專利名稱：機(jī)車閘瓦及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)車用閘瓦，尤其是涉及針對(duì)時(shí)速120公里、軸重23噸以上的機(jī)車。
目前，在鐵路運(yùn)輸部門(mén)廣泛采用的機(jī)車閘瓦，主要有粉末冶金閘瓦、低摩擦系數(shù)合成閘瓦、高摩擦系數(shù)合成閘瓦三大類。由于其摩擦系數(shù)有各自特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)車上，隨著機(jī)車速度的提高、軸重的加大，對(duì)制動(dòng)提出了更高的要求。通過(guò)理論計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)分析，為了達(dá)到使120公里時(shí)速、軸重23噸以上的機(jī)車，在規(guī)定距離內(nèi)安全停車，需要閘瓦具有良好的制動(dòng)性、耐候性。此外，盡量降低閘瓦對(duì)車輪的磨耗有著重要意義在進(jìn)一步確保運(yùn)輸安全的同時(shí)，可以大幅度減少車輪維修、軌道養(yǎng)護(hù)方面的投入，從而降低運(yùn)營(yíng)成本，節(jié)約資源。
本發(fā)明的目的在于提供滿足上述要求的機(jī)車合成閘瓦。這種閘瓦具有耐磨性能好、重量輕、制動(dòng)性能穩(wěn)定、安全、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)配方優(yōu)化，解決了原有閘瓦易出現(xiàn)的擦傷車輪、出現(xiàn)的車輪熱裂、熱斑以及金屬鑲嵌等問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的是提供了一種新式合成閘瓦制造工藝。采用高混、預(yù)熱、閃壓、后處理的工藝制造閘瓦。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下面的實(shí)施例中加以體現(xiàn)。
機(jī)車閘瓦是以酚醛樹(shù)脂和粉末橡膠作為粘結(jié)劑，以石墨、鐵粉、硫酸鋇等為摩擦性能調(diào)節(jié)劑，經(jīng)混合、預(yù)熱、閃壓、后處理而制成的合成閘瓦。
一、主要原材料名稱和規(guī)格1酚醛樹(shù)脂熱塑性酚醛樹(shù)脂2123，固化速度60-90秒
2橡膠1丁晴橡膠粉，60-100目，生產(chǎn)廠家蘭化、吉化3橡膠2輪胎粉，60-100目，市售4石墨含碳量≥85％，細(xì)度100目，規(guī)格鱗片狀5還原鐵粉規(guī)格含鐵量98％以上，細(xì)度80目以上6銅粉100目以上7長(zhǎng)石粉100目以上，含鉀量大于7％8鋼釬維DF1-5.5粉碎型9沉淀硫酸鋇含量≥98％ 細(xì)度100目10有機(jī)釬維長(zhǎng)徑比15-20∶1摩擦材料專用釬維產(chǎn)地沈陽(yáng)11輔料氧化鋅、硫磺、聚亞甲基聚苯胺、2-硫醇基苯并噻唑、防老劑、硬酯酸、偶聯(lián)劑等。市售。
二、原材料配比組成新型高摩擦系數(shù)合成閘瓦的各組分重量百分比如下丁晴橡膠粉 6-10％ 酚醛樹(shù)脂 8-12％石墨12-18％ 輪胎粉6-10％硫酸鋇 20-30％ 長(zhǎng)石粉5-10％鐵粉5-10％ 銅粉 5-10％有機(jī)纖維15-20％ 鋼纖維5-15％六次甲基四胺1.00％ 防老劑D 0.12％促進(jìn)劑CZ0.15％ 偶聯(lián)劑si691.00％氧化鋅 0.3％硫磺 0.5％
硬酯酸 0.5％三、原材料的混合1)按比例把所有原料投入高速混料機(jī)。低速攪拌10分鐘。
2)高速攪拌5分鐘，出料。
四、預(yù)熱把混好的料送入烘房，烘房溫度為110度，放置10分鐘。
四、閘瓦壓制將稱好的2.2公斤混合好的物料，放入模具中，放上瓦背，在四柱液壓機(jī)上加壓80噸，保壓15秒成型，出料。物料溫度在110度以上，模具溫度165度。
五、閘瓦的后處理將閘瓦夾在夾具上，放入烘箱中，以5℃/分鐘的升溫速度，30分鐘內(nèi)升到150℃，保溫30分鐘，再以2℃/分鐘的升溫速度，升溫到170℃，保溫4小時(shí)，自然冷卻到60℃出料。
六、閘瓦的物理機(jī)械性能按照鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T2592-1996測(cè)其物理機(jī)械性能如下。
密度，g/cm32.2-2.4 吸油率，％ 0.4吸水率，％ 0.5 壓縮強(qiáng)度，MPa 33.6彈性模量，GPa 1.3 沖擊強(qiáng)度，KJ/m24.1布氏硬度，Mpa 122 滑動(dòng)摩擦系數(shù) 0.39磨耗寬度，mm7.0
七、閘瓦的1∶1制動(dòng)摩擦性能按照鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T2592-1996測(cè)其制動(dòng)摩擦性能如下
八、裝車試驗(yàn)在四川進(jìn)行裝車試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)區(qū)段最高海拔2244米，自然條件十分惡劣，多橋梁、隧道、長(zhǎng)大坡道，最大坡度1.6％。
經(jīng)過(guò)走行105100公里，長(zhǎng)達(dá)半年的試驗(yàn)，閘瓦狀況良好，輪箍踏面良好。使用方的總體評(píng)價(jià)為“合成閘瓦經(jīng)久耐磨，機(jī)車輪對(duì)踏面表面較好。建議推廣使用?！?br> 權(quán)利要求
1.針對(duì)120公里時(shí)速、軸重23噸以上機(jī)車，保證在安全距離內(nèi)停車的一種閘瓦，由樹(shù)脂、橡膠、鐵粉、硫酸鋇、硅藻土、有機(jī)纖維、硫磺、氧化鋅、六次甲基四胺、聚亞甲基聚苯胺、2-硫醇基苯并噻唑等構(gòu)成，其組分大致重量百分比如下丁晴橡膠粉6-10％酚醛樹(shù)脂8-12％石墨 12-18％ 輪胎粉 6-10％硫酸鋇20-30％ 長(zhǎng)石粉 5-10％鐵粉 5-10％銅粉5-10％有機(jī)纖維 15-20％ 鋼纖維 5-15％六次甲基四胺 1.00％防老劑D 0.12％促進(jìn)劑CZ 0.15％偶聯(lián)劑si69 1.00％氧化鋅0.3％ 硫磺0.5％硬酯酸0.5％。
2.按照權(quán)利要求1所述上述的閘瓦，其特征在于，所述的橡膠為粉末丁晴橡膠與輪胎粉。
3.按照權(quán)利要求1所述上述的閘瓦，其特征在于，所述的酚醛樹(shù)脂為腰果核油改型酚醛樹(shù)脂。
4.閘瓦的制造方法，其特征包括如下步驟1)按比例稱量2)混合，在高速混合機(jī)中，按粉料由輕到重的順序先后加入樹(shù)脂、橡膠粉、輔料、有機(jī)纖維、無(wú)機(jī)填料、金屬纖維、金屬粉末。先低速混合，后高速混合。3)預(yù)熱，混好的料在110度烘房中通過(guò)，時(shí)間為10分鐘4)壓制，稱2.2公斤混合好的物料，在四柱液壓機(jī)上加壓80噸，保壓15秒成型。5)將閘瓦夾在夾具上，放入烘箱中，以5℃/分鐘的升溫速度，30分鐘內(nèi)升到150℃，保溫30分鐘，再以2℃/分鐘的升溫速度，升溫到170℃，保溫4小時(shí)，自然冷卻到60℃出料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)車用閘瓦，尤其是涉及針對(duì)時(shí)速120公里、軸重23噸以上的機(jī)車。目的在于提供滿足上述要求的機(jī)車合成閘瓦。這種閘瓦具有耐磨性能好、重量輕、制動(dòng)性能穩(wěn)定、安全、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)配方優(yōu)化，解決了原有閘瓦易出現(xiàn)的擦傷車輪、車輪熱裂、熱斑以及金屬鑲嵌等問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的是提供了一種新式合成閘瓦制造工藝。采用高混、預(yù)熱、閃壓、后處理的工藝制造成品。
文檔編號(hào)C08J5/04GK101016925SQ20061000284
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月7日
發(fā)明者裴頂峰, 黨佳 申請(qǐng)人:鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所