承載鞍彈性墊及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種彈性墊、尤其涉及一種鐵路車輛零部件的彈性墊。本發(fā)明還涉及 該彈性墊的制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 承載鞍是鐵路車輛轉(zhuǎn)向架的重要零部件之一，該部件使車體傳來的重量平均分 配到軸承及軸頸上，對防止偏載燃軸起著重要的作用，其安裝在車的滾動(dòng)軸承和轉(zhuǎn)向架側(cè) 架導(dǎo)框之間，承受和傳遞載荷。鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的作用是支承車體，引導(dǎo)車輛沿軌道行駛， 并承受來自車體及線路的各種載荷。轉(zhuǎn)向架包括一個(gè)搖枕，兩個(gè)側(cè)架，兩個(gè)副構(gòu)架和兩個(gè)輪 對，輪對的端部直接與副架構(gòu)的鞍面配合。運(yùn)行過程中，副構(gòu)架易磨損，副構(gòu)架磨耗后容易 引起動(dòng)力學(xué)性能降低。在運(yùn)行過程中，承載鞍的橫向檔直接與側(cè)架磨耗，使用過程中再根據(jù) 承載鞍和側(cè)的磨耗量進(jìn)行焊修側(cè)架和承載鞍，既增加維修量，影響尺寸配合，且磨耗嚴(yán)重時(shí) 會(huì)直接報(bào)廢，使用壽命短。
[0003] 鐵路車輛承載鞍，是車輛導(dǎo)框和輪對軸承之間的傳力部件。這些承載鞍把導(dǎo)框傳 來的轉(zhuǎn)向架及上部產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)載荷傳遞到軸承外圈，進(jìn)而傳遞給車輛輪對。輪對的端部直 接與副架構(gòu)的鞍面配合。運(yùn)行過程中，副構(gòu)架易磨損，副構(gòu)架磨耗后容易引起動(dòng)力學(xué)性能降 低。為便于車輛順利通過曲線，承載鞍與側(cè)架導(dǎo)框在橫向及縱向均留有一定的間隙。車輛 運(yùn)行時(shí)，此間隙會(huì)發(fā)生變化，尤其是通過曲線時(shí)此間隙變化量隨曲線半徑變化而變化，使承 載鞍縱、橫向擋與側(cè)架發(fā)生接觸，進(jìn)而產(chǎn)生磨耗，特別是橫向磨耗尤為嚴(yán)重。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)主要有兩種方式降低承載鞍磨耗：一、設(shè)計(jì)承載鞍彈性墊，能夠?qū)崿F(xiàn)承載 鞍彈性墊與副架構(gòu)和承載鞍之間的無間隙彈性配合，降低間隙配合零部件間的相對運(yùn)動(dòng)造 成的磨耗，提高零部件的使用壽命，其中所述承載鞍彈性墊為組合式結(jié)構(gòu)，分為上、下鐵板 和中間的硫化橡膠填充材料；二、在橫向擋與側(cè)架的配合面通過圓銷連接可拆卸的尼龍磨 耗板，以減小承載鞍橫向擋與側(cè)架的磨損量等。但是，這兩種方案均為組合（或可拆卸）結(jié) 構(gòu)，裝配及生產(chǎn)難度高，改善方向不夠全面，改善效果不夠明顯。因此，本領(lǐng)域亟需一種全新 的承載鞍彈性墊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明針對上述不足，提供一種能夠降低 轉(zhuǎn)向架各零部件之間的磨耗的承載鞍彈性墊。
[0006] 具體的，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種承載鞍彈性墊，其特征在于，所述承載 鞍彈性墊是由尼龍彈性體材料構(gòu)成的一體式承載鞍彈性墊。
[0007] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述尼龍彈性體材料為澆鑄尼龍（MC尼龍） 材料或模壓尼龍材料，優(yōu)選為澆鑄尼龍材料。
[0008] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種制備上述承載鞍彈性墊的方法，包括如下步 驟：
[0009] 1)將第一酰胺單體和摩擦系數(shù)調(diào)節(jié)劑加入第一反應(yīng)釜，將第二酰胺單體加入第二 反應(yīng)釜，熔融并脫水5-20分鐘、優(yōu)選10分鐘；
[0010] 2)向第一反應(yīng)釜中加入催化劑，脫水5-30分鐘、優(yōu)選15分鐘，所述催化劑優(yōu)選為 堿催化劑，更優(yōu)選為氫氧化鈉、甲醇鈉和己內(nèi)酰胺鈉鹽中的一種或多種；
[0011] 3)向第二反應(yīng)釜中加入活化劑，脫水1-15分鐘、優(yōu)選5分鐘；
[0012] 4)將第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜中的物料混合，注入模具，聚合成毛坯；
[0013] 5)將毛坯進(jìn)行處理、優(yōu)選進(jìn)行水煮處理，然后加工、優(yōu)選機(jī)械加工成為承載鞍彈性 墊。
[0014] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，步驟1)至5)可以順序進(jìn)行，也可以以任何邏輯上可 行的方式進(jìn)行，例如步驟1)和/或步驟2)可以與步驟3)同時(shí)進(jìn)行。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選 地實(shí)施方式中，步驟1)至5)按首先進(jìn)行步驟1)、然后進(jìn)行步驟2)、再進(jìn)行步驟3)、之后進(jìn) 行步驟4)、最后進(jìn)行步驟5)的方式順序進(jìn)行。
[0015] 在本發(fā)明中，步驟2)所述的催化劑的作用為引發(fā)聚合。
[0016] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟1)中所述的第一酰胺單體和/或第二酰 胺單體相同或不同，優(yōu)選相同，并且所述第一酰胺單體和/或第二酰胺單體為己內(nèi)酰胺和/ 或十二內(nèi)酰胺，優(yōu)選為己內(nèi)酰胺。
[0017] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟1)中所述的第二酰胺單體與第一酰胺 單體的比例為質(zhì)量比為50:50至0:100。
[0018] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟1)中所述的摩擦系數(shù)調(diào)節(jié)劑為液體橡 膠，優(yōu)選為端羥基聚丁二烯液體橡膠。
[0019] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟2)中所述的催化劑為氫氧化鈉，步驟3) 中所述的活化劑為異氰酸酯類活化劑，優(yōu)選為三苯甲烷三異氰酸酯。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟1)、2)和3)中的任意一個(gè)或多個(gè)步驟中 的脫水為真空脫水。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明所述的脫水為使得被脫水 的物料部分或充分脫水，優(yōu)選為充分脫水。
[0021] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟4)中所述的注入模具和聚合成毛坯為 注入模具并聚合成一體式毛坯。
[0022] 本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式如圖1所示。
[0023] 本發(fā)明的再一個(gè)目的在于，提供上述承載鞍彈性墊或者根據(jù)上述方法制得的承載 鞍彈性墊在軌道交通中的應(yīng)用。優(yōu)選的，本發(fā)明提供上述承載鞍彈性墊或者根據(jù)上述方法 制得的承載鞍彈性墊在鐵路車輛中的應(yīng)用。
[0024] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的彈性墊采用尼龍彈性體材料，耐磨性好，摩擦系 數(shù)低，能顯著降低承載鞍的磨耗，延長承載鞍使用壽命，且尼龍彈性體材料在使用過程中可 起到緩沖沖擊的作用；本發(fā)明采用一體式承載鞍彈性墊結(jié)構(gòu)，裝配簡單，使用壽命長。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的制備方法的流程圖。
[0026] 圖2為用本發(fā)明的方法制得的承載鞍彈性墊的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合非限制性的具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并 不局限于下述實(shí)施例。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 如圖1所示，采用如下步驟制備本發(fā)明的承載鞍彈性墊：
[0030] 1)將50重量份的一部分己內(nèi)酰胺和摩擦系數(shù)調(diào)節(jié)劑（端羥基聚丁二烯液體橡 膠）加入第一反應(yīng)釜，將50重量份的另一部分己內(nèi)酰胺加入第二反應(yīng)釜，熔融并真空脫水 10分鐘；
[0031] 2)在第一反應(yīng)釜中加入催化劑（氫氧化鈉），真空脫水15分鐘；
[0032] 3)在第二反應(yīng)釜中加入活化劑（三苯甲烷三異氰酸酯），真空脫水5分鐘；
[0033] 4)將第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜中的物料混合，注入成型模具，聚合成一體式毛 坯；
[0034] 5)將毛坯進(jìn)行水煮處理，然后機(jī)械加工成為承載鞍彈性墊制品。將用以上方法制 得的承載鞍彈性墊用作鐵路車輛的承載鞍彈性墊。
[0035] 本發(fā)明所述承載鞍彈性墊結(jié)構(gòu)如圖2所示。承載鞍彈性墊技術(shù)條件如表1所示。
[0036] 表1尼龍承載鞍彈性墊材料技術(shù)條件
[0037]
[0039] 根據(jù)技術(shù)要求，對本發(fā)明所述承載鞍彈性墊性能進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表2所示。 如表2和表3所示，本發(fā)明承載鞍彈性墊材料性能和產(chǎn)品剛度滿足要求。
[0040] 表2承載鞍彈性墊測試結(jié)果 [0041 ]
[0042] 表3.承載鞍彈性墊產(chǎn)品性能及檢測結(jié)果
[0045] 承載鞍彈性墊對疲勞實(shí)驗(yàn)測試條件如表4所示，根據(jù)以下條件，測試結(jié)果應(yīng)滿足 以下要求：1.承載鞍彈性墊縱向疲勞試驗(yàn)、垂向疲勞試驗(yàn)后，墊片表面應(yīng)無裂紋；2.承載 鞍彈性墊橫向疲勞試驗(yàn)后，墊片表面不應(yīng)有裂紋；3.承載鞍彈性墊進(jìn)行垂向疲勞試驗(yàn)后， 在室溫下自由狀態(tài)放置24h，垂向永久壓縮變形量不應(yīng)大于3_，垂向剛度變化率不應(yīng)大于 15%〇
[0046] 表4.承載鞍彈性墊疲勞試驗(yàn)要求及檢測結(jié)果
[0048] 應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何 限制。通過參照典型實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解為其中所用的詞語為描述性 和解釋性詞匯，而不是限定性詞匯。可以按規(guī)定在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)對本發(fā)明作出 修改，以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)對本發(fā)明進(jìn)行修訂。盡管其中描述的本發(fā)明涉 及特定的方法、材料和實(shí)施例，但是并不意味著本發(fā)明限于其中公開的特定例，相反，本發(fā) 明可擴(kuò)展至其他所有具有相同功能的方法和應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種承載鞍彈性墊，其特征在于，所述承載鞍彈性墊是由尼龍彈性體材料構(gòu)成的一 體式承載鞍彈性墊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載鞍彈性墊，其特征在于，所述尼龍彈性體材料為澆鑄尼 龍材料或模壓尼龍材料，優(yōu)選為澆鑄尼龍材料。3. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的承載鞍彈性墊的方法，包括如下步驟： 1) 將第一酰胺單體和摩擦系數(shù)調(diào)節(jié)劑加入第一反應(yīng)釜，將第二酰胺單體加入第二反應(yīng) 釜，熔融并脫水5-20分鐘、優(yōu)選10分鐘； 2) 向第一反應(yīng)釜中加入催化劑，脫水5-30分鐘、優(yōu)選15分鐘，所述催化劑優(yōu)選為堿催 化劑，更優(yōu)選為氫氧化鈉、甲醇鈉和己內(nèi)酰胺鈉鹽中的一種或多種； 3) 向第二反應(yīng)釜中加入活化劑，脫水1-15分鐘、優(yōu)選5分鐘； 4) 將第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜中的物料混合，注入模具，聚合成毛坯； 5) 將毛坯進(jìn)行處理、優(yōu)選進(jìn)行水煮處理，然后加工、優(yōu)選機(jī)械加工成為承載鞍彈性墊。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的第一酰胺單體和/或第 二酰胺單體相同或不同，優(yōu)選相同，并且所述第一酰胺單體和/或第二酰胺單體為己內(nèi)酰 胺和/或十二內(nèi)酰胺，優(yōu)選為己內(nèi)酰胺。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的第二酰胺單體與第 一酰胺單體的質(zhì)量比為50:50至0:100。6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的摩擦系數(shù) 調(diào)節(jié)劑為液體橡膠，優(yōu)選為端羥基聚丁二烯液體橡膠。7. 根據(jù)權(quán)利要求3-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述的催化劑為 氫氧化鈉，步驟3)中所述的活化劑為異氰酸酯類活化劑，優(yōu)選為三苯甲烷三異氰酸酯。8. 根據(jù)權(quán)利要求3-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟1)、2)和3)中的任意 一個(gè)或多個(gè)步驟中的脫水為真空脫水。9. 根據(jù)權(quán)利要求3-8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟4)中所述的注入模具 和聚合成毛坯為注入模具并聚合成一體式毛坯。10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的承載鞍彈性墊或者根據(jù)權(quán)利要求3-9中任意一項(xiàng)所述 的方法制得的承載鞍彈性墊在軌道交通中、優(yōu)選在鐵路車輛中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種承載鞍彈性墊，其特征在于，所述承載鞍彈性墊是由尼龍彈性體材料構(gòu)成的一體式承載鞍彈性墊。本發(fā)明還涉及該彈性墊的制備方法和應(yīng)用。
【IPC分類】B61F5/50
【公開號】CN105270429
【申請?zhí)枴緾N201510731275
【發(fā)明人】楊海洋, 譚玉寶, 劉愛學(xué), 鄭梯和, 黃安民
【申請人】株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月2日