用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊的製作方法

2023-09-16 07:32:30 1

專利名稱：用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種耐磨墊，尤其是一種用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊。
背景技術：
鐵路貨車轉向架安裝在兩輪對上，主要由兩側架和一搖枕等三大件組成。兩側架 分別通過兩軸箱安裝在兩輪軸上。軸箱為套在軸頸上聯結輪對和轉向架構架或二軸車車體 的部件，其作用是把車體重量和載荷傳遞給輪對，潤滑軸頸，減少摩擦，降低運行阻力。軸箱 裝置按所採用的軸承類型，分為滑動軸承軸箱裝置和滾動軸承軸箱裝置兩類。早期的機車 車輛採用滑動軸承軸箱裝置，20世紀初開始試用滾動軸承軸箱裝置，現已逐漸取代滑動軸 承軸箱裝置。滾動軸承軸箱裝置所用滾動軸承有圓柱、圓錐和球面三種。在貨車上除有一部分採用圓柱式滾動軸承軸箱裝置外，新造貨車主要採用密封式 圓錐滾動軸承軸箱裝置。圓錐滾動軸承兩端帶有密封裝置，外圈上面為承載鞍，裝在轉向架 側架導框內，起載荷傳遞作用，軸承外面不再有軸箱體；因而這種結構稱為「無軸箱軸承裝 置」。這種軸箱的承載鞍與側架直接接觸摩擦，且摩擦係數較大，造成車輛在轉彎時不靈活， 速度慢。而且側架與承載鞍摩損量較大，減少了兩者的使用壽命，從而導致車輛在運行一定 時間後，需要維修或更換承載鞍或側架，費用比較高。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種能有效減少承載鞍與側架磨損的用於鐵路 貨車軸箱的耐磨墊。為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是該耐磨墊用於軸箱的承載鞍 與側架之間，其包括有墊主體；所述的墊主體包括有墊板和墊板兩側凸起的擋邊；兩擋邊 之間的墊板長度與承載鞍的寬度相適應，墊板的寬度與側架的寬度相適應；在墊主體的墊 板上設有貫穿墊板的導電銅柱。作為本發明的一種優選方案，所述的墊板為雙層結構，上層為耐磨材料製成的耐 磨層，下層為預浸樹脂膠玻璃布製成的增強層；其中耐磨層的兩側向上凸起形成擋邊。優選的的耐磨材料採用下述重量配比的原料製成海泡石纖維25 35份、玻璃纖 維2. 5 3. 5份、高嶺土 6 10份、矽灰石纖維4 6份、石墨粒13 19份、紫銅棉1. 5 2. 5份、鈦白粉0. 5 1. 5份、磷片石墨4 6份。本發明製備方法的工藝步驟為(1)、耐磨材料的原料在160 170°C烘乾15 25 小時，冷卻，然後混合均勻；(2)、將烘乾後的耐磨材料的原料在65 85°C預熱40 50分鐘，然後在75 85°C預熱40 50分鐘；(3)、在模腔依次加入預浸樹脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預熱後的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過程中，模溫控制上模220 240°C，下模190 210°C ；
壓力控制20 25Mpa ；保壓時間40 60分鐘；
(4)、將導電銅柱穿過並固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。進一步的，所述步驟(3)得到的墊主體還要進行後處理將墊主體放於烘箱內，溫 度升至195 205°C，保溫1小時；再升至225 235°C保溫6小時；然後在烘箱中自然降溫 至低於60°C後取出。採用上述技術方案所產生的有益效果在於使用本發明後，保護了側架與承載鞍， 使側架與承載鞍不直接摩擦，降低了之間的摩擦係數，車輛可以快速靈活的轉彎，從而對火 車提速也起到一定的作用，增進了車輛提速的安全性。其次就是側架與承載鞍不直接接觸， 而是和耐磨墊產生摩擦，降低了兩者磨損量，從而大大延長了兩者的使用壽命，降低了車輛 的維修費用。


下面結合附圖和具體實施方式

對本發明作進一步詳細的說明。圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明俯視圖。
具體實施例方式由圖1、圖2所示，本用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊，該耐磨墊用於軸箱的承載鞍與 側架之間，其包括墊主體和導電銅柱5 ；墊主體是在一方形的墊板4的兩側設有與墊板4 一 體的條形凸起的擋邊3 ；兩擋邊3之間的墊板長度與承載鞍的寬度相適應，墊板的寬度與側 架的寬度相適應；導電銅柱5貫穿並固定在墊板4上；車輛在運行過程中，會因摩擦會產生 靜電，因此設置導電銅柱以將轉向架的電流傳導到地面，防止車輛電流的短路和拉裝易燃 易爆產品的危險性。本耐磨墊在使用時，將其墊在承載鞍和側架之間，承載鞍落入到兩擋邊 之間以防止貨車在運動時造成耐磨墊的脫落。圖1所示，本耐磨墊的墊板4為雙層結構，上 層為耐磨材料製成的耐磨層1，下層為預浸樹脂膠玻璃布製成的增強層2 ；其中耐磨層1的 兩側向上形成擋邊3。實施例1 本耐磨墊的製備工藝為(1)、耐磨材料的原料在165°C烘乾120小時，冷卻，然後混合均勻；耐磨材料採 用下述重量的原料海泡石纖維30kg、玻璃纖維3kg、高嶺土 8kg、矽灰石纖維5kg、石墨粒 16kg、紫銅棉2kg、鈦白粉1kg、磷片石墨5kg。(2)、將烘乾後的耐磨材料的原料在75°C預熱45分鐘，然後在80°C預熱45分鐘。(3)、在模腔依次加入預浸樹脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預熱後的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過程中，模溫控制上模230°C，下模200°C ；壓力控制25Mpa；保壓時間50分鐘。然後，將墊主體放於烘箱內，溫度升至200°C，保溫1小時；再升至230°C保溫6小 時；然後在烘箱中自然降溫至50°C後取出。
(4)、將導電銅柱穿過並固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。實施例2 本耐磨墊的製備工藝為 (1)、耐磨材料的原料在160°C烘乾25小時，冷卻，然後混合均勻；耐磨材料採用 下述重量的原料海泡石纖維25kg、玻璃纖維2. 5kg、高嶺土 10kg、矽灰石纖維4kg、石墨粒 19kg、紫銅棉2. 5kg、鈦白粉1. 5kg、磷片石墨4kg。(2)、將烘乾後的耐磨材料的原料在65°C預熱50分鐘，然後在85°C預熱40分鐘。(3)、在模腔依次加入預浸樹脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預熱後的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過程中，模溫控制上模220°C，下模190°C ；壓力控制25Mpa；保壓時間60分鐘。然後，將墊主體放於烘箱內，溫度升至195°C，保溫1小時；再升至235°C保溫6小 時；然後在烘箱中自然降溫至55°C後取出。(4)、將導電銅柱穿過並固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。實施例3 本耐磨墊的製備工藝為(1)、耐磨材料的原料在170°C烘乾15小時，冷卻，然後混合均勻；耐磨材料採用 下述重量的原料海泡石纖維35kg、玻璃纖維3. 5kg、高嶺土 6kg、矽灰石纖維6kg、石墨粒 13kg、紫銅棉1. 5kg、鈦白粉0. 5kg、磷片石墨6kg。(2)、將烘乾後的耐磨材料的原料在85°C預熱40分鐘，然後在75°C預熱50分鐘。(3)、在模腔依次加入預浸樹脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預熱後的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過程中，模溫控制上模240°C，下模210°C ；壓力控制JOMpa ；保壓時間40分鐘。然後，將墊主體放於烘箱內，溫度升至205°C，保溫1小時；再升至235°C保溫6小 時；然後在烘箱中自然降溫至45°C後取出。(4)、將導電銅柱穿過並固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。採用下述尺寸的耐磨墊進行試驗兩擋邊之間墊板的長度163mm，墊板的寬度 156mm,墊板厚度8mm，耐磨層厚度3 士 Imm ；擋邊寬度128mm，擋邊高度28mm。試驗例1 本耐磨墊的產品摩擦係數試驗。試驗方法在經鐵道部批准的平面摩擦試驗機上進行，採用常規的平面摩擦試驗 機的試驗方法。試驗用的對磨體為45號鋼板、熱處理硬度為47HRC 52HRC、表面粗糙度 Ra小於1.6 μ m。試驗環境溫度須保持在23°C 士2°C，相對溼度須保持在50% 士5%。試樣 狀態調節時間不少於8h。本耐磨墊產品按規定預磨2000次後進行正式試驗，試驗過程中保 持摩擦副溫度在25°C 士 5°C。試驗結果耐磨層0. 30 0. 40、增強層彡0. 40。試驗例2 本耐磨墊材料摩擦係數試驗。試驗方法在銷盤式摩擦試驗機上進行，採用常規的銷盤式摩擦試驗機的試驗方 法。按GB/T2918進行狀態調節後(溫度23°C 士2°C，溼度50% 士5% )才能試驗。
試驗結果耐磨層0. 25 0. 45、增強層≥0. 40 ；磨損量(cm3/N · m)本體≤4X 1(Γ8、對磨體≤2Χ 1θΛ試驗例4 本耐磨墊中耐磨層與增強層層間粘合力。試驗方法採用萬能材料試驗機，試驗步驟和試驗夾具符合GB/T1450. 1 (玻璃鋼 板層間剪切強度試驗方法)。試驗結果耐磨層與增強層層間粘合力> 3000Ν。試驗例5 本耐磨墊擋邊抗剪切力。試驗方法採用萬能材料試驗機和常規抗剪切力試驗方法。試驗結果擋邊抗剪切力彡20ΚΝ。試驗例6 本耐磨墊的耐高溫試驗。試驗方法本耐磨墊產品放置在烘箱內，逐步升溫至200°C，保溫3小時後取出，耐 磨層和增強層均不得有變形、起泡、焦化、開裂等缺陷，且兩層之間不得分離。實驗結果本耐磨墊耐高溫性能均彡2000C。試驗例6 採用GB/T1033塑料密度相對密度試驗方法檢測耐磨層密度，經檢測其 密度均在1. 8 2. 4g/cm3的範圍內。試驗例7 採用GB/T1043硬質塑料筒支梁衝擊試驗方法檢測增強層的無缺口衝擊強度。實驗結果無缺口衝擊強度(23 °C )彡100kJ/m2 ；無缺口衝擊強度 (-50 0C )彡 100kJ/m2。試驗例8 耐磨層拉伸強度。試驗方法GB/T1040. 1塑料拉伸性能的測定第1部分總則。實驗結果拉伸強度彡120MPa。試驗例9 耐磨層球壓痕硬度。試驗方法GB/T3398塑料球壓痕硬度試驗方法，採用塑料球壓痕硬度計。實驗結果耐磨層球壓痕硬度彡100N/mm2。試驗例10 本耐磨墊的熱失重分解溫度。試驗方法試驗室採用氮氣保護，溫升10°C /min，最高溫度不超過900°C，取分解 的初始溫度。實驗結果熱失重分解溫度彡3000C。試驗例11 本耐磨墊衝擊疲勞試驗。試驗方法採用30噸液壓疲勞試驗機，最大衝擊力200KN，加載波形正弦波，加載 頻率2Hz 5Hz，衝擊次數1X106。試驗結果垂向衝擊試驗100萬次後，耐磨層與增強層之間無脫層、裂紋，耐磨層 及增強層無破碎、掉塊。試驗例12 本耐磨墊橫向剪切疲勞試驗。試驗方法採用30噸液壓疲勞試驗機。將試樣放入工裝中，對試件施加載荷 100KN，並安裝在試驗機檯面上，試驗機作動器的壓頭與試驗工裝的中間鋼板相連接，作動 器壓頭向中間鋼板施加推拉力。加載的振幅、波形、頻率和次數見表1。表1加載的振幅、波形、頻率和次數 試驗結果橫向剪切疲勞試驗10萬次後，兩塊軸箱耐磨墊不得斷裂，兩個擋邊不 應出現裂紋、掉塊或斷裂。
權利要求
一種用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊，該耐磨墊用於軸箱的承載鞍與側架之間，其特徵在於其包括有墊主體；所述的墊主體包括有墊板和墊板兩側凸起的擋邊；兩擋邊之間的墊板長度與承載鞍的寬度相適應，墊板的寬度與側架的寬度相適應；在墊主體的墊板上設有貫穿墊板的導電銅柱。
2.根據權利要求1所述的用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊，其特徵在於所述的墊板為雙 層結構，上層為耐磨材料製成的耐磨層，下層為預浸樹脂膠玻璃布製成的增強層；其中耐磨 層的兩側向上凸起形成擋邊。
3.根據權利要求2所述的用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊，其特徵在於所述的耐磨材料 採用下述重量配比的原料製成海泡石纖維25 35份、玻璃纖維2. 5 3. 5份、高嶺土 6 10份、矽灰石纖維4 6份、石墨粒13 19份、紫銅棉1.5 2. 5份、鈦白粉0.5 1.5 份、磷片石墨4 6份。
4.根據權利要求3所述的用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊，其特徵在於，所述原料的重量 配比為海泡石纖維30份、玻璃纖維3份、高嶺土 8份、矽灰石纖維5份、石墨粒16份、紫銅 棉2份、鈦白粉1份、磷片石墨5份。
5.權利要求3或4所述的用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊的製備方法，其特徵在於，該方法 的工藝步驟為(1)、耐磨材料的原料在160 170°C烘乾15 25小時，冷卻，然後混合均 勻；(2)、將烘乾後的耐磨材料的原料在65 85°C預熱40 50分鐘，然後在75 85°C預 熱40 50分鐘；(3)、在模腔依次加入預浸樹脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預熱後的耐磨材料的原料， 壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過程中，模溫控制上模220 240°C，下模190 210°C ；壓力控制20 25Mpa ；保壓時間40 60分鐘；(4)、將導電銅柱穿過並固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。
6.根據權利要求5所述的用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊的製備方法，其特徵在於，所述 步驟(3)得到的墊主體還要進行後處理將墊主體放於烘箱內，溫度升至195 205°C，保 溫1小時；再升至225 235°C保溫6小時；然後在烘箱中自然降溫至低於60°C後取出。
全文摘要
本發明公開了一種用於鐵路貨車軸箱的耐磨墊，該耐磨墊用於軸箱的承載鞍與側架之間，其包括有墊主體；所述的墊主體包括有墊板和墊板兩側凸起的擋邊；兩擋邊之間的墊板長度與承載鞍的寬度相適應，墊板的寬度與側架的寬度相適應；在墊主體的墊板上設有貫穿墊板的導電銅柱。本耐磨墊使側架與承載鞍不直接摩擦，降低了之間的摩擦係數，車輛可以快速靈活的轉彎，從而對火車提速也起到一定的作用，增進了車輛提速的安全性。其次就是側架與承載鞍不直接接觸，而是和耐磨墊產生摩擦，降低了兩者磨損量，從而大大延長了兩者的使用壽命，降低了車輛的維修費用。
文檔編號B32B17/06GK101844568SQ2010101660
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月10日 優先權日2010年5月10日
發明者劉佔峰 申請人:河北辛集騰躍實業有限公司