駝峰減速器用閘瓦及其製造方法
2023-07-12 10:06:36 1
專利名稱:駝峰減速器用閘瓦及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種高摩擦係數、高強度的摩擦材料及其製造方法，尤其涉及一種應用於駝峰減速器的閘瓦及其製造方法。
背景技術：
在編組站中，貨車自駝峰下溜後到達調車場內製定的線路上，以備編組站新的車列。世界上第一個簡易駝峰於1876年在德國斯畢道夫編組站建成。利用駝峰調車，不僅可改善勞動條件，而且可提高調車效率和作業能力。1924年，世界上第一個使用減速器調速的機械化駝峰在美國吉布森編組站建成。1956年，世界上第一個用數字電子計算機控制車輛溜放速度和溜放進路的自動化駝峰在美國的蓋託威編組站建成。
無論是機械化駝峰，還是自動化駝峰，減速器是必不可少的。溜放段一般包括1)坡度為40～60‰的加速坡；2)坡度為1.5～3.5‰的道岔區坡；3)中間坡。減速器被布置在中間坡。它不僅要保證貨車以緩慢的速度進入調車場內到達指定的線路上，而且要保證被夾停後的難停車在減速器緩釋後仍能自行啟動溜行。
減速器的結構是彈簧力施加在閘瓦上，而閘瓦夾緊車輪，增加車輪前進的阻力，以達到減速的目的。
現有的駝峰減速器，採用廢舊鋼軌直接剎車輪。由於其摩擦係數較低，不僅無法適應高效的機械化、自動化駝峰編組站，容易產生重大質量事故，而且，巨大的噪音使人難以忍受，嚴重汙染作業環境。
但是，若採用現有的合成材料，由於摩擦係數偏低，僅為0.30～0.45耐熱性較差，分解溫度僅為312℃；強度較低，一般衝擊強度在0.5J/cm2以下，彎曲強度小於80MPa，使用中會出現嚴重的掉塊現象。
發明內容本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種駝峰減速器用閘瓦及其製造方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，該閘瓦由閘瓦本體、周邊增強材料、底部增強材料組成，所述的閘瓦本體採用混雜纖維增強樹脂及填充高摩填料的複合材料，所述的周邊增強材料採用纖維增強樹脂材料，所述的底部增強材料採用鐵板或纖維增強樹脂材料。
所述的混雜纖維增強樹脂及填充高摩填料的複合材料的組成(重量百分數)如下鋼纖維 0～30％，芳綸纖維 0～5％，碳纖維 0～5％，A6樹脂 10～40％，剛玉 0.5～40％，陶土 10～30％，長石 0～20％，海泡石 0～40％，重晶石 0～25％，石墨 1～10％。
所述的纖維增強樹脂材料採用連續長纖維增強A6樹脂複合材料，其中纖維的含量佔複合材料重量在30～90％。
所述的連續長纖維選自玻璃纖維布，碳纖維布，或者選自包括錦綸、膠粘絲、芳綸的化學纖維。
所述的鐵板進行鍍鋅處理。
所述的鋼纖維是經拉絲刮削切段的金屬材料，其容積率為0.9～1.20cc/g，直徑小於200μm，長度0.1～5mm，熔點1530℃。
所述的芳綸纖維選用美國杜邦公司生產的979型。
所述的A6樹脂為腰果殼油、雜環化合物和聚醯亞胺共同改性的酚醛樹脂，樹脂的衝擊強度為0.205J/cm2，彎曲強度68.0MPa，彎曲模量2.80GPa，分解溫度453.1℃，分解殘留物達41.20％。
駝峰減速器用閘瓦的製造方法，其特徵在於，該方法包括以下工藝步驟(1).首先將閘瓦本體材料按重量百分比為鋼纖維0～30％、芳綸纖維0～5％、碳纖維0～5％、A6樹脂10～40％、剛玉0.5～40％、陶土10～30％、長石0～20％、海泡石0～40％、重晶石0～25％、石墨1～10％犁耙式混料機內進行混合，主軸轉速為200rpm，攪刀轉速為3000rpm，時間為3～5min，然後將混好的壓塑料放入乾燥房中，使壓塑料的揮發份重量含量小於1％，備用；(2).將連續長纖維布浸漬A6樹脂，控制上膠率在10～70％重量，製成膠布，裁成相應尺寸，貼於模具內壁；(3).將鍍鋅鐵板或由(2)得到的連續長纖維布浸漬A6樹脂製成的膠布裁成相應尺寸置於模具上部；(4).將閘瓦本體壓塑料倒入模具內熱壓成型，熱壓成型的工藝參數為溫度170～190℃，壓力5～20MPa，時間2～10min，得到產品。
在步驟(4)之後還可以包括以下步驟(5).將成型物放入烘箱，在150～200℃條件下熱處理8～12小時，得到產品。
與現有技術相比，本發明具有以下特點(1).具有較高且穩定的摩擦係數；(2).能夠承受較大衝擊力和剪切力；(3).耐大氣老化及適應炎熱、寒冷和潮溼等各類氣候；(4).耐磨、耐油、噪音低。
本發明不僅提高了駝峰編組站的編組效率，還能適用於重載貨車，提高了生產安全性，改善了作業環境。
圖1為本發明產品的結構示意圖；附圖中，3為閘瓦本體，2為周邊增強材料，1為底部增強材料。
具體實施方式下面結合實施例，對本發明作進一步說明
實施例1閘瓦本體組份 重量百分比芳綸纖維(Kevlar Pulp979) 2碳纖維 5A6樹脂 20剛玉 5陶土 20長石 18重晶石 25石墨 5將原材料按比例投入犁耙式混料機，攪拌5分鐘，備用。
將膠粘絲布(厚0.5～3mm，門幅1000mm)浸漬A6樹脂，上膠率為20％重量，裁成相應尺寸，貼於模具內壁和/或上模。單側總厚度為3～5mm。
將閘瓦本體壓塑料倒入模具中，控制模具溫度為170～190℃，壓力為15MPa，時間為5min即可。
所製成的材料性能如下1.摩擦性能
2.物理機械性能洛氏硬度HRM90.1，衝擊強度0.9J/cm2，彎曲強度100.1Mpa，材料分解溫度為455.0℃，失重百分比為28.9％。
實施例2
閘瓦本體組份 重量百分比Kevlar Pulp979 1鋼纖維 25A6樹脂 25剛玉 4陶土 10長石 15重晶石 15石墨 5將原材料按比例投入型犁耙式混料機，攪拌5分鐘，備用。
連續長纖維採用1.5mm的玻璃纖維布。
底部增強材料採用厚度為4mm的鐵板，表面鍍鋅處理，並用粘合劑處理，使其能與閘瓦本體材料很好地粘接。
製造方法同實施例1。
所製成的材料性能如下1.摩擦性能
2.物理機械性能洛氏硬度HRM78.1，衝擊強度4.5J/cm2，彎曲強度256.7Mpa。
上述兩種材料應用於駝峰減速器中，摩擦係數良好，貨車減速迅速，穩定可靠，噪音明顯減少，使用後，表面無缺陷，基本滿足使用工況，符合用戶要求。
權利要求
1.駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，該閘瓦由閘瓦本體、周邊增強材料、底部增強材料組成，所述的閘瓦本體採用混雜纖維增強樹脂及填充高摩填料的複合材料，所述的周邊增強材料採用纖維增強樹脂材料，所述的底部增強材料採用鐵板或纖維增強樹脂材料。
2.根據權利要求
1所述的駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，所述的混雜纖維增強樹脂及填充高摩填料的複合材料的組成(重量百分數)如下鋼纖維 0～30％，芳綸纖維 0～5％，碳纖維 0～5％，A6樹脂 10～40％，剛玉 0.5～40％，陶土 10～30％，長石 0～20％，海泡石 0～40％，重晶石 0～25％，石墨 1～10％。
3.根據權利要求
1所述的駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，所述的纖維增強樹脂材料採用連續長纖維增強A6樹脂複合材料，其中纖維的含量佔複合材料重量在30～90％。
4.根據權利要求
3所述的駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，所述的連續長纖維選自玻璃纖維布，碳纖維布，或者選自包括錦綸、維綸、膠粘絲、芳綸的化學纖維。
5.根據權利要求
1所述的駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，所述的鐵板進行鍍鋅處理。
6.根據權利要求
2所述的駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，所述的鋼纖維是經拉絲刮削切段的金屬材料，其容積率為0.9～1.20cc/g，直徑小於200μm，長度0.1～5mm，熔點1530℃。
7.根據權利要求
2所述的駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，所述的芳綸纖維選用美國杜邦公司生產的979型。
8.根據權利要求
2所述的駝峰減速器用閘瓦，其特徵在於，所述的A6樹脂為腰果殼油、雜環化合物和聚醯亞胺共同改性的酚醛樹脂，樹脂的衝擊強度為0.205J/cm2，彎曲強度68.0MPa，彎曲模量2.80GPa，分解溫度453.1℃，分解殘留物達41.20％。
9.駝峰減速器用閘瓦的製造方法，其特徵在於，該方法包括以下工藝步驟(1).首先將閘瓦本體材料按重量百分比為鋼纖維0～30％、芳綸纖維0～5％、碳纖維0～5％、A6樹脂10～40％、剛玉0.5～40％、陶土10～30％、長石0～20％、海泡石0～40％、重晶石0～25％、石墨1～10％投入犁耙式混料機內進行混合，主軸轉速為200rpm，攪刀轉速為3000rpm，時間為3～5min，然後將混好的壓塑料放入乾燥房中，使壓塑料的揮發份重量含量小於1％，備用；(2).將連續長纖維布浸漬A6樹脂，控制上膠率在10～70％重量，製成膠布，裁成相應尺寸，貼於模具內壁；(3).將鍍鋅鐵板或由(2)得到的連續長纖維布浸漬A6樹脂製成的膠布裁成相應尺寸置於模具上部；(4).將閘瓦本體壓塑料倒入模具內熱壓成型，熱壓成型的工藝參數為溫度170～190℃，壓力5～20MPa，時間2～10min，得到產品。
10.根據權利要求
9所述的駝峰減速器用閘瓦的製造方法，其特徵在於，在步驟(4)之後還可以包括以下步驟(5).將成型物放入烘箱，在150～200℃條件下熱處理8～12小時，得到產品。
專利摘要
本發明涉及駝峰減速器用閘瓦及其製造方法，該閘瓦由閘瓦本體、周邊增強材料、底部增強材料組成，所述的閘瓦本體採用混雜纖維增強樹脂及填充高摩填料的複合材料，所述的周邊增強材料採用纖維增強樹脂材料，所述的底部增強材料採用鐵板或纖維增強樹脂材料；該閘瓦的製造方法包括備料、貼模、成型等工藝步驟。與現有技術相比，本發明具有較高的摩擦係數、較好的力學性能與耐候性，同時具有耐磨、耐油、噪音低等特點。
文檔編號F16D69/02GK1990813SQ200510112019
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月27日
發明者張定權 申請人:上海壬豐複合材料有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan