機車輪緣固體潤滑材料的製作方法
2023-05-02 17:36:01 1
專利名稱：機車輪緣固體潤滑材料的製作方法
技術領域：
本發明是有關一種固體潤滑材料，它屬於鐵路機車車輛輪緣的潤滑技術。
長期以來，機車及車輛輪緣磨損是我國鐵路運輸生產的技術關鍵之一，由於列車重量和牽引速度的增長和提高，特別是使用淬火鋼軌和水泥軌枕的情況下，更加速了機車輪緣的磨損。由鐵道部研究院研製公開了一種HB-1型機車輪緣潤滑裝置，於1990年通過部級鑑定。該裝置是採用液體油脂潤滑，但存在許多缺陷，潤滑裝置結構複雜。主要由控制電路、壓力空氣、油缸、油管及噴油咀等組成。在機車行駛中經常發生故障，另外靠壓力空氣通過噴油咀向輪緣噴油，由於車輪高速迴轉的離心作用，油很難準確噴到固定位置上，並難以形成連續性油膜，故輪緣仍受到載擠而使壽命非常短。另外向輪緣噴液體潤滑油不但成本高，浪費大，且汙染環境。
本發明的目的在於避免上述技術中的不足之處，而提供一種固體潤滑材料，從而可解決輪緣的嚴重磨損，降低了成本，且不汙染環境。
本發明的目的可以通過以下措施來達到固體潤滑材料，它由石墨、二硫化鉬、石油焦或瀝清焦複合而成，其配比為石墨取80-85%，二硫化鉬取3-5%，石油焦或瀝清焦取10-15%，經混合、熱擠壓低溫焙燒1300℃，保溫8-12小時，高溫焙燒2700℃，保持18-24小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此材料作為潤滑材料骨架，經清洗、烘乾將銅合金或巴氏合金，或將聚四氟乙烯懸浮液和水玻璃，或將改性酚醛樹脂浸滲在碳-石墨化多孔性毛坯內，放入浸滲釜內，經抽真空、加壓保持2-8小時，關閉熱源，取出製品，形成了春秋季、冬季、夏季用的潤滑材料。
本發明通過上述措施與現有技術相比具有如下優點潤滑裝置將固體材料壓向輪緣，在摩擦表面形成垂直的壓力，當車輪飛速迴轉時，固體潤滑材料受到強烈損傷而產生微小的破裂，一方面向輪緣表面轉移、粘結，另一方面向自身的潤滑材料吸附著微型的潤滑粒子在輪軌之間滾動，隨著摩擦速度的增加，潤滑膜形成的越快，摩擦係數隨速度增加摩擦係數減小，又由於磨擦熱，促進了固體潤滑劑與周圍氣氛的反應，起到分解變質作用，增加了與金屬的化學親和性，石墨和二硫化鉬結晶構造各向異性，垂直於輪緣表面上是極其堅硬的能夠嵌入金屬中去，嵌入後的固體潤滑劑作為核心來凝聚，於是形成連續性塗膜。根據上述原理，固體潤滑材料與傳統的油膜相比它的效果十分明顯。
a、輪緣在高速反覆衝擊、擠壓、扭曲、滾動中可大大減少磨擦。
b、由於固體潤滑材料直接粘附在輪緣表面上，不受高速迴轉離心力的作用而將潤滑膜拋出，同時不粘結灰塵和雜質，潤滑性能穩。
c、固體潤滑材料比液體油脂潤滑承載力大。
d、不汙染環境，節約能源，成本低。
下面參照附圖，結合實施例對本發明予以詳細說明
圖1是本發明的工作示意圖;
圖2是現有技術HB-1型輪緣噴油裝置示意圖;
圖3是適用於冬季的用金屬浸滲碳-石墨化多孔性毛坯的工藝流程;
圖4是適用於春秋季的用熱固性酚醛樹脂或呋喃、環氧樹脂浸滲碳-石墨化多孔性毛坯的工藝流程;
圖5是適用於夏季的用熱塑性聚四氟乙烯懸浮液體浸滲碳-石墨化多孔毛坯的工藝流程。
參照圖中標號車輪輪緣(1)，軸頸(2)，車輪踏面(3)，軸微身(4)，傳動齒輪(5)，固體潤滑裝置(6)，噴油裝置(7)。
參照圖3實施例1取石墨85%、二硫化鉬5%、石油焦或瀝清焦10%，經混合後，再熱擠壓以低溫1300℃焙燒，保持8小時，高溫2700℃焙燒，保持18小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此作為骨架，再清洗、烘乾150℃保持1小時，放入浸滲釜內密封，抽真空，真空度在120mm水銀柱，保持2小時，再將熔化好的銅合金或巴氏合金，溫度需要≥1100℃和≥350℃壓入浸滲釜內，將截止閥關閉，然後通入壓力空氣，壓力為100Kgf/平方釐米，保持8小時，關閉熱源，取出製品、空冷，即可製成適合於冬季用的潤滑材料。
參照圖4實施例2取石墨85%、二硫化鉬5%、石油焦成瀝清焦10%，經混合後，再熱擠壓以低溫1300℃焙燒，保持8小時，高溫2700℃焙燒，保持18小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此材料作為骨架，再清洗、烘乾150℃，保持1小時，放入浸滲釜內，再將熱固性酚醛樹脂或呋喃、環氧樹脂，放入浸滲釜內，抽真空，真空度在70mm水銀柱，保持1小時，然後加熱200℃，再通入壓力空氣，壓力為5Kgf/平方釐米，保持4小時，關閉熱源，取出製品，即可製成適用於春秋季用的潤滑材料。
參照圖5實施例3取石墨85%、二硫化鉬5%、石油焦或瀝清焦10%，經混合後，再熱擠壓以低溫1300℃焙燒，保持8小時，高溫2700℃焙燒，保持18小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此材料作為骨架，經清洗、烘乾150℃，保持1小時，放入浸滲釜內，抽真空，真空度在100mm水銀柱，保持2小時，再將熱塑性聚四氟乙烯懸浮液攪拌後放入浸滲釜內，通入壓力空氣，壓力為10Kgf/平方釐米，保持4-6小時，取出後烘乾250℃，加壓5Kgf/平方釐米，保持2小時，再放入燒結爐內塑化400℃，保持1小時，即可形成夏季使用的潤滑材料。
權利要求
1.一種固體潤滑材料，它由石墨、二硫化鉬、石油焦或瀝清焦複合成而，其配比為石墨取80-85%，二硫化鉬3-5%，石油焦或瀝清焦取10-15%，經混合、熱擠壓低溫焙燒1300℃，保溫8-12小時，高溫焙燒2700℃，保持18-24小時，形成碳--石墨化多孔性毛坯，以此材料作為潤滑材料骨架，經清洗、烘乾浸滲銅合金或巴氏合金，或浸滲熱塑料聚四氟乙烯懸浮液和水玻璃，或浸滲改性酚醛樹脂。
2.根據權利要求1所述的固體潤滑材料，其特徵在於將毛坯清洗、烘乾保持1小時，放入浸滲釜內密封抽真空，真空度在120mm水銀柱，保持2小時，將銅合金或巴氏合金溶化後壓入釜內，通過入壓力空氣為100Kgf/平方釐米，保持6-8小時。
3.根據權利要求1所述的固體潤滑材料，其特徵在於將毛坯清洗、烘乾保持1小時，放入浸滲釜內密封抽真空，真空度在70mm水銀柱，再加熱到200℃，通入壓力空氣為5Kgf/平方釐米，保持2-4小時。
4.根據權利要求1所述的固體潤滑材料，其特徵在於將熱塑性聚四氟乙烯懸浮液進行攪拌，將毛坯清洗、烘乾保持1小時，放入浸滲釜內抽真空，真空度在100mm水銀柱，保持2小時，將聚四氟乙烯抽入釜內，通入壓力空氣為10Kgf/平方釐米，保持4-6小時，取出後烘乾250℃，加壓5Kgf/平方釐米，保持2小時，再放入燒結爐內塑化400℃，保持1小時。
全文摘要
機車輪緣固體潤滑材料是由石墨、二硫化鉬、石油焦或瀝青焦複合而成，經加熱混合、熱擠壓、低溫焙燒及高溫石墨化，製成碳——石墨化多孔性毛坯。以此材料作為骨架，經浸滲銅合金或巴氏合金或熱固性樹脂材料或聚四氟乙烯後形成，具有強度高、耐磨性好、潤滑效果顯著的碳——石墨固體潤滑複合材料。該複合材料可在金屬凸凹表面上，形成連續性的潤滑薄膜，使磨擦偶件分開，輪軌磨耗減少，該材料與油脂潤滑相比，既不汙染環境，又節約能源，在-65℃～280℃範圍內可得到充分潤滑。
文檔編號C10M103/02GK1077483SQ9310488
公開日1993年10月20日 申請日期1993年5月11日 優先權日1993年5月11日
發明者張忠惠 申請人:哈爾濱鐵路局哈爾濱科學技術研究所