大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料及货车闸瓦的制备方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料及大轴重铁道货车闸瓦的制备方法，首先按相应的重量百分比提取摩擦材料的各组分原料；然后将各组分原料在啮合型密炼机中经密炼加热、密炼调节处理，排出后再经破碎造粒处理后得到所述摩擦材料。利用该方法能够得到一种摩擦性能稳定，且耐磨性较好的摩擦材料，同时该摩擦材料来制造制动部件，能够满足大轴重货车闸瓦所应用的要求。
【专利说明】大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料及货车闸瓦的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路设备【技术领域】，尤其涉及一种大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料及货车闸瓦的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，在铁路设备【技术领域】中，大轴重货车制动闸瓦要求同其他机车车辆制动的闸瓦不同，对其摩擦材料及闸瓦制造提出了新的要求。以铁路货车为例，现用铁路货车的制动用闸瓦大多采用以树脂为粘结体系的材料，经热压成型制备而成，这种材料制备的闸瓦在载重80T、时速120公里条件下，其性能基本能满足制动要求，但铁路货车在重载、高速行驶的情况下，如铁路货车满载重量高于100吨、时速大于100公里条件下，在制动时，要求制动扭矩较大,对闸瓦的耐温性能和摩擦性能均有很高的要求。
[0003]现有以树脂为粘结体系的材料制备的闸瓦，存在摩擦性能不够稳定、摩擦体易断裂、掉块，金属镶嵌严重，易造成车轮划痕、热损伤、龟裂危及行车安全，且使用寿命短等问题，无法满足现有重载、高速大轴重铁路货车的行驶中的制动要求，因此需制备一种适用大轴重货车闸瓦来满足重载的铁路货车的制动要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料及大轴重铁道货车闸瓦的制备方法，利用该方法能够得到一种摩擦性能稳定，且耐磨性较好的摩擦材料，同时该摩擦材料来制造制动部件 ，能够满足大轴重货车闸瓦所应用的要求。
[0005]一种大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料的制备方法，所述制备方法包括:
[0006]按如下的重量百分比提取摩擦材料的各组分原料:
[0007]6~12%的丁腈橡胶N41、l~4%的丁苯橡胶1500、3~8%的甲阶段酚醛树脂、0.4~1%的不溶性硫黄、0.1~0.6%的TMTD促进剂、0.1~0.6%的六次甲基四胺、2~6%的炭黑、10~25%的钢纤维、5~15%的矿物纤维、8~18%的重晶石、I~4%的碳纤维、8~18%的蓝晶石、7~14%的氧化镁、2~6%的石油焦、2~8%的氢氧化钙、I~4%的二硫化钥、I~5%的鳞片石墨、I~4%的人造石墨、I~4%的云母氧化铁、I~3%的硫化铺；
[0008]将所述各组分原料在啮合型密炼机中经密炼加热、密炼调节处理，排出后再经破碎造粒处理后得到所述摩擦材料。
[0009]所述密炼加热、密炼调节处理的过程具体为:
[0010]将所述各组分原料通过设定的密炼程序在啮合型密炼机中进行密炼加热3~8分钟、密炼调节3~5分钟，且在密炼过程中温度控制在80~120°C、压力控制在2~12Mpa。[0011 ] 所述破碎造粒处理具体包括:
[0012]三级破碎，其中一级粗碎后，混合料的粒度小于200X200mm ;二级粗碎后，混合料的粒度小于50 X 20mm ;三级细碎后，混合料的粒度小于5mm。
[0013]所述摩擦材料中矿物纤维的主要性能指标为:[0014]渣球含量小于(λ 2%，纤维长度为300 ±50 μ m,纤维直径为3-8 μ m，烧失量≤0.3%，含水量< 0.1% ；
[0015]所述摩擦材料中甲阶段酚醛树脂的主要性能指标为:
[0016]130°C凝胶时间 8-12min，20°C 时粘度 1800_2500mPa.s，135°C 时非挥发物含量73-78%。
[0017]一种大轴重铁道货车闸瓦的制备方法，
[0018]将符合大轴重铁道货车闸瓦规格要求的钢背放入履带式抛丸机中，对所述钢背表面进行除锈并消除应力；
[0019]将经过除锈处理后的钢背放入浸胶槽内，对所述钢背表面进行浸胶，并从所述浸胶槽中取出干燥；
[0020]称取如权利要求1-4所述制备方法所制得的摩擦材料2850g~3000g，装入大轴重铁道货车闸瓦压制模具中进行压制，其中压制条件为:排气压力8MPa~llMPa，排气次数I~3次，定型压制压力为60MPa~70MPa，压制时间为40s~60s ；
[0021]将经过压制处理后的闸瓦装入箱式固化炉中进行固化，在200°C时保温结束，并自然降温到炉内温度在80°C以下时，出炉得到所述大轴重铁道货车闸瓦。
[0022]由上述本发明提供的技术方案可以看出，利用该方法能够得到一种摩擦性能稳定,且耐磨性较好的摩擦材料，同时该摩擦材料来制造制动部件,能够满足大轴重货车闸瓦所应用的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0024]图1为本发明实施例所提供大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料制备方法流程示意图；
[0025]图2为本发明实施例所提供的大轴重铁道货车闸瓦制备方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0027]下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料制备方法流程示意图，图1中所述制备方法包括:
[0028]步骤11:按相应的重量百分比提取摩擦材料的各组分原料
[0029]在该步骤中，各组分原料具体的重量百分比为:
[0030]6~12%的丁腈橡胶N41、l~4%的丁苯橡胶1500、3~8%的甲阶段酚醛树脂、0.4~1%的不溶性硫黄、0.1~0.6%的TMTD促进剂、0.1~0.6%的六次甲基四胺、2~6%的炭黑、10~25%的钢纤维、5~15%的矿物纤维、8~18%的重晶石、I~4%的碳纤维、8~18%的蓝晶石、7~14%的氧化镁、2~6%的石油焦、2~8%的氢氧化钙、I~4%的二硫化钥、I~5%的鳞片石墨、I~4%的人造石墨、I~4%的云母氧化铁、I~3%的硫化铺。
[0031]步骤12:将所述各组分原料在啮合型密炼机中经密炼加热、密炼调节处理
[0032]在该步骤中，所述密炼加热、密炼调节处理的过程具体为:
[0033]将所述各组分原料通过设定的密炼程序在啮合型密炼机中进行密炼加热3~8分钟、密炼调节3~5分钟，且在密炼过程中温度控制在80~120°C、压力控制在2~12Mpa。
[0034]步骤13:混合料排出后，再经破碎造粒处理后得到大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料。
[0035]在该步骤中,所述破碎造粒处理具体包括:
[0036]三级破碎，其中一级粗碎后，混合料的粒度小于200X 200mm ;二级粗碎后，混合料的粒度小于50 X 20mm ;三级细碎后，混合料的粒度小于5mm。
[0037]另外，所制得的摩擦材料中矿物纤维的主要性能指标为:
[0038]渣球含量小于0.2%，纤维长度为300 ±50 μ m,纤维直径为3-8 μ m，烧失量≤0.3%，含水量≤ 0.1% ；
[0039]所制得的摩擦材料中甲阶段酚醛树脂的主要性能指标为:
[0040]130°C凝胶时间 8-12min，20°C 时粘度 1800_2500mPa.s，135°C 时非挥发物含量73-78%。
[0041]另外，基于上述制备的摩擦材料，本发明实施例还提供了一种大轴重铁道货车闸瓦的制备方法，图2为本发明实施例所提供的大轴重铁道货车闸瓦制备方法流程示意图，图2中所述制备方法包括:
[0042]步骤21:将符合大轴重铁道货车闸瓦规格要求的钢背放入履带式抛丸机中，对所述钢背表面进行除锈并消除应力
[0043]步骤22:将经过除锈处理后的钢背放入浸胶槽内，对所述钢背表面进行浸胶，并从所述浸胶槽中取出干燥
[0044]步骤23:称取如上所述制备方法所制得的摩擦材料2850g~3000g，装入大轴重铁道货车闸瓦压制模具中进行压制
[0045]在该步骤中，具体的压制条件为:排气压力8MPa~llMPa，排气次数I~3次，定型压制压力为60MPa~70MPa，压制时间为40s~60s。
[0046]步骤24:将经过压制处理后的闸瓦装入箱式固化炉中进行固化处理，出炉后得到所述大轴重铁道货车闸瓦。
[0047]在该步骤中，固化处理的具体固化温度与时间见下表1所示:
[0048]表1固化温度与时间
[0049]
【权利要求】
1.一种大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括: 按如下的重量百分比提取摩擦材料的各组分原料: 6~12%的丁腈橡胶N41、I~4%的丁苯橡胶1500、3~8%的甲阶段酚醛树脂、0.4~1%的不溶性硫黄、0.1~0.6%的TMTD促进剂、0.1~0.6%的六次甲基四胺、2~6%的炭黑、10~25%的钢纤维、5~15%的矿物纤维、8~18%的重晶石、I~4%的碳纤维、8~18%的蓝晶石、7~14%的氧化镁、2~6%的石油焦、2~8%的氢氧化钙、I~4%的二硫化钥、I~5%的鳞片石墨、I~4%的人造石墨、I~4%的云母氧化铁、I~3%的硫化锑； 将所述各组分原料在啮合型密炼机中经密炼加热、密炼调节处理，排出后再经破碎造粒处理后得到所述摩擦材料。
2.根据权利要求1所述大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料的制备方法，其特征在于，所述密炼加热、密炼调节处理的过程具体为: 将所述各组分原料通过设定的密炼程序在啮合型密炼机中进行密炼加热3~8分钟、密炼调节3~5分钟，且在密炼过程中温度控制在80~120°C、压力控制在2~12Mpa。
3.根据权利要求1所述大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料的制备方法，其特征在于，所述破碎造粒处理具体包括: 三级破碎，其中一级粗碎后，混合料的粒度小于200X200mm ;二级粗碎后，混合料的粒度小于50 X 20mm ;三级细碎后,混合料的粒度小于5mm。
4.根据权利要求1所述大轴重铁道货车闸瓦用摩擦材料的制备方法，其特征在于， 所述摩擦材料中矿物纤维的主要性能指标为: 渣球含量小于0.2%，纤维长度为300 ±50 μ m,纤维直径为3-8 μ m，烧失量≤0.3%，含水量≤ 0.1% ； 所述摩擦材料中甲阶段酚醛树脂的主要性能指标为: 130°C凝胶时间 8-12min，20°C 时粘度 1800-2500mPa *s, 135°C 时非挥发物含量 73-78%。
5.一种大轴重铁道货车闸瓦的制备方法，其特征在于， 将符合大轴重铁道货车闸瓦规格要求的钢背放入履带式抛丸机中，对所述钢背表面进7TT除镑并消除应力； 将经过除锈处理后的钢背放入浸胶槽内，对所述钢背表面进行浸胶，并从所述浸胶槽中取出干燥； 称取如权利要求1-4所述制备方法所制得的摩擦材料2850g~3000g，装入大轴重铁道货车闸瓦压制模具中进行压制，其中压制条件为:排气压力8MPa~llMPa，排气次数I~3次，定型压制压力为60MPa~70MPa，压制时间为40s~60s ； 将经过压制处理后的闸瓦装入箱式固化炉中进行固化，在200°C时保温结束，并自然降温到炉内温度在80°C以下时，出炉得到所述大轴重铁道货车闸瓦。
【文档编号】C08L9/06GK103819765SQ201410052049
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2014年2月14日
【发明者】周建华, 张旭锋, 霍孟申 申请人:北京瑞斯福高新科技股份有限公司