專利名稱：一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路車輛部件的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵路貨車用高摩合 成閘瓦及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)用鐵路貨車的制動(dòng)用閘瓦大多采用以樹脂為粘結(jié)體系，熱壓成型的生
產(chǎn)工藝制造而成，這種工藝及材料制造的閘瓦在車重80T、時(shí)速80公里條件 下，其性能基本能滿足制動(dòng)要求。但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若鐵路貨車在重載、高速 行駛的情況下，如鐵路貨車重高于80噸、時(shí)速大于80公里條件下，在制動(dòng) 時(shí)，要求摩擦力較大，對(duì)制動(dòng)閘瓦的耐溫性均有很高的要求，采用現(xiàn)有以樹 脂為粘結(jié)體系，熱壓成型的生產(chǎn)工藝制造的閘瓦，存在摩^t性能不夠穩(wěn)定、 摩擦體易斷裂、掉塊，金屬鑲嵌嚴(yán)重，易造成車輪劃痕、熱損傷、龜裂，危 及行車安全，且使用壽命短等問(wèn)題，無(wú)法滿足現(xiàn)有重載、高速鐵路貨車行駛
中的制動(dòng)要求。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施方式提供一種鐵路貨車用高 摩合成閘瓦及其制造方法，通過(guò)使用高摩合成材料制備合成閘瓦的摩擦部 件，保證了穩(wěn)定的摩擦制動(dòng)性能，防止了金屬鑲嵌的生成，減少了對(duì)車輪的 損傷，提高了合成閘瓦的使用壽命。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明實(shí)施方式提供一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦，該合成閘瓦包括 鋼背和閘瓦本體，閘瓦本體固定在鋼背上，所述閘瓦本體由下述重量比的各 組分合成的材料制備而成，各組分為
丁腈橡膠8~13、 丁苯橡膠2~10、曱酚改性曱階段酴醛樹脂5~10、 鋼纖維15~30、氧化鎂10~15、煅燒石油焦炭5~10、碳化硅2~5、礦物 纖維10 - 25、氫化釣5 ~ 10、硫酸鋇10 ~ 20、石墨5 ~ 10、 二碌u化鉬1 ~ 5、 >碳黑1~5、磁磺1~3和促進(jìn)劑1~3。
所述礦物纖維為綠鐵礦物纖維。
所述促進(jìn)劑為秋蘭姆類TMTD。
本發(fā)明實(shí)施方式還提供一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦的制造方法，包
括
按重量比取制備閘瓦本體的合成材料的各組分丁腈橡膠8~13、 丁苯橡 膠2~10、甲酚改性曱階段酚醛樹脂5~10、鋼纖維15~30、氧化鎂10 ~ 15、煅燒石油焦炭5~10、碳化硅2~5、礦物纖維10~25、氫化鈣5~ 10、碌u酸鋇10~20、石墨5~10、 二硫化鉬1~5、碳黑1~5、碌J黃1~ 3、促進(jìn)劑1~3;
密煉造粒將上述各組分在嚙合型密煉機(jī)中經(jīng)密煉加熱、清掃、密煉調(diào) 節(jié)、破碎、排出后得到制備閘瓦本體的預(yù)混料；
鋼背處理將沖壓后的鋼背進(jìn)行除油、拋丸、噴膠處理，在鋼背上形成 用于粘結(jié)閘瓦本體的粘結(jié)層；
成型固化將所述預(yù)混料和處理后形成粘結(jié)層的鋼背放入壓機(jī)模具中， 采用保壓壓力1000 - 1200T,保壓時(shí)間60 ~ 90S,在常溫下將預(yù)混^f壓制在鋼 背上成型，在固化爐中進(jìn)行固化后，即得到高摩合成閘瓦產(chǎn)品。
所述密煉造粒步驟具體包括
將上述各組分投入嚙合型密煉機(jī)中，通過(guò)嚙合型密煉機(jī)對(duì)各組分的密煉
加熱3 ~ 5分鐘、清掃、密煉調(diào)節(jié)3 ~ 5分鐘，處理過(guò)程中溫度控制在80 ~ 120 °C、壓力控制在5-7Mpa,排出混合料，進(jìn)入破碎處理，得到制造閘瓦本體的 預(yù)混料。
所述破碎處理具體包括進(jìn)行三級(jí)破碎，其中， 一級(jí)粗碎后，使所述混 合料的粒度小于200 x 200mm、 二級(jí)粗碎后， 一使混合料的粒度小于100 x 20mm，三級(jí)細(xì)碎后，使混合料的粒度小于5mm。
所述成型固化步驟中，將所述預(yù)混料和處理后的鋼背放入壓機(jī)模具中具 體包括將所述預(yù)混料和處理后的鋼背放入具有一模六工位的壓機(jī)模具中。
所述方法還包括在常溫壓制成型后，進(jìn)行除飛邊、鋸切后期處理后在 固化爐中再進(jìn)行固化。
所述在固化爐中進(jìn)行固化具體是在固化爐中在150 20(TC的溫度下，進(jìn) 行25~48小時(shí)固化。
所述閘瓦本體的合成材料中的礦物纖維為綠鐵礦物纖維；所述閘瓦本體 的合成材料中的促進(jìn)劑為秋蘭姆類TMTD。
由上述本發(fā)明實(shí)施方式提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施方式中將 丁腈橡膠、丁苯橡膠、曱酚改性曱階段酚醛樹脂、鋼纖維、氧化鎂、煅燒石 油焦炭、碳化硅、礦物纖維、氫化鈣、硫酸鋇、石墨、二硫化鉬、碳黑、硫 磺和促進(jìn)劑按一定重量配比合成的高分子復(fù)合材料作為制備閘瓦本體的合成 材料，該高分子復(fù)合材料屬于高分子三元復(fù)合材料，材料配方中以丁腈橡 膠、丁苯橡膠、曱酚改性曱階段酚醛樹脂為粘結(jié)體系，以無(wú)機(jī)纖維礦物纖 維、鋼纖維為增強(qiáng)組分，以填料碳化硅、石墨、二硫化鉬為摩擦性能調(diào)節(jié)劑 或配合劑，這樣將各組分經(jīng)密煉機(jī)處理后，得到制備閘瓦本體的預(yù)混料經(jīng)壓 力機(jī)在常溫高壓下壓制后，得到一種摩擦性能穩(wěn)定，且耐磨性較好，具有良 好自潔性的閘瓦本體，尤其配方中粘結(jié)體系與無(wú)機(jī)纖維的配合，可起到提高 制得材料強(qiáng)度和韌性的作用。合成后的閘瓦可用在鐵路重載高速貨車中，可
滿足速度120km/h，軸重23t、 25t貨車的運(yùn)行要求，可有效地抑制金屬鑲嵌， 使閘瓦部件具有較高的壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度，可有效防止裂紋、 斷裂、掉塊等現(xiàn)象，減少對(duì)車輪的損傷，具有較好的耐沖擊性能和耐候性 好，可適用于溫度變化大的環(huán)境中，適用于地域廣，地區(qū)差異大的應(yīng)用環(huán)境 特點(diǎn)。


圖l為本發(fā)明實(shí)施例的合成閘瓦制造方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施方式提供一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦及其制造方法，可制 造用于鐵路高速貨車上的高摩合成閘瓦，該閘瓦具體包括鋼背和閘瓦本 體，閘瓦本體固定在鋼背上，所述閘瓦本體由下述重量比的各組分合成的材 料制備而成，各組分為丁腈橡膠8~13、 丁苯橡膠2~10、曱酚改性甲階段 酚醛樹脂5~10、鋼纖維15~30、氧化鎂10~15、煅燒石油焦炭5 10、碳化 硅2 ~ 5、礦物纖維IO ~ 25、氫化4丐5 ~ 10、硫酸鋇IO ~ 20、石墨5 ~ 10、 二硫 化鉬1~5、 >碳黑1~5、碌^黃1~3、促進(jìn)劑1~3。
該高摩合成閘瓦制造時(shí)，按上述配方(重量比)取各組分； 將上述各組分在嚙合型密煉機(jī)中經(jīng)密煉加熱、清掃、密煉調(diào)節(jié)、破碎、 排出后得到制備閘瓦本體的預(yù)混料；
鋼背處理將沖壓后的鋼背進(jìn)行除油、拋丸、噴膠處理，在鋼背上形成 用于4關(guān)接閘瓦本體的聯(lián)接部分；
成型固化將所述預(yù)混料和處理后的鋼背放入壓機(jī)模具中，采用保壓壓 力1200T,保壓時(shí)間90S,在常溫下將預(yù)混料壓制在鋼背上成型，在固化爐中 進(jìn)行固化后，即得到高摩合成閘瓦。
上述制備閘瓦本體的材料配方中以曱酚改性曱階段酚醛樹脂為粘結(jié)體 系，以無(wú)機(jī)纖維礦物纖維、鋼纖維為增強(qiáng)組分，以填料丁腈橡膠、丁苯橡 膠、石墨為摩擦性能調(diào)節(jié)劑或配合劑，這樣將各組分經(jīng)密煉機(jī)處理后，得到 制備閘瓦本體的預(yù)混料經(jīng)壓制機(jī)在常溫高壓下壓制后，得到一種摩擦性能穩(wěn) 定，且耐磨性較好，具有良好自潔性的閘瓦本體，尤其配方中粘結(jié)體系與無(wú) 機(jī)纖維的配合，可起到提高強(qiáng)度和韌性的作用。合成后的閘瓦可用在鐵路重
載高速貨車中，可滿足時(shí)速120km/h,軸重23t、 25t貨車的運(yùn)行要求。
為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例一
本實(shí)施例提供一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦，該合成閘瓦由鋼背與閘瓦 本體構(gòu)成，閘瓦本體固定在鋼背上形成整體的合成閘瓦，具體結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的 鐵路貨車上的閘瓦部件基本相同，與現(xiàn)有閘瓦部件的主要區(qū)別，是制作閘瓦 本體的合成材料，是由下述各組分按重量比合成的高分子復(fù)合材料，具體包 括
丁腈橡膠8~13、 丁苯橡膠2~10、曱酚改性曱階段酚醛樹脂5~10、鋼纖 維15~30、氧化鎂10~15、煅燒石油焦炭5 10、碳化硅2~5、礦物纖維10~ 25、氫化4丐5~10、硫酸鋇10~20、石墨5~10、 二硫化鉬1~5、碳黑1~5、 硫磺1~3、促進(jìn)劑1-3。
其中，礦物纖維可以采用綠鐵礦物纖維；促進(jìn)劑可以采用橡膠促進(jìn)劑， 如秋蘭姆類TMTD。
上述合成閘瓦的制造過(guò)程，如圖l所示，具體可以按下述步驟進(jìn)行 取各組分作為原材料具體可以按上述制備閘瓦本體的配方取各組分； 密煉造粒將稱重配合好的各組分投入嚙合型密煉機(jī)中，開啟密煉程 序，在密煉機(jī)中進(jìn)行下述處理密煉加熱、清掃、密煉調(diào)節(jié)，其中，密煉加 熱3~5分鐘，密煉調(diào)節(jié)3~5分鐘，密煉處理過(guò)程中，將溫度控制在在80 ~
120°C、壓力控制在5 7Mpa;密煉調(diào)節(jié)后得到密煉膠料，排出密煉膠料后對(duì) 密煉膠料進(jìn)行破碎處理，具體可以分為三級(jí)破碎，即通過(guò)一級(jí)粗碎后，使密 煉膠料粒度小于200*200mm、 二級(jí)粗碎后，使密煉膠料粒度小于100*20mm, 及三級(jí)細(xì)碎后，使密煉膠料粒度小于5隱，三級(jí)破碎的方式可以保證壓制時(shí)物 料均勻，三級(jí)破碎后使大塊膠料成為細(xì)小顆粒膠料即可作為制備閘瓦本體的 預(yù)混料；實(shí)際中，嚙合型密煉機(jī)可以采用現(xiàn)有的GK-E型嚙合型密煉機(jī)，其密 煉處理過(guò)程可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，事先調(diào)試、設(shè)置好，以自動(dòng)處理的方式 得到預(yù)混料；
鋼背處理將沖壓成型后的鋼背進(jìn)行除油、拋丸、噴膠處理，在鋼背上 形成用于粘結(jié)閘瓦本體的粘結(jié)層；
成型將上述密煉后得到的預(yù)混料和經(jīng)處理過(guò)形成粘結(jié)層的鋼背放入壓 機(jī)模具中，在常溫下，通過(guò)保壓壓力1200T,保壓時(shí)間90S進(jìn)行壓制成型，使 預(yù)混料形成閘瓦本體，通過(guò)粘結(jié)層粘結(jié)固定在鋼背上，壓制后進(jìn)行打印生產(chǎn) 標(biāo)識(shí)，放入摩擦材料固化爐中，在150 200。C的溫度下，進(jìn)行25 48小時(shí)的 固化，完成后對(duì)得到的產(chǎn)品進(jìn)行除飛邊、鋸切等后期處理，即得到高摩合成 閘瓦的成品。
實(shí)際中，壓機(jī)模具可以設(shè)計(jì)為一模六工位的模具，可以提高制備合成閘 瓦的工作效率。
本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)以丁腈橡膠、丁苯橡膠、曱酚改性曱階段酚醛樹 脂為粘結(jié)體系，以無(wú)機(jī)纖維礦物纖維、鋼纖維為增強(qiáng)組分，以填料碳化硅、 石墨、二硫化鉬為摩擦性能調(diào)節(jié)劑或配合劑，并與其它組分配合，將各組分 在密煉機(jī)中處理后，得到制備閘瓦本體的預(yù)混料經(jīng)壓力機(jī)在常溫高壓下壓制 后，得到一種摩擦性能穩(wěn)定，且耐磨性較好，具有良好自潔性的閘瓦本體， 尤其配方中粘結(jié)體系與無(wú)機(jī)纖維的配合，可起到提高強(qiáng)度和韌性的作用。本 發(fā)明實(shí)施例中制備的高磨合成閘瓦具有了很高的壓縮、拉伸、沖擊強(qiáng)度，克
服了斷裂、掉塊，保證了穩(wěn)定的摩擦制動(dòng)性能，且制得的高摩合成閘瓦具有 良好的自潔性，防止了金屬鑲嵌的生成，減少了對(duì)車輪的損傷，使用壽命較 現(xiàn)用閘瓦提高了近一倍，此配方配合密煉造粒工藝，使產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定有了 保證。并且在制造方法中，由于采用一模六工位、常溫高壓壓制的工藝，提 高了產(chǎn)品在壓制工序的合格率，并大大提高了生產(chǎn)效率。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中通過(guò)采用丁腈橡膠、丁苯橡膠、曱酚改性曱 階段酚醛樹脂、鋼纖維、氧化鎂、煅燒石油焦炭、碳化硅、礦物纖維、氫化 4丐、硫酸鋇、石墨、二硫化鉬、碳黑、硫磺和促進(jìn)劑組合配方制備的合成材 料來(lái)制備閘瓦本體，通過(guò)該閘瓦本體與鋼背壓制成高摩合成閘瓦，具有穩(wěn)定
的摩擦性能和較好的耐磨性；有效地抑制金屬鑲嵌、裂紋、掉塊等現(xiàn)象，減 少對(duì)車輪的損傷；具有較好的耐沖擊性能，耐候性好，能長(zhǎng)期用于溫度變化 大的環(huán)境中，非常適合地域廣，地區(qū)差異大的地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)，可以很好的滿 足時(shí)速120km/h，軸重23t、 25t貨車的運(yùn)行要求。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦，該合成閘瓦包括鋼背和閘瓦本體，閘瓦本體固定在鋼背上，其特征在于，所述閘瓦本體由下述重量比的各組分合成的材料制備而成，各組分為丁腈橡膠8～13、丁苯橡膠2～10、甲酚改性甲階段酚醛樹脂5～10、鋼纖維15～30、氧化鎂10～15、煅燒石油焦炭5～10、碳化硅2～5、礦物纖維10～25、氫化鈣5～10、硫酸鋇10～20、石墨5～10、二硫化鉬1～5、碳黑1～5、硫磺1～3和促進(jìn)劑1～3。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閘瓦，其特征在于，所述礦物纖維為綠鐵礦物 纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閘瓦，其特征在于，所述促進(jìn)劑為秋蘭姆類 TMTD。
4、 一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦的制造方法，其特征在于，包括 按重量比取制備閘瓦本體的合成材料的各組分丁腈橡膠8~13、 丁苯橡膠2~10、曱酚改性曱階段酚醛樹脂5~10、鋼纖維15~30、氧化鎂10 ~ 15、煅燒石油焦炭5-10、碳化硅2~5、礦物纖維10~25、氫化鈣5~ 10、錄u酸鋇10-20、石墨5~10、 二碌d匕鉬1~5、石友黑1~5、碌J黃1~ 3、促進(jìn)劑1~3;密煉造粒將上述各組分在嚙合型密煉機(jī)中經(jīng)密煉加熱、清掃、密煉調(diào) 節(jié)、破碎、排出后得到制備閘瓦本體的預(yù)混料；鋼背處理將沖壓后的鋼背進(jìn)行除油、拋丸、噴膠處理，在鋼背上形成 用于粘結(jié)閘瓦本體的粘結(jié)層；成型固化將所述預(yù)混料和處理后形成粘結(jié)層的鋼背放入壓機(jī)模具中， 采用保壓壓力1000 ~ 1200T,保壓時(shí)間60 - 90S,在常溫下將預(yù)混^F壓制在鋼 背上成型，在固化爐中進(jìn)行固化后，即得到高摩合成閘瓦產(chǎn)品。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述密煉造粒步驟具體包括將上述各組分投入嚙合型密煉機(jī)中，通過(guò)嚙合型密煉機(jī)對(duì)各組分的密煉 加熱3 ~ 5分鐘、清掃、密煉調(diào)節(jié)3 ~ 5分鐘，處理過(guò)程中溫度控制在80 ~ 120 。C、壓力控制在5 7Mpa,排出混合料，進(jìn)入破碎處理，得到制造閘瓦本體的 預(yù)混料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述破碎處理具體包括 進(jìn)行三級(jí)破碎，其中， 一級(jí)粗碎后，使所述混合料的粒度小于200 x 200mm、 二級(jí)粗碎后，使混合料的粒度小于100 x 20mm，三級(jí)細(xì)碎后，使混合料的粒徑 小于5mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述成型固化步驟中，將 所述預(yù)混料和處理后的鋼背放入壓機(jī)模具中具體包括將所述預(yù)混料和處理后的鋼背放入具有一模六工位的壓才;i^莫具中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在常溫 壓制成型后，進(jìn)行除飛邊、鋸切后期處理后在固化爐中再進(jìn)行固化。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述在固化爐中進(jìn)行固化 具體是在固化爐中在150 200。C的溫度下，進(jìn)行25~48小時(shí)固化。
10、根據(jù)權(quán)利要求4 8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述閘瓦本 體的合成材料中的礦物纖維為綠鐵礦物纖維；所述閘瓦本體的合成材料中的 促進(jìn)劑為秋蘭姆類TMTD。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵路貨車用高摩合成閘瓦及其制造方法。該合成閘瓦包括鋼背和閘瓦本體，閘瓦本體固定在鋼背上，所述閘瓦本體由下述重量比的各組分合成的材料制備而成，各組分為丁腈橡膠8～13、丁苯橡膠2～10、甲酚改性甲階段酚醛樹脂5～10、鋼纖維15～30、氧化鎂10～15、煅燒石油焦炭5～10、碳化硅2～5、礦物纖維10～25、氫化鈣5～10、硫酸鋇10～20、石墨5～10、二硫化鉬1～5、碳黑1～5、硫磺1～3和促進(jìn)劑1～3。該閘瓦可用在鐵路重載高速貨車中，具有穩(wěn)定的摩擦性能和較好的耐磨性；有效地抑制金屬鑲嵌、裂紋、掉塊等現(xiàn)象，減少對(duì)車輪的損傷；具有較好的耐沖擊性能，耐候性好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B61H1/00GK101391611SQ20081022563
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者周建華, 帕提瑪, 燕青芝, 鄒懷森 申請(qǐng)人:北京瑞斯?？萍加邢薰?br>