專利名稱：用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨墊，尤其是一種用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊。
背景技術(shù)：
鐵路貨車轉(zhuǎn)向架安裝在兩輪對(duì)上，主要由兩側(cè)架和一搖枕等三大件組成。兩側(cè)架 分別通過(guò)兩軸箱安裝在兩輪軸上。軸箱為套在軸頸上聯(lián)結(jié)輪對(duì)和轉(zhuǎn)向架構(gòu)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(duì)，潤(rùn)滑軸頸，減少摩擦，降低運(yùn)行阻力。軸箱 裝置按所采用的軸承類型，分為滑動(dòng)軸承軸箱裝置和滾動(dòng)軸承軸箱裝置兩類。早期的機(jī)車 車輛采用滑動(dòng)軸承軸箱裝置，20世紀(jì)初開(kāi)始試用滾動(dòng)軸承軸箱裝置，現(xiàn)已逐漸取代滑動(dòng)軸 承軸箱裝置。滾動(dòng)軸承軸箱裝置所用滾動(dòng)軸承有圓柱、圓錐和球面三種。在貨車上除有一部分采用圓柱式滾動(dòng)軸承軸箱裝置外，新造貨車主要采用密封式 圓錐滾動(dòng)軸承軸箱裝置。圓錐滾動(dòng)軸承兩端帶有密封裝置，外圈上面為承載鞍，裝在轉(zhuǎn)向架 側(cè)架導(dǎo)框內(nèi)，起載荷傳遞作用，軸承外面不再有軸箱體；因而這種結(jié)構(gòu)稱為“無(wú)軸箱軸承裝 置”。這種軸箱的承載鞍與側(cè)架直接接觸摩擦，且摩擦系數(shù)較大，造成車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)不靈活， 速度慢。而且側(cè)架與承載鞍摩損量較大，減少了兩者的使用壽命，從而導(dǎo)致車輛在運(yùn)行一定 時(shí)間后，需要維修或更換承載鞍或側(cè)架，費(fèi)用比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能有效減少承載鞍與側(cè)架磨損的用于鐵路 貨車軸箱的耐磨墊。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是該耐磨墊用于軸箱的承載鞍 與側(cè)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(cè)凸起的擋邊；兩擋邊 之間的墊板長(zhǎng)度與承載鞍的寬度相適應(yīng)，墊板的寬度與側(cè)架的寬度相適應(yīng)；在墊主體的墊 板上設(shè)有貫穿墊板的導(dǎo)電銅柱。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的墊板為雙層結(jié)構(gòu)，上層為耐磨材料制成的耐 磨層，下層為預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布制成的增強(qiáng)層；其中耐磨層的兩側(cè)向上凸起形成擋邊。優(yōu)選的的耐磨材料采用下述重量配比的原料制成海泡石纖維25 35份、玻璃纖 維2. 5 3. 5份、高嶺土 6 10份、硅灰石纖維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(fā)明制備方法的工藝步驟為(1)、耐磨材料的原料在160 170°C烘干15 25 小時(shí)，冷卻，然后混合均勻；(2)、將烘干后的耐磨材料的原料在65 85°C預(yù)熱40 50分鐘，然后在75 85°C預(yù)熱40 50分鐘；(3)、在模腔依次加入預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預(yù)熱后的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過(guò)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(shí)間40 60分鐘；
(4)、將導(dǎo)電銅柱穿過(guò)并固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。進(jìn)一步的，所述步驟(3)得到的墊主體還要進(jìn)行后處理將墊主體放于烘箱內(nèi)，溫 度升至195 205°C，保溫1小時(shí)；再升至225 235°C保溫6小時(shí)；然后在烘箱中自然降溫 至低于60°C后取出。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于使用本發(fā)明后，保護(hù)了側(cè)架與承載鞍， 使側(cè)架與承載鞍不直接摩擦，降低了之間的摩擦系數(shù)，車輛可以快速靈活的轉(zhuǎn)彎，從而對(duì)火 車提速也起到一定的作用，增進(jìn)了車輛提速的安全性。其次就是側(cè)架與承載鞍不直接接觸， 而是和耐磨墊產(chǎn)生摩擦，降低了兩者磨損量，從而大大延長(zhǎng)了兩者的使用壽命，降低了車輛 的維修費(fèi)用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式

對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明俯視圖。
具體實(shí)施例方式由圖1、圖2所示，本用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊，該耐磨墊用于軸箱的承載鞍與 側(cè)架之間，其包括墊主體和導(dǎo)電銅柱5 ；墊主體是在一方形的墊板4的兩側(cè)設(shè)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(zhǎng)度與承載鞍的寬度相適應(yīng)，墊板的寬度與側(cè) 架的寬度相適應(yīng)；導(dǎo)電銅柱5貫穿并固定在墊板4上；車輛在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)因摩擦?xí)a(chǎn)生 靜電，因此設(shè)置導(dǎo)電銅柱以將轉(zhuǎn)向架的電流傳導(dǎo)到地面，防止車輛電流的短路和拉裝易燃 易爆產(chǎn)品的危險(xiǎn)性。本耐磨墊在使用時(shí)，將其墊在承載鞍和側(cè)架之間，承載鞍落入到兩擋邊 之間以防止貨車在運(yùn)動(dòng)時(shí)造成耐磨墊的脫落。圖1所示，本耐磨墊的墊板4為雙層結(jié)構(gòu)，上 層為耐磨材料制成的耐磨層1，下層為預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布制成的增強(qiáng)層2 ；其中耐磨層1的 兩側(cè)向上形成擋邊3。實(shí)施例1 本耐磨墊的制備工藝為(1)、耐磨材料的原料在165°C烘干120小時(shí)，冷卻，然后混合均勻；耐磨材料采 用下述重量的原料海泡石纖維30kg、玻璃纖維3kg、高嶺土 8kg、硅灰石纖維5kg、石墨粒 16kg、紫銅棉2kg、鈦白粉1kg、磷片石墨5kg。(2)、將烘干后的耐磨材料的原料在75°C預(yù)熱45分鐘，然后在80°C預(yù)熱45分鐘。(3)、在模腔依次加入預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預(yù)熱后的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過(guò)程中，模溫控制上模230°C，下模200°C ；壓力控制25Mpa；保壓時(shí)間50分鐘。然后，將墊主體放于烘箱內(nèi)，溫度升至200°C，保溫1小時(shí)；再升至230°C保溫6小 時(shí)；然后在烘箱中自然降溫至50°C后取出。
(4)、將導(dǎo)電銅柱穿過(guò)并固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。實(shí)施例2 本耐磨墊的制備工藝為 (1)、耐磨材料的原料在160°C烘干25小時(shí)，冷卻，然后混合均勻；耐磨材料采用 下述重量的原料海泡石纖維25kg、玻璃纖維2. 5kg、高嶺土 10kg、硅灰石纖維4kg、石墨粒 19kg、紫銅棉2. 5kg、鈦白粉1. 5kg、磷片石墨4kg。(2)、將烘干后的耐磨材料的原料在65°C預(yù)熱50分鐘，然后在85°C預(yù)熱40分鐘。(3)、在模腔依次加入預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預(yù)熱后的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過(guò)程中，模溫控制上模220°C，下模190°C ；壓力控制25Mpa；保壓時(shí)間60分鐘。然后，將墊主體放于烘箱內(nèi)，溫度升至195°C，保溫1小時(shí)；再升至235°C保溫6小 時(shí)；然后在烘箱中自然降溫至55°C后取出。(4)、將導(dǎo)電銅柱穿過(guò)并固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。實(shí)施例3 本耐磨墊的制備工藝為(1)、耐磨材料的原料在170°C烘干15小時(shí)，冷卻，然后混合均勻；耐磨材料采用 下述重量的原料海泡石纖維35kg、玻璃纖維3. 5kg、高嶺土 6kg、硅灰石纖維6kg、石墨粒 13kg、紫銅棉1. 5kg、鈦白粉0. 5kg、磷片石墨6kg。(2)、將烘干后的耐磨材料的原料在85°C預(yù)熱40分鐘，然后在75°C預(yù)熱50分鐘。(3)、在模腔依次加入預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預(yù)熱后的耐磨材料的原 料，壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過(guò)程中，模溫控制上模240°C，下模210°C ；壓力控制JOMpa ；保壓時(shí)間40分鐘。然后，將墊主體放于烘箱內(nèi)，溫度升至205°C，保溫1小時(shí)；再升至235°C保溫6小 時(shí)；然后在烘箱中自然降溫至45°C后取出。(4)、將導(dǎo)電銅柱穿過(guò)并固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。采用下述尺寸的耐磨墊進(jìn)行試驗(yàn)兩擋邊之間墊板的長(zhǎng)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(yàn)例1 本耐磨墊的產(chǎn)品摩擦系數(shù)試驗(yàn)。試驗(yàn)方法在經(jīng)鐵道部批準(zhǔn)的平面摩擦試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，采用常規(guī)的平面摩擦試驗(yàn) 機(jī)的試驗(yàn)方法。試驗(yàn)用的對(duì)磨體為45號(hào)鋼板、熱處理硬度為47HRC 52HRC、表面粗糙度 Ra小于1.6 μ m。試驗(yàn)環(huán)境溫度須保持在23°C 士2°C，相對(duì)濕度須保持在50% 士5%。試樣 狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間不少于8h。本耐磨墊產(chǎn)品按規(guī)定預(yù)磨2000次后進(jìn)行正式試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中保 持摩擦副溫度在25°C 士 5°C。試驗(yàn)結(jié)果耐磨層0. 30 0. 40、增強(qiáng)層彡0. 40。試驗(yàn)例2 本耐磨墊材料摩擦系數(shù)試驗(yàn)。試驗(yàn)方法在銷盤式摩擦試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，采用常規(guī)的銷盤式摩擦試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)方 法。按GB/T2918進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)后(溫度23°C 士2°C，濕度50% 士5% )才能試驗(yàn)。
試驗(yàn)結(jié)果耐磨層0. 25 0. 45、增強(qiáng)層≥0. 40 ；磨損量(cm3/N · m)本體≤4X 1(Γ8、對(duì)磨體≤2Χ 1θΛ試驗(yàn)例4 本耐磨墊中耐磨層與增強(qiáng)層層間粘合力。試驗(yàn)方法采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)夾具符合GB/T1450. 1 (玻璃鋼 板層間剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法)。試驗(yàn)結(jié)果耐磨層與增強(qiáng)層層間粘合力> 3000Ν。試驗(yàn)例5 本耐磨墊擋邊抗剪切力。試驗(yàn)方法采用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)和常規(guī)抗剪切力試驗(yàn)方法。試驗(yàn)結(jié)果擋邊抗剪切力彡20ΚΝ。試驗(yàn)例6 本耐磨墊的耐高溫試驗(yàn)。試驗(yàn)方法本耐磨墊產(chǎn)品放置在烘箱內(nèi)，逐步升溫至200°C，保溫3小時(shí)后取出，耐 磨層和增強(qiáng)層均不得有變形、起泡、焦化、開(kāi)裂等缺陷，且兩層之間不得分離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果本耐磨墊耐高溫性能均彡2000C。試驗(yàn)例6 采用GB/T1033塑料密度相對(duì)密度試驗(yàn)方法檢測(cè)耐磨層密度，經(jīng)檢測(cè)其 密度均在1. 8 2. 4g/cm3的范圍內(nèi)。試驗(yàn)例7 采用GB/T1043硬質(zhì)塑料筒支梁沖擊試驗(yàn)方法檢測(cè)增強(qiáng)層的無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度(23 °C )彡100kJ/m2 ；無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度 (-50 0C )彡 100kJ/m2。試驗(yàn)例8 耐磨層拉伸強(qiáng)度。試驗(yàn)方法GB/T1040. 1塑料拉伸性能的測(cè)定第1部分總則。實(shí)驗(yàn)結(jié)果拉伸強(qiáng)度彡120MPa。試驗(yàn)例9 耐磨層球壓痕硬度。試驗(yàn)方法GB/T3398塑料球壓痕硬度試驗(yàn)方法，采用塑料球壓痕硬度計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果耐磨層球壓痕硬度彡100N/mm2。試驗(yàn)例10 本耐磨墊的熱失重分解溫度。試驗(yàn)方法試驗(yàn)室采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫升10°C /min，最高溫度不超過(guò)900°C，取分解 的初始溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果熱失重分解溫度彡3000C。試驗(yàn)例11 本耐磨墊沖擊疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)方法采用30噸液壓疲勞試驗(yàn)機(jī)，最大沖擊力200KN，加載波形正弦波，加載 頻率2Hz 5Hz，沖擊次數(shù)1X106。試驗(yàn)結(jié)果垂向沖擊試驗(yàn)100萬(wàn)次后，耐磨層與增強(qiáng)層之間無(wú)脫層、裂紋，耐磨層 及增強(qiáng)層無(wú)破碎、掉塊。試驗(yàn)例12 本耐磨墊橫向剪切疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)方法采用30噸液壓疲勞試驗(yàn)機(jī)。將試樣放入工裝中，對(duì)試件施加載荷 100KN，并安裝在試驗(yàn)機(jī)臺(tái)面上，試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)器的壓頭與試驗(yàn)工裝的中間鋼板相連接，作動(dòng) 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(shù)見(jiàn)表1。表1加載的振幅、波形、頻率和次數(shù) 試驗(yàn)結(jié)果橫向剪切疲勞試驗(yàn)10萬(wàn)次后，兩塊軸箱耐磨墊不得斷裂，兩個(gè)擋邊不 應(yīng)出現(xiàn)裂紋、掉塊或斷裂。
權(quán)利要求
一種用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊，該耐磨墊用于軸箱的承載鞍與側(cè)架之間，其特征在于其包括有墊主體；所述的墊主體包括有墊板和墊板兩側(cè)凸起的擋邊；兩擋邊之間的墊板長(zhǎng)度與承載鞍的寬度相適應(yīng)，墊板的寬度與側(cè)架的寬度相適應(yīng)；在墊主體的墊板上設(shè)有貫穿墊板的導(dǎo)電銅柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊，其特征在于所述的墊板為雙 層結(jié)構(gòu)，上層為耐磨材料制成的耐磨層，下層為預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布制成的增強(qiáng)層；其中耐磨 層的兩側(cè)向上凸起形成擋邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊，其特征在于所述的耐磨材料 采用下述重量配比的原料制成海泡石纖維25 35份、玻璃纖維2. 5 3. 5份、高嶺土 6 10份、硅灰石纖維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(jù)權(quán)利要求3所述的用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊，其特征在于，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、硅灰石纖維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(quán)利要求3或4所述的用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊的制備方法，其特征在于，該方法 的工藝步驟為(1)、耐磨材料的原料在160 170°C烘干15 25小時(shí)，冷卻，然后混合均 勻；(2)、將烘干后的耐磨材料的原料在65 85°C預(yù)熱40 50分鐘，然后在75 85°C預(yù) 熱40 50分鐘；(3)、在模腔依次加入預(yù)浸樹(shù)脂膠玻璃布、浸膠短切纖維和預(yù)熱后的耐磨材料的原料， 壓模；脫模即可得到墊主體；壓模過(guò)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(shí)間40 60分鐘；(4)、將導(dǎo)電銅柱穿過(guò)并固定在墊主體上，即可得到本耐磨墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊的制備方法，其特征在于，所述 步驟(3)得到的墊主體還要進(jìn)行后處理將墊主體放于烘箱內(nèi)，溫度升至195 205°C，保 溫1小時(shí)；再升至225 235°C保溫6小時(shí)；然后在烘箱中自然降溫至低于60°C后取出。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于鐵路貨車軸箱的耐磨墊，該耐磨墊用于軸箱的承載鞍與側(cè)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(cè)凸起的擋邊；兩擋邊之間的墊板長(zhǎng)度與承載鞍的寬度相適應(yīng)，墊板的寬度與側(cè)架的寬度相適應(yīng)；在墊主體的墊板上設(shè)有貫穿墊板的導(dǎo)電銅柱。本耐磨墊使側(cè)架與承載鞍不直接摩擦，降低了之間的摩擦系數(shù)，車輛可以快速靈活的轉(zhuǎn)彎，從而對(duì)火車提速也起到一定的作用，增進(jìn)了車輛提速的安全性。其次就是側(cè)架與承載鞍不直接接觸，而是和耐磨墊產(chǎn)生摩擦，降低了兩者磨損量，從而大大延長(zhǎng)了兩者的使用壽命，降低了車輛的維修費(fèi)用。
文檔編號(hào)B32B17/06GK101844568SQ2010101660
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者劉占峰 申請(qǐng)人:河北辛集騰躍實(shí)業(yè)有限公司