專利名稱：機車輪緣用二元固體潤滑棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機車輪緣用潤滑材料，特別是涉及一 種機車輪緣用二元固體潤滑棒。
二、 背景技術(shù)在鐵路跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略思想指導下，我國鐵路運輸事業(yè) 在近幾年內(nèi)得到了快速發(fā)展。日新月異的裝備現(xiàn)代化和相對滯后的基礎設施維 護水平逐漸顯露出不協(xié)調(diào)。突出的問題就是二者的結(jié)合點——輪軌關(guān)系。隨著 車速提高、運量加大，表現(xiàn)為曲線鋼軌磨耗嚴重、車輪傷損突出。而機車輪緣 的磨損主要是曲線區(qū)段克服轉(zhuǎn)向架扭轉(zhuǎn)阻力和離心力而發(fā)生在輪緣和鋼軌之間 的摩擦磨損，以及直線區(qū)段的蛇行擺動產(chǎn)生的側(cè)向沖擊力作用在輪緣和鋼軌之 間的摩擦磨損。輪緣磨損到一定程度需要更換輪對，或者需要對輪對進行鏇輪， 造成極大的浪費，因此人們采用多種措施對輪緣進行潤滑，以降低輪緣的磨損。
隨著鐵路運行速度的提高，輪緣原有的液體或半流體潤滑方式逐漸顯示出 局限性。突出問題是在列車氣流作用下，噴涂的油脂飛散污染機車車體、輪軌 踏面從而降低潤滑效果，增加管理難度；另外，在摩擦過程中，輪軌的金屬表 面產(chǎn)生了微小裂紋，這種微裂紋在液態(tài)潤滑油的油楔作用下，隨著車輪周期性 作用發(fā)展成為魚尾紋和魚鱗斑最終剝離掉塊，影響輪軌的使用壽命。真的會這 種缺陷，國外上世紀末已經(jīng)開始應用固體輪緣潤滑技術(shù)，國內(nèi)有關(guān)單位的研究 工作也進入了應用試驗階段。固體潤滑方式的潔凈、環(huán)保、涂覆位置準確等特 點，目前現(xiàn)有輪緣固體潤滑棒存在主要問題是在涂覆、附著、成膜三個環(huán)節(jié)上， 涂覆要求潤滑棒可以方便地涂在輪緣上，附著要求潤滑材料涂上后不易甩濺， 能在輪緣上待著，成膜要求通過輪緣和鋼軌的擠壓，能形成優(yōu)質(zhì)的潤滑膜，現(xiàn) 有固體潤滑棒的缺陷具體表現(xiàn)在(1)用塑料作為載體的固體棒，雖然不象樹 脂材料那樣容易脆裂，但在輪緣表面附著力極差。運行后與輪緣接觸的潤滑棒 頭附近存在大量"車削狀"塑料細絲。高速運轉(zhuǎn)發(fā)熱后，這些"車削狀"塑料細絲又熔化變成團狀。因此有限的潤滑膜只對所在輪對有保護作用，對其他輪
對沒有二次潤滑。(2)用石墨為主體的潤滑棒極易發(fā)生碎、斷裂，同樣難以附 著在金屬表面，無法實現(xiàn)二次潤滑。(3)現(xiàn)有固體棒需要燒結(jié)而成，這樣既破 壞了潤滑材料的本身性能，造成潤滑效果差，又增加固體棒和輪緣涂抹的難度， 造成涂抹不均勻，且不能形成壓力潤滑膜。
三、實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu) 簡單、潤滑效果好、涂覆位置準確、附著能力強的機車輪緣用二元固體潤滑棒。 本實用新型的技術(shù)方案是 一種機車輪緣用二元固體潤滑棒，由棒芯和定 型外殼組成，其中，所述棒芯設置在所述定型外殼中，所述棒芯和定型外殼由 不同的潤滑材料制成，并且所述定型外殼的熔點和強度高于所述棒芯的熔點和 強度。
所述定型外殼和棒芯的一端設置有突臺，另一端設置有凹槽，所述突臺和 凹槽相匹配，便于使用過程中兩根二元固體潤滑棒對接。
所述定型外殼的一端與一個中空定型接頭的一端套接，其中，所述定型外 殼兩端部內(nèi)表面的形狀和大小與所述中空定型接頭外表面的形狀和大小相匹 配，并且二者通過所述中空定型接頭外表面上或所述定位外殼內(nèi)表面上設置的 凸緣實現(xiàn)軸向定位，所述定型外殼和所述中空定型接頭內(nèi)腔中設置有棒芯，所 述中空定型接頭和其內(nèi)腔中的棒芯即是所述突臺，所述棒芯遠離中空定型接頭 的一端端面與該端的定型外殼端面之間具有一定距離，該段距離形成的空腔即 是所述凹槽；所述中空定型接頭和所述定型外殼的制作材料相同。
所述中空定型接頭的外表面為柱形，或為錐形，或為柱形和錐形的組合。
所述中空定型接頭和所述定型外殼內(nèi)腔中設置的棒芯為一體式結(jié)構(gòu)，由潤 滑材料整體澆注而成；或者，所述中空定型接頭和所述定型外殼內(nèi)腔中設置的
棒芯分別由潤滑材料澆注而成，二者的端面相接觸。
或者，所述定型外殼的一端設置有一個縮徑臺階殼體段，所述縮徑臺階殼 體段外表面的形狀和大小與所述定型外殼另一端部內(nèi)表面的形狀和大小相匹配，所述縮徑臺階殼體段和所述定型外殼內(nèi)腔中設置有棒芯，所述縮徑臺階殼 體段和其內(nèi)腔中的棒芯即是所述突臺，所述棒芯遠離縮徑臺階殼體段的一端端 面與該端的定型外殼端面之間具有一定距離，該段距離形成的空腔即是所述凹 槽；所述中空定型接頭和所述定型外殼的制作材料相同。所述縮徑臺階殼體段 的外表面為柱形，或為錐形，或為柱形和錐形的組合。
所述定型外殼的橫截面形狀為長方形，或為正方形，或為圓形。所述定型 外殼的壁厚為2 4mm。所述定型外殼中含有片狀石墨、樹脂、塑化劑和改性劑， 其熔點為11(TC 15(TC;所述棒芯中含有納米金屬粉、石墨和耦合劑，其熔點 為60。C 100。C。
本實用新型的有益效果是-
1、 本實用新型它采用二元結(jié)構(gòu)，在定型外殼中澆注棒芯，棒芯和定型外殼 由不同的潤滑材料制成，定型外殼具有強度高、定型效果好的特點，這樣避免 了棒芯的燒結(jié)程序，保持了潤滑材料的本身潤滑特性，另外定型外殼的熔點高 高于棒芯的熔點，使用時，定型外殼和棒芯同時和輪緣接觸，摩擦產(chǎn)生的熱量 首先將棒芯融化，使棒芯端部處于熔液和半熔液狀態(tài)，棒芯熔液就涂敷在輪緣 上，棒芯熔液中的表面活性劑迅速與金屬結(jié)合并排除其他水汽、油污等且附著 能力強，并且這層附著膜經(jīng)過輪軌之間碾壓升溫，發(fā)生摩擦化學反應，在輪緣 和鋼軌上分別形成一層化學鍵合的復合潤滑膜而達到潤滑減磨的目的，此膜與 基體金屬間通過化學鍵結(jié)合，即使在很高的負荷條件下仍然保證低摩擦系數(shù)， 承載能力比普通潤滑油脂和石墨潤滑劑高數(shù)倍，有效延長車輪、鋼軌的使用壽 命，車輪的使用壽命延長3倍以上。由于采用外殼和棒芯的二元式結(jié)構(gòu)，大大 提高了潤滑棒的綜合技術(shù)性能，使原來一元潤滑棒不易或不能實現(xiàn)的技術(shù)指標 成為現(xiàn)實。
2、 本實用新型潤滑效果好，棒芯在輪緣上形成的潤滑膜不會受雨水沖刷影 響減磨效果且不黏附灰塵沙礫，在惡劣環(huán)境如風沙、礦山和潮濕多雨條件下，
也具有很好的潤滑作用，另外還有效避免了金屬層間位移所產(chǎn)生的微裂紋，同 時固體物質(zhì)具有不流動性(不能傳遞壓力)，從根本上解決了裂紋擴展造成的剝離掉塊的問題。
3、 本實用新型定型外殼和棒芯的一端設置有突臺，另一端設置有凹槽，突 臺和凹槽相匹配，便于不同的二元固體潤滑棒對接，這樣使?jié)櫥敉耆猛辏?節(jié)約成本，并且對接方便、所用時間短、效率高。另外突臺和凹槽采用錐形， 便于對接且定位準確。突臺強度高，不易折斷，降低使用成本。
4、 本實用新型定型外殼不會脆裂，便于使用，可以采用直接涂覆方式，實 現(xiàn)了在正常行車條件下，利用車載裝置進行輪緣固體潤滑，涂覆位置準確，設 備簡單，免維護，無故障。
5、 本實用新型超強的附著能力在風、霜、雨、雪、霧天氣都能保證很好的 成膜，不受天氣影響。另外減少了潤滑材料散落，降低了對線路及環(huán)境的污染 程度，減少噪音和車輛震動，利于環(huán)保。
6、 本實用新型定型外殼和棒芯有良好的導電性能，不影響機車信號，提高 形成安全性。
7、 本實用新型形成的潤滑膜具有二次潤滑的效果，可以相對減少潤滑棒的 設置數(shù)量，降低使用成本。
8、 本實用新型適用范圍廣，銷售市場巨大，易于推廣，具有很好的社會和 經(jīng)濟效益。


圖1為機車輪緣用二元固體潤滑棒的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖2為圖1所示機車輪緣用二元固體潤滑棒的左視圖之一；
圖3為圖1所示機車輪緣用二元固體潤滑棒的左視圖之二；
圖4為圖1所示機車輪緣用二元固體潤滑棒的左視圖之三；
圖5為機車輪緣用二元固體潤滑棒的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
圖6為機車輪緣用二元固體潤滑棒的結(jié)構(gòu)示意圖之三；
圖7為機車輪緣用二元固體潤滑棒的結(jié)構(gòu)示意圖之四；
圖8為機車輪緣用二元固體潤滑棒的結(jié)構(gòu)示意圖之五；
圖9為機車輪緣用二元固體潤滑棒的結(jié)構(gòu)示意圖之六。
五具體實施方式
實施例一參見圖l、圖2、圖3和圖4，圖中，機車輪緣用二元固體潤滑 棒由棒芯2和定型外殼1組成，定型外殼1中含有片狀石墨、樹脂、塑化劑和
改性劑，加熱熔化后通過模固成型，棒芯2中含有納米金屬粉、石墨和耦合劑， 加熱融化后澆注在定型外殼1中成型，定型外殼1熔點為110°C 150°C;棒芯 2熔點為6(TC 10(TC， 二者相差5(TC左右。定型外殼1的橫截面形狀為長方形 (圖2所示)，或為正方形(圖3所示)，或為圓形(圖4所示)還可以為其他 形狀，根據(jù)需要確定。定型外殼1的壁厚為2 4mm，根據(jù)需要可以選取2、 2.5、 3、 3.5、 4等等。
使用時，潤滑棒裝在機械裝置上，其一端的定型外殼1和棒芯2同時和輪 緣接觸，由于棒芯2處于中心，不易散熱切熔點低，因此摩擦產(chǎn)生的熱量首先 將棒芯2融化，使棒芯2端部處于熔液狀態(tài)和/承固液臨界的半溶液狀態(tài)，由于 定型外殼l熔點高，起到熔池壁的作用，因此棒芯2形成一個熔池，棒芯2熔 液就很方便地涂敷在輪緣上，棒芯熔液中的表面活性劑迅速與金屬結(jié)合并排除 其他水汽、油污等且附著能力強，并且這層附著膜經(jīng)過輪軌之間碾壓升溫，發(fā) 生摩擦化學反應，在輪緣和鋼軌上分別形成一層化學鍵合的復合潤滑膜而達到 潤滑減磨的目的。定型外殼1的作用是保持整個棒體的剛度，由它和輪緣的磨 耗而控制整個棒體的進給量。
實施例二參見圖5，圖中編號與實施例一相同的，代表的意義相同，相同 之處不重述，不同之處在于定型外殼1的一端與一個中空定型接頭3的一端 套接，其中，定型外殼1兩端部內(nèi)表面的形狀和大小與中空定型接頭3外表面 的形狀和大小相匹配，并且二者通過中空定型接頭3外表面上(也可以是定位 外殼1內(nèi)表面上)設置的凸緣實現(xiàn)軸向定位，定型外殼1和中空定型接頭3內(nèi) 腔中設置有棒芯2，中空定型接頭3和其內(nèi)腔中的棒芯2形成突臺，棒芯2遠離 中空定型接頭3的一端端面與該端的定型外殼1端面之間具有一定距離，該段 距離形成凹槽，突臺和凹槽相匹配，便于不同的二元固體潤滑棒對接；中空定 型接頭3和定型外殼1的制作材料相同。中空定型接頭3的外表面為柱形。
一個潤滑棒快用完時，用另一個潤滑棒和它對接，這樣使?jié)櫥敉耆猛辏?節(jié)約成本，突臺強度高，不易折斷，使對接方便、所用時間短、效率高降低、 使用成本。
實施例三參見圖6，本實施例與實施例二基本相同，相同之處不重述，不 同之處在于中空定型接頭3的外表面為錐形(也可以采用柱形和錐形的組合)， 便于定位對接，根據(jù)實際需要確定錐形的斜度，比如可以采用1: 20等等，不
一一列述。
實施例四參見圖7，本實施例與實施例三基本相同，相同之處不重述，不 同之處在于中空定型接頭3和定型外殼1內(nèi)腔中設置的棒芯2分別由潤滑材 料澆注而成，二者的端面相接觸。
實施例五參見圖8，本實施例與實施例二基本相同，相同之處不重述，不 同之處在于定型外殼1的一端設置有一個縮徑臺階殼體段4 (二者為一體式結(jié) 構(gòu)，也可以采用分體固定式結(jié)構(gòu)，分體結(jié)構(gòu)時，二者的制作材料相同，不詳述)，
縮徑臺階殼體段4和定型外殼1內(nèi)腔中設置有棒芯2，縮徑臺階殼體段4和其內(nèi) 腔中的棒芯2形成突臺，棒芯2遠離縮徑臺階殼體段4的一端端面與該端的定 型外殼1端面之間具有一定距離，該段距離形成凹槽。
實施例六參見圖9，本實施例與實施例六基本相同，相同之處不重述，不 同之處在于縮徑臺階殼體段4的外表面為錐形。
改變定型外殼的形狀、改變突臺和凹槽的形狀能夠組成多個實施例，均為 本實用新型的常見變化范圍，在此不一一詳述。
權(quán)利要求1、一種機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是該二元固體潤滑棒由棒芯和定型外殼組成，其中，所述棒芯設置在所述定型外殼中，所述棒芯和定型外殼由不同的潤滑材料制成，并且所述定型外殼的熔點和強度高于所述棒芯的熔點和強度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述定 型外殼和棒芯的一端設置有突臺，另一端設置有凹槽，所述突臺和凹槽相匹配， 便于使用過程中兩根二元固體潤滑棒對接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述定 型外殼的一端與一個中空定型接頭的一端套接，其中，所述定型外殼兩端部內(nèi) 表面的形狀和大小與所述中空定型接頭外表面的形狀和大小相匹配，并且二者 通過所述中空定型接頭外表面上或所述定位外殼內(nèi)表面上設置的凸緣實現(xiàn)軸向 定位，所述定型外殼和所述中空定型接頭內(nèi)腔中設置有棒芯，所述中空定型接 頭和其內(nèi)腔中的棒芯即是所述突臺，所述棒芯遠離中空定型接頭的一端端面與 該端的定型外殼端面之間具有一定距離，該段距離形成的空腔即是所述凹槽； 所述中空定型接頭和所述定型外殼的制作材料相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述中 空定型接頭的外表面為柱形，或為錐形，或為柱形和錐形的組合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述中 空定型接頭和所述定型外殼內(nèi)腔中設置的棒芯為一體式結(jié)構(gòu)，由潤滑材料整體 澆注而成；或者，所述中空定型接頭和所述定型外殼內(nèi)腔中設置的棒芯分別由 潤滑材料澆注而成，二者的端面相接觸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述定型外殼的一端設置有一個縮徑臺階殼體段，所述縮徑臺階殼體段外表面的形狀 和大小與所述定型外殼另一端部內(nèi)表面的形狀和大小相匹配，所述縮徑臺階殼 體段和所述定型外殼內(nèi)腔中設置有棒芯，所述縮徑臺階殼體段和其內(nèi)腔中的棒 芯即是所述突臺，所述棒芯遠離縮徑臺階殼體段的一端端面與該端的定型外殼 端面之間具有一定距離，該段距離形成的空腔即是所述凹槽；所述中空定型接 頭和所述定型外殼的制作材料相同。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述縮 徑臺階殼體段的外表面為柱形，或為錐形，或為柱形和錐形的組合。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述定 型外殼的橫截面形狀為長方形，或為正方形，或為圓形。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車輪緣用二元固體潤滑棒，其特征是所述定 型外殼的壁厚為2 4mm。
專利摘要本實用新型公開了一種機車輪緣用二元固體潤滑棒，由棒芯和定型外殼組成，其中，所述棒芯設置在所述定型外殼中，所述棒芯和定型外殼由不同的潤滑材料制成，并且所述棒芯的熔點低于所述定型外殼的熔點。另外，所述定型外殼和棒芯的一端設置有突臺，另一端設置有凹槽，所述突臺和凹槽相匹配，便于不同的二元固體潤滑棒對接。本實用新型采用二元結(jié)構(gòu)，棒芯和定型外殼由不同的潤滑材料制成，定型外殼具有強度高、定型效果好的特點，這樣避免了棒芯的燒結(jié)程序，保持了潤滑材料的本身潤滑特性，它結(jié)構(gòu)簡單、潤滑效果好、涂覆位置準確、附著能力強，易于推廣，具有良好的社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號C10M171/00GK201071362SQ20072009090
公開日2008年6月11日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者郭豫新 申請人:鄭州豫新鐵路金屬材料保護有限公司