[发明专利]橡胶多元合成闸瓦

说明书

技术领域

本发明涉及一种保证铁路机车安全运行的制动装置，尤其涉及一种无石棉、安全可靠的橡胶多元合成闸瓦。

背景技术

目前，轨道交通运输正朝着高速、重载的方向发展，基于安全的考虑，对闸瓦的要求越来越高。尽管尼龙合成闸瓦，克服了铸铁闸瓦的缺点，满足了运行需要，但其中最大缺陷是合成闸瓦中含有石棉成份，这种致癌物质，在运行制动中产生石棉尘埃，造成大气污染。此外，该类合成闸瓦还存在着导热性能差，制动中摩擦踏面温度高，而导致车轮踏面擦伤、剥离、影响其使用寿命。尽管欧洲专利EP0055205A解决了合成闸瓦的一些缺陷，但在使用中，仍普遍存在着闸瓦踏面龟裂，金属镶嵌物和损伤轮对的现象。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种制动过程中不会产生火花、制动踏面温度较低、不易龟裂、不污染环境、提高使用寿命的橡胶多元合成闸瓦。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

对现有的顺丁胶、还原铁粉、硫磺粉、硫酸钡、氧化锌、石墨等主要原料，配以防老剂和促进剂制作合成闸瓦的材料配方进行优化配比。所提供的新配方，用沥青基碳纤维代替石棉，具有高强度和耐热功能而且无污染；用直径0.1mm，长度0.5～5mm金属复合纤维代替石棉，具有强度高，传热快，踏面温度低；用粒度80目青刚玉砂代替铝矾土，具有吸震、耐磨、抗龟裂功能；以腰果壳油和杂环化合物共同改性的酚醛树脂代替聚丙稀，从而在硫化过程中，瓦背与瓦体能牢固结合在一起。

本发明所述的橡胶多元合成闸瓦材料配方为：

顺丁胶16～20％   碳纤维5～10％  金属复合纤维10～15％

青刚玉砂10～15％ 石墨30～40％   改性酚醛树脂2～4％

还原铁粉6～10％  硫酸钡2～4％   硫磺粉1～3％

氧化锌4～5％     防老剂0.5～1％ 促进剂0.5～1％

将以上材料在高速混料机中均匀混料，在轧胶机上轧匀切片，放入模具内热压成型，其工艺参数为温度135～145℃，压力10～15KPa，时间0.3～0.4min/mm，最后放入140～150℃烘箱中保温45～60分钟，取出入库。

采用本发明所述的配方制作的橡胶多元合成闸瓦，经铁道部产品质量监督检测中心检验各项性能指标均优于国家铁道部颁标准。尤其是车轮踏面最高温度和闸瓦单位制动能的磨耗量尤为突出。经多次测试，橡胶多元合成闸瓦车轮踏面制动时最高温度165℃，单位制动能磨耗量最大为1.51g/mj，最小为1.05g/mj，远比国家铁道部制定的现用标准(TB/T2403-1993)的车轮踏面最高温度不高于400℃和单位制动能磨耗量不超过2g/mj要低的多。

经实载装车运营试验证明，各项指标符合设计和使用要求、克服了现有闸瓦存在的龟裂、金属镶嵌物、火花、污染环境等缺陷，提高了使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

橡胶多元合成闸瓦材料配方之一：

顺丁胶18％、碳纤维5％、金属复合纤维10％、青刚玉砂13.5％、石墨31％、改性酚醛树脂3.5％、还原铁粉8％、硫酸钡3％、硫磺粉2％、氧化锌5％、防老剂0.5％、促进剂0.5％

实施例2

橡胶多元合成闸瓦材料配方之二：

顺丁胶16％、碳纤维8％、金属复合纤维10％、青刚玉砂10％、石墨35％、改性酚醛树脂3％、还原铁粉7％、硫酸钡3％、硫磺粉2％、氧化锌4％、防老剂1％、促进剂1％

按照本发明所述的以上配方制作的橡胶多元合成闸瓦经小样制作和批量生产，经多次检测均符合国家铁道部颁标准，其静磨擦系数和坡道匀速制动磨擦系数均达标准要求，车轮踏面制动时温度低，闸瓦磨耗量低。经实载运行试验证明，各项指标均符合使用要求，克服了现有闸瓦存在的龟裂、金属镶嵌物、火花、污染环境等缺陷，提高了闸瓦使用寿命。