[发明专利]电力机车受电弓碳滑板

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力机车受电弓碳滑板，适用于城市轨道交通、地铁、矿山机车技术领域。

背景技术

电力机车受电弓碳滑板是机车导入电能的重要集电部件，随着电气化铁路及高速铁路的发展，铁路接触网导线减磨和提高滑板耐磨自润性的课题，一直是世界铁路发展极为重要的研究项目。

受电弓滑板主要有三大类：粉末冶金滑板、碳滑板、浸金属碳滑板。工业发达国家先后研制出了碳滑板，取代了粉末冶金滑板，有效减少了对接触网导线的磨耗，延长了导线的使用寿命。浸金属碳滑板是碳滑板在热等静压下浸铜合金制成的，其有良好的导电性能和抗冲击韧性，且强度高，硬度高，但对接触网导线磨耗比碳滑板高。目前碳滑板仍是国内外铁路部门广泛采用的首选材料，碳滑板是以碳-石墨为基础材料，具有良好的导电、导热及耐磨自润滑性，并具有很好的抑制火花作用和高温不变形、对接触网导线磨耗小的特点。目前提高碳滑板机械强度、抗冲击韧性、耐磨、自润滑性仍是关键技术，我国现阶段电气化铁路及高速铁路采用的受电弓碳滑板，主要依赖进口。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种机械强度高、抗冲击韧性强、耐磨自润滑性强、能够减少对接触网导线磨耗的电力机车受电弓碳滑板。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：电力机车受电弓碳滑板，它采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑4.3～6.3份、-398鳞片石墨1.5～3.5份、599鳞片石墨0.8～2.8份、木炭粉0.5～1.5份和融化煤沥青4.6～6.6份。

电力机车受电弓碳滑板的制备方法，该方法的工艺步骤为：（1）热混：将原料中的半补强炭黑、-398鳞片石墨、599鳞片石墨和木炭粉按重量配比加入500立升混捏机进行热混，热混50～60分钟，当温度大于130℃时，加入融化煤沥青，然后毕盖热混2～3个小时，当温度达到170～180℃时，卸料；

（2）轧片：控制轧片厚度在2mm以内；

（3）磨粉：使用3R摆式磨粉机进行磨粉，控制粒度为：-240目通过率55-75%；

（4）压制：使用500吨油压机进行模压，模具规格为1135×45×150mm，表压力为25Mpa，体积密度为1.35～1.40kg/cm³；

（5）焙烧：采用倒焰窑对步骤（4）之后的产品进行焙烧；

（6）浸渍：将步骤（5）之后的产品放入φ1200×2700立式浸渍罐中，用煤沥青浸渍，然后再进行焙烧，焙烧之后再浸渍，如此反复进行三次；

（7）石墨化：遵循一定的送电控制方案对步骤（6）之后的产品进行石墨化；

（8）粗加工：采用切、铣、磨工艺对步骤（7）之后的产品进行粗加工；

（9）浸渍：将步骤（8）之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子树脂材料进行浸渍；

（10）固化：将步骤（9）之后的产品放入碳化罐中进行固化；

（11）精加工：对固化之后的产品按照图纸要求进行精加工，直至达到配合尺寸要求；

（12）浸渍：将精加工之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子润滑材料进行浸渍；

（13）粘接：采用导电胶对产品进行粘接；

（14）固化：再次对产品进行固化；

（15）成品：对产品进行校验，合格者进入成品库。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明采用半补强炭黑、石墨、木炭粉等原料制成的受电弓碳滑板，具有独特的耐磨和自润滑性，经浸渍高分子润滑材料后，使得碳滑板在-30℃～280℃的高温、严寒、干燥或潮湿的环境下，其表面保持一层润滑膜和氧化膜，使得碳滑板耐磨性强、使用寿命长，并对接触网导线起到润滑作用，对接触网导线的磨耗显著降低，延长接触网导线的使用寿命和整修周期。

（2）本发明的受电弓碳滑板电阻率低、粘接电阻小、抑制火花能力强，具有优良的载流能力，适合大功率、大电流工况。

（3）本发明结构均匀、致密，具有较高的机械强度和耐冲击韧性，可显著减少机车高速通过接触网线硬点时，滑板发生掉块和断裂风险。

（4）本发明具有优良的耐腐蚀性能，适合在各种气候环境条件下工作。

具体实施方式

实施例1：电力机车受电弓碳滑板，采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑5.3份、-398鳞片石墨2.5份、599鳞片石墨1.8份、木炭粉1份和融化煤沥青5.6份。