[发明专利]一种地铁车辆用合成闸瓦及其制备方法

说明书

一种地铁车辆用合成闸瓦的摩擦体，其原料重量配比分为两部分，第一部分为：酚醛树脂10％‑13％、氧化铝1％‑2％、还原铁粉7％‑10％、钢纤维10％‑13％、沉淀硫酸钡10％‑15％、碳酸钙8％‑12％、硅灰石2％‑3％、鳞片石墨3％‑4％、钾长石粉8％‑11％、海泡石绒7％‑11％、膨胀蛭石3％‑6％、摩擦粉3％‑5％；第二部分为：橡胶9％‑11％、氧化锌0.4％‑0.6％、硬脂酸锌0.3％‑0.7％、工业硫磺粉0.3％‑0.7％、高耐磨碳黑0.3％‑0.7％、防老剂0.1％‑0.2％、促进剂0.1％‑0.2％。本发明提供的合成闸瓦的摩擦体，制动性能优良，闸瓦硬度、压缩模量、磨耗量低，压缩强度、冲击强度高。

技术领域

本发明属于地铁车辆零部件制造领域，特别涉及一种地铁车辆用闸瓦。

背景技术

近几年来，我国城市轨道交通发展迅速，截止2014年年底，全国城市轨道交通线路总里程达到了2886km，总投资达到了5000亿元。城市轨道交通的蓬勃发展必然带来地铁车辆用合成闸瓦的大量需求。合成闸瓦为易损易耗件，需要根据磨耗情况定期更换，年消耗量较大。城市轨道交通的公交化特点对摩擦制动材料提出更高的要求：制动平稳、无噪音、对车轮踏面损伤小等。由于目前国内生产的地铁用闸瓦普遍存在裂纹、掉块、磨耗量大、摩擦性能不稳定、制动噪声大、金属镶嵌、车轮踏面热裂及严重波浪犁沟状磨耗等问题，制动性能不能满足目前地铁车辆的运营需要，因而目前国内绝大部分地铁车辆采用进口合成闸瓦(以克诺尔、霍尼韦尔为主)，而进口闸瓦存在价格高昂，采购周期长等问题，在很大程度上影响车辆运营维护成本。因此，研制开发出具有自主产权的满足地铁车辆制动需要的合成闸瓦，打破国外产品垄断，有非常重要的现实意义。

目前应用在国内地铁车辆上的国产合成闸瓦主要有橡胶基和树脂基无石棉合成闸瓦。它们主要应用在速度80km/h以下和轴重21T以下的地铁车辆。这些合成闸瓦的性能较之前有了很大的提高，但与国外同类产品相比，普遍存在裂纹、掉块、磨耗量大、摩擦性能不稳定、制动噪声大、金属镶嵌、车轮踏面热裂及严重波浪犁沟状磨耗等问题。

公布号为CN 103410893 A的发明专利摩擦磨损性能优异、制动性能稳定，解决了城市轨道合成闸瓦金属镶嵌、热裂纹、热斑以及雨雪天气条件下摩擦系数下降过快等问题。但冲击强度低，压缩模量大，制动过程中闸瓦易产生裂纹、掉块、制动噪声大等问题。

公布号为CN 102588478 B的发明专利制成的合成闸瓦具有强度高，热稳定性好，吸热散热性好，耐磨损，摩擦系数稳定的优点，能够防止金属镶嵌、踏面热裂等损伤。但该闸瓦制备过程中要用甲苯作为溶剂，这样会损害操作人员健康，也不利于环保；且闸瓦硬度较高，制动噪声大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种地铁车辆用合成闸瓦及其制备方法，所采用的技术方案为：

一种地铁车辆用合成闸瓦的摩擦体，其原料重量配比分为两部分，第一部分为：酚醛树脂10％-13％、氧化铝1％-2％、还原铁粉7％-10％、钢纤维10％-13％、沉淀硫酸钡10％-15％、碳酸钙8％-12％、硅灰石2％-3％、鳞片石墨3％-4％、钾长石粉8％-11％、海泡石绒7％-11％、膨胀蛭石3％-6％、摩擦粉3％-5％；第二部分为：橡胶9％-11％、氧化锌0.4％-0.6％、硬脂酸锌0.3％-0.7％、工业硫磺粉0.3％-0.7％、高耐磨碳黑0.3％-0.7％、防老剂0.1％-0.2％、促进剂0.1％-0.2％。

优选的，所述酚醛树脂为腰果壳油改性酚醛树脂，其流动度为25-40mm，200目全通过。酚醛树脂作为粘结剂，是摩擦体的组成核心，但酚醛树脂性脆而硬，造成摩擦体也材质脆硬，弹性模量高，抗冲击性能差，易裂纹掉块。经腰果壳油改性的酚醛树脂韧性有明显的改善，这是因为腰果壳油分子中的柔性脂肪链起到了内增塑的作用，该树脂分子量分布窄，柔韧性好，所得产品压缩模量适中，能与踏面完全贴合，不产生热裂纹、制动噪声。