[发明专利]一种用于火车车轮踏面的摩擦控制剂及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种用于火车车轮踏面的固体摩擦控制剂，各组分及其所占质量百分比为：粘接剂25‑50％，润滑剂30‑50％，增摩剂5‑15％，摩擦改良剂10～30％，固化剂1％‑3％，促进剂0‑1.5％，脱模剂1～3％。本发明利用热固性有机树脂和热固性无机的磷酸盐粘接剂，加热成型时可形成网络结构，且无机粘接剂在较高温度下不会分解，并利用增摩剂和润滑剂有效控制摩擦系数，所得摩擦控制剂摩擦控制剂具有耐热性高，硬度高，机械强度高和耐磨性好的特点，控制中等摩擦系数、成膜性较好、具有正摩擦特性、降低行驶噪音，能有效减少钢轨和车轮磨损，确保行车安全。

技术领域

本发明属于轮轨润滑领域，具体涉及一种用于火车车轮踏面的摩擦控制剂及其制备工艺。

背景技术

现代轨道交通运输领域中，轮轨摩擦与润滑关系到机车牵引能量消耗、行车安全、轮轨材料消耗及维修成本等，因此受到各国铁路部门重视。随着列车运行速度的进一步提高，机车车辆的重载不断增大，轮轨相互动作用力不断增大，与此同时，钢轨损伤(龟裂和剥离)、“噪声”曲线、钢轨磨耗等问题愈加突出。特别是处于小半径曲线上的钢轨，由于存在曲线钢轨对列车轮轴的导向作用，车轮与钢轨产生相互间的黏着、蠕滑和滑动，车轮轮缘、踏面和钢轨轨侧、轨顶磨耗和损伤十分严重。

20世纪后，轮缘与钢轨侧面的润滑技术得到长足发展，然而，为了保证轮轨粘着，润滑仅限于轮缘和钢轨侧面，一般用于曲线区段，传统观念认为滚动面是润滑的禁区。随着科学研究的深入，和轨顶的摩擦控制也得到发展，根据德国HY－power公司研究结果，实施踏面摩擦控制可降低噪音35dB、钢轨磨耗减少2/3和列车脱轨系数降低67％。

然而，对于火车车轮踏面的摩擦系数的控制，有些路局开始使用，但国内尚没有成熟产品在所有路局推广，尤其在曲线半径大、坡度大的线路，减磨效果不够理想，成本高；存在固体润滑粘结膜与轮轨表面附着力附着力不够,且材料脆而受热时易碎裂等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于火车车轮踏面的摩擦控制剂，它具有耐热性高、硬度高、机械强度高和耐磨性好的特点，并可有效控制摩擦系数、成膜性，具有正摩擦特性并可降低行驶噪音，能有效减少钢轨和车轮磨损，确保行车安全；且涉及的制备方法简单、使用方便，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于火车车轮踏面的摩擦控制剂，各组分及其所占质量百分比包括：各组分及其所占质量百分比包括：复合粘接剂25-50％，润滑剂30-50％，增摩剂5-15％，摩擦改良剂10～30％，固化剂1-3％，促进剂0-1.5％，脱模剂1～3％。

优选的，各组分及其所占质量百分比包括：复合粘接剂30-40％，润滑剂35-45％，增摩剂8-10％，摩擦改良剂10-15％，固化剂2％，促进剂1％，脱模剂2％。

上述方案中，所述复合粘接基体由无机粘接剂和有机树脂粘接剂组成，且质量比为(1～3):1，所述无机粘接剂为磷酸铝铬或磷酸二氢铝，所述有机粘接剂为不饱和聚酯树脂、热固性丙烯酸树脂或热固性酚醛树脂。

上述方案中，所述润滑剂为石墨、二硫化钼中的一种或两种，其细度为800目。

上述方案中，所述摩擦改良剂为滑石粉、碳酸钙、膨润土或硅藻土，其细度为800目。所述摩擦改良剂可为所得摩擦控制剂赋予正摩擦特性，改善蠕滑和噪音，同时可作为空间填料在所得摩擦控制剂中起到改善材料的物理与机械性能、调节摩擦性能及降低成本的作用。

上述方案中，所述增摩剂为氟化钙、氧化铝、硅酸锆或钾长石，莫氏硬度为5～6，其细度为325目。

上述方案中，所述促进剂剂为环烷酸钴、二甲基苯胺或氧化镁。

上述方案中，所述固化剂为：当所述树脂粘结剂为不饱和聚酯树脂、热固性丙烯酸树脂时，固化剂选用过氧化环己酮；当所述树脂粘结剂为热固性酚醛树脂时，固化剂选用石油磺酸。