[发明专利]一种高速动车用踏面清扫装置研磨子及制备工艺

说明书

本发明涉及一种高速动车用踏面清扫装置研磨子及制备工艺，包括摩擦块、背板，摩擦块与背板接触，且背板上布置有嵌入摩擦块内部的连接部件，所述连接部件为倒刺状，制备时，将带有倒刺状连接部件的背板放入热压模具中，采用热压头上具有0.1‑1mm排气微孔热压装置，将摩擦材料组分注入模具中热压成形。摩擦材料组分包括，钨硅双改性酚醛树脂粘合剂22‑35wt%、3‑5mm导热增强铜纤维10‑25%wt、镍粉20%‑35%，2‑5wt%石墨浸渍在16‑30wt%多孔陶瓷颗粒中，满足研磨子工况应用要求，具有较高的热稳定性，无脱落和打结，具有一定的修型等作用。

技术领域

本发明涉及高速铁路装备制造领域，尤其涉及踏面清扫装置配件，具体涉及一种研磨子及其制备工艺。

背景技术

随着国内高速铁路发展及客运专线的建设，动车组运行环境及区域复杂化，良好的轮轨接触对动车组的安全可靠运行起着决定性的作用。因此，踏面清扫器研磨子成为动车组制动系统的重要组成部分，关系着动车组的运营安全及成本。

作为研磨子发展技术脉络，业界基本清楚，中国铁道科学研究院裴顶峰研究员领衔的课题组对此研究深入，其在《踏面清扫器研磨子材料对动车安全可靠性影响的研究》一文中进行了简要的回顾，即在最初的踏面清扫器装置，研磨块主要为铸铁。随着机车技术的发展，踏面清扫装置逐步应用到铁道列车上。日本国铁开发了适用于高速动车组的新型踏面清扫器，并且开发了相应的研磨子材料。国内在提速客车上也安装了大量的踏面清扫器，踏面清扫器研磨子材料有铸铁及有机合成材料等。随着国内高速铁路的发展，中国在CRH2型动车组上使用了踏面清扫器并使用的是有机合成材料的研磨子。研磨子是安装在动车组转向架上随着列车速度的不断提高，对转向架性能的要求也越来越高。同传统转向架相比，保持高速运行稳定性、充分利用轮轨之间的粘着和减轻轮轨相互作用力是动车组转向架特有的任务和技术关键。研磨子在列车行进过程或制动过程中，研磨子紧贴在车轮踏面上，清扫油污、雨水、杂质等，从而改善粘着，提高制动安全性能。

动车组研磨子是一种类似闸瓦的磨耗件，随着行车里程及行车条件的变化，磨耗量不同。目前CRH2实行8辆编组的动车组有64 块研磨子，研磨子的厚度约为40mm，有效磨耗量是30mm，从既有的动车研磨子使用情况来看，每个研磨子的有效工作里程大概为10万Km，正常的工作寿命可以达到2个月。在正常的情况下，研磨子可以有效的保证研磨子在使用时既要能够增加轮轨之间的粘着系数, 又不能损伤车轮踏面。在研磨子起作用的时间内,由于研磨子和车轮进行摩擦, 将产生较高的摩擦温度,并且持续数分钟, 因此要求无石棉研磨子有足够的高温摩擦因数稳定性与耐热强度, 不产生火星及烟雾。摩擦颗粒要有足够的强度, 以保证在车轮和轨道之间产生较高的粘着系数。

作为本发明的背景以及对从业人员的普及，上述文献记载的内容并入本文以作为分享，进一步的，为此获得的技术在专利保护方面也是众多文献：

首先如中国铁道科学研究院金属及化学研究所裴顶峰研究员团队的中国专利技术CN201110235984.8提供了一种用于动车踏面清扫器研磨子，该研磨子由复合材料制成，该复合材料的组分包括改性酚醛树脂6818、还原铁粉、铜纤维、钢纤维、海泡石、钾长石、石墨、冰晶石和氧化铝。还提供了一种研磨子制备方法。所述方法因为对研磨子半成品进行了热处理从而使改性树脂充分固化，避免了研磨子使用过程中，出现高温应力裂纹和热裂纹。同时，由于采用了阶梯升温，从而提高了研磨子的成品率，避免了后处理时出现热裂纹和应力收缩裂纹。