CN101716753A - 钢轨修磨专用砂轮的生产工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是钢轨修磨专用砂轮的生产工艺方法，工艺步骤包括原料干燥处理；配制辅料；混成型料；全热压成型；硬化；精加工；成品检验。优点：降低砂轮热处理过程中的能耗，提高砂轮在磨削发热状态下的抗张能力，有效提高砂轮使用安全系数，杜绝因砂轮破裂造成的设备和人身事故，缩小了砂轮与进口产品之间的磨削性能差距。砂轮密度可从2.7克/立方厘米提高到3.2克/立方厘米以上，耐磨性能有较大的提高。克服了全热压周期长的工艺缺陷，能降低砂轮硬化过程中的电能消耗。解决砂轮内在应力的消除、抵抗磨削区高温对砂轮的损害、提高砂轮密度、热强度，可靠性和耐用性好。生产过程中不产生废气和废水，废渣90％回收利用，无污染。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种钢轨修磨专用砂轮的生产工艺方法，属于钢轨修磨砂轮技术领域。
背景技术
钢轨修磨专用砂轮是在高速铁路和客运专线钢轨修磨专用列车上配套使用的专用砂轮。因其使用线速度高，磨削负荷大，要求砂轮强度高，安全可靠，并具有很高的耐磨性能。目前我国应用的多种钢轨修磨方法中普遍使用的就是砂轮滚动打磨法。磨削设备多采用48头钢轨打磨机车和96头钢轨打磨机车，所用砂轮规格定型为φ260螺纹联接和Φ250无基体立磨用砂轮。然而，所磨钢轨表面划痕浅、锋利程度低。耐磨性指标--磨削轨迹长度每片砂轮磨削60公里左右。随着高速合金钢轨品种的发展，对砂轮产品提出了更高的要求。砂轮热处理过程中能耗大，砂轮在磨削发热状态下的抗张能力弱，砂轮使用安全系数小，砂轮的耐磨性差。
发明内容
本发明提出一种钢轨修磨砂轮生产的新工艺方法，其目的旨在克服现有产品所存在的缺陷，降低砂轮热处理过程中的能耗，提高砂轮在磨削发热状态下的抗张能力，有效提高砂轮使用安全系数，杜绝因砂轮破裂造成的设备和人身事故。同时，因为砂轮中残存水份得到了彻底排除，砂轮的耐磨性会得到提高。
本发明的技术解决方案：一种钢轨修磨砂轮生产的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：
一、原料干燥处理
在微波炉中，磨料颗粒物经100～130℃的烘干；环氧氯丙烷改性酚醛树脂粉经40～60℃的缓慢烘干；填料粉状无机材料经100℃的缓慢烘干，缓慢烘干过程中，保持料层厚度不超过20mm，树脂粉在微波炉内温度要严格控制，避免树脂粉出现软化的现象，如在普通烘箱内干燥，中途还要翻动一次再烘干，保证水份重量低于0.3％时结束干燥；
二、配制辅料
树脂粉过100目筛，填料过60目筛，按如下比例配置辅料：
环氧氯丙烷改性酚醛树脂粉28～33％，黄铁矿粉48～56％，冰晶石粉10～19％，碳化硅粉4～5％，氧化钙粉2～8％；
在V形混料机内搅拌混制，直到均匀无结团颗粒存在为止；
三、混成型料
配置磨料和辅料，磨料64～70％，辅料30～36％，磨料倒入逆流混料机中，用糠醛湿润，加入结合剂辅料，混匀；
四、全热压成型
在树脂固化温度180℃条件下热压成型，压力保持在砂轮单位端面面积20～30MPa，热25～30分钟，为节约能源，可采用多片集中热压和多层热压的压机；
五、硬化
终温180℃，保温5～6小时，使砂轮内部树脂充分硬化，达到内外一致的硬度；
六、精加工
加工外圆至标准规定的同轴度；加工砂轮使用端面至规定的平行度，并让磨粒整齐地露出表面；
七、成品检验
按企业标准对砂轮进行外观、静平衡、强度试验、硬度、尺寸和形状位置精度六项质量检查，合格者密封包装入库。
本发明的优点：采用微波加热新技术，降低砂轮热处理过程中的能耗，提高砂轮在磨削发热状态下的抗张能力，有效提高砂轮使用安全系数，杜绝因砂轮破裂造成的设备和人身事故。同时，因为砂轮中残存水份得到了彻底排除，砂轮的耐磨性会得到提高，从而缩小砂轮与进口产品之间的磨削性能差距。运用多层多片180℃全热压新工艺后，砂轮密度可从2.7克/立方厘米提高到3.2克/立方厘米以上，耐磨性能有较大的提高。同时，克服了全热压周期长的工艺缺陷，能降低砂轮硬化过程中的电能消耗。产品的内在质量提高，可同时解决砂轮内在应力的消除、抵抗磨削区高温对砂轮的损害、提高砂轮密度、热强度，从而提高砂轮的安全性、可靠性和耐用性。生产过程中不产生废气和废水，废渣90％回收利用，精加工磨下粉由櫃式除尘器回收，收集后交由市废弃物处理中心处理。
附图说明
附图1是本发明的生产工艺流程。
具体实施方式
实施例：
为钢种为PD3的60公斤钢轨修磨设计的钢轨修磨专用砂轮
36-260×85×152.4 ZA14T6B 50m/s-Q/321182 BDJ 001-2009
按上述规定的工艺和专用配方，采用了环氧氯丙烷改性酚醛树脂粉作为粘结剂，原料准备工序所有原材料经过微波炉烘干，水份含量达到0.3％以下，在全热压机内保持25MPa/cm3砂轮面积的热压30分钟，经硬化、表面精加工和检验工序后出厂。
砂轮密度3.21克/立方厘米；气孔率11％；砂轮回转速度达到94m/s而不破裂，超过1.8倍于使用速度的安全使用系数；砂轮硬度达到T级，符合设计要求；静平衡检查，全部砂轮固有的静不平衡值低于36克，严于按国家标准规定的47克25％以上。外观和尺寸符合标准规定要求，平行度误差小于0.4mm，同轴度误差小于0.5mm.
成批成品砂轮到湖北孝感地区京广线上，对PD3等钢种的60公斤钢轨进行修磨。
所用磨削设备为PSM-48型钢轨打磨机车，所选取的磨削参数为：砂轮主轴转速3630rpm，实际使用线速度达到50m/s，磨削负荷1100～2000N；打磨车行走速度为12～16km/h，即3.3～4.4m/s.
通过25天的实际使用，双方得出如下磨削试验结论：
1、镇江市砺河磨具有限公司的磨钢轨砂轮在长时间使用中安全可靠，无论在外观质量、内在质量上都能满足客户的要求。
2、打磨后的钢轨表面白亮，无烧伤，从而能提高钢轨使用寿命。在打磨中由于砂轮的高效率及独特材料而相对烟尘较小，对环境较为有利。
3、砂轮打磨达到2.07遍公里/毫米，整片砂轮按60毫米有效厚度计可打磨124.2遍公里/片，已超过国外砂轮98.6遍公里/片的数据约25％，因而属领先水平。
Claims (1)
1.钢轨修磨专用砂轮的生产工艺方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：一、原料干燥处理，在微波炉中，磨料颗粒物经100℃～130℃的烘干；环氧氯丙烷改性酚醛树脂粉经40℃～60℃的缓慢烘干；填料粉状无机材料经100℃的缓慢烘干，缓慢烘干过程中，保持料层厚度不超过20mm，树脂粉在微波炉内温度要严格控制，避免树脂粉出现软化的现象，如在普通烘箱内干燥，中途还要翻动一次再烘干，保证水份重量低于0.3％时结束干燥；
二、配制辅料，树脂粉过100目筛，填料过60目筛，按如下比例配置辅料：环氧氯丙烷改性酚醛树脂粉28％～33％，黄铁矿粉48％～56％，冰晶石粉10％～19％，碳化硅粉4％～5％，氧化钙粉2％～8％；在V形混料机内搅拌混制，直到均匀无结团颗粒存在为止；
三、混成型料，配置磨料和辅料，磨料64％～70％，辅料30％～36％，磨料倒入逆流混料机中，用糠醛湿润，加入结合剂辅料，混匀；
四、全热压成型，在树脂固化温度180℃条件下热压成型，压力保持在砂轮单位端面面积20MPa～30MPa，热25分钟～30分钟，为节约能源，采用多片集中热压和多层热压的压机；
五、硬化，终温180℃，保温5小时～6小时，使砂轮内部树脂充分硬化，达到内外一致的硬度；
六、精加工，加工外圆至标准规定的同轴度；加工砂轮使用端面至规定的平行度，并让磨粒整齐地露出表面；
七、成品检验，按企业标准对砂轮进行外观、静平衡、强度试验、硬度、尺寸和形状位置精度六项质量检查，合格者密封包装入库。
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Legal Events
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Address after: Ba Zhen Yi He Lu Yangzhong city 212212 Jiangsu city of Zhenjiang Province Patentee after: Jiangsu Li River Abrasives Technology Co. Ltd. Address before: South Road Xinba Science Park 212212 Jiangsu city of Yangzhong Province Patentee before: Zhenjiang Lihe Grinding Tool Co., Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Process for producing grinding wheel special for grinding steel rail Effective date of registration: 20200317 Granted publication date: 20110406 Pledgee: Bank of China Limited Yangzhong Branch Pledgor: JIANGSU NEW LIHE GRINDING TOOL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000785 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210312 Granted publication date: 20110406 Pledgee: Bank of China Limited Yangzhong Branch Pledgor: JIANGSU NEW LIHE GRINDING TOOL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000785 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Production process of special grinding wheel for rail grinding Effective date of registration: 20210315 Granted publication date: 20110406 Pledgee: Bank of China Limited Yangzhong Branch Pledgor: JIANGSU NEW LIHE GRINDING TOOL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980001693 |