CN102050128A - 高分子复合材料旁承磨耗板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高分子复合材料旁承磨耗板，适用于铁路货运领域。其板主体为双层结构，上层为用耐磨材料制成的耐磨层，下层为用玻璃钢材料制成的增强层；所述耐磨材料采用下述重量份的原料制成：海泡石纤维12～22份、玻璃纤维4～6份、高岭土6～10份、芳纶纤维1.5～2.5份、石墨粒5～9份、铜纤维1.5～2.5份、钛石粉0.5～1.5份、鳞片石墨3～5份、铝矾土4～8份和无机复合纤维0.5～1.5份。本发明的高分子复合材料旁承磨耗板的摩擦系数受温度、湿度影响变化小，摩擦系数稳定，有利于提高弹性旁承回转阻力矩的稳定性，进一步提高重载、提速货车运行性能的稳定性和可靠性。

Description

高分子复合材料旁承磨耗板
技术领域
本发明涉及一种铁路货车用旁承磨耗板，尤其是一种高分子复合材料旁承磨耗板。
背景技术
铁路货车机车弹性旁承产生的回转阻力矩是提速货车运行稳定性的重要参数，为确保回转阻力矩的稳定，要求弹性旁承磨耗板的摩擦系数控制在0.3-0.4范围内。现在的旁承磨耗板是改性尼龙材质，它的摩擦系数受温度、湿度的影响变化较大，常规情况下的摩擦系数是0.34，潮湿情况下摩擦系数为0.38，温度高达70摄氏度时的摩擦系数为0.23，不符合要求，摩擦系数变化较大，很不稳定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐磨性好、摩擦系数稳定的高分子复合材料旁承磨耗板。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：本发明的高分子复合材料旁承磨耗板包括板主体和贯穿板主体的导电铜柱；所述板主体的上表面中部设有凹槽，所述板主体为双层结构，上层为用耐磨材料制成的耐磨层，下层为用玻璃钢材料制成的增强层；所述耐磨层镶嵌在所述增强层中，所述耐磨层和所述增强层的上表面平齐；所述耐磨材料采用下述重量份的原料制成：海泡石纤维12～22份、玻璃纤维4～6份、高岭土6～10份、芳纶纤维1.5～2.5份、石墨粒5～9份、铜纤维1.5～2.5份、钛石粉0.5～1.5份、鳞片石墨3～5份、铝矾土4～8份和无机复合纤维0.5～1.5份。
其中，无机复合纤维采用京柳恒业科技发展有限公司生产的长径比为15-10：1的无机复合纤维，其组分的重量含量为：CaO含量15%，Al2O3含量41%，SiC含量0.2%，SiO2含量38%，FeO含量0.4%，K2O含量1.3%，偶联剂含量3.9%，杂质含量0.2%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的高分子复合材料旁承磨耗板的摩擦系数受温度、湿度影响变化小，摩擦系数稳定，有利于提高弹性旁承回转阻力矩的稳定性，进一步提高重载、提速货车运行性能的稳定性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A向视图。
具体实施方式
实施例1：如图1、图2所示，高分子复合材料旁承磨耗板包括板主体和贯穿板主体的导电铜柱3；所述板主体的上表面中部设有凹槽4，所述板主体为双层结构，上层为用耐磨材料制成的耐磨层1，下层为用玻璃钢材料制成的增强层2；所述耐磨层1镶嵌在所述增强层2中，所述耐磨层1和所述增强层2的上表面平齐。耐磨层所用耐磨材料采用下述重量份的原料组成：海泡石纤维17份、玻璃纤维5份、高岭土8份、芳纶纤维2份、石墨粒7份、铜纤维2份、钛石粉1份、鳞片石墨4份、铝矾土6份和无机复合纤维1份。
采用本实施例的耐磨材料的原料制造所述高分子复合材料旁承磨耗板产品的步骤是：
（1）耐磨材料的原料在160℃～170℃烘干15～25小时，冷却，然后混合均匀；
（2）将烘干后的耐磨材料的原料在75℃～85℃预热40～50分钟，然后在75℃～85℃预热40～50分钟；
（3）在模腔依次加入双马树脂、玻璃布和预热后的耐磨材料的原料，压模，脱模即可得到板主体；
压模过程中，模温控制：上模220℃～240℃，下模190℃～210℃；
压力控制：20～25Mpa；
保压时间：40～60分钟；
然后将板主体放于烘箱内，温度升至195℃～205℃，保温1小时；再将温度升至230℃～235℃，保温6小时；然后在烘箱中自然降温至45℃～55℃后取出；
（4）将导电铜柱穿过并固定在板主体上，即可得到本发明的高分子复合材料旁承磨耗板产品。
试验例：在室外温度13℃～30℃、湿度30%～70%、摩擦副不采用任何降温措施条件下，采用标准弹性元件试验机，分别对改性尼龙材质旁承磨耗板和高分子复合材料旁承磨耗板产品进行摩擦系数的对比试验，试验数据如下：
Figure 740429DEST_PATH_IMAGE001
上述试验例的试验结果表明，不论是改性尼龙材质的旁承磨耗板，还是高分子复合材料旁承磨耗板，模拟长时间装车使用情况，长时间做摩擦系数试验时，摩擦副温度的变化不大，基本一样，可以不做分析；但是当摩擦次数达到1000次以上、摩擦副温度大于31℃时，改性尼龙材质的旁承磨耗板的摩擦系数开始逐渐减小，最终摩擦系数小于0.3，摩擦系数不合格，当摩擦副温度达到36℃～38℃时，摩擦系数趋于稳定在0.26左右，摩擦系数不合格；而对于高分子复合材料旁承磨耗板，当摩擦次数达到1000次以上、摩擦副温度达到31℃时，摩擦系数达到最高，在0.3～0.4范围内，摩擦系数合格，当摩擦副温度达到36℃～38℃时，摩擦系数也很稳定，在0.34左右，摩擦系数合格。
实施例2：高分子复合材料旁承磨耗板结构及制备方法同实施例1，其中所述耐磨层所用耐磨材料采用下述重量份的原料组成：海泡石纤维12份、玻璃纤维4份、高岭土6份、芳纶纤维1.5份、石墨粒5份、铜纤维1.5份、钛石粉0.5份、鳞片石墨3份、铝矾土4份和无机复合纤维0.5份。
实施例3：高分子复合材料旁承磨耗板结构及制备方法同实施例1，耐磨层所用耐磨材料采用下述重量份的原料组成：海泡石纤维22份、玻璃纤维6份、高岭土10份、芳纶纤维2.5份、石墨粒9份、铜纤维2.5份、钛石粉1.5份、鳞片石墨5份、铝矾土8份和无机复合纤维1.5份。
实施例4：高分子复合材料旁承磨耗板结构及制备方法同实施例1，耐磨层所用耐磨材料采用下述重量份的原料组成：海泡石纤维12份、玻璃纤维6份、高岭土10份、芳纶纤维1.5份、石墨粒9份、铜纤维1.5份、钛石粉1.5份、鳞片石墨3份、铝矾土8份和无机复合纤维0.5份。
综上所述，本发明的高分子复合材料旁承磨耗板的摩擦系数受温度、湿度的影响变化很小，具有稳定的摩擦性能，采用这种高分子复合材料旁承磨耗板，有利于提高弹性旁承回转阻力矩的稳定性，进一步提高重载、提速货车运行性能的稳定性和可靠性。

Claims (3)

1.一种高分子复合材料旁承磨耗板，其特征在于：其包括板主体和贯穿板主体的导电铜柱（3）；所述板主体的上表面中部设有凹槽（4），所述板主体为双层结构，上层为用耐磨材料制成的耐磨层（1），下层为用玻璃钢材料制成的增强层（2）；所述耐磨层（1）镶嵌在所述增强层（2）中，所述耐磨层（1）和所述增强层（2）的上表面平齐；所述耐磨材料采用下述重量份的原料制成：海泡石纤维12～22份、玻璃纤维4～6份、高岭土6～10份、芳纶纤维1.5～2.5份、石墨粒5～9份、铜纤维1.5～2.5份、钛石粉0.5～1.5份、鳞片石墨3～5份、铝矾土4～8份和无机复合纤维0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的高分子复合材料旁承磨耗板，其特征在于所述耐磨材料的原料的重量份为：海泡石纤维17份、玻璃纤维5份、高岭土8份、芳纶纤维2份、石墨粒7份、铜纤维2份、钛石粉1份、鳞片石墨4份、铝矾土6份和无机复合纤维1份。
3.根据权利要求1所述的高分子复合材料旁承磨耗板，其特征在于所述玻璃钢材料的材质为双马树脂和玻璃布。
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