CN102114619A

CN102114619A - 高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮及其加工工艺

Info

Publication number: CN102114619A
Application number: CN 201010598667
Authority: CN
Inventors: 郭和惠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-07-06

Abstract

一种高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮及其加工工艺，包括磨轮基体，金刚石均布在每个片状的钎料胎体上，多个片状的钎料胎体等间隔地钎焊在磨轮基体上。均布金刚石磨轮按以下步骤加工：a）钎料胎体的制备；b）金刚石布料；c）钎焊烧结。金刚石分布均匀，且金刚石包镶好，具有磨削效率高、使用寿命更长、产品质量稳定的优点。

Description

高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮及其加工工艺

技术领域

本发明涉及金刚石磨削工具，特别是高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮的制造领域。

背景技术

博格板是博格板式无砟轨道系统的核心部件，无砟轨道系统为德国联邦铁路公司的一种轨道结构类型，于1979年在德国卡尔斯费尔德—达毫的铁路线上进行了第一次试验铺设，博格公司在研究分析了各种无砟轨道形式的优缺点后，经过不断的研发和完善，研发出博格板，并获得了德国联邦管理局颁发的许可证，已成功应用在德国纽伦堡至英戈尔施塔特的新建铁路上。

我国在京津城际轨道交通工程上引进了该项技术，包括桥梁上和路基上两种类型。实际使用过程中博格板是一块块长6.45米、高20厘米、重达9.6吨的混凝土承轨台，每一块的长、宽、高误差都被严格控制在3毫米以内。实际上，每块博格板就相当于连成一体的10块枕木。博格板全部铺设完成后，钢轨就被直接固定在博格板上。与普通有砟轨道相比，京津城轨的线路平顺性、稳定性、安全性都大大提高，从而满足列车高速行驶的需要（我国时速350公里高铁运营里程已达1700公里，目前正全力推进高铁建设），同时还能明显降低列车行驶产生的噪音。

今后我国高铁、客运专线将全部采用博格板。

博格板与钢轨连接处需要磨抛加工，包括两个倾斜的侧面、一个底面、底面与侧面接壤处的两个沟槽，组成一个复杂的异形面。

当前我国高速铁路博格板专用金刚石磨轮(Ø552x200)基本上都是使用的电镀金刚石磨轮。由于电镀金刚石磨轮包镶金刚石较差,在磨削过程中金刚石比较容易脱落,使用寿命较短,一对(两个同时使用)磨轮在数控磨机上只能磨80～120块博格板,一台数控磨机一天要用两对磨轮。为了延长高速铁路博格板专用金刚石磨轮的使用寿命,近年来有个别企业开发钎焊高速铁路博格板专用金刚石磨轮,由于钎焊金刚石磨轮包镶金刚石较好，使用寿命有很大提高。一对钎焊金刚石磨轮可以磨约200块博格板。钎焊金刚石磨轮比电镀金刚石磨轮的使用寿命提高一倍。钎焊金刚石磨轮显示出明显的优势。

目前生产的钎焊金刚石磨轮,在布金刚石和钎料的工艺方法基本上是手工作业,采用的人工抖、撒操作方法。这种方法必然造成在一个磨轮上每个单位面积所抖、撒的金刚石、钎料数量上的差异,钎料多的地方金刚石出刃差,金刚石堆集的地方阻力大,磨削效率低。钎料少的地方金刚石包镶差,金刚石容易脱落, 金刚石少的地方消耗快,寿命短。这一个磨轮与另一个磨轮、上一批磨轮与下一批磨轮在品质的差异,难以保障产品质量的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种金刚石分布均匀、磨削效率高、使用寿命更长、产品质量稳定的高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮。

本发明的目的是这样实现的：一种高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮，包括磨轮基体，金刚石均布在每个片状的钎料胎体上，多个片状的钎料胎体等间隔地钎焊在所述磨轮基体上。

上述金刚石在每个条带状的钎料胎体上按照方阵排列方式或错位排列方式均布。

上述片状的钎料胎体的宽度为20～60mm，厚度为0.2～0.5mm，金刚石的粒度为30目～40目。

本发明的另一目的是提供一种上述金刚石磨轮的加工工艺，以对钎料胎体的金刚石采用量化和设备加工技术。

本发明的目的是这样实现的：一种高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮的加工工艺，按以下步骤进行：

a）钎料胎体的制备：

将钎料与胶粘剂按一定比例混合均匀，采用模具在常温下进行机械压坯制成坯片，坯片的厚度为0.2～0.5mm；然后，将坯片按需要的布料面积截切为规定的尺寸；

b）金刚石布料：

选用金刚石的粒度，确定金刚石钎料数量以及金刚石排列方式，布料前坯片、带上涂一层胶粘剂，然后采用专用金刚石布料设备进行金刚石布料；

c）钎焊：

将均布金刚石的钎料胎体坯片采用胶粘剂粘贴在磨轮基体表面，最后，将磨轮基体送入真空炉进行钎焊烧结，冷却后制得成品。

上述坯片的厚度为0.2～0.5mm，金刚石粒度为30目～40目。

与现有手工撒布金刚石的钎焊金刚石磨轮相比，本发明的有益效果是：

1、工艺加工方法不同：

现有钎焊金刚石磨轮的工艺：在磨轮基体上涂一层胶，接着手工撒布金刚石，然后，再撒一层钎料，进行高温烧结。由于人工抖、撒金刚石和钎料，金刚石和钎料不能按要求均匀分布，因而带来磨削效率低、或使用寿命短。各批次磨轮在品质上存在差异，产品质量不稳定等弊病。

本加工工艺：按设计要求先行制作一致的片状钎料胎体，然后再采用专用布料设备（如本申请人的专利号为ZL200820061656.4“真空布料机”）按设计要求将金刚石成阵列形式均匀布置、并压装在钎料胎体上，最后，再将均匀金刚石的片粘贴在磨轮基体上进行真空钎焊加工制得。

2、由于金刚石在钎料胎体上呈阵列形式均布、且金刚石包镶效果好以及出刃状况好,而且钎料、金刚石使用数量上实现量化技术,因此，本发明的产品质量稳定，磨削效率高、使用寿命更长。本发明的一对钎焊均布金刚石磨轮至少可以磨250块博格板，比现有钎焊金刚石磨轮（一对加工200块）的使用寿命提高25%以上。

附图说明

图1是本发明的主视图（部分剖面图）。

图2是图1的俯视图。

图3是方阵排列的示意图（每一圆代替一个金刚石）。

图4是错位排列的示意图（每一圆代替一个金刚石）。

具体实施方式

图1、图2示出，本发明包括磨轮基体1，金刚石均布在每个片状的钎料胎体2上，多个片状的钎料胎体等间隔地钎焊在磨轮基体1上。磨轮基体为45号钢，如威海华东数控的博格板磨床的磨轮尺寸：（外径*内径*宽度）520*305*200毫米，其上，坯片（矩形片）的长*宽*厚则为170*30*0.4毫米，坯片与磨轮主轴轴线呈一定倾斜角度（现有钎焊金刚石磨轮和电镀金刚石的磨轮均是如此）。两条带之间有未布金刚石的空白带。金刚石在每个条带状的钎料胎体上按方阵排列方式或错位排列方式（即错位陈列）均布。

图3示出，方阵排列方式是指：金刚石按排按列均匀布置，排与排的间距（排间距）均相同，列与列的间距（即列间距）均相同，排间距和列间距相同，且上一排的各点与下一排的对应点分别在同一竖向列上；图4示出，错位阵排列方式是指：金刚石按排按列均匀布置，排与排的间距（排间距）均相同，列与列的间距（即列间距）均相同，排间距和列间距相同，且下一排的各点与上一排的对应点错位设置，例如，排间距为2，列间距为2，第2排第1列的第1点到第1排第1列第1点的距离为2，第2排第1列的第1点到第1排第1列第2点的距离为2。

裁切后片状的钎料胎体的宽度为20～60mm，厚度为0.2～0.5mm，金刚石的粒度为30目～40目。

一种高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮的加工工艺，按以下步骤进行：

a）钎料胎体的制备：

将钎料与胎粘剂按一定比例混合均匀，采用模具在常温下进行机械压坯制片（钎料用量按设计计算），制成坯片的厚度为0.2～0.5mm；然后，将坯片按需要的布料面积截切为规定的尺寸；

b）金刚石布料：

选用金刚石的粒度，确定金刚石钎料数量以及金刚石排列方式，布料前坯片上涂一层胶粘剂，然后采用专用金刚石布料设备进行金刚石布料；

c）钎料烧结：

将均布金刚石的钎料胎体的坯片采用胶粘剂粘贴在磨轮基体1表面，最后，将磨轮基体送入真空炉进行钎焊烧结，冷却后制得成品。

坯片厚度为0.2～0.5mm，金刚石粒度为30目～40目。

钎焊烧结温度为910～1050℃，钎焊烧结后的冷却采用充气体冷却方式或自然冷却方式。专用金刚石布料设备为真空布料机（ZL200820061656.4真空布料机）。

钎料和胶粘剂的比例（重量比）为10﹕1.5。胶粘剂一般选用能在450℃完全挥发的有机胶粘剂，以在钎焊烧结时挥发除去，并不会对磨轮基体的45号钢造成腐蚀。

对钎焊金刚石磨轮使用的两项主要材料“钎料”、“金刚石”采用量化和设备加工技术钎料。根据磨轮需要布料的面积、选用金刚石的粒度，确定使用数量以及金刚石排列方式，采用专用布料设备，钎料坯片上均布金刚石。钎料根据设计需要量进行压制片。再加工制坯，确保一致性。

Claims

1.一种高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮，包括，磨轮基体（1），其特征是：金刚石均布在每个片状的钎料胎体（2）上，多个片状的钎料胎体等间隔地钎焊在所述磨轮基体（1）上。

2.根据权利要求1所述的高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮，其特征是：所述金刚石在每个片状的钎料胎体上按照方阵排列方式或错位排列方式均布。

3.根据权利要求1或2所述的高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮，其特征是：所述片状的钎料胎体的宽度为20～60mm，厚度为0.2～0.5mm，金刚石的粒度为30目～40目。

4.一种如权利要求1所述的高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮的加工工艺，其特征是：按以下步骤进行：

a）钎料胎体的制备：

b）金刚石布料：

选用金刚石的粒度，确定金刚石数量以及金刚石排列方式，布料前坯片上涂一层胶粘剂，然后采用专用金刚石布料设备进行金刚石布料；

c）钎焊：

将均布金刚石的钎料胎体坯片采用胶粘剂粘贴在磨轮基体（1）表面，最后，将磨轮基体送入真空炉进行钎焊烧结，冷却后制得成品。

5.根据权利要求4所述的高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮的加工工艺，其特征是：所述坯片的厚度为0.2～0.5mm，金刚石粒度为30目～40目。

6.根据权利要求5所述的高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮的加工工艺，其特征是：所述钎焊烧结温度为910～1050℃，钎焊烧结后的冷却采用充气体冷却方式或自然冷却方式。

7.根据权利要求6所述的高速铁路博格板专用均布金刚石磨轮的加工工艺，其特征是：所述专用金刚石布料设备为真空布料机或机械式布料设备。