CN102432293B - 电力机车受电弓碳滑板 - Google Patents
电力机车受电弓碳滑板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102432293B CN102432293B CN201110288129A CN201110288129A CN102432293B CN 102432293 B CN102432293 B CN 102432293B CN 201110288129 A CN201110288129 A CN 201110288129A CN 201110288129 A CN201110288129 A CN 201110288129A CN 102432293 B CN102432293 B CN 102432293B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- product
- crystalline flake
- slide plate
- carbon slide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电力机车受电弓碳滑板，它采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑含量4.3～6.3份、-398鳞片石墨含量1.5～3.5份、599鳞片石墨含量0.8～2.8份、木炭粉含量0.5～1.5份和融化煤沥青含量4.6～6.6份。其制备方法的工艺步骤为：热混、轧片、磨粉、压制、焙烧、浸渍、石墨化、粗加工、浸渍、固化、精加工、浸渍、粘接、固化和成品检验。本发明的有益效果是：具有独特的耐磨和自润滑性；电阻率低、粘接电阻小、抑制火花能力强，具有优良的载流能力，适合大功率、大电流工况；结构均匀、致密，具有较高的机械强度和耐冲击韧性；具有优良的耐腐蚀性能，适合在各种气候环境条件下工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力机车受电弓碳滑板，适用于城市轨道交通、地铁、矿山机车技术领域。
背景技术
电力机车受电弓碳滑板是机车导入电能的重要集电部件，随着电气化铁路及高速铁路的发展，铁路接触网导线减磨和提高滑板耐磨自润性的课题，一直是世界铁路发展极为重要的研究项目。
受电弓滑板主要有三大类：粉末冶金滑板、碳滑板、浸金属碳滑板。工业发达国家先后研制出了碳滑板，取代了粉末冶金滑板，有效减少了对接触网导线的磨耗，延长了导线的使用寿命。浸金属碳滑板是碳滑板在热等静压下浸铜合金制成的，其有良好的导电性能和抗冲击韧性，且强度高，硬度高，但对接触网导线磨耗比碳滑板高。目前碳滑板仍是国内外铁路部门广泛采用的首选材料，碳滑板是以碳-石墨为基础材料，具有良好的导电、导热及耐磨自润滑性，并具有很好的抑制火花作用和高温不变形、对接触网导线磨耗小的特点。目前提高碳滑板机械强度、抗冲击韧性、耐磨、自润滑性仍是关键技术，我国现阶段电气化铁路及高速铁路采用的受电弓碳滑板，主要依赖进口。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种机械强度高、抗冲击韧性强、耐磨自润滑性强、能够减少对接触网导线磨耗的电力机车受电弓碳滑板。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：电力机车受电弓碳滑板，它采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑4.3～6.3份、-398鳞片石墨1.5～3.5份、599鳞片石墨0.8～2.8份、木炭粉0.5～1.5份和融化煤沥青4.6～6.6份。
电力机车受电弓碳滑板的制备方法，该方法的工艺步骤为：（1）热混：将原料中的半补强炭黑、-398鳞片石墨、599鳞片石墨和木炭粉按重量配比加入500立升混捏机进行热混，热混50～60分钟，当温度大于130℃时，加入融化煤沥青，然后闭盖热混2～3个小时，当温度达到170～180℃时，卸料；
（2）轧片：控制轧片厚度在2mm以内；
（3）磨粉：使用3R摆式磨粉机进行磨粉，控制粒度为：240目通过率55-75%；
（4）压制：使用500吨油压机进行模压，模具规格为1135×45×150mm，表压力为25Mpa，体积密度为1.35～1.40kg/cm3；
（5）焙烧：采用倒焰窑对步骤（4）之后的产品进行焙烧；
（6）浸渍：将步骤（5）之后的产品放入φ1200×2700立式浸渍罐中，用煤沥青浸渍，然后再进行焙烧，焙烧之后再浸渍，如此反复进行三次；
（7）石墨化：遵循一定的送电控制方案对步骤（6）之后的产品进行石墨化；
（8）粗加工：采用切、铣、磨工艺对步骤（7）之后的产品进行粗加工；
（9）浸渍：将步骤（8）之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子树脂材料进行浸渍；
（10）固化：将步骤（9）之后的产品放入碳化罐中进行固化；
（11）精加工：对固化之后的产品按照图纸要求进行精加工，直至达到配合尺寸要求；
（12）浸渍：将精加工之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子润滑材料进行浸渍；
（13）粘接：采用导电胶对产品进行粘接；
（14）固化：再次对产品进行固化；
（15）成品：对产品进行校验，合格者进入成品库。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明采用半补强炭黑、石墨、木炭粉等原料制成的受电弓碳滑板，具有独特的耐磨和自润滑性，经浸渍高分子润滑材料后，使得碳滑板在-30℃～280℃的高温、严寒、干燥或潮湿的环境下，其表面保持一层润滑膜和氧化膜，使得碳滑板耐磨性强、使用寿命长，并对接触网导线起到润滑作用，对接触网导线的磨耗显著降低，延长接触网导线的使用寿命和整修周期。
（2）本发明的受电弓碳滑板电阻率低、粘接电阻小、抑制火花能力强，具有优良的载流能力，适合大功率、大电流工况。
（3）本发明结构均匀、致密，具有较高的机械强度和耐冲击韧性，可显著减少机车高速通过接触网线硬点时，滑板发生掉块和断裂风险。
（4）本发明具有优良的耐腐蚀性能，适合在各种气候环境条件下工作。
具体实施方式
实施例1：电力机车受电弓碳滑板，采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑5.3份、-398鳞片石墨2.5份、599鳞片石墨1.8份、木炭粉1份和融化煤沥青5.6份。
制备方法的工艺步骤为：（1）热混：将上述原料中的半补强炭黑、-398鳞片石墨、599鳞片石墨和木炭粉按重量配比加入500立升混捏机进行热混，热混50～60分钟，当温度大于130℃时，加入融化煤沥青，然后闭盖热混2～3个小时，当温度达到170～180℃时，卸料；
（2）轧片：控制轧片厚度在2mm以内；
（3）磨粉：使用3R摆式磨粉机进行磨粉，控制粒度为：240目通过率55-75%；
（4）压制：使用500吨油压机进行模压，模具规格为1135×45×150mm，压力为25Mpa，体积密度为1.35～1.40kg/cm3；
（5）焙烧：采用倒焰窑对步骤（4）之后的产品进行焙烧，焙烧过程的控制条件如下：
（6）浸渍：将步骤（5）之后的产品放入φ1200×2700立式浸渍罐中，用煤沥青浸渍，然后再进行焙烧，焙烧之后再浸渍，如此反复进行三次，其中第二次和第三次焙烧的控制条件如下：
浸渍技术条件如下：
| 制品规格 | 预热温度（℃） | 预热时间（h） | 抽真空（h） | 浸渍压力（MPa） | 浸渍时间（h） | 保持温度（℃） |
| 260～320 | 3～4 | 0.5 | 0.7～0.8 | 3～4 | 220～250 |
浸渍的目的是将浸渍剂浸到制品空隙中，以提高制品密度和强度；
（7）石墨化：遵循一定的送电控制方案对步骤（6）之后的产品进行石墨化，石墨化送电的控制条件如下：
（8）粗加工：采用切、铣、磨工艺对步骤（7）之后的产品进行粗加工；
（9）浸渍：将步骤（8）之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子树脂材料进行浸渍，浸渍技术条件如下：
| 制品规格（mm） | 抽真空（h） | 浸渍压力（MPa） | 浸渍时间（h） |
| 0.5 | 0.7～0.8 | 3～4 |
（10）固化：将步骤（9）之后的产品放入碳化罐中进行固化，固化技术条件如下：
| 温度（℃） | 时间（h） |
| 室温～80℃ | 1 |
| 80～120℃ | 1 |
| 120～180℃ | 3 |
（11）精加工：对固化之后的产品按照图纸要求进行精加工，直至达到配合尺寸要求；
（12）浸渍：将精加工之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子润滑材料进行浸渍，浸渍技术条件如下：
| 制品规格（mm） | 抽真空（h） | 浸渍压力（MPa） | 浸渍时间（h） |
| 0.5 | 0.7～0.8 | 3～4 |
（13）粘接：采用导电胶对产品进行粘接；
（14）固化：再次对产品进行固化，固化技术条件同步骤（10）；
（15）成品：对产品进行校验，合格者进入成品库。
实施例2：电力机车受电弓碳滑板，采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑4.3份、-398鳞片石墨1.5份、599鳞片石墨0.8份、木炭粉0.5份和融化煤沥青4.6份。
制备方法同实施例1。
实施例3：电力机车受电弓碳滑板，采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑6.3份、-398鳞片石墨3.5份、599鳞片石墨2.8份、木炭粉1.5份和融化煤沥青6.6份。
制备方法同实施例1。
下面是铁道部产品质量监督检验中心对本发明产品的检验报告：
Claims (3)
1.一种电力机车受电弓碳滑板，其特征在于：它采用下述重量份的原料制成：半补强炭黑4.3～6.3份、-398鳞片石墨1.5～3.5份、599鳞片石墨0.8～2.8份、木炭粉0.5～1.5份和融化煤沥青4.6～6.6份。
2.根据权利要求1所述的电力机车受电弓碳滑板，其特征在于：所述原料的重量份为：半补强炭黑5.3份、-398鳞片石墨2.5份、599鳞片石墨1.8份、木炭粉1份和融化煤沥青5.6份。
3.权利要求1或2所述的电力机车受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为：（1）热混：将原料中的半补强炭黑、-398鳞片石墨、599鳞片石墨和木炭粉按重量配比加入500立升混捏机进行热混，热混50～60分钟，当温度大于130℃时，加入融化煤沥青，然后闭盖热混2～3个小时，当温度达到170～180℃时，卸料；
（2）轧片：控制轧片厚度在2mm以内；
（3）磨粉：使用3R摆式磨粉机进行磨粉，控制粒度为：240目通过率55-75%；
（4）压制：使用500吨油压机进行模压，模具规格为1135×45×150mm，表压力为25Mpa，体积密度为1.35～1.40kg/cm3；
（5）焙烧：采用倒焰窑对步骤（4）之后的产品进行焙烧；
（6）浸渍：将步骤（5）之后的产品放入φ1200×2700立式浸渍罐中，用煤沥青浸渍，然后再进行焙烧，焙烧之后再浸渍，如此反复进行三次；
（7）石墨化：遵循一定的送电控制方案对步骤（6）之后的产品进行石墨化；
（8）粗加工：采用切、铣、磨工艺对步骤（7）之后的产品进行粗加工；
（9）浸渍：将步骤（8）之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子树脂材料进行浸渍；
（10）固化：将步骤（9）之后的产品放入碳化罐中进行固化；
（11）精加工：对固化之后的产品按照图纸要求进行精加工，直至达到配合尺寸要求；
（12）浸渍：将精加工之后的产品放入φ800×2700立式浸渍罐中，用高分子润滑材料进行浸渍；
（13）粘接：采用导电胶对产品进行粘接；
（14）固化：再次对产品进行固化；
（15）成品：对产品进行校验，合格者进入成品库。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110288129A CN102432293B (zh) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 电力机车受电弓碳滑板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110288129A CN102432293B (zh) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 电力机车受电弓碳滑板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102432293A CN102432293A (zh) | 2012-05-02 |
| CN102432293B true CN102432293B (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=45980689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110288129A Active CN102432293B (zh) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 电力机车受电弓碳滑板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102432293B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102923008B (zh) * | 2012-11-06 | 2014-04-16 | 太原理工大学 | 高速铁路受电弓炭基滑板材料及其制备方法 |
| CN103864429B (zh) * | 2014-03-21 | 2016-03-02 | 天津锦美碳材科技发展有限公司 | 一种铁路机车用受电弓滑板材料 |
| CN106145995B (zh) * | 2015-04-21 | 2019-02-01 | 苏州东南佳新材料股份有限公司 | 一种碳纤维增强受电弓碳滑板碳条的造孔方法 |
| CN106146020B (zh) * | 2015-04-21 | 2018-12-07 | 苏州东南佳新材料股份有限公司 | 一种碳纤维增强受电弓碳滑板碳条 |
| CN106146019B (zh) * | 2015-04-21 | 2018-12-07 | 苏州东南佳新材料股份有限公司 | 一种碳纤维增强受电弓碳滑板碳条的制备方法 |
| CN105236983B (zh) * | 2015-10-20 | 2018-05-01 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种采用新工艺制备高速列车受电弓滑板碳滑板的方法 |
| CN106699181B (zh) * | 2015-11-13 | 2019-09-03 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种利用氧化石墨烯制备受电弓碳滑条材料的制备方法 |
| CN107878205B (zh) * | 2017-11-09 | 2020-09-01 | 重庆懿虹科技发展有限责任公司 | 一种油浸式受电弓碳滑板主碳条结构 |
| CN108101540B (zh) * | 2017-12-21 | 2021-01-22 | 安徽锦美碳材科技发展有限公司 | 一种电力机车用受电弓碳滑板制备方法 |
| CN109232010A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-18 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种网状铜碳复合受电弓滑板的制备工艺 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08198678A (ja) * | 1995-01-24 | 1996-08-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 炭素材の製造方法 |
| CN1222562C (zh) * | 2002-10-22 | 2005-10-12 | 宜兴市溢洋墨根材料有限公司 | 电力机车受电弓用碳纤维增强碳滑板及其制造方法 |
| CN1311476C (zh) * | 2005-04-21 | 2007-04-18 | 王占武 | 电力机车受电弓用滑板及其制造方法 |
| CN100396510C (zh) * | 2006-01-09 | 2008-06-25 | 孙积海 | 一种受电弓纯碳滑板及其生产方法 |
| CN101049803B (zh) * | 2007-05-23 | 2011-02-16 | 西安超码科技有限公司 | 电力机车用炭/炭受电弓滑板的制备方法 |
-
2011
- 2011-09-26 CN CN201110288129A patent/CN102432293B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102432293A (zh) | 2012-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102432293B (zh) | 电力机车受电弓碳滑板 | |
| CN104774012B (zh) | 电力机车受电弓浸铜碳滑板的生产方法 | |
| CN105236983B (zh) | 一种采用新工艺制备高速列车受电弓滑板碳滑板的方法 | |
| CN102898143B (zh) | 一种用于装配电力机车受电弓的炭滑板的制备方法 | |
| CN104926347B (zh) | 高速铁路动车组用受电弓滑板复合材料及其制备方法 | |
| CN101492015B (zh) | 网状层压碳-铜复合材料受电弓滑板及其制造方法 | |
| CN104649700A (zh) | 一种受电弓碳滑板及其制造方法 | |
| CN106191497B (zh) | 一种铜基受电弓滑板复合材料的制备方法 | |
| CN102923008B (zh) | 高速铁路受电弓炭基滑板材料及其制备方法 | |
| CN109182833B (zh) | 一种以球形铬粉为强化相的铜基粉末冶金受电弓滑板材料及其制备方法 | |
| CN105819858A (zh) | 一种受电弓碳滑条的制备方法 | |
| CN105543534A (zh) | 一种铜基受电弓滑板材料及其制备方法 | |
| CN1932067A (zh) | 一种铜基石墨与锆粉末冶金复合材料及其制备方法和用途 | |
| CN109136624A (zh) | 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 | |
| CN106636725A (zh) | 一种铜石墨烯基电接触材料及其制备方法 | |
| CN107584287A (zh) | 一种微织构自润滑陶瓷导轨的制备方法 | |
| CN102931560A (zh) | 一种性能优良的电刷材料及其制备方法和其应用 | |
| CN106007769B (zh) | 一种电力机车用预应力受电弓碳滑板的制备方法 | |
| CN103627921A (zh) | 一种添加WS2和MoS2的铜基自润滑复合材料及其制备方法 | |
| CN110436924B (zh) | 一种高速列车受电弓用浸铜炭滑板材料及其制备方法 | |
| CN110436925B (zh) | 一种高速列车受电弓用纯炭滑板及其制备方法 | |
| KR101683666B1 (ko) | 전동차 팬터그래프 집전마찰판 및 그 제조방법 | |
| KR100290315B1 (ko) | 집전기마찰판용 조성물 및 이를 이용한 마찰판의 제조방법 | |
| CN111269021A (zh) | 铜铁碳复合滑板及其制备方法和应用 | |
| RU2368971C1 (ru) | Материал для сильноточного скользящего электроконтакта |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: XINGTAI XIANGJIU GRAPHITE MANUFACTURING CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: XINGTAI CHIYU ELECTRICAL CARBON CO., LTD. Effective date: 20150225 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150225 Address after: 054000, Hebei County, Xingtai City, Longgang province Xingtai Economic Development Zone Qi Cun East Patentee after: Xingtai Xiang nine graphite manufacturing Co., Ltd. Address before: Xingtai City, Hebei province 054000 city village of Xingtai County Patentee before: Xingtai Chiyu Electrical Carbon Co., Ltd. |