CN103267077A

CN103267077A - 一种镶嵌式合成闸瓦

Info

Publication number: CN103267077A
Application number: CN2013102044616A
Authority: CN
Inventors: 张旭锋; 周建华; 高佩宝
Original assignee: BEIJING QIUZHIYI DATA Co Ltd
Current assignee: BEIJING QIUZHIYI DATA Co Ltd
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2013-08-28

Abstract

本发明公开了一种镶嵌式合成闸瓦，所述合成闸瓦包括高分子复合摩擦材料，以及在硬度、摩擦系数上与所述高分子复合摩擦材料相匹配的铸铁镶块，通过冷压成型将所述高分子复合摩擦材料与所述铸铁镶块压制成整体，统一构成闸瓦的摩擦面，且所述铸铁镶块焊接在该闸瓦钢背的两端；再对冷压成型后的闸瓦进行固化处理后，形成带有金属镶件的合成闸瓦。该镶嵌式合成闸瓦能够结合铸铁闸瓦和合成闸瓦各自的优点于一体，提高高摩合成闸瓦的综合性能。

Description

一种镶嵌式合成闸瓦

技术领域

本发明涉及铁路闸瓦技术领域，尤其涉及一种镶嵌式合成闸瓦。

背景技术

目前，铁路是国家的重要基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具，为了适应我国国民经济建设迅速发展的需要，我国铁路已进行了多次大提速。铁路货车向高速、重载方向发展，其行车速度由80km/h提高到120km/h、轴重由原来的21吨提高到25吨至27吨，牵引重量由3000吨增加到5000至20000吨。在保证紧急制动距离的情况下，轴重的增加、速度的提高以及牵引重量的增加均对制动装置和制动材料提出了更高的要求。闸瓦作为列车制动时提供摩擦力、进行能量转换的主要零部件，要求应具有较高的机械强度、良好的耐热性和导热性、稳定的摩擦性能、较低的磨损以及降低对车轮的磨耗和热损伤。

常用的闸瓦材料大致可分为铸铁闸瓦、合成闸瓦和粉末冶金闸瓦三类。铸铁闸瓦是最早使用的踏面制动材料，由于其具有摩擦系数稳定、不受天气影响、导热性好、价格低廉等优势，得到了广泛使用。但是由于铸铁闸瓦摩擦系数低、适用范围小（只适用轴重21吨，速度90公里以下行使的列车），制动力大，噪音大，瓦体沉重、磨耗大寿命短等缺点，已不适应铁路高速、重载发展需求；同铸铁闸瓦相比，合成闸瓦具有摩擦系数可调、所需制动力小、无火花、质量小（仅为铸铁闸瓦的1/3）、磨耗小寿命长（一般为铸铁闸瓦的5～8倍）等优点。但合成闸瓦基体材料耐热性差，有热衰退现象，更为严重的是导热性能差会致使车轮材料的组织结构发生变化，严重时会使得车轮踏面产生热裂纹、热龟裂、热剥离，甚至在合成闸瓦上产生金属镶嵌，最终损伤车轮。

发明内容

本发明的目的是提供一种镶嵌式合成闸瓦，能够结合铸铁闸瓦和合成闸瓦各自的优点于一体，提高高摩合成闸瓦的综合性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种镶嵌式合成闸瓦，所述合成闸瓦包括高分子复合摩擦材料，以及在硬度、摩擦系数上与所述高分子复合摩擦材料相匹配的铸铁镶块，其中：

通过冷压成型将所述高分子复合摩擦材料与所述铸铁镶块压制成整体，统一构成闸瓦的摩擦面，且所述铸铁镶块焊接在该闸瓦钢背的两端；

再对冷压成型后的闸瓦进行固化处理后，形成带有金属镶件的合成闸瓦。

所述铸铁镶块主要成分的质量百分比为：3.4～3.9%的碳C；2.2～2.8%的硅Si；0.4～0.6%的锰Mn；≤0.05%的磷P；≤0.02%的硫S；0.03～0.06%的镁Mg。

所述铸铁镶块设计为楔形。

所述铸铁镶块直接浇铸在小衬板上，所述小衬板焊接在所述闸瓦钢背的内弧面上。

所述铸铁镶块的宽度小于所述钢背的宽度，且在所述钢背的内弧面上居中，两端留出3～6mm间隙；

优化所述铸铁镶块在所述钢背的布局，使其呈错落分布。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述合成闸瓦包括高分子复合摩擦材料，以及在硬度、摩擦系数上与所述高分子复合摩擦材料相匹配的铸铁镶块，通过冷压成型将所述高分子复合摩擦材料与所述铸铁镶块压制成整体，统一构成闸瓦的摩擦面，且所述铸铁镶块焊接在该闸瓦钢背的两端；再对冷压成型后的闸瓦进行固化处理后，形成带有金属镶件的合成闸瓦。该镶嵌式合成闸瓦能够结合铸铁闸瓦和合成闸瓦各自的优点于一体，提高高摩合成闸瓦的综合性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的镶嵌式合成闸瓦的结构示意图；

图2为本发明实施例所述铸铁镶块在闸瓦钢背的分布示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例针对铸铁闸瓦和合成闸瓦各自的优缺点，将高分子复合摩擦材料与铸铁摩擦块有效结合，从而结合铸铁闸瓦和合成闸瓦各自的优点于一体，提高高摩合成闸瓦的综合性能，下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例提供的镶嵌式合成闸瓦的结构示意图，图1中合成闸瓦包括高分子复合摩擦材料2，以及在硬度、摩擦系数上与所述高分子复合摩擦材料相匹配的铸铁镶块1，其中：

通过冷压成型将所述高分子复合摩擦材料2与所述铸铁镶块1压制成整体，统一构成闸瓦的摩擦面，且所述铸铁镶块1焊接在该闸瓦钢背的两端；

上述铸铁镶块1主要成分的质量百分比可以为：3.4～3.9%的碳C；2.2～2.7%的硅Si；0.4～0.6%的锰Mn；≤0.05%的磷P；≤0.02%的硫S；0.03～0.06%的镁Mg。具体是将制备好的小衬板放入砂型后合模浇入检验合格的铁水，出模后做退火处理即获得铸铁镶块。

进一步的，如图1中所示，按照上述成分制作而成的铸铁镶块1被设计为楔形，这样有助于摩擦体的流动，从而压制密实。

如图2所示为本发明实施例所述铸铁镶块在闸瓦钢背的分布示意图，结合图2：铸铁镶块1直接浇铸在小衬板上，所述小衬板焊接在闸瓦钢背3的内弧面上，有助于提高铸铁镶块1与闸瓦钢背3的粘结强度。

同时，从图2可知：所述铸铁镶块1的宽度小于闸瓦钢背3的宽度，且在闸瓦钢背3的内弧面上居中，两端留出3～6mm间隙；同时优化铸铁镶块1在闸瓦钢背3的布局使其呈错落分布，以保证铸铁镶块1与整个金属踏面都有接触，以及压制过程中物料的流动性。

在具体应用中，铸铁镶块能有效传导制动过程中闸瓦与车轮踏面因摩擦产生的热量，并有效清扫车轮踏面与闸瓦间夹杂的异物，包括可能产生金属镶嵌的金属磨屑；同时可增强摩擦体与钢背间的纵向剪切强度，在高速重载条件下可有效防止摩擦体脱落掉块，提高了高摩合成闸瓦的综合性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种镶嵌式合成闸瓦，其特征在于，所述合成闸瓦包括高分子复合摩擦材料，以及在硬度、摩擦系数上与所述高分子复合摩擦材料相匹配的铸铁镶块，其中：

2.根据权利要求1所述镶嵌式合成闸瓦，其特征在于，所述铸铁镶块主要成分的质量百分比为：3.4～3.9%的碳C；2.2～2.8%的硅Si；0.4～0.6%的锰Mn；≤0.05%的磷P；≤0.02%的硫S；0.03～0.06%的镁Mg。

3.根据权利要求1所述镶嵌式合成闸瓦，其特征在于，所述铸铁镶块设计为楔形。

4.根据权利要求1所述镶嵌式合成闸瓦，其特征在于，所述铸铁镶块直接浇铸在小衬板上，所述小衬板焊接在所述闸瓦钢背的内弧面上。

5.根据权利要求1或4所述镶嵌式合成闸瓦，其特征在于，所述铸铁镶块的宽度小于所述钢背的宽度，且在所述钢背的内弧面上居中，两端留出3～6mm间隙；

优化所述铸铁镶块在所述钢背的布局，使其呈错落分布。