CN111043199A - 一种制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料及方法 - Google Patents

一种制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料及方法,材料包括如下重量百分比含量的组份：电解铜粉55‑75%，锡粉2‑6%，鳞片石墨5‑10%，人造石墨5‑10%，氧化铝2‑6%，铬粉2‑5%,还原铁粉5‑10%及羟基镍粉2‑5%。本发明制备的刹车片解决了长久运行的刹车片制动对偶面不会出现坑洼或平面度、端面跳动较大后带压偏航出现的啸叫或低频振动的问题，也使得及时制动对偶面存在毛刺或锐边时不会致使刹车片被损坏；该刹车片还具有高比压，摩擦系数稳定，耐磨性强耐油性强等优点，也能满足制动对偶面存在损伤及少量油脂的制动工况。

Description

一种制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料及方法
技术领域
本发明属于制动系统技术领域，特别涉及一种制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料及方法。
背景技术
近些年，风力发电技术作为可持续发展且无污染的清洁能源在我国得到了快速的发展，目前我国已在北方、南方以及沿海地区安装了大量的风力发电机组。偏航制动器作为风力发电机组的重要制动部件，其刹车片在运行过程中起着至关重要的作用。
刹车片作为磨损零部件，在风机的运行中会被消耗、被油、脂污染或产生异常啸叫等问题，为解决上述问题往往需要更换刹车片。然而在长久的运行中，刹车片对偶面会出现坑洼、磨痕或片面度、端面跳动过大等问题，更换一般刹车片后，带压偏航时机组会出现啸叫、低频振动。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种操作方便，且能使得制成的刹车片适应磨损后的制动对偶面的制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料及方法。
本发明采用的技术方案是：[G1] ,包括如下重量百分比含量的组份：电解铜粉55-75%，锡粉2-6%，鳞片石墨5-10%，人造石墨5-10%，氧化铝2-6%，铬粉2-5%,还原铁粉5-10%,羟基镍粉2-5%。
一种利用上述的风电偏航制动刹车片粉末冶金材料的刹车片制备方法，包括如下步骤：
A.按重量百分比称取各组份，并对各组分研磨；
B.把步骤A的各组份按重量投入自动配料机内进行混合搅拌，搅拌0.5-1h；
C.把步骤B中混合好的物料在2000-4000kgf条件下进行冷坯压制，成型为刹车片；
D.将步骤C压制成型的刹车片在800-1000℃的烘烤箱内进行烧结10-15h；
E．将烧结后的刹车片进行抛光、磨削和喷涂后制成刹车片成品。
上述的制备风电偏航制动刹车片的方法中，步骤B中的搅拌时间为0.5h；步骤C中的冷坯压制时的压力为4000kgf；步骤D中刹车片的烧结温度为1000℃，烧制时间为10h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的刹车片解决了长久运行的刹车片制动对偶面不会出现坑洼或平面度、端面跳动较大后带压偏航出现的啸叫或低频振动的问题，也使得及时制动对偶面存在毛刺或锐边时不会致使刹车片被损坏；该刹车片还具有高比压，摩擦系数稳定，耐磨性强耐油性强等优点，也能满足制动对偶面存在损伤及少量油脂的制动工况。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
A.称取电解铜粉70kg，锡粉3kg，鳞片石墨7kg，人造石墨5kg，氧化铝3kg，铬粉3kg,还原铁粉7kg,羟基镍粉2kg，并对各组分进行研磨。
B.把步骤A中称取的各组份按重量投入自动配料机内进行混合搅拌，持续时间为0.5h；
C. 把步骤B中混合好的物料在4000KGF条件下进行冷坯压制，成型为刹车片；
D.把步骤C压制后的刹车片在1000℃的烘烤箱内烧制10h；
E．将烧结后的刹车片进行抛光、磨削和喷涂后制成成品。
实施例2
A.称取电解铜粉75kg，锡粉2kg，鳞片石墨5kg，人造石墨6kg，氧化铝2kg，铬粉2kg,还原铁粉5kg,羟基镍粉3kg，并对各组分进行研磨。
B.把步骤A中称取的各组份按重量投入自动配料机内进行混合搅拌，持续时间为0.8h；
C. 把步骤B中混合好的物料在3000KGF条件下进行冷坯压制，成型为刹车片；
D.把步骤C压制后的刹车片在900℃的烘烤箱内烧制12h；
E．将烧结后的刹车片进行抛光、磨削和喷涂后制成成品。
实施例3
A.称取电解铜粉55kg，锡粉6kg，鳞片石墨10kg，人造石墨10kg，氧化铝6kg，铬粉5kg,还原铁粉5kg,羟基镍粉3kg，并对各组分进行研磨。
B.把步骤A中称取的各组份按重量投入自动配料机内进行混合搅拌，持续时间为0.8h；
C. 把步骤B中混合好的物料在3000KGF条件下进行冷坯压制，成型为刹车片；
D.把步骤C压制后的刹车片在800℃的烘烤箱内烧制15h；
E．将烧结后的刹车片进行抛光、磨削和喷涂后制成成品。
实施例4
A.称取电解铜粉60kg，锡粉4kg，鳞片石墨8kg，人造石墨7kg，氧化铝4kg，铬粉3kg,还原铁粉10kg,羟基镍粉5kg，并对各组分进行研磨。
B.把步骤A中称取的各组份按重量投入自动配料机内进行混合搅拌，持续时间为1h；
C. 把步骤B中混合好的物料在2000KGF条件下进行冷坯压制，成型为刹车片；
D.把步骤C压制后的刹车片在1000℃的烘烤箱内烧制10h；
E．将烧结后的刹车片进行抛光、磨削和喷涂后制成成品。
对比例
A.称取电解铜粉50kg，锡粉6kg，鳞片石墨20kg，氧化铝6kg，铬粉5kg,还原铁粉13kg,并对各组分进行研磨。
B.把步骤A中称取的各组份按重量投入自动配料机内进行混合搅拌，持续时间为1h；
C. 把步骤B中混合好的物料在3000KGF条件下进行冷坯压制，成型为刹车片；
D.把步骤C压制后的刹车片在800℃的烘烤箱内烧制20h；
E．将烧结后的刹车片进行抛光、磨削和喷涂后制成成品。
采用上述方法制备刹车片材料,在有坑洼制动盘上，测量静摩擦系数和动摩擦系数分别采用25bar压力和180bar压力进行制动试验，得出试验结果如表1所示。
表1 试验结果
Figure 268486DEST_PATH_IMAGE003
通过上述试验数据对比，此种以电解铜粉为主体材料，以氧化铝、铬粉和还原铁粉等作为增摩材料，以石墨作为润滑剂并辅以羟基镍粉作为均匀试剂的不同配比方式，可一定程度上对损伤对偶面进行修复，还能改善刹车片摩擦系数和噪声情况，能够有效满足风电后市场不同工况的需求。

Claims (3)

1.一种制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料,其特征在于:包括如下重量百分比含量的组份：电解铜粉55-75%，锡粉2-6%，鳞片石墨5-10%，人造石墨5-10%，氧化铝2-6%，铬粉2-5%,还原铁粉5-10%及羟基镍粉2-5%。
2.一种利用根据权利要求1所述的制备风电偏航制动刹车片的粉末冶金材料的制备风电偏航制动刹车片的方法，其特征在于：包括如下步骤：
A.按重量百分比称取各组份，并对各组分研磨；
B.把步骤A的各组份按重量投入自动配料机内进行混合搅拌，搅拌0.5-1h；
C.把步骤B中混合好的物料在2000-4000kgf条件下进行冷坯压制，成型为刹车片；
D.将步骤C压制成型的刹车片在800-1000℃的烘烤箱内进行烧结10-15h；
E．将烧结后的刹车片进行抛光、磨削和喷涂后制成刹车片成品。
3.根据权利要求2所述的制备风电偏航制动刹车片的方法，其特征在于：步骤B中的搅拌时间为0.5h；步骤C中的冷坯压制时的压力为4000kgf；步骤D中刹车片的烧结温度为1000℃，烧制时间为10h。
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