CN116237879A - 一种新型地铁打磨砂轮及其热压成型模具、制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型地铁打磨砂轮及其热压成型模具、制备方法，砂轮包括铝基体、玻璃纤维增强层和磨削体，在所述磨削体上设置有排屑开刃孔。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明通过增加砂轮的排屑开刃孔，阻断砂轮磨削过程中部分连续磨削发热、增加排屑散热功能、提升砂轮自锐性，解决了砂轮在磨削过程中遇到的气孔堵塞，自锐性差和烧轨等问题，同时保证了砂轮的使用寿命。使用该结构的新型砂轮对比于没有排屑开刃孔的普通砂轮，磨削质量更好，无烧轨现象，能够有效且稳定的去除钢轨病害。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型地铁打磨砂轮及其热压成型模具、制备方法。
背景技术
随着我国地铁运输里程增加、载客频率不断提高，钢轨的损坏也越来越严重，产生病害的频率也越来越高，严重影响乘坐的舒适性和列车行驶的安全，为了提高乘坐的舒适性和安全性，需要定期对钢轨进行维护。钢轨打磨是一种有效且成本较低的钢轨维护方式，通过钢轨打磨可以预防和修复钢轨病害，提升行车行驶的安全性。
目前常用钢轨打磨砂轮为热压成型工艺制备的锆刚玉树脂砂轮，该砂轮强度高、气孔率低、自锐性差，在打磨钢轨时砂轮排屑难、易堵塞，导致无法持续开刃，从而引起烧轨现象，严重情况下甚至使砂轮破裂，从而产生一定的危险。这不仅仅会影响钢轨的维修进程，还会危及到人身安全。解决钢轨打磨烧轨问题迫在眉睫。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种新型地铁打磨砂轮及其热压成型模具、制备方法，旨在解决砂轮使用过程中烧轨的问题。本发明在不影响砂轮强度和使用寿命的前提下，提高了砂轮的排屑散热能力和自锐性，从而提升打磨质量，解决烧轨问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型地铁打磨砂轮，包括铝基体、玻璃纤维增强层和磨削体，在所述磨削体上设置有排屑开刃孔。
进一步地，所述排屑开刃孔直径为3-20mm，孔深度为砂轮厚度的3/4。
进一步地，所述排屑开刃孔包括内外两层，每层均布有若干个孔。
进一步地，所述排屑开刃孔为三角形、梯形、方形、菱形。
进一步地，在磨削体的表面设置有开刃凸起。
本发明还提供了一种新型地铁打磨砂轮的热压成型模具，在模具的盖板上设置有均匀分布的沉头孔，在沉头孔中插入有插针。
进一步地，所述插针与砂轮接触位置为锥形。
进一步地，在盖板与待成型料接触的一面设置有凹槽。
本发明还提供了一种新型地铁打磨砂轮的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、组装涂有脱模剂的模具与铝基体；
步骤二、将砂轮待成型料投入组装好的模具中，犁料、摊平；
步骤三、将盖板凹槽一侧朝下放入模具中，盖在待成型料上；再将插针通过盖板的沉头孔均匀插入摊平的磨料中，再在盖板上放上压板，最后放入压头；
步骤四、将带有成型料的模具放入热压机中热压20min，然后脱模，取出砂轮坯体；
步骤五、在砂轮坯体上进行缠丝加强，形成玻璃纤维增强层；
步骤六、将砂轮放入固化炉中固化6h后即得到新型地铁打磨砂轮。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明通过增加砂轮的排屑开刃孔，阻断砂轮磨削过程中部分连续磨削发热、增加排屑散热功能、提升砂轮自锐性，解决了砂轮在磨削过程中遇到的气孔堵塞，自锐性差和烧轨等问题，同时保证了砂轮的使用寿命。使用该结构的新型砂轮对比于没有排屑开刃孔的普通砂轮，磨削质量更好，无烧轨现象，能够有效且稳定的去除钢轨病害。
本发明利用改进的砂轮热压成型模具盖板、插针对砂轮的结构进行改进，增加均匀分布的排屑开刃孔，从而提升砂轮的自锐性、容屑排屑能力，阻断砂轮连续磨削发热，有效解决了普通砂轮使用过程中粘附磨屑，易烧轨的难题。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为新型地铁打磨砂轮的外观立体图；
图2为新型地铁打磨砂轮的结构示意图；
图3为盖板的结构示意图；
图4为带凹槽和插针的盖板的结构示意图；
图5为插针的结构示意图；
图中附图标记包括：1、铝基体；2、玻璃纤维增强层；3、磨削体；4、排屑开刃孔；5、盖板；6、盖板沉头孔；7、插针；8、开刃凸起；9、凹槽。
具体实施方式
如图1和图2所示，新型地铁打磨砂轮包括铝基体1、玻璃纤维增强层2和磨削体3，在磨削体3上设置有两层排屑开刃孔4，排屑开刃孔能够容纳磨屑，改善砂轮气孔堵塞导致的砂轮失效现象，提高砂轮自锐性，同时可以阻断部分砂轮连续磨削，避免烧轨。排屑开刃孔直径为3-20mm，孔深度为砂轮厚度的3/4；分为内外两层；内层数量若干个孔，外层若干个孔。同理：排屑开刃孔可为圆形、三角形、梯形、方形、菱形等。同时在磨削体的表面设置有开刃凸起8。在盖板与待成型料接触的一面设置有凹槽9。
该新型砂轮经热压成型，模具盖板5的结构如图3、图4所示，设计有均匀分布的沉头孔6，插针7(见图4和图5)通过与沉头孔6配合进行限位，并均匀插入砂轮中，以保证砂轮静不平衡值不受影响。插针与砂轮接触位置为锥形，方便脱模造孔。
成型过程为：
1、组装涂上有脱模剂的模具与铝基体1；
2、将砂轮待成型料投入组装好的模具中，犁料、摊平；
3、将盖板5凹槽9一侧朝下放入模具中，盖在待成型料上；再将插针7插入盖板的沉头孔6中，使插针均匀插入摊平的磨料中，再在盖板上放上压板，最后放入压头；
4、将带有成型料的模具推入热压机，热压20min；
5、脱模，取出砂轮坯体；
6、在砂轮坯体上进行缠丝加强，形成玻璃纤维增强层2；
7、放入固化炉固化6h，即可得到上述新型地铁打磨砂轮。
磨削试验：
普通型号砂轮与新型地铁打磨砂轮均使用钢轨打磨磨削实验系统进行磨削试验。打磨功率为：10kw；作业速度：3km/h；砂轮转速：3600r/min。
对比试验结果如表1所示：
表1
在砂轮磨削初期，两种砂轮磨削面都存在开刃凸起，均能够迅速开刃，不存在堵塞气孔的情况，磨削表面质量良好，无发蓝烧轨情况。随着磨削时间加长，磨削面开刃凸起消失，普通砂轮气孔逐渐被堵塞，砂轮开刃困难，磨削能力下降，磨削热量集聚，出现烧轨现象；新型地铁打磨砂轮随着磨削时间加长，磨削面开刃凸起消失后，仍有排屑开刃孔存在，其容纳了一部分磨屑，且阻断了部分砂轮连续磨削发热，改善了气孔堵塞现象，且钢轨表面无发蓝现象。新型地铁打磨砂轮对比普通砂轮使用寿命相近。
实验结果表明，新型地铁打磨砂轮通过增加排屑开刃孔，提高砂轮自锐性，改善了气孔堵塞现象，阻断了部分连续磨削发热，保证砂轮从磨削开始直至失效的磨削质量，并在保证砂轮寿命和强度的前提下，解决了传统砂轮磨削过程中出现的烧轨问题，达到去除钢轨病害的目的。
本发明的排屑开刃孔的开孔大小、深度、数量需要根据不同型号砂轮的结构、砂轮材质、砂轮大小来做出相对应的调整。在保证不缩短砂轮寿命、降低砂轮强度的前提下，尽可能的发挥排屑开刃孔的作用，提高磨削质量。
Claims (9)
1.一种新型地铁打磨砂轮，其特征在于：包括铝基体、玻璃纤维增强层和磨削体，在所述磨削体上设置有排屑开刃孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型地铁打磨砂轮，其特征在于：所述排屑开刃孔直径为3-20mm，孔深度为砂轮厚度的3/4。
3.根据权利要求1所述的一种新型地铁打磨砂轮，其特征在于：所述排屑开刃孔包括内外两层，每层均布有若干个孔。
4.根据权利要求1所述的一种新型地铁打磨砂轮，其特征在于：所述排屑开刃孔为圆形、三角形、梯形、方形、菱形。
5.根据权利要求1所述的一种新型地铁打磨砂轮，其特征在于：在磨削体的表面设置有开刃凸起。
6.一种权利要求1所述的一种新型地铁打磨砂轮的热压成型模具，其特征在于：在模具的盖板上设置有均匀分布的沉头孔，在沉头孔中插入有插针。
7.根据权利要求6所述的一种新型地铁打磨砂轮的热压成型模具，其特征在于：所述插针与砂轮接触位置为锥形。
8.根据权利要求6所述的一种新型地铁打磨砂轮的热压成型模具，其特征在于：在盖板与待成型料接触的一面设置有凹槽。
9.一种新型地铁打磨砂轮的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、组装涂有脱模剂的模具与铝基体；
步骤二、将砂轮待成型料投入组装好的模具中，犁料、摊平；
步骤三、将盖板凹槽一侧朝下放入模具中，盖在待成型料上；再将插针通过盖板的沉头孔均匀插入摊平的磨料中，再在盖板上放上压板，最后放入压头；
步骤四、将带有成型料的模具放入热压机中热压20min，然后脱模，取出砂轮坯体；
步骤五、在砂轮坯体上进行缠丝加强，形成玻璃纤维增强层；
步骤六、将砂轮放入固化炉中固化6h后即得到新型地铁打磨砂轮。
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| CN202310256514.2A CN116237879A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种新型地铁打磨砂轮及其热压成型模具、制备方法 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN116237879A true CN116237879A (zh) | 2023-06-09 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116237879A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117207068A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-12 | 广东豪特曼机床股份有限公司 | 一种加工大端面的cbn砂轮磨削加工设备及其加工方法 |
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2023
- 2023-03-16 CN CN202310256514.2A patent/CN116237879A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117207068A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-12 | 广东豪特曼机床股份有限公司 | 一种加工大端面的cbn砂轮磨削加工设备及其加工方法 |
| CN117207068B (zh) * | 2023-09-15 | 2024-02-23 | 广东豪特曼机床股份有限公司 | 一种加工大端面的cbn砂轮磨削加工设备及其加工方法 |
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