CN207403576U - 稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，包括弓形托架，托架上表面设有滑条槽，滑条槽内中部设有滑条，托架与滑条通过导电胶粘接，托架内部中空，滑条槽内设有多条与托架内部连通的气道，气道沿托架长度方向设置，托架下表面设有多个与托架内部连通的气孔；滑条为稻麦秸秆石墨烯滑条，滑条下表面设有对应气道的安装槽，滑条上表面中部开设有限位槽。本实用新型提供的稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板重量轻、硬度大，导电性能和耐磨损性能优越，性能和指标优于传统的受电弓碳滑条，能够使电力牵引机车运行畅通，使用寿命长；主材料从从稻麦秸秆中提取，制作工艺简单，生产成本低，使农业生产废弃物能够得到循环利用，降低环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及电力机车技术领域，尤其涉及一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板及其生产方法。
背景技术
电力牵引机车是从接触网取得电能的电气设备，受电弓滑条是电力牵引机车获得动力的重要集电元件，受电弓滑条安装在电力牵引机车顶部，电力牵引机车通过受电弓滑条系统不间断地与接触网导线摩擦接触，将电网上的电流引导下来，传输给机车电力系统来维持电力机车正常运行的。因此，受电弓滑条必须是一种集高导电性、抗磨性和减摩性能于一体的电接触材料，既要有良好的导电性和集电能力，又要与弓网耦合系统相匹配，因此由该材料制作成的受电弓滑条与接触网导线的关系构成一对机械与电气耦合的特殊摩擦。
随直铁路的不断发展，高速列车也在不断壮大，但是受电弓滑条仍普遍存在维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网，耐磨性能差，使用寿命短的问题。为此，申请人提供一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板。
发明内容
本发明的目的是提供一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，解决现有受电弓碳滑条存在的维护成本较高、容易在故障时拉断接触网、耐磨性能差、使用寿命短的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，包括弓形托架，托架上表面设有滑条槽，滑条槽内中部设有滑条，托架与滑条通过导电胶粘接，滑条两端设有弓角，弓角对称的设置在滑条两端，弓角与滑条固定连接；所述托架内部中空，滑条槽内设有多条与托架内部连通的气道，气道沿托架长度方向设置，托架下表面设有多个与托架内部连通的气孔；所述滑条为稻麦秸秆石墨烯滑条，滑条下表面设有对应气道的安装槽，滑条上表面中部开设有限位槽；所述弓角与所述托架铆接。
进一步，所述滑条槽槽深为5 — 10mm。
进一步，所述气道数量为三条。
进一步，所述限位槽长度不小于十公分。
本发明的有益效果是：本发明提供的稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板重量轻、硬度大，导电性能和耐磨损性能优越，性能和指标优于传统的受电弓碳滑条，能够使电力牵引机车运行畅通，使用寿命长；本发明主材料从从稻麦秸秆中提取，制作工艺简单，生产成本低，使农业生产废弃物能够得到循环利用，降低环境污染。
附图说明
图1为本发明稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板的结构示意图；
图2为图1中A-A的剖视图；
图3为本发明托架的俯视图；
图4为本发明托架的仰视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-4所示，一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，包括弓形托架1，托架1上表面设有滑条槽2，滑条槽2槽深为5 — 10mm，滑条槽2内中部设有滑条3，托架1与滑条3通过导电胶粘接，滑条3两端设有弓角4，弓角4对称的设置在滑条3两端，弓角4与滑条3固定连接；所述托架1内部中空，滑条槽2内设有多条与托架1内部连通的气道5，气道5数量优选为三条，气道5沿托架1长度方向设置，托架1下表面设有多个与托架1内部连通的气孔6；所述滑条3为稻麦秸秆石墨烯滑条，滑条3下表面设有对应气道5的安装槽7，滑条3上表面中部开设有限位槽8，限位槽8长度不小于十公分；所述弓角4与所述托架1铆接。
一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板的生产方法，包括以下步骤：
步骤一、混料，称取如下重量份的组分，混合均匀，得到浓稠状混合溶液：稻麦秸秆石墨烯溶液600份、纯铜粉98份、银粉 0.2份、锡粉1份、铍粉0.2 份、磷粉0.1份、二硫化钼0.2份、 石墨0.3；
步骤二、一次烧结，将浓稠状混合溶液倒入模具，将模具放入粉末冶金炉内烧结成型，得到固态合金；
步骤三、热镀，将固态合金浸入稻麦秸秆石墨烯铜合金熔液中，三十秒后取出，冷却；重复浸制五次；稻麦秸秆石墨烯铜合金熔液包括如下组分：稻麦秸秆石墨烯39份、纯铜55份、纯银1份、导电石墨5份；
步骤四、热锻，将热镀后的固态合金放入无氧炉中加温到800℃，随后进行热锻，重复步骤三-步骤四，直至固态合金达到机械加工尺寸；
步骤五、机械加工，将步骤四中得到的固态合金进行机械加工；
步骤六、二次烧结，将步骤五中得到的固态合金浸入高温沥青油，进行二次烧结，得到稻麦秸秆石墨烯滑条；
步骤七、安装，在稻麦秸秆石墨烯滑条两端安装弓角，将稻麦秸秆石墨烯滑条和弓角安装于所述托架的滑条槽内，得到成品稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板。
通过上述方法制得的稻麦秸秆石墨烯滑条的各项指标为：体积密度：≤1.18g/cm3；电阻率≤40μΩm；肖氏硬度HS60~100；抗折强度≥30MPa；抗压强度≥40MPa；冲击韧性≥0.1J/cm2。
其中，所述稻麦秸秆石墨烯的原材料选用稻麦秸秆，生产工艺为：
将稻麦秸秆贫氧煅烧制成炭粉，将所述炭粉活化处理后在2400至2600摄氏度环境下石墨化，并经活性化处理、增强处理制成人造石墨；
在反应锅中加入浓硫酸，将浓硫酸冷却至0摄氏度以下，加入所述人造石墨搅拌混合，再加入硝酸钠在3摄氏度环境下反应50分钟；
在反应锅中加入高锰酸钾，温度控制在98至100摄氏度，反应1小时，随后控制温度降至35摄氏度反应1小时；
离心洗涤去除浓硫酸后在30到45摄氏度环境中烘干得到稻麦秸秆石墨烯。
本实施例提供的稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板重量轻、硬度大，导电性能和耐磨损性能优越，性能和指标优于传统的受电弓碳滑条，能够使电力牵引机车运行畅通，使用寿命长；本发明主材料从从稻麦秸秆中提取，制作工艺简单，生产成本低，使农业生产废弃物能够得到循环利用，降低环境污染。
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明的范围。
Claims (4)
1.一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，其特征在于，包括弓形托架，托架上表面设有滑条槽，滑条槽内中部设有滑条，托架与滑条通过导电胶粘接，滑条两端设有弓角，弓角对称的设置在滑条两端，弓角与滑条固定连接；所述托架内部中空，滑条槽内设有多条与托架内部连通的气道，气道沿托架长度方向设置，托架下表面设有多个与托架内部连通的气孔；所述滑条为稻麦秸秆石墨烯滑条，滑条下表面设有对应气道的安装槽，滑条上表面中部开设有限位槽；所述弓角与所述托架铆接。
2.如权利要求1所述的一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，其特征在于，所述滑条槽槽深为5 — 10mm。
3.如权利要求1所述的一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，其特征在于，所述气道数量为三条。
4.如权利要求1所述的一种稻麦秸秆石墨烯受电弓滑板，其特征在于，所述限位槽长度不小于十公分。
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