KR20210046143A - Friction Material for Shoe of Highspeed Railway - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고속철도의 브레이크 슈(Shoe)에 적용되는 마찰재에 관한 것이다.The present invention relates to a friction material applied to a brake shoe (Shoe) of a high-speed rail.
고속철도는 차체 및 차체를 지지하는 대차를 구비하며, 대차는 두 쌍 또는 네 쌍의 차륜이 설치되며, 차륜과 연결된 제동 장치를 구비한다. 상기 제동 장치는 브레이크 헤더와 브레이크 헤더에 연결되는 브레이크 슈를 구비한다. 상기 브레이크 슈는 백플레이트와 백플레이트에 결합되는 마찰재를 포함한다. 상기 마찰재는 제동 과정에서 차륜과 접촉되어 마찰을 일으키면서 제동력을 발생시킨다.A high-speed railway includes a vehicle body and a bogie supporting the vehicle body, and the bogie is provided with two or four pairs of wheels, and a braking device connected to the wheels. The braking device includes a brake header and a brake shoe connected to the brake header. The brake shoe includes a back plate and a friction material coupled to the back plate. The friction material is brought into contact with the wheel during the braking process and causes friction to generate braking force.
상기 마찰재는 제동에 필요한 마찰 계수와 마모율을 가져야 하며, 마찰 과정에서 마찰 압력에 견딜 수 있는 강도 및 마찰 과정에서 발생되는 열을 방출하는 열전달율을 필요로 한다.The friction material must have a friction coefficient and a wear rate required for braking, and it needs strength to withstand the friction pressure during the friction process, and a heat transfer rate for dissipating heat generated during the friction process.
상기 고속철도는 대차의 구조가 일반적인 철도 차량과 다르게 형성되어 대차의 개수가 상대적으로 작게 포함된다. 상기 고속철도에 사용되는 제동 장치는 상대적으로 더 큰 제동력이 요구된다. 따라서, 상기 고속철도용 브레이크 슈는 마찰 계수와 강도 및 열전달율과 같은 특성을 갖는 마찰재가 요구된다.The high-speed rail includes a relatively small number of bogies because the structure of the bogie is different from that of a general railway vehicle. A braking device used in the high-speed rail requires a relatively greater braking force. Therefore, the brake shoe for the high-speed rail is required to have a friction material having characteristics such as a coefficient of friction, strength, and heat transfer rate.
본 발명은 주행 제동시와 비상 제동시에 요구되는 마찰 성능을 동시에 갖는 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a friction material for a brake shoe of a high-speed rail that simultaneously has the friction performance required during driving braking and emergency braking.
본 발명의 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재는 충진재와 섬유재와 결합재와 윤활제 및 유기 안정제를 포함하는 마찰재이며, 상기 충진재는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 20 ~ 40중량%로 포함되며, 상기 섬유재는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되며, 상기 결합재는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되며, 상기 윤활제는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되며, 상기 유기 안정제는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.The friction material for brake shoes of the high-speed railway of the present invention is a friction material including a filler, a fiber material, a binder, a lubricant, and an organic stabilizer, the filler is included in an amount of 20 to 40% by weight based on the total weight of the friction material, and the fiber material is the friction material. It is included in 10 to 20% by weight based on the total weight of, the binder is included in 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material, and the lubricant is included in 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material. And, the organic stabilizer is characterized in that it is contained in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material.
또한, 본 발명의 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재는 마찰 향상제를 더 포함하며, 상기 마찰 향상제는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10중량%이하로 포함될 수 있다.In addition, the friction material for a brake shoe of the high-speed rail of the present invention further includes a friction improver, and the friction improver may be included in an amount of 10% by weight or less based on the total weight of the friction material.
또한, 본 발명의 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재는 상기 충진재가 중정석, 점토, 탈크, 소석회, 퍼라이트, 탄산칼슘, 스폰지 아이론, 주철분말, 질석 및 고로슬러지에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며, 상기 섬유재가 백석면, 아라미드섬유(KEVLAR), 스틸 파이버(STEEL FIBER), 세라믹 파이버(CERAMIC FIBER), 미네랄 화이버, 유리섬유, 규회석(Wollastonite), 해포석(SEPIOLITE), 동 화이버, 셀로오스 회이버, 파이버 플락스(FIBER FRAX), 카본화이버 및 티탄산 칼륨화이버에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며, 상기 결합재가 페놀 수지 또는 에폭시 수지와 같은 수지류, 니트릴부타디엔 고무(NBR) 또는 스티렌부타디엔 고무(SBR)과 같은 고무류 및 CNSL수지(Cashew nut shell liquid)에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며, 상기 윤활제가 토상흑연, 인상흑연, 인조흑연 또는 전극분과 같은 흑연류, 코르크(COKE), 몰리브덴, 납, 동, 신주, 알미늄, 안티모니 트리셀파이드(Sb2S3) 및 카본 블랙에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며, 상기 유기 안정제가 카슈 분말(Cashew Dust), 니트릴부타디엔 고무(NBR) 및 흑고무에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.In addition, the friction material for brake shoes of the high-speed rail of the present invention includes at least one material selected from barite, clay, talc, slaked lime, perlite, calcium carbonate, sponge iron, cast iron powder, vermiculite and blast furnace sludge, and the fiber Ash-based white asbestos, aramid fiber (KEVLAR), steel fiber, CERAMIC FIBER, mineral fiber, glass fiber, Wollastonite, SEPIOLITE, copper fiber, cellulose ash fiber, fiber flax It contains at least one material selected from (FIBER FRAX), carbon fiber and potassium titanate fiber, and the binder is a resin such as a phenol resin or an epoxy resin, a nitrile butadiene rubber (NBR) or a styrene butadiene rubber (SBR). It contains at least one material selected from rubber and CNSL resin (Cashew nut shell liquid), and the lubricant is graphite such as earth graphite, impression graphite, artificial graphite or electrode powder, cork (COKE), molybdenum, lead, copper, It contains at least one material selected from Hsinchu, aluminum, antimony triselpide (Sb 2 S 3 ) and carbon black, and the organic stabilizer is from cashew dust, nitrile butadiene rubber (NBR) and black rubber. It may contain at least one material selected.
또한, 본 발명의 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재는 상기 마찰 향상제가 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화철, 산화크롬 또는 산화주석과 같은 금속 산화물, 실리카, 지르코늄 및 마이카에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.In addition, the friction material for a brake shoe of a high-speed railway of the present invention includes at least one material selected from metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, iron oxide, chromium oxide or tin oxide, silica, zirconium, and mica as the friction improver. can do.
본 발명의 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재는 성분 조절을 통하여 마찰 계수와 마모 특성 및 소음 특성이 향상되어 주행 제동시와 비상 제동시에 요구되는 특성을 구비할 수 있다.The friction material for a brake shoe of a high-speed railway according to the present invention improves the friction coefficient, wear characteristics, and noise characteristics through component adjustment, and thus may have characteristics required during driving braking and emergency braking.
또한, 본 발명의 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재는 주행시 제동 조건에서 요구되는 제동 효과, 마찰 저항, 내열성, 소음, 강도, 상대 차륜면 공격성, 마모 수명등에 있어서 요구 조건을 충족시킬 수 있다.In addition, the friction material for a brake shoe of a high-speed railway of the present invention can meet the requirements in terms of braking effect, friction resistance, heat resistance, noise, strength, opponent wheel surface aggression, wear life, and the like required in braking conditions during driving.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재에 대하여 설명한다.Hereinafter, a friction material for a brake shoe of a high-speed railway according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 슈용 마찰재는 충진재와 섬유재와 결합재와 윤활제와 유기 안정제와 마찰 향상제를 포함할 수 있다. The friction material for a brake shoe according to an embodiment of the present invention may include a filler, a fiber material, a binder, a lubricant, an organic stabilizer, and a friction improver.
본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 슈용 마찰재는 고속철도의 제동 과정에서 고속철도의 운동 에너지는 열 에너지로 전환시키면서 고속절도의 운동 에너지를 감소시켜 고속철도를 정차시키는 작용을 할 수 있다.The friction material for a brake shoe according to an embodiment of the present invention may function to stop the high-speed rail by converting the kinetic energy of the high-speed rail into heat energy while reducing the kinetic energy of the high-speed theft during the braking process of the high-speed rail.
상기 브레이크 슈용 마찰재는 우수한 제동력을 가지면서, 제동 과정에서 소음과 진동의 발생을 최소화시킬 수 있다. 또한, 상기 브레이크 슈용 마찰재는 제동 과정에서 마찰 대면재인 브레이크 디스크 또는 차륜의 마모량을 최소화시켜 대면 공격성이 낮을 수 있다. 또한, 상기 브레이크 슈용 마찰재는 제동 과정에서 깨짐 또는 박리 현상의 발생이 최소화되어 안전성이 증가될 수 있다. 또한, 상기 브레이크 슈용 마찰재는 열 전달성이 우수하여 제동 과정에서 발생되는 열을 외부로 신속하게 배출시키며 수명이 증가될 수 있다. The friction material for brake shoes can minimize the generation of noise and vibration during a braking process while having excellent braking power. In addition, the friction material for the brake shoe may minimize the amount of abrasion of the brake disk or the wheel, which is a friction-facing material, during a braking process, so that the face-to-face aggression may be low. In addition, the friction material for the brake shoe minimizes the occurrence of cracking or peeling during the braking process, so that safety may be increased. In addition, since the friction material for brake shoes has excellent heat transfer properties, heat generated during a braking process can be quickly discharged to the outside and a lifespan can be increased.
상기 충진재는 마찰재의 전체 중량에 대하여 20 ~ 40중량%로 포함될 수 있다. 상기 충진재는 바람직하게는 마찰재의 전체 중량에 대하여 25 ~ 35중량%로 포함될 수 있다. 상기 충진재는 마찰재의 기지를 형성하며 강도를 부여하는 작용을 할 수 있다. 상기 충진재는 마찰재의 부피를 채우는 작용을 할 수 있다. 상기 충진재는 상대적으로 마찰재의 마찰 성능에는 영향을 주는 정도가 작다. 상기 충진재의 함량이 너무 적으면 마찰재의 강도가 너무 약할 수 있다. 또한, 상기 충진재의 함량이 너무 많으면 다른 성분들의 함량이 적게되어 마찰 특성이 감소될 수 있다. 상기 충진재는 중정석, 점토, 탈크, 소석회, 퍼라이트, 탄산칼슘, 스폰지 아이론, 주철분말, 질석 및 고로슬러지에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. The filler may be included in an amount of 20 to 40% by weight based on the total weight of the friction material. The filler may preferably be included in an amount of 25 to 35% by weight based on the total weight of the friction material. The filler forms a base of the friction material and may serve to impart strength. The filler may serve to fill the volume of the friction material. The filler has a relatively small degree of influence on the friction performance of the friction material. If the content of the filler is too small, the strength of the friction material may be too weak. In addition, if the content of the filler is too high, the content of other components may be reduced, so that friction characteristics may be reduced. The filler may include at least one material selected from barite, clay, talc, slaked lime, perlite, calcium carbonate, sponge iron, cast iron powder, vermiculite, and blast furnace sludge.
상기 섬유재는 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 섬유재는 바람직하게는 마찰재의 전체 중량에 대하여 13 ~ 18중량%로 포함될 수 있다. 상기 섬유재는 마찰재의 기계적 강도를 증가시키는 작용을 할 수 있다. 상기 섬유재의 함량이 너무 적으면 마찰재의 강도가 낮을 수 있다. 또한, 상기 섬유재의 함량이 너무 적으면 마찰 계수가 너무 높게 되고 이음 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 섬유재의 함량이 너무 많으면 마모 특성과 이음 특성이 저하될 수 있다. 상기 섬유재는 백석면, 아라미드섬유(KEVLAR), 스틸 파이버(STEEL FIBER), 세라믹 파이버(CERAMIC FIBER), 미네랄 화이버, 유리섬유, 규회석(Wollastonite), 해포석(SEPIOLITE), 동 화이버, 셀로오스 회이버, 파이버 플락스(FIBER FRAX), 카본화이버 및 티탄산 칼륨화이버에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. The fibrous material may be included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material. The fibrous material may preferably be included in an amount of 13 to 18% by weight based on the total weight of the friction material. The fibrous material may serve to increase the mechanical strength of the friction material. If the content of the fiber material is too small, the strength of the friction material may be low. In addition, if the content of the fiber material is too small, the friction coefficient may be too high and the joint property may be deteriorated. In addition, if the content of the fiber material is too high, abrasion characteristics and joint characteristics may be deteriorated. The fiber material is Baekseokmyeon, aramid fiber (KEVLAR), steel fiber (STEEL FIBER), ceramic fiber (CERAMIC FIBER), mineral fiber, glass fiber, wollastonite, meerschaum (SEPIOLITE), copper fiber, cellulose ash fiber, fiber It may contain at least one material selected from FIBER FRAX, carbon fiber, and potassium titanate fiber.
상기 결합재는 마찰재 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 결합재는 바람직하게는 마찰재 전체 중량에 대하여 12 ~ 16중량%로 포함될 수 있다. 상기 결합재는 마찰재를 구성하는 성분들을 결합시키는 바인더의 작용을 할 수 있다. 상기 결합재의 함량이 너무 적으면, 성분들의 결합 강도가 낮아져서 마모 특성과 이음 특성이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 결합재의 함량이 너무 많으면 고온 마찰계수 저하와 이음 특성이 낮아질 수 있다. 상기 결합재는 페놀 수지 또는 에폭시 수지와 같은 수지류, 니트릴부타디엔 고무(NBR) 또는 스티렌부타디엔 고무(SBR)과 같은 고무류 및 CNSL수지(Cashew nut shell liquid)에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. The binder may be included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material. The binder may preferably be included in an amount of 12 to 16% by weight based on the total weight of the friction material. The bonding material may act as a binder for bonding the components constituting the friction material. If the content of the binder is too small, the bonding strength of the components may be lowered, so that abrasion characteristics and joint characteristics may be lowered. In addition, if the content of the binder is too high, the high-temperature coefficient of friction and joint properties may be lowered. The binder may include at least one material selected from resins such as phenol resin or epoxy resin, rubbers such as nitrile butadiene rubber (NBR) or styrene butadiene rubber (SBR), and CNSL resin (Cashew nut shell liquid). .
상기 윤활제는 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 윤활제는 바람직하게는 마찰재의 전체 중량에 대하여 12 ~ 18중량%로 포함될 수 있다. 상기 윤활제는 마찰재에 윤활성을 부여하여 마찰 제동시 발생되는 진동을 감소시키고 일정한 주파수로 유지시키는 작용을 한다. 따라서, 상기 윤활제는 마찰 제동 과정에서 이음의 발생을 감소시키며 차량의 떨림을 방지하여 승차감을 향상시킬 수 있다. 상기 윤활제의 함량이 너무 적으면 마찰재의 마찰 계수를 과도하게 증가시키고 마모 특성과 이음 특성을 저하시킬 수 있다. 또한, 상기 윤활제의 함량이 너무 많으면 윤활 특성이 너무 과다하여 마찰 제동시 제동력을 감소시킬 수 있다. 상기 윤활제는 토상흑연, 인상흑연, 인조흑연 또는 전극분과 같은 흑연류, 코르크(COKE), 몰리브덴, 납, 동, 신주, 알미늄, 안티모니 트리셀파이드(Sb2S3) 및 카본 블랙에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. The lubricant may be included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material. The lubricant may preferably be included in an amount of 12 to 18% by weight based on the total weight of the friction material. The lubricant acts to reduce vibration generated during friction braking by imparting lubricity to the friction material and maintain it at a constant frequency. Accordingly, the lubricant may reduce the generation of joints during the friction braking process and prevent vibration of the vehicle, thereby improving ride comfort. If the content of the lubricant is too small, the friction coefficient of the friction material may be excessively increased, and abrasion characteristics and joint characteristics may be deteriorated. In addition, when the content of the lubricant is too high, the lubricating property is too excessive, and the braking force during friction braking may be reduced. The lubricant is selected from graphite such as earth graphite, impression graphite, artificial graphite, or electrode powder, cork (COKE), molybdenum, lead, copper, copper, aluminum, antimony triselpide (Sb 2 S 3 ), and carbon black. It may contain at least one material.
상기 유기 안정제는 마찰재 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 유기 안정제는 바람직하게는 마찰재 전체 중량에 대하여 13 ~ 20중량%로 포함될 수 있다. 상기 유기 안정제는 저온에서 마찰재의 마찰력을 증대시켜 저온 제동력을 증가시키는 작용을 한다. 상기 유기 안정제의 함량이 너무 적으면, 마찰재의 저온 제동력이 충분하지 않을 수 있다. 또한, 상기 유기 안정제의 함량이 너무 많으면 고온에서의 페이드(fade) 현상이 증가되어 마찰력이 저하될 수 있다. 상기 유기 안정제는 카슈 분말(Cashew Dust), 니트릴부타디엔 고무(NBR)NBR 및 흑고무에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.The organic stabilizer may be included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material. The organic stabilizer may preferably be included in an amount of 13 to 20% by weight based on the total weight of the friction material. The organic stabilizer serves to increase the low-temperature braking force by increasing the frictional force of the friction material at low temperature. If the content of the organic stabilizer is too small, the low-temperature braking force of the friction material may not be sufficient. In addition, if the content of the organic stabilizer is too high, a fading phenomenon at high temperature may increase, thereby reducing frictional force. The organic stabilizer may include at least one material selected from cashew dust, nitrile butadiene rubber (NBR), NBR, and black rubber.
상기 마찰 향상제는 마찰재 전체 중량에 대하여 10중량%이하로 포함될 수 있다. 상기 마찰 향상제는 바람직하게는 마찰재 전체 중량에 대하여 2 ~ 8중량%로 포함될 수 있다. 상기 마찰 향상제는 마찰재의 마찰력을 증가시키며 제동력을 증가시키는 작용을 한다. 상기 마찰 향상제의 함량이 너무 많으면 대면 재질의 마모량이 과도할 수 있으며 제동 과정에서 이음을 증가시킬 수 있다. 상기 마찰 향상제는 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화철, 산화크롬 또는 산화주석과 같은 금속 산화물, 실리카, 지르코늄 및 마이카에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. The friction improver may be included in an amount of 10% by weight or less based on the total weight of the friction material. The friction improver may preferably be included in an amount of 2 to 8% by weight based on the total weight of the friction material. The friction enhancer increases the frictional force of the friction material and increases the braking force. If the content of the friction improver is too high, the amount of wear of the facing material may be excessive, and joint noise may be increased during the braking process. The friction improver may include at least one material selected from aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, iron oxide, metal oxide such as chromium oxide or tin oxide, silica, zirconium, and mica.
한편, 상기 마찰재를 구성하는 각 성분들은 작용에 따라 6종류로 구분될 수 있으나, 특정 성분들은 다양한 작용을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 고로 슬러지는 흑연이 다량 함유되어 윤활제의 작용을 할 수 있다. 또한, 상기 카슈 분말은 저온에서 마찰 향상제와 윤활제의 작용을 할 수 있다. 또한, 상기 규회석은 섬유재의 작용과 함께 충진제의 작용을 할 수 있다. 또한, 상기 탄산칼슘은 충진제의 작용과 함께 마찰 향상제의 작용을 할 수 있다. 또한, 상기 수지는 결합제이면서 수지도 종류에 따라서 제동력 및 기계적인 강도에 영항을 줄 수 있다. 따라서, 상기 마찰재를 구성하는 각 성분들은 각자의 고유 특성을 가지며, 배합비에 따라 같은 성분들로 마찰재의 재질에 따라 다른 성능을 나타낼 수 있다.On the other hand, each component constituting the friction material may be classified into six types according to the action, but specific components may have various actions. For example, the blast furnace sludge contains a large amount of graphite and may act as a lubricant. In addition, the cashew powder may act as a friction improver and a lubricant at low temperatures. In addition, the wollastonite may act as a filler as well as a fibrous material. In addition, the calcium carbonate may act as a friction improver together with the action of a filler. In addition, the resin is a binder and may affect braking force and mechanical strength depending on the type of resin. Accordingly, each component constituting the friction material has its own characteristics, and the same components according to the mixing ratio may exhibit different performances depending on the material of the friction material.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 슈용 마찰재에 대하여 보다 구체적인 실시예를 통하여 설명한다.The following describes a friction material for a brake shoe according to an embodiment of the present invention through a more specific embodiment.
본 평가에서는 아래의 표 1의 조성표에서 실시예 1부터 실시예 5의 실시예와 비교예 1부터 비교예 3에 따라 각 성분의 함량으로 마찰재를 제조하였다. 본 평가에서 마찰재의 각 구성 성분은 동일한 물질을 사용하고, 각 구성 성분의 함량을 달리하여 마찰재를 제조하였다. 상기 마찰재는 충진재와 섬유재와 결합재와 윤활제와 유기 안정제와 마찰 향상제를 혼합하여 제조하였다. 상기 섬유재와 결합재와 윤활제와 유기 안정제와 마찰 향상제는 동일한 물질을 사용하였다. 보다 구체적으로는 상기 충진재는 탄산칼슘, 섬유재는 아마미드 펄프, 결합재는 페놀 수지, 윤활제는 인상흑연, 유기 안정제는 니트릴부타디엔 고무, 마찰 향상제는 마이카를 사용하였다.In this evaluation, a friction material was manufactured with the content of each component according to the examples of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 in the composition table of Table 1 below. In this evaluation, each component of the friction material used the same material, and the content of each component was changed to prepare a friction material. The friction material was prepared by mixing a filler, a fiber material, a binder, a lubricant, an organic stabilizer, and a friction improver. The same material was used for the fiber material, binder, lubricant, organic stabilizer, and friction improver. More specifically, calcium carbonate was used as the filler, amamide pulp as the fiber material, phenolic resin as the binder, impression graphite as the lubricant, nitrile butadiene rubber as the organic stabilizer, and mica as the friction improver.
상기 마찰재는 조성표의 성분 함량에 따라 각 구성 성분을 칭량한 후에 뢰디게 건식 혼합기(제조사 독일 Loedige)에서 1차 / 2차로 구분하여 균일하게 혼합하여 마찰재 혼합 분말을 제조하였다. 상기 마찰재 혼합 분말은 적당량으로 계량하여 성형용 금형에 투입하고, 135 ~ 180℃의 온도 및 100 ~ 300 kg/㎠의 압력에서 15 ~ 20분 동안 성형하여 마찰재 성형품을 제조하였다. 상기 마찰재 성형품은 열처리로의 내부에 장입하고, 열처리로의 내부 온도를 70/100/120/140/160℃까지 20 ~ 30분 간격으로 상승시키고 160℃의 열처리 온도에서 8 ~ 10 시간동안 열처리하여 경화시켰다. 상기 마찰재 성형품은 열처리 온도까지 천천히 승온시켜 마찰재에 열적 충격이 가해지는 것을 최소화시켰다. 상기 마찰재는 마찰 부분을 제외한 부분에 도장을 실시하였다.For the friction material, after weighing each component according to the component content of the composition table, the friction material mixture powder was prepared by dividing it into primary / secondary in a Loedige dry mixer (manufacturer Loedige, Germany) and uniformly mixing it. The friction material mixture powder was weighed in an appropriate amount, put into a molding mold, and molded at a temperature of 135 to 180° C. and a pressure of 100 to 300 kg/cm 2 for 15 to 20 minutes to prepare a friction material molded article. The friction material molded article is charged inside the heat treatment furnace, the internal temperature of the heat treatment furnace is increased to 70/100/120/140/160°C every 20 to 30 minutes, and heat treated at a heat treatment temperature of 160°C for 8 to 10 hours. Cured. The friction material molded article was slowly heated up to the heat treatment temperature to minimize the thermal impact applied to the friction material. The friction material was coated on a portion excluding the friction portion.
본 평가에서는 제조된 마찰재에 대하여 마찰재의 마찰 계수와 마모 특성 및 소음 특성을 평가하였다. 마찰재에 대한 평가 결과는 표 2의 평가표에 기재하였다. 본 평가에 따르면, 실시예 1부터 실시예 5에 따른 마찰재는 고속철도에서 주행시 제동 조건과 비상시 제동 조건에서 요구되는 두가지 성능 요구 조건을 동시에 만족시키는 것으로 평가되었다. 또한, 본 평가에서 구체적으로 평가하지는 않았지만, 실시예들의 마찰재는 주행시 제동 조건에서 요구되는 제동 효과, 마찰 저항, 내열성, 소음, 강도, 상대 차륜면 공격성, 마모 수명등에 있어서 요구 조건을 충족시킬 것으로 판단된다.In this evaluation, the friction coefficient, wear and noise characteristics of the friction material were evaluated for the manufactured friction material. The evaluation results for the friction material are described in the evaluation table in Table 2. According to this evaluation, the friction materials according to Examples 1 to 5 were evaluated to simultaneously satisfy two performance requirements required for a braking condition during driving and an emergency braking condition on a high-speed railway. In addition, although not specifically evaluated in this evaluation, it is determined that the friction materials of the examples will satisfy the required conditions in terms of braking effect, friction resistance, heat resistance, noise, strength, opponent wheel surface attack, wear life, etc., required in braking conditions during driving. do.
성
표Special
castle
table
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the friction material for a brake shoe of a high-speed railway according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims. Without departing from, anyone of ordinary skill in the field to which the present invention pertains will have the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be implemented.
Claims (4)
상기 충진재는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 20 ~ 40중량%로 포함되며,
상기 섬유재는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되며,
상기 결합재는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되며,
상기 윤활제는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되며,
상기 유기 안정제는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10 ~ 20중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재.It is a friction material containing a filler, a fiber material, a binder, a lubricant, and an organic stabilizer,
The filler is included in an amount of 20 to 40% by weight based on the total weight of the friction material,
The fiber material is included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material,
The binder is included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material,
The lubricant is included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material,
The organic stabilizer is a friction material for brake shoes of a high-speed rail, characterized in that it is contained in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the friction material.
상기 마찰재는 마찰 향상제를 더 포함하며,
상기 마찰 향상제는 상기 마찰재의 전체 중량에 대하여 10중량%이하로 포함되는 것을 특징으로 하는 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재.The method of claim 1,
The friction material further comprises a friction improver,
The friction improver is a friction material for a brake shoe of a high-speed rail, characterized in that it is included in 10% by weight or less based on the total weight of the friction material.
상기 충진재는 중정석, 점토, 탈크, 소석회, 퍼라이트, 탄산칼슘, 스폰지 아이론, 주철분말, 질석 및 고로슬러지에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며,
상기 섬유재는 백석면, 아라미드섬유(KEVLAR), 스틸 파이버(STEEL FIBER), 세라믹 파이버(CERAMIC FIBER), 미네랄 화이버, 유리섬유, 규회석(Wollastonite), 해포석(SEPIOLITE), 동 화이버, 셀로오스 회이버, 파이버 플락스(FIBER FRAX), 카본화이버 및 티탄산 칼륨화이버에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며,
상기 결합재는 페놀 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 수지류, 니트릴부타디엔 고무(NBR) 및 스티렌부타디엔 고무(SBR)를 포함하는 고무류 및 CNSL수지(Cashew nut shell liquid)에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며,
상기 윤활제는 토상흑연, 인상흑연, 인조흑연 및 전극분을 포함하는 흑연류, 코르크(COKE), 몰리브덴, 납, 동, 신주, 알미늄, 안티모니 트리셀파이드(Sb2S3) 및 카본 블랙에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하며,
상기 유기 안정제는 카슈 분말(Cashew Dust), 니트릴부타디엔 고무(NBR)NBR 및 흑고무에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재.The method of claim 1,
The filler includes at least one material selected from barite, clay, talc, slaked lime, perlite, calcium carbonate, sponge iron, cast iron powder, vermiculite, and blast furnace sludge,
The fiber material is Baekseokmyeon, aramid fiber (KEVLAR), steel fiber (STEEL FIBER), ceramic fiber (CERAMIC FIBER), mineral fiber, glass fiber, wollastonite, meerschaum (SEPIOLITE), copper fiber, cellulose ash fiber, fiber It contains at least one material selected from FIBER FRAX, carbon fiber, and potassium titanate fiber,
The binder includes at least one material selected from resins including phenol resin and epoxy resin, rubbers including nitrile butadiene rubber (NBR) and styrene butadiene rubber (SBR), and CNSL resin (Cashew nut shell liquid), ,
The lubricant is from earth graphite, impression graphite, artificial graphite and graphite including electrode powder, cork (COKE), molybdenum, lead, copper, copper, aluminum, antimony triselpide (Sb 2 S 3 ) and carbon black. It contains at least one material selected,
The organic stabilizer comprises at least one material selected from cashew dust, nitrile butadiene rubber (NBR), NBR, and black rubber.
상기 마찰 향상제는 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화철, 산화크롬 및 산화주석을 포함하는 금속 산화물, 실리카, 지르코늄 및 마이카에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속철도의 브레이크 슈용 마찰재.
The method of claim 2,
The friction improver comprises at least one material selected from aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, iron oxide, metal oxide including chromium oxide and tin oxide, silica, zirconium, and mica. .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |