[發明專利]一種合成閘瓦及其制造方法

有效

• 申請號: 201110008845.1
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102588478A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 吳佩芳
• 申請（專利權）人: 吳佩芳
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;B29C43/58;C08L61/14;C08L9/02;C08L9/06;C08K13/04;C08K7/06;C08K7/08;C08K7/10;C08K3/04;C08K3/08
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技術領域

本發明涉及一種列車制動用的摩擦材料及其制造方法，尤其是一種有機合成閘瓦及其制造方法。

背景技術

摩擦材料是各種機械設備的制動器、離合器和摩擦傳動裝置中不可缺少的材料之一，是利用摩擦使運動物體的動能轉化為熱能，從而使物體減速或停止運動的一種多元復合材料。自從車輛發明以來，就開始了摩擦材料的研究。近20年來，隨著運輸事業的蓬勃發展，摩擦材料發展尤為迅猛，出現了許多新型摩擦材料，并廣泛應用于各類工程機械和交通運輸工具上。列車制動摩擦材料的發展趨勢是由單一材質、低熱容量、低高溫比強度(強度/比重)、低耐熱裂、低耐熱沖擊向復合材料、高熱容量、高比強度、高耐熱裂、高耐熱沖擊方向發展。考慮列車制動摩擦材料的發展趨勢并結合我國的具體實際，從成本、制造技術水平、可靠性等多方面加以綜合，粉末冶金銅基摩擦材料是高速列車優選的制動閘片材料。目前隨著國內高速列車的發展，其制動閘片材料的研究也正在逐漸起步和發展。

摩擦材料可分為非金屬基和金屬基兩大類。金屬基摩擦材料主要是粉末冶金技術制造的鐵基、銅基摩擦材料，在材料配比方面具有特別的靈活性和廣泛性，且在高速、高負荷條件下表現出良好的摩擦磨損性能，因此目前在高速動車組中有著廣泛應用。在城市軌道車輛、中高速列車以及貨車上，合成閘瓦占據重要地位。

這種合成閘瓦摩擦系數高，閘瓦壓力小，對制動缸尺寸要求小，基礎制動裝置重量輕，可減少制動機的用風量，尤其對輪軌粘著的影響較小，因此提高了制動效能。目前，軌道交通正朝著高速、重載方向發展，基于對安全的考慮，對閘瓦的要求也越來越高。

現有技術的合成閘瓦采用橡膠改性酚醛樹脂為基體材料，以混雜纖維為增強材料，再添加摩擦性能調節劑，采用煉膠機或高速混料機混合均勻，再經熱壓工藝以及后續的熱處理制成合成閘瓦。由于各個原料成分之間比重差異較大，再加上引入有機纖維增強劑產生的結團，使原料混合難以達到高的均勻性，使閘瓦摩擦系數不夠穩定。并且采用熱壓工藝成型也使生產裝備復雜，生產效率降低，產品成本提高。

另外，現有技術的合成閘瓦由于吸熱和散熱性低，會造成制動踏面的熱裂。現有技術合成閘瓦還會出現金屬鑲嵌，造成車輪踏面損傷以及噪音等問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種合成閘瓦及其制造方法。

本發明的合成閘瓦包括具有槽的摩擦塊，槽的平面形狀為人字形或Z字形，槽的各處相互貫通，槽的寬度為2-8mm，優選的寬度是3-5mm。摩擦塊的組成包括：腰果殼油改性酚醛樹脂14-16％、丁腈橡膠2-4％、丁苯橡膠1-3％、芳綸漿粕0.2-0.5％、瀝青基碳纖維4-6％、鋼纖維7-9％、人造石墨顆粒14-15％、-200目鐵粉8-9.5％、納米鐵粉0.3-0.5％、硫酸鋇晶須14-17％、鈦酸鉀晶須14-17％、海泡石纖維3-5％、針狀硅灰石3-5％、氧化鋅晶須3-5％。

本發明的合成閘瓦制備方法包括以下步驟：先用甲苯將丁苯橡膠粉溶解成橡膠溶液；將上述橡膠溶液、腰果殼油改性酚醛樹脂、丁腈橡膠、芳綸漿粕、人造石墨顆粒、瀝青基碳纖維、鋼纖維、-200目鐵粉、納米鐵粉、硫酸鋇晶須、鈦酸鉀晶須、海泡石纖維、針狀硅灰石、氧化鋅晶須用密煉機混合均勻，混合過程保持溫度60-80℃；用熱壓機壓制成型，溫度125-145℃，壓力8-10MPa，模具具有人字形或Z字形凸起用于在閘瓦中形成人字形或Z字形槽；固化處理，以20℃/小時從室溫升溫到100℃，以15℃/小時升溫到130℃，在130℃保溫2小時，以25℃/小時降溫到室溫。將丁苯橡膠溶解成溶液加入物料中混合，使物料混合得更加均勻。

本發明的合成閘瓦具有強度高，熱穩定性好，吸熱散熱性好，耐磨損，摩擦系數穩定的優點，這樣能夠防止金屬鑲嵌、踏面熱裂等損傷。

附圖說明

圖1是現有技術的合成閘瓦的正視圖；

圖2是現有技術的合成閘瓦的俯視圖；

圖3是本發明的合成閘瓦一個實施例的正視圖；

圖4是本發明的合成閘瓦另一個實施例的正視圖。

具體實施方式