[發明專利]鐵路機車輪軌固體潤滑塊及其制備方法

有效

• 申請號: 201410674613.3
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104401355A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 喻澤玖;徐正庚;史雪蕾;羅江
• 申請（專利權）人: 成都蜀中鐵道科技投資有限公司
• 主分類號: B61K3/00
• 分類號: B61K3/00;C10M169/04;C10N50/08
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明涉及一種輪軌潤滑劑，特別涉及一種鐵路機車輪軌固體潤滑塊。

背景技術

隨著內燃、電力機車的大量上道和鐵路向提速、重載方向發展，我國鐵路繁忙干線曲線鋼軌側磨呈大幅度上升趨勢、輪軌磨損問題日顯突出；濟南鐵路局“九五”期間共換曲線磨耗超限鋼軌185km，占全部更換傷損鋼軌總數的43.5％，繁忙干線小半徑曲線碳素鋼軌使用壽命最短才10個月、通過總重70Mt·km/km，是鋼軌正常使用壽命的1/10，稀土軌在我局津浦線R＝600m曲線上使用壽命也僅200Mt·km/km左右，曲線鋼軌磨耗超限已成為最主要鋼軌傷損形式。因此，應積極研究減少輪軌有害摩擦，延長曲線鋼軌使用壽命。

機車車輛在曲線上行使時，導向輪(Ⅰ、Ⅳ動軸外輪)往往存在兩點接觸，除踏面接觸外，外輪緣與外軌的軌距線相互貼靠，導向輪就在這一點上沖擊鋼軌，鋼軌也在該點產生對車輪的導向力；同時，軌軌接觸點上的輪對運行方向與軌距線的切線方向形成一個沖角，輪軌之間導向力和沖擊角是曲線鋼軌側磨的主要原因。當輪軌之間存在有導向力時，輪緣與鋼軌軌頭側面接觸點上的壓強很大，當壓強超過鋼軌的屈服應力，接觸點頂部就發生塑性變形，；若此時輪緣與鋼軌軌頭側面之間不存在表面膜，兩表面接觸點將發生粘著；同時車輪滾動時，輪緣在鋼軌軌頭側面產生滑動，使接觸點的塑性部分和彈性部分的過渡區間就出現變形，形成了鋼軌軌頭側面的磨耗。

在輪緣與鋼軌軌頭側面之間實施潤滑，可以減緩曲線鋼軌側面磨耗，減磨效果取決于附著在鋼軌側面上潤滑膜的附著能力、長效性和摩擦系數的大小。通常采用的油脂涂覆鋼軌，不僅長效性差、減磨效果不明顯、還易產生油楔作用而加速鋼軌剝離掉塊和道床污染，限制了輪軌潤滑技術的推廣應用。

為了有效降低工業設備對能源消耗，并延長機械零部件的使用壽命及使用年限，近年來科研人員不斷開發各種耐磨性好且摩擦系數低的工程材料以滿足需求。隨著航空航天、軍工等特殊產業的不斷發展，人們對潤滑材料的性能提出更高的要求，而傳統的液態潤滑劑需要專門的配套設備，其成本高，消耗大，不符合環保節能、技術創新，油脂油路易破損、堵塞，則造成機車輪緣潤滑不充分，不同程度的磨損，已經很難滿足要求，為了獲得在超高溫、超低溫、高壓、高真空、高載荷及強輻射等極端工作環境下仍能正常發揮作用的潤滑材料，固體潤滑劑逐漸成為首選。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種安裝更換方便且不易脫落的鐵路機車輪軌固體潤滑塊將潤滑劑制作成固體結構，可以應用于高低溫、高真空、強輻射等特殊工況中，以及粉塵、潮濕、海水等惡劣環境中。

本發明的另一個目的是提供一種鐵路機車輪軌固體潤滑塊制備方法，制備過程均采用常規操作，制作方法簡單，且采用環保的原材料，在制作過程中不產生有害氣體，產生的粉末環保無污染，易于推廣和量產。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：鐵路機車輪軌固體潤滑塊，包括潤滑棒、潤滑棒一端的凸臺和潤滑棒另一端的凹槽；凸臺的四邊角形狀為圓滑過度，凸臺的側面與潤滑棒的平面倒角連接；凹槽的四邊角形狀為圓滑過度，凹槽的側面與潤滑棒的平面倒角連接；潤滑棒的一個側面上設有與送料帶相吻合的波紋。

本發明的鐵路機車輪軌固體潤滑塊制備方法，包括以下步驟：

S1：安裝模具并預熱至80～100℃；

S2：按以下重量份比例稱原料：環氧樹脂15～21份、二硫化鉬26～34份、無鹵阻燃劑15～21份、氧化鎂3～7份、石墨12～18份、氧化鋁5～9份、玻璃纖維5～9份，并將稱取的上述原料置于密煉機中進行混合；

S3：將混合后的原料填充到已進行預熱的模具中，保證原料充滿模具料腔；

S4：進行常規模壓操作，模壓操作過程中進行2～3次排氣，每次排氣時間為20s，排氣間隔時間為1min，模壓操作完成后在模壓溫度和壓力下保持15min；排氣是為了保證制品的密實性，避免制品產生氣泡、分層等現象；保溫保壓的目的是保證原料完全固化，提高固體潤滑塊尺寸穩定性，消除固體潤滑塊內應力，減少變形；

S5：模壓操作完成后進行冷卻降壓，待壓力降至常壓，溫度降至60℃以下時進行脫模清模，得到固體潤滑塊，脫模一般是靠推頂桿完成，帶嵌件的制品要先用專用工具將成型桿件擰脫，再行脫模，然后清理模具型腔，用鋼刷或銅刷刮去殘留的塑料，并用壓縮空氣吹凈。

進一步地，所述的步驟S2中各種原材料的組分的比例為：環氧樹脂18份、二硫化鉬30份、無鹵阻燃劑18份、氧化鎂5份、石墨15份、氧化鋁7份、玻璃纖維7份。