[發明專利]一種鋼軌打磨用復合結合劑砂輪及其制備方法

有效

• 申請號: 202010425521.7
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111633574B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 王禮華;張高亮;趙延軍;錢灌文;左冬華;李少杰;曹劍鋒
• 申請（專利權）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: B24D3/02
• 分類號: B24D3/02;B24D3/34;B24D18/00;E01B31/17
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 楊海霞

本發明涉及一種鋼軌打磨用復合結合劑砂輪，其由下述重量百分比的原料組成：改性樹脂粉28?45%、銅錫合金粉18?25%、碳纖維4~12%、硅灰石5?10%、潤濕劑1?3%，余量為磨料。該復合結合劑砂輪自銳性好，壽命高，安全系數高，可以解決鋼軌打磨時高頻、高壓、干磨極端條件下磨削遇到的難題，用其打磨鋼軌，具有磨削時可承受壓力大、磨削里程長、鋼軌無燒傷等優點。

技術領域

本發明屬于超硬磨料磨具技術領域，具體涉及一種鋼軌打磨或恒壓、高速、無冷卻工況下用復合結合劑砂輪及其制備方法。

背景技術

在鐵路運行過程中，由于路況的不均勻性和復雜多變性，導致鋼軌的截面和軸向不均勻磨損。伴隨著國內鐵路的發展，列車運行速度的不斷加快和運量的越發密集，輪軌之間出現的破壞現象變的越來越嚴重，我國每年用于更換和維修損傷車輪和鋼軌的費用不斷增高。鋼軌打磨技術作為我國鐵路維護的基本手段，對鐵路的運行安全性及穩定性，起到至關重要的作用。

目前，鋼軌打磨主要使用普通磨料砂輪，由于普通磨料砂輪自身性能的限制，鋼軌養護打磨時，尚存在很多問題。比如磨削質量存在鋼軌表面燒傷、震紋等缺陷；普磨砂輪磨削力不足，行車速度低、需要多遍重復打磨，打磨效率低；砂輪壽命短，必須頻繁停車更換砂輪，運行成本高，性價比差。此外，普通砂輪及其原材料在生產、使用過程中均會對環境造成污染，甚至影響鐵路電氣化設備的正常運轉。因此普磨砂輪超硬化趨勢明顯。

常規的超硬砂使用條件精密、冷卻效果好。鑒于鋼軌打磨條件惡劣，高頻沖擊、恒定壓力以及無冷卻的干磨，導致現有的常規超硬砂輪無法滿足鋼軌打磨使用要求，因此亟待開發適合鋼軌打磨的專用砂輪。

CN110116377A公開了一種鋼軌打磨用樹脂結合劑CBN砂輪，其由下述重量百分比的原料組成：樹脂粉為20%-50%，CBN210為15%-25%，CBN850為10%-25%，電解銅粉為3%-13%，綠碳化硅為12%-20%，偶聯劑為1.4%-1.8%，聚丙烯單絲纖維為0.2%-0.6%，雖然其具有良好的打磨鋒利型，能夠滿足鐵路軌道維護打磨時的要求，但是其在高耐壓性、磨削表面質量、以及打磨里程上仍有局限，急需改進。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術缺陷，提供一種鋼軌打磨用復合結合劑砂輪，該復合結合劑砂輪自銳性好，壽命高，安全系數高，可以解決鋼軌打磨時高頻、高壓、干磨極端條件下磨削遇到的難題，用其打磨鋼軌，具有磨削時可承受壓力大、磨削里程長、鋼軌無燒傷等優點。

本發明還提供了上述鋼軌打磨用復合結合劑砂輪的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鋼軌打磨用復合結合劑砂輪，其由下述重量百分比的原料組成：改性樹脂粉28-45%、銅錫合金粉18-25%、碳纖維4~12%、硅灰石5-10%、潤濕劑1-3%，余量為磨料。

進一步的，所述改性樹脂粉經下述處理獲得：將聚酰亞胺樹脂粉與納米銅粉以質量比7:3-4混合攪拌，然后放入行星式球磨機機械球磨3-7h，獲得混合粉；將混合粉投入微型注塑機注塑成直徑1-2cm的改性樹脂顆粒，再經氣流粉碎機氣流粉碎即得粒度為100-200μm的改性樹脂粉。

本發明配方中，改性樹脂中的樹脂粉為經過特殊處理的聚酰亞胺樹脂粉，其經過納米銅粉改性的樹脂，納米銅粉的存在一方面增加了樹脂韌性，磨削時可以增加砂輪壽命，另一方面納米銅粉可以提高樹脂的導熱性，在成型過程中提高組織均勻升溫性，同時銅粉可活化結合劑中的金屬組分，改善樹脂態和合金態的界面狀態，提高結合劑體系中樹脂與金屬的界面結合力，從而提高砂輪整體強度以及對磨料的把持力，減小磨料的非正常脫落。