电力机车受电弓浸铜碳滑板的生产方法技术

技术编号:11732558 阅读:596 留言:0更新日期:2015-07-15 04:25
本发明专利技术公开了一种电力机车受电弓浸铜碳滑板的生产方法,1)按配比将沥青焦粉、石墨粉、硅化石墨粉、高温沥青混合后磨粉;将混合粉体预压成一阶段料柱,再固化,挤压成型焙烧,即得复合碳滑板;2)将复合碳滑板清洗烘干,冷却后将其装入石墨坩埚内并置于1300-1400℃电炉里预热;再将铜液倒入坩埚中以将复合碳滑板浸没,再将坩埚置于油压机中罩内,然后通入氮气在特定压强下保温3-5分钟,泄压后冷却即可。本发明专利技术提高了浸铜碳滑板的导电性,降低电阻率,能增加滑板机械强度和提高铜浸渍的浸润角,进而提高滑板的耐磨性和自润滑性,使浸铜碳滑板更耐磨,不伤干线,不掉块,抗冲击能力强,增加浸铜碳滑板的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电力机车受电弓滑板,具体来讲设及一种电力机车受电弓浸铜碳滑板 的生产方法,属于受电弓滑板器件

技术介绍
铁路的电力机车化程度是发达国家交通的一个重要标志,大力发展电气化铁路是 提高运输能力、提高铁路参与市场竞争能力的最有效方法。受电弓滑板是机车供电系统中 的最重要集电元件,它安装在受电弓上,直接与接触网导线接触,属于滑动接触触头材料范 畴。通过受电弓滑板与输电网线的接触,将输电网上的电流引导下来,传输给机车供电系 统,来维持电力机车正常运行。 浸铜碳滑板是将碳基体中存在的大量气孔填满金属,形成实用的凝体,集中了碳 材料和铜材料的优点,既具有粉末冶金滑板机械强度高、电阻率小的特点,又具有纯碳滑板 对导线磨损小的特点,基本解决了碳滑板机械强度低的问题,耐磨性大大提高,同时也解决 了导线磨损过快的问题,是目前被认为对线适应能力较强的滑板类型。 我国铁路高速化发展较晚,在滑板的研制,特别是应用方面处于落后状态。目前, 随着我国铁路运输主干线路电气化程度的进一步加大,作为牵引动力的电力机车在全路机 车中的比例逐年上升。特别是第五次提速之后,客运牵引电力机车又担负了向客车供电任 务,使得受电弓滑板的重要性更为突出,它的技术状态直接影响到列车的安全运行,现有的 材料己不能满足要求,急需研制开发新型滑板,W满足我国电气化铁路的发展要求。今后我 国电力机车干线将主要采用铜合金导线,接触网导线在使用过程中磨耗严重,甚至发生断 线事故,究其原因,有多方面影响因素,其中受电弓滑板的材质是主要影响因素。从考虑成 本的首要原则是应先保护好导线,所W与铜合金接触导线匹配性能最好的浸金属碳滑板和 碳基复合材料滑板是今后的主要发展方向,其应用范围将越来越广。但目前国产浸铜碳滑 板使用寿命短,强度差,耐磨性和自润滑性方面均有待提高,使用过程中还存在很大问题。 哈大线和广深线是目前我国己投入运营的速度最快的准电气化线路,该两条线路上使用的 滑板均从德国进口,每根价值人民币近一万元。研究开发出其替代产品,既可节省外汇,又 有利于发展国内受电弓浸铜滑板生产企业,打破垄断,其经济及社会效益将十分显著。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足,本专利技术的目的在于提供一种电阻率低,机械强度 高,耐磨性强,使用寿命长的。 为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是该样的: ,其特征在于:步骤如下, 1)复合碳滑板的制备; 1. 1)按如下质量份备料;渐青焦粉60-80份,石墨粉12-16份,娃化石墨粉10-15份, 高温渐青30-35份; 1. 2)具体制备;按配比将渐青焦粉和石墨粉放入混捏锅内,冷混20-120分钟,然后加 入添加剂--娃化石墨粉,继续混合40-60分钟,再加入溶化后的高温渐青,在160-180°C的 温度条件下混合1-6小时,停止加热,冷却再磨粉,粒度为250-350目;将磨成250-350目的 混合粉体在油压机上预压成一阶段料柱,将一阶段料柱在120-14(TC条件下放入烘箱内固 化8-9小时,将经过固化的一阶段料柱放入挤压机内,挤出需要规格的复合碳滑板毛巧;将 复合碳滑板毛巧放入畜炉中赔烧,出炉即得复合碳滑板; 2)复合碳滑板浸铜; 将复合碳滑板用清水洗干净,放入烘箱中烘3-5个小时,冷却后将其装入耐高温石墨 相蜗内并置于1300-1400°C电炉里预热2-3小时;再将1300-1500°C烙化的过量铜液倒入上 述相蜗中W将复合碳滑板浸没,再将相蜗置于油压机中罩内,盖上中罩盖子,W免碳滑板浮 出铜液面,然后通入氮气加压,达到180-25化g/cm2,并在该压强下保温3-5分钟使铜液在 压力下渗透进入碳滑板孔隙中,泄压后将碳滑板从铜液中取出,冷却即得电力机车受电弓 浸铜碳滑板。 其中娃化石墨粉由如下方法制备得到;将液态娃在1800-1850°C高温下渗透进入 碳石墨基体孔隙中,在此高温下液态娃与碳发生反应生成碳化娃-碳复合材料,该复合材 料即为娃化石墨,将娃化石墨磨成粉体即为娃化石墨粉。 所述石墨粉为320目,娃化石墨粉为100目;渐青焦粉由150目和40目两种粒径 构成,两种粒径的份数相同。 本专利技术在配方中加入特制的娃化石墨粉添加剂,在浸铜碳滑板中起到骨架的作 用,使金属与石墨完全吸附在微孔中,形成错综复杂的导电网状结构,提高了浸铜碳滑板的 导电性,降低电阻率,且该结构能增加滑板机械强度和提高铜浸溃的浸润角,进而提高滑板 的耐磨性和自润滑性,使浸铜碳滑板更耐磨,不伤干线,不掉块,抗冲击能力强,增加浸铜碳 滑板的使用寿命。 总之,本专利技术生产的受电弓浸铜碳滑板具有电阻率低,机械强度高,耐磨性强,自 润滑性好,不伤干线,使用寿命长等优点。经测试对比,产品性能远远超过国内其他同系列 产品,达到了国外先进生产技术水平。本方法切实可行,产品性能稳定可靠,可大规模生产, 产品可代替进口浸铜碳滑板,实现浸铜碳滑板的国产化,具有良好的市场前景。【具体实施方式】 本专利技术,步骤如下, 1)碳滑板的制备; 1. 1)按如下质量份备料;渐青焦粉60-80份,石墨粉12-16份,娃化石墨粉10-15份, 高温渐青30-35份;本专利技术对各原料粒径作如下要求;石墨粉为320目,娃化石墨粉为100 目;渐青焦粉由150目和40目两种粒径构成,两种粒径的份数相同。粒度的大小会影响受 电弓滑板的密度和孔隙率,进而影响滑板的电阻率、硬度、抗拉强度。渐青焦粉是作为粘结 剂,不同粒径的渐青焦粉作为粘结剂,主要是提高粘结性能,防止滑板的掉块现象和抗冲击 性能。石墨的自身润滑性能很好,可有效解决对导线的磨耗问题。 其中娃化石墨粉的制取方法为;娃化石墨材料是采用液娃渗透法,将液态娃在 1800-1850°C高温下渗透进入机械用碳M106碳石墨基体孔隙中,在此高温下液态娃与碳发 生反应生成碳化娃-碳复合材料,该复合材料即为娃化石墨,由此获得的娃化石墨在磨粉 机中磨成100目的娃化石墨粉。与娃反应后保留了碳石墨基体的骨架,娃化石墨粉具有碳 和碳化娃二者的综合性能,其物理机械性能具有导热率高,硬度高,自润滑性好,耐磨性高, 对防止碳滑板在运行时掉块有很好的抑制作用。 1.2)具体制备;按配比将两种粒度的渐青焦粉和石墨粉放入混捏锅内,冷混 20-120分钟,然后加入添加剂--娃化石墨粉,继续混合40-60分钟,再加入溶化后的高温渐 青,在160-180°C的温度条件下混合1-6小时,停止加热,冷却再磨粉,粒度为250-350目; 将磨成250-350目的混合粉体在200T的油压机上预压成一定规格的一阶段料柱,将一阶段 料柱在120-14(TC条件下放入烘箱内固化8-9小时,将经过固化的一阶段料柱放入挤压机 内,挤出需要规格的复合碳滑板毛巧;将复合碳滑板毛巧放入畜炉中赔烧,出炉即得复合碳 滑板。 2)复合碳滑板浸铜; 将复合碳滑板用清水洗干净,放入150°C的烘箱中烘3-5个小时,冷却后将其装入耐高 温石墨相蜗内并置于1300-1400°C电炉里预热2-3小时;再将1300-1500°C烙化的过量铜液 倒入上述相蜗中W将复合碳滑板浸没,再将相蜗置于500吨油压机中罩内,盖上中罩盖子, W免碳滑板浮出铜液面,然后通入氮气加压,达到180-2本文档来自技高网
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【技术保护点】
电力机车受电弓浸铜碳滑板的生产方法,其特征在于:步骤如下,1)复合碳滑板的制备;1.1)按如下质量份备料:沥青焦粉60‑80份,石墨粉12‑16份,硅化石墨粉10‑15份,高温沥青30‑35份;1.2)具体制备:按配比将沥青焦粉和石墨粉放入混捏锅内,冷混20‑120分钟,然后加入添加剂‑‑硅化石墨粉,继续混合40‑60分钟,再加入溶化后的高温沥青,在160‑180℃的温度条件下混合1‑6小时,停止加热,冷却再磨粉,粒度为250‑350目;将磨成250‑350目的混合粉体在油压机上预压成一阶段料柱,将一阶段料柱在120‑140℃条件下放入烘箱内固化8‑9小时,将经过固化的一阶段料柱放入挤压机内,挤出需要规格的复合碳滑板毛坯;将复合碳滑板毛坯放入窑炉中焙烧,出炉即得复合碳滑板;2)复合碳滑板浸铜;将复合碳滑板用清水洗干净,放入烘箱中烘3‑5个小时,冷却后将其装入耐高温石墨坩埚内并置于1300‑1400℃电炉里预热2‑3小时;再将1300‑1500℃熔化的过量铜液倒入上述坩埚中以将复合碳滑板浸没,再将坩埚置于油压机中罩内,盖上中罩盖子,以免碳滑板浮出铜液面,然后通入氮气加压,达到180‑250kg/cm2,并在该压强下保温3‑5分钟使铜液在压力下渗透进入碳滑板孔隙中,泄压后将碳滑板从铜液中取出,冷却即得电力机车受电弓浸铜碳滑板。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建李春林金永中聂松罗少伶
申请(专利权)人:四川理工学院
类型:发明
国别省市:四川;51

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