一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其具体工艺内容包括：①碳条生产加工的制备工艺、②铝托生产加工的制备工艺、③光纤预警受电弓碳滑板生产加工的制备工艺；该滑板不仅电阻率很低、其摩擦、磨损及冲击韧性等性能也较当前正在使用的受电弓滑板优越，而且有很好的提早预防、避免危险，提早处理、及时更换。本发明专利技术的方法能够完成加工地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板，能在现有工艺条件下实现加工，且在增加结构的情况下，保证其原先的加工精度和时长，并且不影响其他部分的加工难度。

A method for preparing fiber-optic warning pantograph carbon slide plate of metro vehicle

The invention discloses a preparation method of a carbon slide plate for an optical fiber early warning pantograph of a subway vehicle. The specific process contents include: (1) the preparation process of the carbon strip production and processing, (2) the preparation process of the aluminum support production and processing, and (3) the preparation process of the optical fiber early warning pantograph carbon slide plate production and processing; the slide plate has low resistivity and its friction. Compared with the pantograph sliding plate currently in use, the pantograph sliding plate has the advantages of early prevention, avoidance of danger, early treatment and timely replacement. The method of the invention can complete the processing of the pantograph carbon skateboard for subway vehicle optical fiber early warning, can realize the processing under the existing technological conditions, and can guarantee the original processing precision and time without affecting the processing difficulty of other parts under the condition of increasing the structure.

【技术实现步骤摘要】
一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法
本专利技术涉及碳滑板
，具体是一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法。
技术介绍
随着国民经济的发展和交通运输市场的发展，相应的科学研发也在进行，其中，提高电力机车运行安全是重点研究方向。而受电弓碳滑板是电力机车的灵魂部件，它将输电网上的电流传输给机车供电系统，维持电力机车正常运行。因此滑板质量的优劣对机车有非常重要的影响，要求它在使用时必须安全，既能对接触网导线磨耗小，自身又有足够的使用寿命，同时不影响弓网关系。目前受电弓滑板主要有三大类：粉末冶金滑板、纯碳滑板和浸金属碳滑板。其中粉末冶金滑板机械强度高，抗冲击性好，有较好的导电性、耐磨性，但它对接触网导线的磨耗较严重；碳滑板本身就是很好的润滑剂，自润滑性能和减磨性能好，对接触网导线磨损小，且耐高温，不易与接触网导线发生焊附现象，但它的机械强度低，耐冲击性差，因此容易折断或破裂；浸金属碳滑板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耗小的优点，被认为是目前对接触网导线适应能力最强的滑板类型，但它抗冲击能力小，在使用过程中需进行1∼2次整形以保证滑板的表面平滑，而且它的造价很高。随着电力机车高速化的发展，这几种滑板都不能满足机车对滑板的要求。目前国外滑板材质主要是浸金属碳滑板，其性能优越，但文献无具体制备方法的描述，且价格昂贵。因此，解决我国当前滑板存在的种种不足，具有重大现实意义，需要制定一种能够实现这些结构的制作方法。
技术实现思路
针对我国当前滑板存在的问题，本专利技术研制出了一种性能优越的地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，该滑板由铜、光纤、石墨等构成，按照所需配方比和顺序进行加工，并确定了该滑板的最佳制备工艺条件。本专利技术的技术方案是：一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，步骤如下：S1、粘结准备：将铝托架和碳条配型，然后依次清洗，并选择、调整、改善碳条与铝托架粘接面弧度的匹配度，清除碳条、铝托架表面污渍，确保不因存留污渍而影响粘结效果；S2、粘结复合：将碳条和铝托架预热，然后粘结紧固，通过铝托架和碳条的妥善复合，确保碳滑板的工作性能；S3、一次固化：升温固化，促进碳条和铝托架的复合成型；S4、碳滑板加工：将碳条切割成碳滑板所需尺寸，铝托架钻打螺钉孔，使铝托架钻打螺钉孔的孔距以及孔径符合设计要求；S5、升温固化：清除固化完毕的碳滑板表面流胶，升温固化，促进碳条和铝托架的复合成型；S6、清理组装：保证滑板整体尺寸，保证磨削滑板碳表面，使碳条粘接处及整条碳面光滑，保证工作面和端角的碳表面整体纹理一致，平滑过渡，然后完成碳滑板组装。进一步的，所述碳条的制备方法为：在设定的温度下，把颗粒状的料团挤压成一定尺寸的碳条，并通过检验，然后放置于货架上，按照一定的工艺条件进行焙烧，然后把焙烧品排除挥发份的间隙浸入金属铜，金属铜通过坩埚熔化，然后在真空环境下将高温搞过放置到浸渍机中，假牙处理后倒出到沙箱，降至室温后取出，并铣弧，然后喷砂打磨。进一步的，所述铝托架的制备方法为：将铝托架按照设定的弧度弯曲，在弯曲过程中来回多次，最终弯曲到所需弧度，并进行检测，如果有不合格，需要进行调整处理，然后在达标的铝托架上进行喷砂，在喷砂过程中经常用手检查喷过的地方，确保有明显的摩擦凸凹不平感。进一步的，所述步骤S1中，其具体步骤是：S1.1、在配型工作平台上，先内弧向下放平铝托，再将碳条粘结面放置在铝托粘结面上，使用塞尺检测碳条与铝托粘结面上的5点的配型间隙应小于等于1.0mm，5点的位置分别是：其中心为1点，以中心线开始向左向右均距各取2点；S1.2、取下铝托架，用碳条进行匹配，再次使用塞尺检测碳条和铝托的配型间隙是否小于等于1.0mm，直到调整到符合配合间隙，否则重复本步骤的操作内容；S1.3、将碳条和铝托架一对一配对，并标记中心线定位，然后做好两者一对一配对标记临时编号；S1.4、用塞尺检测到此工序的碳条与铝托粘结面间隙应小于等于1.0mm；然后将配型完毕的碳条和铝托架组件分别置于专用支架上，粘结面朝上；S1.5、用刷子蘸取清洗剂清洗碳条和铝托架的粘结面，用气枪清理残余清洗剂，确保粘结面清洁干燥转入下道工序。进一步的，所述步骤S2中，其具体步骤是：S2.1、开启烘箱电源，然后鼓风、加热，将烘箱温度调至70℃；S2.2、将铝托架和碳条的组合配件，按照粘结面向上的角度放入预热烘箱中，预热30min，预热完毕后取出工件，放到碳条和铝托架的粘结工装上；S2.3、蘸取粘结剂涂刷于碳条粘结面，刷胶时保持一个方向，且涂胶的厚度为0.5mm-0.6mm；S2.4、握持住碳条两侧，将碳条扣置于铝托架粘结面，并将碳条中线和铝托架中线对齐，双手压实；S2.5、在碳条上和托架下放薄铁片使用G字夹紧固碳滑板，紧固顺序为从中心线至两边。进一步的，所述步骤S3中，其具体步骤是：S3.1、夹持已紧固好的碳滑板两侧，将碳滑板碳面向上，送入烘箱，待碳滑板全部放入后，关闭烘箱门；S3.2、开启烘箱电源，鼓风和加热开关，一次固化的工艺条件为：室温—50℃，自由升温；保温10min；50℃—70℃，自由升温；保温10min，70℃-90℃自由升温；保温10min；90℃-120℃自由升温，恒温120min；自然降温至室温正4℃；S3.3、烘箱工作完毕，缓慢打开烘箱大门，待烘箱内部温度高于烘箱外部环境温度不超过4℃时，将已固化的碳滑板取出；S3.4、将从烘箱取出的碳滑板置于清理台上，用扭矩扳手从中间向两边逐渐把G字夹取下，放在固定位置。进一步的，所述步骤S4中，其具体步骤是：S4.1、用有牙口的切割片，切割铝托架两端，使铝托架两端的角度为75°，再用无牙口的切割片切割碳条，延续铝托架切口，碳条两端角度分别为75°，切割后碳条边角线弦长为800±2㎜，确认该型号的铝托架样板正确后，用样板中线找铝托架中线，把样板和铝托架对齐，并用直角尺在铝托架上对齐样板中线，压紧并用划线针在铝托架正面划好中线，根据铝托架样板继续划好中心距两孔线和其它固定螺钉孔线；S4.2、根据孔线定位钻孔点，用锥头打好定位孔，然后用钻床钻取孔洞，不得钻深，固定螺钉孔4个、光纤孔2个。S4.3、将铝托架在孔距检验平台上进行检验，中心距为720±1㎜，固定螺钉的孔径为Ø9mm，光纤的孔径为Ø4.8mm，孔径误差为：+0.2，-0mm；S4.4、将铝托架孔处和切割处的锋口用整形锉刀修理平滑，用空气压缩机将铝托架吹干净；S4.5、根据中心线画出光纤孔对应到碳条长边一侧的圆槽位置距中心线的中心点；靠近铝托光纤孔的碳条一侧加工成宽2+0.50mm、深2.5+0.50mm的两道光纤槽，用手钻对应两道光纤槽边缘中心点斜着钻取Φ3mm的铝托粘结面孔；S4.6、截取两根一定长度的光纤，把每根光纤两端分别依次穿过沿着光纤槽在铝托粘结面上钻取孔和铝托光面上的光纤孔，轻轻的把每根光纤中间段拉展埋入到光纤槽里；S4.7、在埋有光纤的光纤槽涂抹粘结胶，涂抹过程中光纤不能外露到粘结胶外。进一步的，所述步骤S5中，其具体步骤是：S5.1、将固化完的碳滑板置于清理台上，手持角磨机将碳滑板两侧流胶粗略清理；把两边多余的胶去掉后，将误清理的部分缺口进行补胶美观处理。S5.2、然后将烘箱温度调至12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，步骤如下：S1、粘结准备：将铝托架和碳条配型，然后依次清洗，并选择、调整、改善碳条与铝托架粘接面弧度的匹配度，清除碳条、铝托架表面污渍，确保不因存留污渍而影响粘结效果；S2、粘结复合：将碳条和铝托架预热，然后粘结紧固，通过铝托架和碳条的妥善复合，确保碳滑板的工作性能；S3、一次固化：升温固化，促进碳条和铝托架的复合成型；S4、碳滑板加工：将碳条切割成碳滑板所需尺寸，铝托架钻打螺钉孔，使铝托架钻打螺钉孔的孔距以及孔径符合设计要求；S5、升温固化：清除固化完毕的碳滑板表面流胶，升温固化，促进碳条和铝托架的复合成型；S6、清理组装：保证滑板整体尺寸，保证磨削滑板碳表面，使碳条粘接处及整条碳面光滑，保证工作面和端角的碳表面整体纹理一致，平滑过渡，然后完成碳滑板组装。

【技术特征摘要】
1.一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，步骤如下：S1、粘结准备：将铝托架和碳条配型，然后依次清洗，并选择、调整、改善碳条与铝托架粘接面弧度的匹配度，清除碳条、铝托架表面污渍，确保不因存留污渍而影响粘结效果；S2、粘结复合：将碳条和铝托架预热，然后粘结紧固，通过铝托架和碳条的妥善复合，确保碳滑板的工作性能；S3、一次固化：升温固化，促进碳条和铝托架的复合成型；S4、碳滑板加工：将碳条切割成碳滑板所需尺寸，铝托架钻打螺钉孔，使铝托架钻打螺钉孔的孔距以及孔径符合设计要求；S5、升温固化：清除固化完毕的碳滑板表面流胶，升温固化，促进碳条和铝托架的复合成型；S6、清理组装：保证滑板整体尺寸，保证磨削滑板碳表面，使碳条粘接处及整条碳面光滑，保证工作面和端角的碳表面整体纹理一致，平滑过渡，然后完成碳滑板组装。2.根据权利要求1所述的一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，所述碳条的制备方法为：在设定的温度下，把颗粒状的料团挤压成一定尺寸的碳条，并通过检验，然后放置于货架上，按照一定的工艺条件进行焙烧，然后把焙烧品排除挥发份的间隙浸入金属铜，金属铜通过坩埚熔化，然后在真空环境下将高温搞过放置到浸渍机中，假牙处理后倒出到沙箱，降至室温后取出，并铣弧，然后喷砂打磨。3.根据权利要求2所述的一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，所述铝托架的制备方法为：将铝托架按照设定的弧度弯曲，在弯曲过程中来回多次，最终弯曲到所需弧度，并进行检测，如果有不合格，需要进行调整处理，然后在达标的铝托架上进行喷砂，在喷砂过程中经常用手检查喷过的地方，确保有明显的摩擦凸凹不平感。4.根据权利要求3所述的一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，其具体步骤是：S1.1、在配型工作平台上，先内弧向下放平铝托，再将碳条粘结面放置在铝托粘结面上，使用塞尺检测碳条与铝托粘结面上的5点的配型间隙应小于等于1.0mm，5点的位置分别是：其中心为1点，以中心线开始向左向右均距各取2点；S1.2、取下铝托架，用碳条进行匹配，再次使用塞尺检测碳条和铝托的配型间隙是否小于等于1.0mm，直到调整到符合配合间隙，否则重复本步骤的操作内容；S1.3、将碳条和铝托架一对一配对，并标记中心线定位，然后做好两者一对一配对标记临时编号；S1.4、用塞尺检测到此工序的碳条与铝托粘结面间隙应小于等于1.0mm；然后将配型完毕的碳条和铝托架组件分别置于专用支架上，粘结面朝上；S1.5、用刷子蘸取清洗剂清洗碳条和铝托架的粘结面，用气枪清理残余清洗剂，确保粘结面清洁干燥转入下道工序。5.根据权利要求3所述的一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，其具体步骤是：S2.1、开启烘箱电源，然后鼓风、加热，将烘箱温度调至70℃；S2.2、将铝托架和碳条的组合配件，按照粘结面向上的角度放入预热烘箱中，预热30min，预热完毕后取出工件，放到碳条和铝托架的粘结工装上；S2.3、蘸取粘结剂涂刷于碳条粘结面，刷胶时保持一个方向，且涂胶的厚度为0.5mm-0.6mm；S2.4、握持住碳条两侧，将碳条扣置于铝托架粘结面，并将碳条中线和铝托架中线对齐，双手压实；S2.5、在碳条上和托架下放薄铁片使用G字夹紧固碳滑板，紧固顺序为从中心线至两边。6.根据权利要求3所述的一种地铁车辆光纤预警受电弓碳滑板的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，其具体步骤是：S3.1、夹持已紧固好的碳滑板两侧，将碳滑板碳面向上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江，
申请(专利权)人：大同新成新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14