一种铁轨打磨砂轮制造技术

本发明专利技术涉及一种砂轮及其制备方法，尤其涉及一种铁轨打磨砂轮砂轮及其制备方法，属于砂轮技术领域。该包括基体和磨削体，所述磨削体包括如下重量份数的组分：磨料：100‑110份，改性酚醛树脂液：5‑10份，改性酚醛树脂粉：10‑15份，填料：25‑35份。本发明专利技术铁轨打磨砂轮采用纳米坡缕石进行改性，能改善酚醛树脂的耐热性能，同时，将纳米材料与高聚物混合，能提高聚合物材料的韧性、强度和耐高温等性能，同时弥补普通刚性粒子不能同时增强增韧的缺点。

A rail grinding wheel

The invention relates to a grinding wheel and a preparation method, in particular to a grinding wheel grinding wheel and a preparation method, which belongs to the technical field of grinding wheel. The body comprises a base body and a grinding, the grinding body comprises the following components in parts by weight: 100 abrasive: 110, modified phenolic resin solution: 5 10, modified phenolic resin powder: 10 15 copies, 35 copies of packing: 25. The invention adopts the grinding wheel tracks of nano palygorskite modified phenolic resin can improve the heat resistance, at the same time, the nano materials and polymer mixing, can improve performance of polymer material toughness, strength and resistance to high temperature, and for the ordinary rigid particle toughening and shortcomings.

【技术实现步骤摘要】
一种铁轨打磨砂轮
本专利技术涉及一种砂轮及其制备方法，尤其涉及一种铁轨打磨砂轮砂轮及其制备方法，属于砂轮

技术介绍
目前我国50万人口以上城市达245个,中长距离客流较大,其中80％需由铁路承担。随着国民经济和区域经济的平稳较快发展,必然带动全社会人员、物资加速流动,客货运输需求潜力巨大、质量要求日益提高。加快建设高速铁路,提高铁路运输服务能力和水平,对促进经济社会快速发展,满足日益增长的旅客运输需求具有重要作用。为了提高铁轨的运行速度，铁轨打磨常采用打磨机车，打磨机车所用的砂轮即铁轨打磨砂轮。铁轨打磨砂轮是一种性能要求非常高的专用磨具，打磨时使用砂轮的端面进行振动打磨，垂直方向的压力采用液压调节加压，因此，砂轮承受的负荷非常大，而且是露天作业，就需要砂轮具有强度高、耐磨性好、磨削比高、耐候性好等特点，尤其是砂轮使用的磨料必须结构致密、热物理性能好，选择强度高、耐磨性好的结合剂，这样才能保证砂轮能够承受重负荷的强力振动打磨，满足铁轨打磨的要求。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种综合性能好、能承受重负荷的铁轨打磨砂轮及其制备方法。本专利技术的目的可通过如下技术方案来实现：一种铁轨打磨砂轮，所述铁轨打磨砂轮包括基体和磨削体，所述磨削体包括如下重量份数的组分：磨料：100-110份，改性酚醛树脂液：5-10份，改性酚醛树脂粉：10-15份，填料：25-35份。本专利技术砂轮磨削体的组成成分及其重量份数配伍合理，制得的砂轮强度高、硬度大、弹性好、耐热性好、自锐性好，能够承受重负荷的强力振动打磨，效率和表面光洁度较好，不需要在磨削体内部增加加强磨削体强度的加强网片，完全满足铁轨打磨的要求。在上述一种铁轨打磨砂轮中，所述磨料由以下重量百分比的成分组成：半脆刚玉：50-60％，单晶刚玉：10-15％，碳化硅：5-10％，余量为白刚玉。本专利技术铁轨打磨砂轮为了满足高强度的打磨要求，其使用的磨料需要具有结构致密、强度高、热物理性能好，莫氏硬度高等要求。本专利技术选择半脆刚玉、单晶刚玉、碳化硅和白刚玉多种磨料混合使用，结合其各自的优点，使砂轮的性能达到最优状态，以满足高强度的切割要求。作为优选，磨料的粒度为14-20目。对铁轨进行打磨加工使铁轨更平顺、精度更好，所以磨料的粒度就极为重要。本专利技术优选粒度为14-20目的磨料，进一步优选四种混合磨料的粒度为不同值，这样制得的砂轮不仅致密性高、强度大，而且打磨的强度效果非常好。本专利技术采用改性酚醛树脂液和改性酚醛树脂粉作为结合剂，能够克服传统树脂耐高温性能差、碳化温度较低导致其在现实应用过程中受限的缺陷，改性酚醛树脂能摒除树脂加工过程中的高危害物，并且其耐高温性能有了极大的提升，满足磨削区的中心温度而不至过早碳化，因此能提高制得的砂轮的使用寿命，且同时该树脂的自熄性好，无刺激性气味产生，且粘结强度高于传统树脂。在上述一种铁轨打磨砂轮中，所述改性酚醛树脂粉的粒径为200-320目。作为优选，所述改性酚醛树脂粉的制备方法为：将酚醛树脂和质量为酚醛树脂1-2％的纳米坡缕石放置于磁力器强力搅拌机上，同时进行超声分散，搅拌速率为1000-1400r/min，超声分散时间为5-6h。纳米坡缕石粒子均匀分布于基体树脂长碳链的极性节点上，能够在树脂中起到填充补强、增加键能，强化界面粘接、减少自由体积作用，从而全面改善材料的摩擦性能。作为优选，所述纳米坡缕石经过硅烷偶联剂预处理，所述硅烷偶联剂为KH-550。采用硅烷偶联剂对纳米坡缕石进行预处理，能够增加纳米粒子与聚合物的界面结合力，提高纳米粒子分散能力，降低粒子的表面能态，消除粒子的表面电荷，提高粒子与有机相的亲和力，减弱粒子的表面极性。同时，KH-550硅烷偶联剂的一端与固相坡缕石纳米的羟基形成分子结合，而另一端与酚醛树脂分子结合，这样有机树脂和无机纳米坡缕石融为一个相互交错的网状体系，增强了树脂的性能。在上述一种铁轨打磨砂轮中，所述改性酚醛树脂液的制备方法为：将改性酚醛树脂粉和质量为改性酚醛树脂粉1-3％的乙醇进行融合，搅拌后得改性酚醛树脂液，搅拌速率为500-600r/min，搅拌时间为2-3h。在上述一种铁轨打磨砂轮中，所述填料由以下重量百分比的成分组成：热致性液晶：20-30％，氧化石墨烯：40-50％，余量为纳米SiO2。在上述一种铁轨打磨砂轮中，在改性酚醛树脂的基础上还加入了热致性液晶。热致性液晶能形成具有纤维增强效果的微纤。液晶高分子兼具液晶和高分子的优异性能，由于大量紧密堆砌的刚性介晶基元的存在，使其具有优异的热稳定性、高强高模、低膨胀率等优异性能。液晶刚性分子链能够在流动、剪切等条件下取向排列，从而在聚合物中形成高长径比的微小纤维。这些尺寸达到微米级以及高长径比的微纤在复合材料中形成类似于骨架增强结构，从而能够承担和分散应力进而起到增强作用。此外，由于尺寸小，这些微纤与基体树脂的粘结面积较宏观纤维大得多，这大大增强了两相间的作用力。另外，本专利技术还加入了少量的氧化石墨烯。具有层状结构的石墨烯碳材料拥有优良的自润滑特性，而作为其中的一员，氧化石墨烯不仅具备有自润滑作用，还具有纳米增强作用，但由于其表面上大量的亲水官能团使其亲水性强而亲油性弱，降低了氧化石墨烯在酚醛树脂中的分散性；液晶高分子是一类具有高强度高模量、低膨胀性及自增强性能的高性能材料，利用液晶聚合物改性氧化石墨烯，可以降低氧化石墨烯的亲水性，提高其与酚醛树脂的相容性，增强氧化石墨烯与酚醛树脂的界面相互作用，以期利用液晶与氧化石墨烯各种优异性能达到协同改善酚醛树脂复合材料的机械性能与摩擦性能的目的。此外，纳米SiO2的加入，能与酚醛树脂基体呈化学键和，界面作用提高，磨损时不易产生裂纹，产生的细小碎块也能填充到材料的裂纹之中，在砂轮的碾压作用下，表面逐渐形成片层结构，能够对材料的进一步磨损起到保护作用。作为优选，所述填料的粒径为200-320目。本专利技术另一个目的在于提供上述一种铁轨打磨砂轮的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：混配料：先将半脆刚玉、单晶刚玉、碳化硅和白刚玉放入改性酚醛树脂液中浸润，然后将改性酚醛树脂粉和热致性液晶、氧化石墨烯、纳米SiO2以及浸润后的半脆刚玉、单晶刚玉、碳化硅和白刚玉均匀混合；过筛：将混料得到的原料颗粒通过筛子筛选，粒度为14-16目的颗粒即作为用于成型的成型料；成型：装配好模具，放入基体，称取合适重量的成型料，然后将其放入成型模具中摊平，压制成型得到砂轮坯；硬化：将上述成型好的砂轮坯在烘箱中烘干，烘箱内的温度自室温梯度升温至180-190℃后保温4-6小时然后自然冷却至50-60℃出炉，得到铁轨打磨砂轮成品。在上述一种铁轨打磨砂轮的制备方法中，在成型过程中，所述压制温度为80-90℃，压制压力为20-30N/mm2，压制时间为30-40S。压制温度过低或者时间过短，压制不充分，砂轮性能达不到使用要求，同样得到砂轮次品。所以本专利技术将压制温度、压力和时间限定在上述范围内，硬化后可以得到密度、强度、硬度等性能最佳的铁轨打磨砂轮。在上述一种铁轨打磨砂轮的制备方法中，在硬化过程中，所述梯度升温是先从室温升至80℃，然后从80℃升至100℃时每升高10℃保温1-2h，从100℃升至120℃时每升高10℃保温2-3h，从1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁轨打磨砂轮，其特征在于，所述砂轮包括基体和磨削体，所述磨削体由以下重量份数的成分组成：磨料：100‑110份，改性酚醛树脂液：5‑10份，改性酚醛树脂粉：10‑15份，填料：25‑35份。

【技术特征摘要】
1.一种铁轨打磨砂轮，其特征在于，所述砂轮包括基体和磨削体，所述磨削体由以下重量份数的成分组成：磨料：100-110份，改性酚醛树脂液：5-10份，改性酚醛树脂粉：10-15份，填料：25-35份。2.根据权利要求1所述的一种铁轨打磨砂轮，其特征在于，所述磨料由以下重量百分比的成分组成：半脆刚玉：50-60％，单晶刚玉：10-15％，碳化硅：5-10％，余量为白刚玉。3.根据权利要求1或2所述的一种铁轨打磨砂轮，其特征在于，所述磨料的粒度为14-20目。4.根据权利要求1所述的一种高强度树脂打磨铁轨专用砂轮，其特征在于，所述改性酚醛树脂粉的制备方法为：将酚醛树脂和质量为酚醛树脂1-2％的纳米坡缕石放置于磁力器强力搅拌机上，同时进行超声分散，搅拌速率为1000-1400r/min，超声分散时间为5-6h。5.根据权利要求1或4所述的一种铁轨打磨砂轮，其特征在于，所述纳米坡缕石经过硅烷偶联剂预处理，所述硅烷偶联剂为KH-550。6.根据权利要求1所述的一种铁轨打磨砂轮，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保国，张和平，黄海燕，鲁鹏程，
申请(专利权)人：宁波大华砂轮有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33