【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轨道交通车辆配件领域，尤其是一种受电弓滑板及其制作方法。
技术介绍
1、受电弓滑板通过直接与接触网接触，从接触网取电，使电能输送到列车，供列车受流使用，受电弓滑板作为列车的关键核心部件，其材料选择和安装直接影响到列车运行的安全和效率。铜基受电弓滑板以其良好的机械性能、导电性能和耐腐蚀性被广泛用于电气化铁路接触网上，随着电力机车技术的发展，铜基受电弓滑板曾被设计成纯铜材料、铜石墨多层机械复合式材料和铜碳纤维复合材料，逐步在城轨列车、低速重载列车、充电型重卡、极寒区列车获得广泛使用。
2、由于历史和早期开发技术条件不足等原因，采用铜基滑板制式的受电弓滑板会搭载有机物润滑条，增加其润滑性，然而有机物润滑条会在摩擦副表面残留，除了美观性问题，在极端温度下如骤然高温，易引发打火现象，从而损伤导线。除此之外，目前使用的铜基受电弓滑板材料中普遍含pb，pb对滑板的自润滑性能有极大的提升作用，是载流摩擦磨损材料中常用的润滑剂成分之一，然而pb及其化合物会对人体的神经、肾脏等多个系统产生危害，城市轨道交通多为露天环境，这对周边城市居民有巨大的潜在健康危害，产品除了满足功能性要求，安全环保性应当同步跟上，少铅化、无铅化已然成为铜基受电弓滑板材料的发展趋势。
3、因此，如何在实际工况中，去除滑板材料中的pb组分和有机物润滑条，仍能保证滑板正常使用，已然成为困扰众多研究者和使用需求方的难题。
技术实现思路
1、为了克服上述技术缺陷，本专利技术提供一种受电弓滑板及其制作
2、本专利技术提供一种受电弓滑板及其制作方法，包括：铜基滑板基材，分布在所述铜基滑板基材上表面的多个孔洞，以及过盈配合镶嵌在所述孔洞内、并经过烧结工艺与所述铜基滑板基材相结合的石墨柱。
3、优选地或可选地，所述铜基滑板基材上设置有多个贯穿铜基滑板基材的安装孔；
4、所述铜基滑板基材的下表面还设置有一个长条形、具有预定深度的标识凹槽。
5、优选地或可选地，所述铜基滑板基材为采用铜基粉末压制、烧结工艺成型的一体式结构。
6、优选地或可选地，所述铜基粉末，以重量百分数计，包括如下组分：铜锡合金粉30~40%，铜锌合金粉20~30%，铜铁合金粉30~40%，人造石墨含量1~3%，cr粉为1~3%，mos2含量0.5~1%，余量为铜粉及低于0.1%不可避免的杂质。
7、优选地或可选地，所述铜锡合金粉成分相的重量百分比cu75~95%、sn5~25%；
8、所述铜锌合金粉成分相的重量百分比cu70~90%、zn10~30%；
9、所述铜铁合金粉成分相的重量百分比cu70~90%、fe10~30%。
10、优选地或可选地，所述石墨柱为采用碳基粉末压制、烧结工艺成型的一体式结构。
11、优选地或可选地，所述碳基粉末，以重量百分数计，包括如下组分：鳞片状石墨粉85%，mos2含量为1~2%，锡粉含量2~4%，余量为铜粉及低于0.1%不可避免的杂质。
12、优选地或可选地，所述铜基粉末中，各合金组分和cr粉的粒度均为-325目；所述人造石墨、mos2的粒度为-400~+600目；
13、在所述碳基粉末中，锡粉和铜粉的粒度均为-325目，所述鳞片状石墨-50~+100目，mos2的粒度为-200～+300目。
14、本专利技术还提供一种受电弓滑板的制作方法，包括如下步骤：
15、步骤1、配置铜基粉末并混合均匀，混合结束后在液压机上压制，然后在气氛烧结炉中烧结，最后经过整形加工得到铜基滑板基材；
16、步骤2、配置碳基粉末并混合均匀，混合结束后可在液压机上压制，然后在气氛烧结炉中烧结，最后经过机加工得到石墨柱；
17、步骤3、在所述铜基滑板基材上表面加工孔洞，然后将石墨柱过盈配合镶嵌孔洞内，采用气氛烧结炉复烧，得到受电弓滑板。
18、优选地或可选地，在所述步骤1中，压制压力为300~400mpa；烧结温度为720~840℃，烧结时间为1~2.5h，烧结气氛采用为氨分解出的混合气体；整形压力为100~200mpa；
19、在所述步骤2中，压制压力200~400mpa；烧结温度800~1100℃，烧结3~5h；
20、在所述步骤3中，复烧温度为300~400℃，复烧时间1~2小时，烧结气氛采用为氨分解出的混合气体。
21、本专利技术涉及一种受电弓滑板及其制作方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：
22、首先，本专利技术设计受电弓滑板是通过石墨柱过盈配合镶嵌在所述孔洞内，并经过烧结工艺将石墨柱与所述铜基滑板基材相结合，在使用过程中，石墨柱能够在铜基滑板基材表面形成自润滑薄膜，使得受电弓滑板兼顾了铜的良好导电性、结构强度和石墨的固体润滑性，因此本专利技术制备的受电弓滑板无需搭载有机物润滑条，而且在达到含pb的铜基受电弓滑板相近结构强度和润滑效果的前提下，对环境及人体友好，满足安全环保要求。
23、其次，本专利技术采用合金粉末作为主要组分制备铜基滑板基材，并辅以少量cr粉添加剂提高铜基滑板基材的韧性和耐磨性；由于合金粉末的粒径较为均一、化学成分稳定，使得铜基滑板基材具备合适且尺寸均一的孔隙度及孔隙大小的基体结构，将人造石墨、mos2等润滑组元填塞在大尺寸合金粉末形成的孔隙之中，使得润滑组元能够以孤岛形式均匀分布在基体结构内，从而得到密度更高、结构更紧密、耐磨性更好的铜基滑板基材；随着基体结构的磨损，由润滑组元形成的小尺寸固体润滑颗粒能够以均匀分布在铜基滑板基材外表面，使得铜基滑板基材始终具有非常好的润滑性。
24、最后，本专利技术选用粒度更大的鳞片状石墨和mos2作为石墨柱的主要成分，在应用过程中，形成的大尺寸的固体润滑颗粒与铜基滑板基材中小尺寸固体润滑颗粒形成不同等级分布的尺寸配比，可以更好地持续形成自润滑薄膜，石墨柱和铜基滑板基材中的不同尺寸分布的固体润滑颗粒先后在对摩擦副之间形成润滑薄膜，同时可以填补因为各类型磨损产生的微孔和微犁沟，形成相对致密且光滑的润滑薄膜，从而提高滑板的使用寿命。
25、综上，本专利技术提供的受电弓滑板及其制作方法，可以满足大批量高效生产，极大地降低了制备成本，并提高了制备效率，具有巨大的市场前景和广泛的应用场景。
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1.一种受电弓滑板，其特征在于，包括：铜基滑板基材，分布在所述铜基滑板基材上表面的多个孔洞，以及过盈配合镶嵌在所述孔洞内、并经过烧结工艺与所述铜基滑板基材相结合的石墨柱。
2.根据权利要求1所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜基滑板基材上设置有多个贯穿铜基滑板基材的安装孔；
3.根据权利要求1所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜基滑板基材为采用铜基粉末压制、烧结工艺成型的一体式结构。
4.根据权利要求3所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜基粉末，以重量百分数计，包括如下组分：铜锡合金粉30~40%，铜锌合金粉20~30%，铜铁合金粉30~40%，人造石墨含量1~3%，Cr粉为1~3%，MoS2含量0.5~1%，余量为铜粉及低于0.1%不可避免的杂质。
5.根据权利要求4所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜锡合金粉成分相的重量百分比Cu75~95%、Sn5~25%；
6.根据权利要求5所述的受电弓滑板，其特征在于，所述石墨柱为采用碳基粉末压制、烧结工艺成型的一体式结构。
7.根据权利要求6所述的受电弓滑板，其特
8.根据权利要求7所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜基粉末中，各合金组分和Cr粉的粒度均为-325目；所述人造石墨、MoS2的粒度为-400~+600目；
9.一种基于权利要求1至8任一项所述受电弓滑板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的受电弓滑板的制作方法，其特征在于，在所述步骤1中，压制压力为300~400MPa；烧结温度为720~840℃，烧结时间为1~2.5h，烧结气氛采用为氨分解出的混合气体；整形压力为100~200Mpa；
...【技术特征摘要】
1.一种受电弓滑板，其特征在于，包括：铜基滑板基材，分布在所述铜基滑板基材上表面的多个孔洞，以及过盈配合镶嵌在所述孔洞内、并经过烧结工艺与所述铜基滑板基材相结合的石墨柱。
2.根据权利要求1所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜基滑板基材上设置有多个贯穿铜基滑板基材的安装孔；
3.根据权利要求1所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜基滑板基材为采用铜基粉末压制、烧结工艺成型的一体式结构。
4.根据权利要求3所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜基粉末，以重量百分数计，包括如下组分：铜锡合金粉30~40%，铜锌合金粉20~30%，铜铁合金粉30~40%，人造石墨含量1~3%，cr粉为1~3%，mos2含量0.5~1%，余量为铜粉及低于0.1%不可避免的杂质。
5.根据权利要求4所述的受电弓滑板，其特征在于，所述铜锡合金粉成分相的重量百分比cu75~95%、sn5~25%；
【专利技术属性】
技术研发人员：朱正锋，汪漫，夏少华，谢志诚，童晶，孙轶山，
申请(专利权)人：常州中车柴油机零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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