一种新型镶嵌式合成闸瓦制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种新型镶嵌式合成闸瓦，该新型镶嵌式合成闸瓦包括高分子复合摩擦材料和粉末冶金嵌件，其中硬度、摩擦系数与所述高分子复合摩擦材料相匹配的粉末冶金嵌件焊接在钢背的两端；所述高分子复合摩擦材料通过冷压成型与所述粉末冶金嵌件压制成整体，构成合成闸瓦的摩擦面；对冷压成型的合成闸瓦进行固化，并对摩擦体内弧面进行打磨处理后，获得带有粉末冶金嵌件的新型合成闸瓦。这样就能够显著提高合成闸瓦的导热性能，降低合成闸瓦的热衰退，保证合成闸瓦制动时具有稳定的摩擦性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及列车用闸瓦领域，尤其涉及一种新型镶嵌式合成闸瓦。
技术介绍
目前，铁路是国家的重要基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具，随着铁路的多次大提速，铁路货车向高速、重载的方向发展，在保证紧急制动距离的情况下，轴重的增加、速度的提高以及牵引重量的增加均对制动装置和制动材料提出了更高的要求。其中，闸瓦作为列车制动时提供摩擦力、进行能量转换的主要零部件，要求应具有较高的机械强度、良好的耐热性和导热性、稳定的摩擦性能、较低的磨损以及降低对车轮的磨耗和热损伤。现有技术中所使用的闸瓦材料大致可分为铸铁闸瓦、合成闸瓦和粉末冶金闸瓦三类。粉末冶金摩擦材料具有摩擦因数高、导热性好，稳定性好不受雨雪天气影响以及磨损小等优点，但粉末冶金闸瓦对车轮的磨损较为严重，成本比合成闸瓦高。为了克服上述的性能缺陷，上世纪40年代后很多国家都开始了合成闸瓦的研究工作，同粉末冶金闸瓦相比，合成闸瓦具有摩擦系数可调、所需制动力小、无火花、质量小、磨耗小寿命长等优点。但现有技术中合成间瓦的基体材料耐热性差，有热衰退现象，更为严重的是导热性能差，这样就会致使车轮材料的组织结构发生变化，严重时会使得车轮踏面产生热裂纹、热龟裂、热剥离等现象，影响了闸瓦的使用。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种新型镶嵌式合成闸瓦，该合成闸瓦能够显著提高合成闸瓦的导热性能，降低合成闸瓦的热衰退，保证合成闸瓦制动时具有稳定的摩擦性能；同时在制动过程中，可有效传导车轮踏面与间瓦摩擦体在制动过程中产生的摩擦热，降低对车轮的热损伤，防止车轮热裂纹、热龟裂、热剥离产生。本技术实施例提供了一种新型镶嵌式合成间瓦，包括高分子复合摩擦材料和粉末冶金嵌件，其中硬度、摩擦系数与所述高分子复合摩擦材料相匹配的粉末冶金嵌件焊接在钢背的两端；所述高分子复合摩擦材料通过冷压成型与所述粉末冶金嵌件压制成整体，构成合成闸瓦的摩擦面；对冷压成型的合成闸瓦进行固化，并对摩擦体内弧面进行打磨处理后，获得带有粉末冶金嵌件的新型合成闸瓦。所述粉末冶金嵌件的侧面开有燕尾槽，且所述粉末冶金嵌件设计成楔形；所述粉末冶金嵌件的宽度小于所述钢背的宽度，其中一端与钢背对齐，另一端留有约IOmm的空隙，并使所述粉末冶金嵌件在所述钢背上均勻分布，保证所述粉末冶金嵌件与整个金属踏面都有接触。由上述所提供的技术方案可以看出，该新型镶嵌式合成间瓦包括高分子复合摩擦材料和粉末冶金嵌件，其中硬度、摩擦系数与所述高分子复合摩擦材料相匹配的粉末冶金嵌件焊接在钢背的两端；所述高分子复合摩擦材料通过冷压成型与所述粉末冶金嵌件压制成整体，构成合成闸瓦的摩擦面；对冷压成型的合成闸瓦进行固化，并对摩擦体内弧面进行打磨处理后，获得带有粉末冶金嵌件的新型合成闸瓦。通过该合成闸瓦的结构，就能够显著提高合成闸瓦的导热性能，降低合成闸瓦的热衰退，保证合成闸瓦制动时具有稳定的摩擦性能；同时在制动过程中，可有效传导车轮踏面与间瓦摩擦体在制动过程中产生的摩擦热， 降低对车轮的热损伤，防止车轮热裂纹、热龟裂、热剥离的产生。附图说明图1为本技术实施例所提供新型镶嵌式合成闸瓦的结构示意图；图2为本技术实施例所提供粉末冶金嵌件的主视图；图3为本技术实施例所提供粉末冶金嵌件的侧视图；图4为本技术实施例所提供粉末冶金嵌件的俯视图；图5为图7的A-A剖视图；图6为图7的B-B剖视图；图7为本技术实施例所提供新型镶嵌式合成闸瓦的俯视图。具体实施方式本技术实施例提供了一种新型镶嵌式合成闸瓦，针对粉末冶金闸瓦和合成闸瓦各自的优缺点，将高分子复合摩擦材料与粉末冶金嵌件有效结合，集粉末冶金闸瓦和合成闸瓦各自的优点于一体，提高了高摩合成闸瓦的综合性能。该新型合成闸瓦能够显著提高闸瓦的导热性能，降低合成闸瓦的热衰退，保证了合成闸瓦制动时稳定的摩擦性能；同时在制动过程中，可有效传导车轮踏面与间瓦摩擦体在制动过程中产生的摩擦热，降低对车轮的热损伤，防止车轮热裂纹、热龟裂、热剥离的产生。该新型合成间瓦在制动过程中，可有效清扫车轮踏面与闸瓦间夹杂的异物，清除可能产生金属镶嵌的金属磨屑，有效抑制合成闸瓦的金属镶嵌现象。为更好的描述本技术实施例，现结合附图对本技术的具体实施方式进行说明，如图1所示为本技术实施例所提供新型镶嵌式合成闸瓦的结构示意图，所述新型镶嵌式合成间瓦包括钢背1，粉末冶金嵌件2，以及高分子复合摩擦材料3，其中硬度、摩擦性能与所述高分子复合摩擦材料3相匹配的粉末冶金嵌件2焊接在钢背1的两端；所述高分子复合摩擦材料3通过冷压成型与所述粉末冶金嵌件2压制成整体，构成新型合成闸瓦的摩擦面；对冷压成型的新型合成闸瓦进行固化，并对摩擦体内弧面进行打磨处理后，获得具有粉末冶金嵌件的所述新型合成闸瓦。另外，所述粉末冶金嵌件2的侧面开有燕尾槽，可增加高分子复合摩擦材料与粉末冶金嵌件间的粘结性，且所述粉末冶金嵌件2设计成楔形，有助于压实物料，具体如图2、 3和4所示的结构，图2为粉末冶金嵌件的主视图，图3为粉末冶金嵌件的侧视图，图4为粉末冶金嵌件的俯视图；为了保证压制过程中物料的流动性，所述粉末冶金嵌件2的宽度小于所述钢背的宽度，其中一端与钢背对齐，另一端留有约IOmm的空隙，并使所述粉末冶金嵌件2在所述钢背上均勻分布，保证所述粉末冶金嵌件2与整个金属踏面都有接触。在上述各个结构的具体实现过程中，高分子复合摩擦材料可以按照下述重量比的各组份通过密炼造粒的工艺方式来形成，所述重量比的各组份包含有5 7%的甲阶段酚醛树脂、8 12%的丁腈橡胶、15 25%的钢纤维、6 12% 的氧化镁、5 8%的石油焦炭、20 35%的矿物纤维、2 5%的石墨、0. 1 0. 4%的六次甲基四胺、0. 1 0. 5%的硫磺、0. 05 0. 的二硫化四甲基秋兰姆TMTD、0. 5 2%的碳黑和1 1.5%的钾长石。上述密炼造粒的工艺过程具体包括将所述重量比的各组份投入捏合型密炼机中，通过密炼加热3 5分钟，并清扫、 密炼调节3 5分钟；其中，在所述密炼处理过程中，温度控制在80 120°C、压力控制在 5 7Mpa ；在排除混合料，并经破碎处理后得到所述高分子复合摩擦材料。另外，上述粉末冶金嵌件按照重量来划分，其主要成分可以包括60% 65%的铜、2% 5%的铁、2% 76%的锡、1 2%的石墨、2% 4%的铅、2 4%的二氧化硅、1 4%的硫酸钡、1 2%的二硫化钼，还有2 5%的其他成分。另外，还可以进一步优化粉末冶金嵌件在钢背的布局使其呈错落分布，如图5、6 所示为本技术实施例所提供的粉末冶金嵌件在钢背的各种分布示意图，图5中粉末冶金嵌件2固定在闸瓦钢背1之下，其中，图5为A-A剖视图，图6为B-B剖视图，图7为新型镶嵌式合成间瓦的俯视图，通过这样的分布就可保证粉末冶金嵌件与整个金属踏面都有接触。综上所述，本技术实施例所提供的新型镶嵌式合成间瓦能够显著提高合成闸瓦的导热性能，降低合成闸瓦的热衰退，保证合成闸瓦制动时具有稳定的摩擦性能；同时在制动过程中，可有效传导车轮踏面与间瓦摩擦体在制动过程中产生的摩擦热，降低对车轮的热损伤，防止车轮热裂纹、热龟裂、热剥离产生。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新型镶嵌式合成闸瓦，其特征在于，包括高分子复合摩擦材料和粉末冶金嵌件，其中：硬度、摩擦系数与所述高分子复合摩擦材料相匹配的粉末冶金嵌件焊接在钢背的两端；所述高分子复合摩擦材料通过冷压成型与所述粉末冶金嵌件压制成整体，构成合成闸瓦的摩擦面；对冷压成型的合成闸瓦进行固化，并对摩擦体内弧面进行打磨处理后，获得带有粉末冶金嵌件的新型合成闸瓦。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹怀森，
申请(专利权)人：北京瑞斯福科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11