减振消噪偏航低速制动衬垫及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种制动衬垫，尤其涉及一种用于风力发电机组偏航制动器的减振消噪偏航低速制动衬垫及其制作方法，一种减振消噪偏航低速制动衬垫，包括钢背和附着在钢背上的磨料层，所述磨料层以PTS悬浮法酚醛树脂作为黏接剂，以石墨和锡、铜硫化物作为润滑剂，以三硫化二锑、硅酸锆、碳化硅、二氧化硅作为研磨剂，以六钛酸钾晶须、陶瓷纤维、芳纶纤维、碳纤维、钢纤维、铜纤维作为增强纤维，以碳酸钙、云母、蛭石、泡沫铁粉作为无机填料，以腰果壳油摩擦粉、橡胶粉作为有机填料，按湿法压制工艺制作而成。本发明专利技术具有摩擦材料组份配比及加工工艺合理，制动灵敏性高，制动振动小，摩擦噪音低且带衬垫磨损报警线的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制动衬垫，尤其涉及一种用于风力发电机组偏航制动器的。
技术介绍
制动衬垫是偏航制动器上重要的组成部分，通常是由金属支承板和固定在该金属支承板上的摩擦材料组成。所述的摩擦材料可以通过对粉末状材料加热压制而形成，所述的粉末状材料例如纤维性材料、填充料及粘合剂。但由于所用的摩擦材料的配方组份和配比不同，以及加工过程中工艺参数选择不同，使得传统的偏航制动器在制动过程中，制动衬垫与制动盘接触时直接会产生剧烈振动和很强的摩擦噪音。传统制动衬垫的摩擦面通常是平面，在制动时压紧制动盘，导致其中气体和粘附的碳化物磨屑不能及时排出，也会产生振动及摩擦噪音。偏航制动器所用的制动衬垫是一个易磨损部件，在磨损到一定程度后需及时更换，以保证制动器的制动性能，一般的偏航制动器没有衬垫磨损报警线，需要工作人员登高观察磨损情况或根据经验判断是否更换制动衬垫，增加工作人员的劳动强度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决使用现有技术加工偏航制动器用的制动衬垫时存在的，由于摩擦材料配方与生产过程中工艺参数选择不合理而导致的制动振动剧烈，摩擦噪音大以及制动衬垫没有磨损报警线的问题，而提供一种摩擦材料组份配比及加工工艺合理，制动灵敏性高，制动振动小，摩擦噪音低且带衬垫磨损报警线的。本专利技术所采用的技术方案是: 一种减振消噪偏航低速制动衬垫，包`括钢背和附着在钢背上的磨料层，所述磨料层由下述重量百分数的原料制备而成=PTS悬浮法酚醛树脂10% 25%、石墨5% 8%、锡、铜硫化物3% 6%、三硫化二锑2% 5%、硅酸锆2% 4%、碳化硅2% 6%、二氧化硅3 % 5 %、六钛酸钾晶须3 % 8 %、陶瓷纤维I % 2 %、芳纶纤维5 % 10 %、碳纤维2% 3%、钢纤维5% 10%、铜纤维5% 8%、碳酸I丐5% 10%、云母5% 10%、輕石5% 10%、泡沫铁粉5% 10%、腰果壳油摩擦粉5% 10%、橡胶粉5% 10%。所述磨料层的摩擦面上刻有至少一条与运行轨迹成10° 20°夹角的槽，所述的制动衬垫在其背面靠近两端的对称位置各设有一条磨损报警线。所述的刻在磨料层摩擦面上的与运行轨迹成10° 20°夹角的槽是抛物线槽，槽的两端分别位于磨料层的两个侧面上。所述的磨料层的摩擦面上在与运行轨迹一致的前后端有倒角。所述的钢背背面靠近两端的对称位置各开有一个通孔。所述的磨损报警线一端穿过通孔，其内部金属丝埋置于磨料层内，埋置深度为磨料层总厚度减去报警时衬垫磨损掉的厚度，磨损报警线另一端安装上快接插头后预留到钢背外部。一种减振消噪偏航低速制动衬垫的制作方法如下: 步骤I)、将钢背按图纸要求进行线切割、表面平整和硬化处理，在钢背靠近两端的对称位置各钻有一个通孔，将钢背表面清洁干净，放置备用； 步骤2)、将按照所占重量百分数为10% 25%的PTS悬浮法酚醛树脂、5% 8%的石墨、3 % 6 %的锡、铜硫化物、2 % 5 %的三硫化二锑、2 % 4 %的硅酸锆、2 % 6 %的碳化硅、3% 5%的二氧化硅、3% 8%的六钛酸钾晶须、1% 2%的陶瓷纤维、5% 10%的芳纟仑纤维、2% 3%的碳纤维、5% 10%的钢纤维、5% 8%的铜纤维、5% 10%的碳酸钙、5% 10%的云母、5% 10%的蛭石、5% 10%的泡沫铁粉、5% 10%的腰果壳油摩擦粉、5% 10%的橡胶粉放置到混料机中，搅拌30分钟，使之充分混合，打浆后得到磨料层混合物； 步骤3)、将步骤2)中得到的磨料层混合物放入到烘箱内，以50°C的温度预烘干，烘干时间20分钟； 步骤4)、清洁油压机中的压制磨具，将步骤I)中制得的钢背放置到磨具内，将要粘结磨料层的钢背正面涂胶，然后将两条报警线从钢背背面的两个通孔分别插入，并在钢背正面露出一定的高度，将步骤3)中经过预烘干的磨料层混合物放置到钢背上，设定油压机的压力为3Mpa，压制周期为5分钟，不加热，冷压得到毛坯； 步骤5)、将步骤4)中冷压得到的毛坯转移到温度调整为200°C，压力调整为5Mpa的油压机内，继续压制使之完全成型，压制周期为20分钟； 步骤6)、将步骤5)中得到的成型衬垫从油压机内取出，放置在烘箱中进行热处理，热处理时设定温度为210°C，热处理时间为120分钟； 步骤7 )、将热处理 后的衬垫表面打磨，在其运行轨迹前后两端加工倒角，在摩擦面上加工与运行轨迹成10° 20°夹角的抛物线槽； 步骤8)、最后将钢背侧面及背面涂覆防振漆既得制动衬垫成品。本专利技术的有益效果在于: 本专利技术使用新的组份配方加工磨料层，使得制动衬垫具有摩擦系数稳定，高温摩擦性能好，摩擦噪音低，热衰退小，磨损率低的优点，具体的说通过合理调配润滑剂、研磨剂、增强纤维和填料的配比，将制动衬垫摩擦面的摩擦系数控制在0.35 0.38的稳定适中的范围内，使磨料层达到合理的热膨胀率、孔隙度和冷、热压缩变形量，实现(对偶材料S355J2G3)在工作温度 150°C 时低磨损率 0.2 0.4 (V)/、低噪音< 55dB (A)的良好效果，而改进前最大噪音> 130dB (A)，并使所制得的制动衬垫更适用于低速、低温拖磨制动，钢质对偶材料。本专利技术通过改进加工工艺，加速了反应进程，提高了磨料层的气孔率，防止高温下有机物在摩擦表面产生润滑膜，从而提高摩擦系数稳定性。生产时热处理温度210°C，时间控制为120分钟，使产品有机成份内在的低分子物质分解或挥发，从而使制动衬垫硬度得以降低，获得很好的制 动接触面，提高了制动衬垫的制动灵敏性，降低了摩擦噪音的产生；穿过钢背，在磨料层两端内部各埋设一条磨损报警线，当磨损到报警线埋设层面后，控制端的磨损报警电路就会导通，产生报警信号，提示更换制动衬垫；制动衬垫的摩擦面上在其运打轨迹的如后端有倒角，能减少如端棱角挤压引发的振动和后端棱角撕裂、掉块；制动衬塾与制动盘摩擦产生的气体及碳化物磨屑可由抛物线槽排出，减少碳化物磨屑在制动衬垫与制动盘接触面间的粘附，降低摩擦噪音。下面通过分析磨料层主要材料的成分特性，来说明本专利技术的有益效果:(OPTS悬浮法酚醛树脂，具有优异的耐热性能和机械性能，电绝缘性和成型加工性能良好，分解温度达到490°c，以该树脂为黏结剂制成的制动衬垫具有摩擦系数稳定、高温摩擦性能好、噪音低、热衰退小等优点。而使用纯酚醛树脂会造成制动衬垫硬度过高、脆性大，耐热极限温度仅为约250°C。(2)石墨和锡、铜硫化物等作为润滑剂，可减小制动时摩擦系数的变化，优化摩擦系数和磨损率。 (3)三硫化二锑、硅酸锆、碳化硅、二氧化硅等作为研磨剂，能增加摩擦材料的摩擦系数，可移除对偶材料上的铁氧化物以及制动时产生的有不利影响的表面膜，但高含量的研磨剂会增加摩擦系数的波动性，因此需将其添加量控制在合理范围内。(4)陶瓷纤维、芳纶纤维、碳纤维、钢纤维、铜纤维和钛酸钾晶须等增强纤维能有效改善摩擦性能。单一纤维增强的摩擦材料性能不全面，存在着各种缺陷，而几种纤维混合在一起，性能可互补，发挥混杂效应，制备的摩擦材料性能优异。钛酸钾晶须与芳纶纤维黏附在一起，可提高摩擦表面薄膜的耐热性和强度，钛酸钾纤维使摩擦系数稳定性、抗热衰退性能和耐磨损性提高；铜纤维和钢纤维制动衬垫的摩擦系数都随着滑动速度的增加而减小，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减振消噪偏航低速制动衬垫，包括钢背（1）和附着在钢背（1）上的磨料层（2），其特征在于，所述磨料层（2）由下述重量百分数的原料制备而成：PTS悬浮法酚醛树脂10％～25％、石墨5％～8％、锡、铜硫化物3％～6％、三硫化二锑2％～5％、硅酸锆2％～4％、碳化硅2％～6％、二氧化硅3％～5％、六钛酸钾晶须3％～8％、陶瓷纤维1％～2％、芳纶纤维5％～10％、碳纤维2％～3％、钢纤维5％～10％、铜纤维5％～8％、碳酸钙5％～10％、云母5％～10％、蛭石5％～10％、泡沫铁粉5％～10％、腰果壳油摩擦粉5％～10％、橡胶粉5％～10％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔永辉，张金路，郑德朝，戚文艳，仝霞，李斌，
申请(专利权)人：焦作市力创制动器有限公司，
类型：发明
国别省市：