[发明专利]低温型高摩橡晶合成闸瓦

说明书

技术领域：

本发明涉及一种保证铁道机车车辆安全运行的制动装置，属于车辆制动技术领域。

背景技术：

目前，我国及国际上铁道机车车辆所采用的均为铸铁闸瓦，这种铸铁闸瓦虽制作简单、成本低，但其摩擦系数较低，所能够承担的制动功率也较低，而且普遍存在着制动时产生火花的缺陷，因此，不能适应铁路提速和重载高速的需要。为解决这一问题，我国及国际上研制出了铁道机车车辆高摩合成闸瓦。这种合成闸瓦的主要成分由橡胶、还原铁粉、硫酸钡、硫磺粉、氧化锌、铝矾土、石棉、防老剂、促进剂等组成。这种合成闸瓦虽克服了铸铁闸瓦的缺点，但仍存在着某些不足，其中最大的问题就是在合成闸瓦中含有石棉的成分。石棉不仅是一种致癌物质，而且在运行制动中会产生石棉尘埃造成大气污染；此外，含有石棉成分的合成闸瓦还存在着导热性能差的问题，制动中会造成闸瓦的“抱死”而导致车轮踏面擦伤、剥离，影响其行车安全及使用寿命。

发明内容：

本发明旨在解决上述存在的问题，提供了一种温升低、摩擦系数高、经久耐磨且制动过程中不会产生火花，也不会产生环境污染的高摩合成闸瓦。

本发明所述的一种高摩擦系数橡晶合成闸瓦具体发明内容是：对现有的以顺丁橡胶、树脂、还原铁粉、硫酸钡、硫磺粉、氧化锌、铝矾土、石墨等为主要原料，配以防老剂和促进剂制作的合成闸瓦的材料配方进行改进。所提供的新配方剔除了其石棉成分，添加了矿物晶须和金属棉以及有机摩擦性能调节剂作为填充料，并以增粘剂作为粘结剂和增塑剂，加入腰果壳油改性树脂、润滑剂和吸热剂，从而提高了摩擦体的强度和韧度，降低制动摩擦时的轮瓦踏面温升，并使其在硫化过程中瓦背与摩擦体能牢固地结合为一体。

本发明所述的高摩擦系数橡晶合成闸瓦的材料配方为：

丁苯橡胶：8％-11％               顺丁橡胶：8％-11％

还原铁粉：5％-8％                硫酸钡：1％-5％

硫磺粉：1％-3％                  氧化锌：4％-8％

铝矾土：3％-7％                  石墨：12％-20％

矿物晶须：5％-12％               白刚玉：10％-15％

防老剂：0.6％-1％                促进剂：2％-3％

腰果壳油改性树脂：5％-8％        摩擦粉：4％-8％

润滑剂：0.5％-1.5％              吸热剂：1％-5％

金属棉：5％-10％

本发明所述的防老剂的名称为RD，为市售产品；促进剂的名称为CZ，为市售产品；摩擦粉采用有机摩擦粉，为市售产品；润滑剂采用二硫化钼；吸热剂采用氮化铵；矿物晶须为硫酸钙晶须。

采用本发明配方所制造的高摩擦系数橡晶合成闸瓦与现有的合成闸瓦相比，不仅具有摩擦性能稳定，摩擦系数随速度、压力、温度变化幅度小、温升低、耐磨性能好、使用寿命长的优点，而且由于采用矿物晶须、金属棉替代石棉，彻底解决了现有合成闸瓦制动过程中产生的石棉尘埃造成大气污染的问题。

具体实施方式

实施例1：

高摩橡晶合成闸瓦材料配方之一：

顺丁橡胶：9％、丁苯橡胶：9％、还原铁粉：7％、硫酸钡：3％、硫磺粉：2％、氧化锌：5％、铝矾土：4％、石墨：15％、矿物晶须：10％、金属棉：8％、白刚玉：13％、防老剂：1％、促进剂：3％、腰果壳油改性树脂：5％、摩擦粉：4％、润滑剂：1％、吸热剂：2％。

实施例2：

高摩橡晶合成闸瓦材料配方之二：

顺丁橡胶：10％、丁苯橡胶：10％、还原铁粉：8％、硫酸钡：3％、硫磺粉：2％、氧化锌：5％、铝矾土：5％、石墨：13％、矿物晶须：10％、金属棉：7％、白刚玉：13％、防老剂：1％、促进剂：2.5％、腰果壳油改性树脂：5％、摩擦粉：4％、润滑剂：0.5％、吸热剂：1％。

采用本发明配方所制造的高摩橡晶合成闸瓦，经铁道部产品质量监督检验中心检验，各项性能指标均优于国家铁道部部颁标准，特别是其磨耗量及温升指标尤为突出。经过多次测试，高摩橡晶合成闸瓦的磨耗量平均为0.08cm³/MJ，远比国家铁道部制定的现用标准【2002】11号文件的1.5cm³/MJ要低的多；踏面温升低，最高温升141℃，而技术条件允许温度为400℃。从而不仅有效地确保了铁道机车车辆合成闸瓦的低温升、高摩擦系数和久耐磨性能，提高了其使用寿命，而且满足了我国铁路提速和重载的要求。