[发明专利]铁路车辆制动阀用滑阀副新材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路车辆制动阀用滑阀副及其材料。

背景技术

滑阀副由滑阀套、滑阀组成，是铁路车辆制动阀的关键零部件，其质量优劣直接影响到列车的运行性能和安全。由于长期处于反复摩擦的工况下，要求滑阀、滑阀套形成的滑阀副，结合面密封性能好，不串气、不漏泄，耐磨、耐久，研修简便。现有的滑阀副在使用时间较长时作为润滑油的甲基硅油将枯竭，会形成近似“干磨”，而且由于现有的滑阀副中，都是滑阀套软，滑阀硬，滑阀套通常先于滑阀出现拉伤、剥离，功能丧失，而滑阀套是压装在制动阀体上的，拆卸后即报废，所以不能拆卸维修，由于滑阀套相对软，磨耗大，加之滑阀套摩擦面积大及结构形状影响，所以维修量大，维修难度高，另外，由于滑阀硬度很高，其研修也很困难。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种新型的铁路车辆制动阀用滑阀副，该滑阀副中滑阀软而滑阀套硬, 滑阀套使用寿命长，滑阀更换、研修相对简便。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种铁路车辆制动阀用滑阀副，包括滑阀和滑阀套，其中滑阀套的硬度高于滑阀的硬度。

作为优选方式，所述滑阀套含有以下质量百分比的化学成分：Zn：2.0%-4.0%，Sn：6.0-8.0%，Pb：6.0-8.0%，Cu：81.0-85.0%；所述滑阀含有以下质量百分比的化学成分：Zn：8.0%-14.0%，Sn：2.0-4.0%，Pb：6.0-8.0%，Cu：77.0-81.0%。

作为优选方式，所述滑阀副中的滑阀和/或滑阀套采用“铸造＋挤压/锻压”组合工艺或液态模锻工艺成型。 

本发明还提供了一种用于滑阀套的材料，所述材料为添加锡、铅、锌的铜合金，含有以下质量百分比的化学成分：Zn：2.0%-4.0%，Sn：6.0-8.0%，Pb：6.0-8.0%，Cu：81.0-85.0%。

本发明还提供了一种用于滑阀的材料，所述材料为添加锡、铅、锌的铜合金，含有以下质量百分比的化学成分：Zn：8.0%-14.0%，Sn：2.0-4.0%，Pb：6.0-8.0%，Cu：77.0-81.0%。

本发明的目的还在于提供一种滑阀套，所述滑阀套由含有以下化学成分（质量百分比）的材料制成：Zn：2.0%-4.0%，Sn：6.0-8.0%，Pb：6.0-8.0%，Cu：81.0-85.0%。作为优选方式，所述滑阀套采用“铸造＋挤压/锻压”组合工艺或液态模锻工艺成型。

本发明还提供了一种滑阀，所述滑阀由含有以下化学成分（质量百分比）的材料制成：Zn：8.0%-14.0%，Sn：2.0-4.0%，Pb：6.0-8.0%，Cu：77.0-81.0%。

作为优选方式，所述滑阀采用“铸造＋挤压/锻压”组合工艺或液态模锻工艺成型。

本发明的有益效果：

发明人通过结合滑阀副的生产、应用实践经验和金属材料理论进行分析，认为铁路车辆制动阀用滑阀副选择添加锡、铅、锌的铜合金材质较为适宜。所述合金以铜为基体确保基本强度，添加锡元素后形成树枝状固溶体组织，构成一种比较理想的金相组织，以硬质点δ相（以锡、铜元素形成的电子化合物为基的固溶体）均匀分布在塑性好的α相（以铜为基体的固溶体）基体上，即在软基体上分布硬质点，这种结构有利于降低材料的摩擦系数，提高材料的耐磨性能。通过添加铅元素在合金中形成软质点、软颗粒，当滑阀与滑阀座（即滑阀套上的摩擦作用面）相对滑动时形成的软质点、软颗粒不但起到润滑油膜的作用，减小了摩擦，还增强了磨屑嵌入能力，从而减少磨屑划伤滑阀和滑阀座的可能，但铅元素加入后会使合金硬度下降、强度降低，为谋求良好的综合性能应控制加入量。加入锌元素提高充型能力、降低缩松倾向，减少气孔，提高产品气密性。本发明通过对各合金元素配比的优化得到了综合性能优越的适用于滑阀副的合金材料。另外，通过将铸造、挤压、锻压、液态模锻等实用工艺进行优化组合，进一步改进了所述材料的综合性能。

本发明所述的滑阀副，由耐磨性能较好的材料合理匹配，使用寿命更长，而且其中滑阀套的硬度高于滑阀的硬度，提高了滑阀套的使用寿命，使用中往往滑阀先出现损伤，拆卸、研修硬度低的滑阀操作容易，难度降低，配对的滑阀座由于自身硬度较高，磨损相对较小，研修量减少，难度降低，所以本发明所述的滑阀副不仅提高了使用寿命，还降低了研修工作量和难度。

具体实施方式