[发明专利]一种矿井提升机硬磁闸瓦材料配方及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提升机闸瓦材料配方，具体涉及一种矿井提升机硬磁闸瓦材料配方及其制作方法。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，人们对制动过程的安全性、可靠性和环保性有了越来越高的要求。传统的摩擦材料不能完全适应矿山机械各种复杂的工况，功能性摩擦材料不但有良好的物理机械性能和摩擦性能，还具有一些特异的效应（导磁、导电、发光等），弥补了传统摩擦材料性能上的不足，是高性能摩擦材料的重要发展趋势，具有巨大的市场潜力。

传统的矿井提升机闸瓦大都采用石棉摩擦材料，由于石棉闸瓦高温摩擦性能不稳定、易损伤对偶件、制动噪声大以及具有一定的致癌性，已被许多国家禁止使用。但目前大多数无石棉闸瓦还不能完全适应矿井提升机复杂的制动工况，尤其是在高速、重载等极端制动工况下，无石棉闸瓦易发生制动失效，酿成重大安全事故，给人们带来巨大的经济损失。

现有矿井提升机闸瓦工作环境中存在大功率电器设备，使其不可避免承受一定强度电磁场的影响，而相关资料已表明磁场也是摩擦学行为的重要影响因素之一，因此应该重视磁场对闸瓦摩擦磨损性能的影响。此外，由于磁场具有良好的可控性，若能充分利用磁场对制动摩擦行为的积极影响，并将其应用于对提升机制动摩擦过程的主动控制，则可显著提高摩擦制动器的制动效能与可靠性，但由于现有闸瓦材料均为非金属、非铁磁性材料，使得对制动摩擦过程的磁场控制还不具备最基本的物质条件和技术基础。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿井提升机硬磁闸瓦材料配方及其制作方法，该闸瓦材料耐热性好、摩擦磨损性能稳定，能较好适应矿井提升机高速、重载等极端制动工况，并具有新的功能性——磁性，可为将来发展磁场控制的摩擦制动技术奠定物质基础。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种矿井提升机硬磁闸瓦材料配方，材料配方由以下重量份的组分组成：有机粘结剂10～20份、增强纤维15～50份、摩擦性能调节剂15～45份、填料3～10份、硬磁性材料5～40份；

有机粘结剂是：酚醛树脂、改性酚醛树脂、呋喃树脂、硼酸树脂中的一种或者任意组合；

增强纤维是：英特纤维ETF、芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、海泡石纤维、针状硅灰石、纤维状水镁石、FKF纤维、硅酸铝纤维、岩棉中的一种或者任意组合；

摩擦性能调节剂是：冰晶石、氧化铁、铬铁矿粉、氧化铝、锆英石、石英岩、刚玉、蛭石、长石、重晶石、硅灰石、萤石、沸石、石灰石、高岭土、硅藻土、白云石、铝矾土、石墨、二硫化钼、滑石、云母、硫化锑中的一种或者任意组合；

填料是：腰果壳油摩擦粉、丁腈橡胶粉、丁苯橡胶粉、轮胎粉、胺基酯、脱模剂、偶联剂中的一种或者任意组合；

硬磁性材料是：钴铁体磁粉、钡铁氧体磁粉、铁铁氧体磁粉、铝镍钴体磁粉、铝镍铁体磁粉、钕铁硼磁粉、钴铁氧体磁粉、锶铁氧体磁粉中的一种或者任意组合。

一种矿井提升机硬磁闸瓦材料配方的制作方法，包括以下步骤：

A．将所有原材料材料在烘干箱中，在温度40℃干燥处理6小时；

B．将增强纤维制成短纤维；

C．将块状物料经过粉碎机处理，粉碎成细粉碎；

D．将物料投入到混料机中进行高速混合15-30min；

E．将混合后的物料放入模具内，在温度160℃-200℃条件下加压20MPa-30MPa，压制成型，脱模；

F．充磁：磁感应强度为10000GS-200000GS，充磁时间为20min-40min；

G．定型处理：夹板定位在160℃-200℃条件下进行定型热处理6小时，脱模。

本发明的有益效果是：在配合外加磁场作用下，矿井提升机硬磁闸瓦表现出稳定的摩擦磨损性能及良好的耐热性和抗热衰退性，较好的适应了高速、重载等极端制动工况。添加的硬磁性材料是强磁性物质，使提升机闸瓦增大了摩擦系数和减小了磨损率，并使磁化后的闸瓦具有较高的剩磁，为制动摩擦过程的磁场控制提供了最基本的物质条件。利用磁场的可控性和其对制动摩擦行为的积极影响，将矿井提升机硬磁闸瓦应用于对制动摩擦过程的主动控制，可实现摩擦制动器的制动效能与可靠性的显著提高。此外，硬磁闸瓦经过事先充磁后能长期保持磁性，在制动过程不施加外磁场也能影响并调节摩擦行为，而在外磁场作用下这种积极效应还能得到更进一步的增强。

附图说明：

图1为本发明实施例一闸瓦样品磁滞回线图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明。