[发明专利]转辙机外锁闭机构用方（圆）孔套及其粉末冶金制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通转辙设备用的零件，具体涉及转辙机外锁闭机构用的方孔套和圆孔套，并涉及利用粉末冶金法制备所述方孔套或圆孔套的方法。

背景技术

转辙机是道岔控制系统的执行机构，安装在铁轨线路旁，用于转换锁闭道岔尖轨或心轨，表示监督联锁区内道岔尖轨或心轨的位置和状态。其外锁闭机构，是能够转换道岔并将道岔的密贴尖轨与基本轨、心轨与翼轨直接进行锁闭，同时将斥离尖轨保持在标准开口位置的设备，是保证铁路运输安全的重要设备之一。

外锁闭机构的动作杆在圆孔套中滑动，指示杆在方孔套中滑动，从而完成轨道线路转辙。因此，作为转辙机外锁闭机构的关键零件，孔套必须具有耐磨性能。机车通过时发生有强烈震动，因此孔套还必须具有抗震性。另外，转辙机距随线路可能在严寒区，也可能在炎热区，并且孔套是露天作业，所以还必须耐腐，耐高低温。

原来孔套材质HT-200耐磨性差，在规定期内，有的孔套磨耗甚至有3mm之多，并且碎裂、生锈情况时也有发生，维修成本高，甚至容易造成安全事故。另外，由于孔套耗度要求高，原来都是采用铸造毛坯，全靠机加工保证孔套质量，废品率（尤其是位置度产生的废品率）居高不下，材料利用率只有42%。铸造生产还造成环境污染。

如附图5-8所示原来所使用的圆孔套和方孔套，由于通孔的形状设计不合理，孔套摩擦接触面积小，摩擦性能差，应力集中问题严重，是除材质原因外导致孔套摩擦性能差、易碎裂的主要因素。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，所要解决的是孔套本身结构造成的摩擦性能差、易碎裂的问题，现有孔套材料耐磨性差的问题，以及现有方法制备孔套废品率高，抗震性、耐腐蚀和耐高低温性能不好的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

转辙机外锁闭机构用方孔套，包括孔套本体和孔套座，所述孔套本体外轮廓为圆柱形，所述孔套座外轮廓为长方体形，且长方体形的横截面为正方形且厚度小于正方形边长；所述孔套本体设置在孔套座的正方形端面上，且孔套本体与孔套座一体成型；在所述孔套本体的轴向上设置有通孔，所述孔套座中间开有圆形空腔，圆形空腔的直径大于通孔的直径且二者的同轴；所述通孔的横截面为长方形或者四角圆弧过渡的长方形；孔套座侧面开有与圆形空腔连通的润滑油孔，润滑油孔位于孔套座侧面正中，且润滑油孔的轴线垂直于孔套座侧面；所述孔套座的四角分别开有一个连接孔，连接孔为通孔，且四个连接孔横截面圆的圆心连线组成的正方形边长与孔套本体的直径相等。由于圆形空腔用于放置起密封、缓冲和润滑作用的毛毡，毛毡是套在动作杆或者表示杆上，因此其直径应大于通孔的最大径长或边长。

转辙机外锁闭机构用圆孔套，其与方孔套的区别在于通孔的横截面为四角圆弧过渡的长方形。

为了避免应力集中，需要对孔套座的四个侧棱做倒圆角处理，其他尖锐处也按照相关的规定和需要进行倒角处理。

转辙机外锁闭机构用方孔套或者圆孔套均可以采用的粉末冶金法制造，制造过程包括配料、压制、烧结、真空浸油、精整形和机加工，具体按照以下步骤制作：

1）原料及重量百分配比

180-250目的铜粉       2－5%

300-350目的石墨粉     0.5－1%

300-350目的钼铁粉     0.5－1%

350-450目的硫磺粉     0.2－0.6%

余量为80-120目的铁粉；

2）压制成形坯

将步骤1）的原料混匀后装入根据方孔套或者圆孔套的结构设计的模腔中，在510-570Mpa压力下压制成形坯；

3）烧结

将压制好的在露点为40-45℃的分解氨气氛中烧结，烧结温度为1100-1150℃，时间为100-130min；

4）真空浸油

真空度为0.1MPa，温度为40℃，浸油时间为15-30min；

浸油用油料为L-AH32#油与防锈油32按质量比2：1混合的油料；

5）精整形

将真空浸油处理的形坯在精整模中进行精整形。

精整形后的，对圆形空腔的侧壁进行机加工，圆形空腔侧壁的粗糙度6.3，圆形空腔与通孔（3）的位置度公差为Φ0.05oM。

本申请的粉末冶金法所用的原料优选：所述铜粉为FTD1铜合金；所述石墨粉鳞片状高碳石墨粉；所述钼铁粉的Mo含量≥60%；所述硫磺粉的S含量≥99%；所述铁粉为还原铁粉FHY100.25。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果。