[发明专利]一种钢轨高效打磨用砂轮及其制造方法

说明书

一种钢轨高效打磨用砂轮，属于砂轮技术领域，砂轮包括基体层以及基体层上方的工作层，工作层为树脂结合剂混合锆刚玉磨料；工作层内等角度间隔放置超硬磨料磨削块，超硬磨料磨削块包括立方氮化硼磨料以及金刚石磨料；本发明还公开了其制备方法；本发明制备的砂轮在长时间工作状态下可保持较好的锋利度，产生较少的磨削热，提高钢轨材料去除效率，减轻钢轨烧伤发蓝现象，修磨后的钢轨表面质量更好，粗糙度更低，钢轨表面更细腻。

技术领域

本发明属于砂轮技术领域，具体是指一种钢轨高效打磨用砂轮的制造方法。

背景技术

铁路钢轨在使用过程中，承受着轮轨之间交互作用力，导致钢轨材料表面发生滚动接触性疲劳和塑性形变，当两者达到极限，钢轨表面会产生裂纹、波磨、肥边甚至剥离等病害。病害的产生会严重影响列车的行车安全。利用钢轨打磨列车对钢轨表面进行科学的打磨，预防和消除钢轨表面病害，是一种最有效最经济的钢轨养护方法，已成为国内外铁路工务部的共识。

目前钢轨打磨列车广泛使用树脂结合剂的刚玉磨料砂轮。刚玉磨料在高速重载荷磨削条件下，磨削刃口消耗较快，易钝化，造成砂轮在长期使用中不够锋利，产生高磨削热，导致钢轨材料切除效率低，钢轨打磨表面质量差，极容易出现烧伤发蓝现象。

因此，制备一种能够同时提高砂轮磨削的锋利性和工作寿命，又能够有效防止打磨对钢轨表面的烧伤发蓝现象的砂轮一直是本领域技术人员待解决的技术难题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种钢轨高效打磨用砂轮及其制造方法，本发明制备的砂轮为树脂结合剂砂轮，使用锆刚玉磨料；在工作层内等角度间隔放置超硬磨料磨削块，明显提高了砂轮磨削的锋利性和工作寿命，且有效防止打磨对钢轨表面的烧伤发蓝现象。

本发明是这样实现的：

一种钢轨高效打磨用砂轮，其特征在于，所述的砂轮包括基体层（1）以及基体层（1）上方的工作层（2）；所述的工作层（2）为树脂结合剂混合锆刚玉磨料（4）的工作层；所述的工作层（2）内等角度间隔放置超硬磨料磨削块（3）；所述的超硬磨料磨削块包括立方氮化硼磨料以及金刚石磨料，超硬磨料磨削块的间隔角度为10°~45°。

进一步，所述的树脂结合剂为酚醛树脂结合剂，酚醛树脂结合剂的加入，能够降低砂轮的内在应力，抵抗磨削时高温对砂轮的损坏，制备的砂轮密度高、可靠性以及耐用性好。

进一步，所述的超硬磨料磨削块为规则长方体，其尺寸为：长40~60mm，宽20~30mm，高5~20mm，其中宽×高的长方形面是磨削面。

本发明还公开了一种钢轨高效打磨用砂轮的制造方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：制作超硬磨料磨削块；

1.1，按质量比例称取金刚石与立方氮化硼混合磨料和酚醛树脂结合剂，混合磨料质量占比为20%~40%，其中金刚石磨料与立方氮化硼磨料质量比为1:1，所述树脂结合剂质量占比为60%~80%，将称取好的料混合并搅拌均匀；

1.2，混合料填装进专用模具中，磨削块的尺寸可由模具尺寸控制，模具进入热压机，热压后脱模成型，得到磨削块压坯；将成形的压坯置烘箱内烘干硬化，硬化后得到超硬磨料磨削块；

步骤二：制作砂轮坯；

2.1，用糠醛均匀湿润锆刚玉磨料，再加入树脂结合剂，混合均匀；树脂结合剂结合锆刚玉磨料可以降低砂轮内在应力、抵抗磨削区高温对砂轮的损害、提高砂轮密度、热强度，砂轮的可靠性和耐用性好，选择填充粒度为14-16目的锆刚玉磨料；

2.2，将上述混合均匀的树脂锆刚玉混合料投入模具，根据不同打磨车型号以及打磨作业的不同，可设计不同尺寸的模具，从而制作出不同尺寸的钢轨打磨用复合材料砂轮；