[发明专利]一种钢轨打磨用树脂结合剂CBN砂轮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钢轨打磨用树脂结合剂CBN砂轮，其由下述重量百分比的原料组成：树脂粉为20%‑50%，CBN210为15%‑25%，CBN850为10%‑25%，电解铜粉为3%‑13%，绿碳化硅为12%‑20%，偶联剂为1.4%‑1.8%，聚丙烯单丝纤维为0.2%‑0.6%。本发明提供的钢轨打磨用树脂结合剂立方氮化硼砂轮及相关工艺下制造出的超硬砂轮具有良好的打磨锋利型，能够满足铁路轨道维护打磨时对砂轮安全性能好、打磨质量高、打磨里程长的要求；并且相对于普通磨料砂轮，大大减少了打磨工作带来的环境污染。

技术领域

本发明涉及超硬材料领域，具体地，尤其涉及铁路钢轨打磨用树脂结合剂及用其制备CBN砂轮的方法。

背景技术

随着我国高速铁路为主骨架的快速铁路网的建设和全国大中城市轨道交通的兴起，钢轨压溃、侧磨、波磨和剥离等病害成为轨道交通面临的一个重要问题。钢轨打磨技术自引进以来逐渐成为我国铁路线路维护的一项基本技术，通过钢轨打磨能够消除钢轨表面缺陷及将轨头轮廓恢复到原始设计要求，从而减缓钢轨表面缺陷发展、提高钢轨表面平滑度，进一步达到改善旅客乘车舒适度、降低轮轨噪声、延长钢轨使用寿命的目的。

当前阶段的钢轨打磨养护仍采用普通磨料砂轮，但限于普磨砂轮自身磨粒硬度低，磨削脱落快、耐磨性差的性能特征，其对钢轨进行打磨养护时，尚存在打磨后钢轨表面烧伤、震纹等质量缺陷和行车速度低、打磨行程短、需要频繁停车更换打磨砂轮等影响维护效率的问题。由于铁路运输和轨道交通的特殊运作模式，钢轨的养护时间窗口较短，因此如何提高钢轨维护作业的效率和质量对我国铁路和轨道交通显得越来越重要。CBN磨料属于超硬磨料，具有硬度高，刃口锋利，表现出磨削效率高、磨削质量好、耐磨性高的特点。

中国发明专利“一种钎焊CBN磨料插片复合砂轮及其制造方法”(专利号：CN108356718A)公开了一种钎焊CBN磨料插片复合砂轮及其制造方法，该方法制作步骤主要分为：1)依据所制磨轮尺寸设计制作钎焊CBN焊片；2)将相应数量焊片置入磨轮树脂混合料模具中；3)按树脂磨轮制作工艺进行后续磨轮制造；本发明尝试用镶嵌有钎焊CBN磨料插片的树脂砂轮代替现有普磨砂轮对铁路钢轨进行打磨；相对普磨砂轮而言，该发明可在一定程度上提升对钢轨的打磨效率和砂轮自身的耐磨性，但限于结构设计和插片方法，其对于大幅提升打磨行程、降低更换打磨砂轮频率以及减少环境污染等方面，却很难有起色。

而常规树脂CBN砂轮并不能满足铁路钢轨保养时砂轮与钢轨高频冲击接触、打磨过程无冷却液对打磨区域冷却等环境需求，因此开发出专用树脂结合剂CBN砂轮对铁路钢轨进行打磨养护，符合目前磨料磨具行业应用发展的潮流，对提高钢轨维护作业的效率和质量具有重大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是基于树脂结合剂CBN砂轮的使用要求和制造方法，设计一种适合钢轨养护用的树脂结合剂CBN砂轮，提升打磨效率、保养质量、打磨里程等，以满足我国铁路网络高速发展形势下钢轨维护保养要求。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种钢轨打磨用树脂结合剂CBN砂轮，由下述重量百分比的原料组成：树脂粉为20%-50%，CBN210为15%-25%，CBN850为10%-25%，电解铜粉为3%-13%，绿碳化硅为12%-20%，偶联剂为1.4%-1.8%，聚丙烯单丝纤维为0.2%-0.6%。

所述由下述重量百分比的原料组成：树脂粉为20%，CBN210为25%，CBN850为20%，电解铜粉为13%，绿碳化硅为20%，偶联剂为1.8%，聚丙烯单丝纤维为0.2%。

所述由下述重量百分比的原料组成：树脂粉为50%，CBN210为15%，CBN850为10%，电解铜粉为11%，绿碳化硅为12%，偶联剂为1.4%，聚丙烯单丝纤维为0.6%。