[发明专利]半金属无石棉石油钻机刹车块及生产方法

说明书

本发明属于制动技术范围，涉及一种刹车块，特别是一种无石棉的石油钻机刹车块及其生产方法。

现有技术中，石油钻机及重载机械、车辆制动的刹车块，一般都是石棉基模压型，由于刹车工况比较苛刻，刹车鼓的体积温度常在300-500℃，表面温度达500-700℃，而石棉基摩擦材料难以适应这种工况，磨损率高，使用寿命短，同时造成大量的石棉粉尘污染，严重危害人们的身体健康。目前，已有人从事半金属、无石棉摩擦材料的研究，欲用于重载机械的制动，但还尚未见有取得成果的详细文献报道。

本发明的任务是提供一种半金属无石棉石油钻机刹车块及其生产方法的技术，生产石油钻机刹车块，并能应用于其它重载机械、重载汽车的制动，以克服现有技术的上述缺点。

本发明的任务是由如下技术方案完成的：

半金属无石棉石油钻机刹车块由复合材料经模压而成，形状、规格与现有刹车片类同；复合材料的重量百分比为：

腰果壳油改性酚醛树脂  2-4

松香改性酚醛树脂  8-16

钢纤维  20-30

玻璃纤维  10-15

还原铁粉  10-20

合成橡胶  8-12

石墨  4-7

硫酸钡  5-10

氧化锌  5-10

硅藻土  3-6

硫磺粉  0.5-2

活化胶粉  5-10

它们较为适宜的重量百分配比为：

腰果壳油改性酚醛树脂  2.8-3.2

松香改性酚醛树脂  11-13

钢纤维  24-26

玻璃纤维  12-14

还原铁粉  16-18

合成橡胶  8-10

石墨  5-6

硫酸钡  6-8

氧化锌  6-8

硅藻土  4-6

硫磺粉  0.8-1.4

活化胶粉  8-10

上述原料中两种树脂为油脂态，钢纤维和玻璃纤维为碎纤维状，其他均为粉料，石墨也可以是磷片状。刹车块内模压有涂腰果壳油改性酚醛树脂与松香改性酚醛树脂混合树脂的金属片，该金属片的大小与刹车块摩擦面相比周围内缩不小于5毫米，厚度0.5-1.2毫米，最好0.8-1.0毫米，平行并偏向于摩擦面布设，其上部设间距25-35毫米，孔径4-8毫米并保留毛刺的小孔，所说的小孔，间距最好在28-32毫米，孔径最好在5.5-6.5毫米；金属片的双面涂混合的改性树脂，涂层厚度0.2-0.4毫米较为适宜。

半金属无石棉石油钻机刹车块生产方法的工艺流程为：金属片裁剪冲孔、退火去污、涂树脂、晾干：将原料中的腰果壳油改性酚醛树脂和松香改性酚醛树脂进行调配，与其他原料一起拌合、干燥、冷却、称量、装模加热预压、铺设晾干的金属片、二次装料加热压制、二次保温固化、钻孔、包装，为本发明制得的成品，最后入库。

附图是本发明方法的工艺流程图。

下面结合附图对本发明的工艺方法进行详细说明：

流程中所说的金属片裁剪冲孔和涂树脂同前所述；所说的退火去污采用常规操作。

所说工艺流程中的调配树脂，是将腰果壳油改性酚醛树脂和松香改性酚醛树脂按其配比混合，调匀，具有热固性。

所说流程中的原料拌合，是将调配好的热固性改性树脂与其他原料按其配比加入混料机充分搅拌，达到均匀混合，料块粒度不大于22.5毫米。

所说流程中的干燥，是将拌合好的复合材料装于料盘，在干燥炉内加热，温度一般可控制在85-95℃，然后保温大体在2小时，以含水量不大干5‰为宜。

所说流程中的装模加热预压，是将刹车块用料总量的大体1/3复合料先装入模腔，进行加热，用压力机预压，温度掌握在170-180℃，压力20-30KPa，时间大体1小时。

所说工艺流程中的二次装料加热压制，是先将经涂好改性树脂并晾干的金属片置复于模腔内已预压过的复合料上，再装入剩余的大体2/3复合料，进行加热压制，加热温度控制在170-180℃，压力20-25KPa，时间大体1小时，固化成坯。

所说流程中的二次保温固化，是将压制好并已初步固化的刹车块坯体，从模腔内取出，放入电热干燥炉内加热保温固化，温度控制在175-185℃，时间保持2.5-3.5小时，以达到完全固化为宜，其最佳温度为180℃，时间为3小时。

所说流程中的钻孔，是根据刹车块的不同规格要求钻孔，钻孔后进行包装，即为本发明方法的最终产品。

本发明方法的工艺流程简单合理可行，原料配比合理先进，所生产的半金属无石棉石油钻机刹车块，经使用证明，摩擦系数适中，对偶磨损小，制动平稳，噪音低，抗油、抗水性能好，不龟裂、不分层，无断损掉块现象，使用寿命长，除石油钻机外，还适用干其他重载机械、重载汽车的刹车制动使用，同时无石棉，不会造成石棉粉尘的污染。