CN102241957A - 一种钢轨打磨砂轮的制作配方及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砂轮，具体公开了一种钢轨打磨砂轮，由以下重量份数比的各组份经过混合、烧结、缠线干燥硬化成型：锆刚玉70～100份、硫化铁粉5～8份、冰晶石4～8份、碳酸钙1～3份、石膏粉1～4份、酚醛树脂7～10份。本发明中，该钢轨打磨砂轮选用锆刚玉为主要原料以保证切削力的情况下，添加了排热、导热以及补强的材料：硫化铁粉、冰晶石、碳酸钙、石膏粉、酚醛树脂。本发明制作的砂轮不仅仅自锐性能与磨削性能更好、切削效率更高，使用本发明打磨钢轨时，也不易出现烧伤与裂纹问题，而且，本发明制作的砂轮强度更强，不易碎裂。

Description

一种钢轨打磨砂轮的制作配方及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种砂轮，具体涉及一种钢轨打磨砂轮的制作配方及其制作方法。

背景技术

钢轨是铁路轨道的主要组成部件，他的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上，刚轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。

现在，铁路列车都往高速上发展，不断的提高行驶速度，为了使得列车能够安全的高速行驶，一是改变机车的性能，二就要保证路轨的完好。路轨在高速、重压和风吹雨淋、沙尘等因素产生变化，出现推边、磨损、腐蚀等现象，这样就很难保证在高速行驶中列车的平稳和安全。

为保证列车能够安全高速行驶，铁路有关部门就要不断的对路轨进行保养修整，通常使用打磨机车对钢轨进行打磨保养。使用时，打磨机车带动打磨机构以某一行走速度在钢轨上行进，形成打磨头与钢轨之间的相对进给运动，打磨机构上的打磨电机直接驱动打磨砂轮旋转，并且由液压机构对打磨头施加一定的压力，来实现对钢轨的施压打磨及磨削。其中，打磨砂轮的质量好坏直接影响打磨质量。

目前，我国打磨机车所采用的国产普通打磨砂轮，自锐性能与磨削性能都相对较差。而且，在打磨过程中，还可能由于局部温度过高导致钢轨氧化烧伤、裂纹等钢轨损伤问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种自锐性能与磨削性能更好、切削效率更高、打磨过程中钢轨不易出现烧伤与裂纹问题的钢轨打磨砂轮。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种钢轨打磨砂轮的制作配方，由以下各组份制成，其重量份数比为：锆刚玉70～100份、硫化铁粉5～8份、冰晶石4～8份、碳酸钙1～3份、石膏粉1～4份、酚醛树脂7～10份。

作为本发明的最佳比例配方，其包括的所有组份的重量份数比为：

锆刚玉85份、硫化铁粉6.5份、冰晶石6份、碳酸钙2份、石膏粉2份、酚醛树脂8.5份。

优选的，所述锆刚玉的粒度为14～16目。

本发明的另一目的在于，提供一种所述钢轨打磨砂轮的制作方法，包括以下步骤：

将所述各组份材料按比例均匀混合步骤；

将混合后的材料投入磨具中烧结步骤，所述烧结条件：温度为80～100摄氏度、热压为100～120度、保压时间为1～2小时；

将烧结后的砂轮移出模具并保持温度在60～80摄氏度5～6小时后，缠线干燥硬化成型。

优选的，在将混合后的材料投入磨具中之前，还包括预热磨具至10～50度的步骤。

优选的，所述混合步骤中混料时间大于等于20分钟。

本发明中，钢轨打磨砂轮生产用主要原材料为锆刚玉，锆刚玉本身自锐性强又有韧性，对钢轨磨削有着较好的切削性能，故选其为磨削钢轨的主要原材料。

本发明中，钢轨打磨砂轮的主要作用及功能是切削效果强不烧伤工件，安全可靠，装卸方便。为达到其效果，在砂轮生产配方中考虑到除主要原材料保证切削的情况下需添充排热，导热补强的材料：

其一，为硫化铁粉(黄铁矿粉)。此材料能为砂轮补强起到良好的作用，减轻砂轮在成型中的压力。砂轮在工作中产生热量使硫发生反应形成硫体，产生所需气孔和冰晶石一起排出砂轮的热量。

其二，冰晶石，本身带有水的成分，是砂轮排出热量的理想材料。

其三，碳酸钙(轻质或活性)，在砂轮的生产中可以促使树脂结合剂更好和其他原材料结合，其起着中间作用，增加砂轮的强度限制树脂结合剂在热压中的流失，保证树脂结合剂在砂轮中实际需用量是砂轮成型坯体强度的良好的材料。

其四，石膏粉，是调解材料干温和成型的坯体强度，也是砂轮成型整体强度主要材料。添充材料目的是添补砂轮密度保证砂轮的使用强度，使树脂能充分的将各种原材料粘接，确保砂轮的安全使用及耐用结果。

酚醛树脂，是砂轮成型关键的原料，是决定砂轮硬度和强度的主要保证，关系到砂轮在使用中的切削效率和安全因素。本发明中，采用的酚醛树脂具有耐高温和二次硬化功能，以保证钢轨打磨砂轮在工作过程中不碳化，而且把持力强、不破碎，使砂轮耐用安全，延长砂轮的使用寿命。

经过申请人大量的研究，本发明将各种组份按照所述比例有机组合在一起，通过对应的工艺生产加工制成。本发明中，除了由于锆刚玉本身的自锐特性外，使用过程中硫化铁与冰晶石在高温高热下会发生反应，在工作面形成凹槽或气孔增加其粗糙程度，使得自锐性能与磨削性能更好、切削效率更高。本发明打磨过程中，冰晶石中含有的水分可以带走热量，砂轮在工作中产生热量还使硫发生反应形成硫体，在工作面产生气孔，该气孔不仅用于排热，还可以用于及时排出打磨过程中形成的铁屑，使铁屑不易粘连在砂轮上，避免铁屑与钢轨之间相互摩擦产生高温。

由上可知，本发明制作的砂轮不仅仅自锐性能与磨削性能更好、切削效率更高，使用本发明打磨钢轨时，也不易出现烧伤与裂纹问题，而且，本发明制作的砂轮强度更强，不易碎裂。

具体实施方式

下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明公开了一种钢轨砂轮的制作配方及其工艺，该砂轮配方由以下各组份制成，其重量份数比为：锆刚玉70～100份、硫化铁粉5～8份、冰晶石4～8份、碳酸钙1～3份、石膏粉1～4份、酚醛树脂7～10份。为了使制作出来的砂轮切削力更强，所述锆刚玉选用粒度为14～16目的锆刚玉。

其制作工艺包括如下步骤：

(1)、将所述各组份材料按比例均匀混合步骤；

(2)、将混合后的材料投入磨具中烧结步骤，所述烧结条件：温度为80～100摄氏度、热压为100～120度、保压时间为1～2小时；

(3)将烧结后的砂轮移出模具并保持温度在60～80摄氏度5～6小时后，缠线干燥硬化成型。

为了确保均衡投料及物料的密度平衡，在将混合后的材料投入磨具中之前，还包括预热磨具至10～50度的步骤，尤其是在天气寒冷的情况下，磨具温度过低，如果不进行预热，可能使得各组份不能均匀分布，从而使之烧结出来的砂轮密度不平衡。

为了混合均匀保障砂轮质量，所述混合步骤中混料时间最好大于等于20分钟。

实施例一：

本实施例公开了一种钢轨打磨砂轮的制作配方，由以下各组份制成，其重量分数比为：锆刚玉70份、硫化铁粉5份、冰晶石4份、碳酸钙1份、石膏粉1份、酚醛树脂7份，按照前述制作工艺混合、烧结、缠线干燥硬化成型。为了使制作出来的砂轮切削力更强，所述锆刚玉选用粒度为14～16目的锆刚玉。

实施例二：

本实施例公开了一种钢轨打磨砂轮的制作配方，由以下各组份制成，其重量分数比为：锆刚玉100份、硫化铁粉8份、冰晶石8份、碳酸钙3份、石膏粉4份、酚醛树脂10份，按照前述制作工艺混合、烧结、缠线干燥硬化成型。为了使制作出来的砂轮切削力更强，所述锆刚玉选用粒度为14～16目的锆刚玉。

实施例三：

作为本发明的最佳实施例，由以下各组份制成，其重量分数比为：锆刚玉85份、硫化铁粉6.5份、冰晶石6份、碳酸钙2份、石膏粉2份、酚醛树脂8.5份，按照前述制作工艺混合、烧结、缠线干燥硬化成型。为了使制作出来的砂轮切削力更强，所述锆刚玉选用粒度为14～16目的锆刚玉。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种钢轨打磨砂轮的制作配方，其特征在于，由以下各组份制成，其重量份数比为：

锆刚玉70～100份、硫化铁粉5～8份、冰晶石4～8份、碳酸钙1～3份、石膏粉1～4份、酚醛树脂7～10份。

2.根据权利要求1所述的钢轨打磨砂轮的制作配方，其特征在于，其包括的所有组份的重量份数比为：

锆刚玉85份、硫化铁粉6.5份、冰晶石6份、碳酸钙2份、石膏粉2份、酚醛树脂8.5份。

3.根据权利要求1或2所述的钢轨打磨砂轮的制作配方，其特征在于：

所述锆刚玉的粒度为14～16目。

4.一种根据权利要求1所述的钢轨打磨砂轮的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述各组份材料按比例均匀混合步骤；

将混合后的材料投入磨具中烧结步骤，所述烧结条件：温度为80～100摄氏度、热压为100～120度、保压时间为1～2小时；

将烧结后的砂轮移出模具并保持温度在60～80摄氏度5～6小时后，缠线干燥硬化成型。

5.根据权利要求4所述的钢轨打磨砂轮的制作方法，其特征在于：

在将混合后的材料投入磨具中之前，还包括预热磨具至10～50度的步骤。

6.根据权利要求4所述的钢轨打磨砂轮的制作方法，其特征在于：

所述混合步骤中混料时间大于等于20分钟。