CN103406838A - 一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮及其制备方法，本发明通过用蓝晶石粉和硅灰石粉替代原砂轮中的硫铁矿粉填料，蓝晶石粉和硅灰石粉作为填料与酚醛树脂均匀结合在一起，形成保证砂轮强度的结合剂。且蓝晶石粉和硅灰石粉作为砂轮填料，在磨削过程中不产生含硫有害气体且大大提高砂轮强度；采用少量白刚玉与锆刚玉混合使用，明显提高砂轮磨削锋利性，有效防止磨削对钢轨表面的烧伤现象，且其制备方法操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨钢轨砂轮制备方法及其制备方法，具体是涉及一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮及其制备方法。
背景技术
在磨钢轨砂轮对铁路线上钢轨进行磨削的过程中，产生钢轨磨屑和砂轮消耗的磨料散落颗粒，同时，砂轮制备时添加的填料和结合剂，因受磨削热的破坏而形成烟尘，也随着磨削面的消耗，飞散到磨削区四周。在现代代大型钢轨修磨列车上，近百片砂轮同时以3米/秒的行进速度对两侧钢轨表面进行磨削时，形成列车下吸尘器无法完全抽取的烟尘团，象乌云一样跟随钢轨修磨列车前进，弥久不散，污染沿边环境。磨削操作工人劳动条件恶劣，忍受刺鼻烟味侵袭，身心受到伤害。在山洞和地铁隧道中，往返客运列车多次刮起阵阵扬尘，无法根除***内的污染。
现有砂轮制备技术所制订的砂轮配方中，含有有效防止磨削钢轨表面产生烧伤点的硫化物，它是产生污染烟尘的主要根源。
砂轮制备方法的改进，可以杜绝对健康有害的氧化硫气体的产生，降低磨削灰尘量，有效改善劳动条件，减少对环境的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对以上弊端提供一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，并提供了该磨钢轨砂轮的制备方法，该制备方法操作方便。本发明的磨钢轨砂轮，在保持磨削效果的同时，尽可能降低磨削烟尘产生量，磨削时不产生含硫污染烟尘，磨削粉尘也相对降低。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其组成成分按重量百分比计如下：
磨料 78—82%
结合剂 18—22%
成分总和为100%。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述磨料组成成分按重量百分比计如下：
锆刚玉磨料 90—95%
白刚玉磨料 5—10%
成分总和为100%。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述结合剂组成成分按重量百分比计如下：
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述锆刚玉磨料的磨料粒度为F16和F14。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述白刚玉磨料为白刚玉氧化铝磨料，磨料粒度为F16。其颗粒显微硬度达21600～22600MPa；化学成分要求Al2O3≥99%；Na2O≤0.5%。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述硅灰石粉，其材料粒度为F320；化学成分要求SiO250～54%，CaO45～48%，Fe2O3≤0.2%。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述蓝晶石粉的材料粒度为F60；化学成分要求：Al2O3≥50%；SiO2≤40%；Fe2O3≤2%。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述酚醛树脂粉，其材料粒度为F150。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其中，所述硅灰石粉与蓝晶石粉重量之和占砂轮重量10.26－13.2%，按重量百分比计。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮的制备方法，其中制备步骤如下：
A、配置磨料。将锆刚玉磨料、白刚玉磨料充分混合均匀。
B、配置结合剂。将硅灰石粉、蓝晶石粉、酚醛树脂粉以干法混合均匀。
C、混料。先用糠醛均匀湿润磨料，然后再加入结合剂，混合均匀。
D、成型。将混合料投入模具，在180℃条件下热压35—40分钟后脱模成型，得砂轮坯。
E、烘干。将所属砂轮坯在烘箱中硬化，经180℃保温5小时得到充分硬化，得砂轮成品。
上述一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮的制备方法，其中，所述磨料与糠醛的重量比为100:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过用蓝晶石粉和硅灰石粉替代原砂轮中的硫铁矿粉填料，蓝晶石粉和硅灰石粉作为填料与酚醛树脂均匀结合在一起，形成保证砂轮强度的结合剂桥。且蓝晶石粉和硅灰石粉作为砂轮填料，在磨削过程中不产生含硫有害气体。
2、白刚玉氧化铝磨料的颗粒显微硬度高，用少量白刚玉氧化铝磨料，部分替代高耐磨性的锆刚玉磨料。锆刚玉虽然韧性好，但其颗粒显微硬度却低至14700MPa。采用少量白刚玉与锆刚玉混合使用，能明显提高砂轮磨削锋利性，可有效防止磨削对钢轨表面的烧伤现象。
3、砂轮成型密度由现有配方的3.10g/cm3降低到2.98－3.0g/cm3，形成砂结比较高的砂轮结构，使得磨削不烧伤钢轨表面而实现耐磨程度最高。
4、每片Φ260×90×Φ152.4（D×T×H）砂轮寿命周期的磨削痕迹距离可达到80千米以上，所磨钢轨表面粗糙度≤10μm，未出现钢轨表面烧伤现象，其磨削效果与现有技术砂轮相当。
5、砂轮磨削不产生含硫废气和含硫灰尘，总悬浮物的产生量也明显减少。加上钢轨修磨车所配备吸尘器的作用，磨削作业场所可符合劳动保护条例的要求。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明所述蓝晶石粉，购于河南省南阳市三和矿产品有限公司；所述硅灰石粉购于江西省新余市思远矿业有限公司。
实例一：
一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮的制备方法，其制备步骤如下：1、配置磨料。将锆刚玉磨料90%、白刚玉磨料10%充分混合均匀，按重量百分比计，得到磨料。2、配置结合剂。将硅灰石粉40%、蓝晶石粉20%、酚醛树脂粉40%以干法混合均匀，按重量百分比计，得到结合剂。3、混料。先用糠醛均匀湿润磨料，糠醛与磨料的重量比为1：100，取磨料78%，结合剂22%混合均匀，按重量百分比计。4、成型。将混合料投入模具，在180℃条件下热压35—40分钟后脱模成型，得砂轮坯。5、烘干。将所属砂轮坯在烘箱中硬化，经180℃保温5小时得到充分硬化，得砂轮成品。
本实施例制得的一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮的性能数据：
每片Φ260×90×Φ152.4（D×T×H）砂轮寿命周期的磨削痕迹距离可达到85千米，所磨钢轨表面粗糙度8μm，砂结比78:22，成型密度为2.98/cm3。
实施例二
一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮的制备方法，其制备步骤如下：1、配置磨料。将锆刚玉磨料94%、白刚玉磨料6%充分混合均匀，按重量百分比计，得到磨料。2、配置结合剂。将硅灰石粉32%、蓝晶石粉25%、酚醛树脂粉43%以干法混合均匀，按重量百分比计，得到结合剂。3、混料。先用糠醛均匀湿润磨料，糠醛与磨料的重量比为1：100。取磨料82%，结合剂18%混合均匀，按重量百分比计，混合均匀，按重量百分比计。4、成型。将混合料投入模具，在180℃条件下热压35—40分钟后脱模成型，得砂轮坯。5、烘干。将所属砂轮坯在烘箱中硬化，经180℃保温5小时得到充分硬化，得砂轮成品。
本实施例制得的一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮的性能数据：
每片Φ260×90×Φ152.4（D×T×H）砂轮寿命周期的磨削痕迹距离可达到85千米，所磨钢轨表面粗糙度8μm，砂结比82:18，成型密度为3.0/cm3。
综上所述，本发明中由于使用蓝晶石粉和硅灰石粉替代了硫铁矿做填料，从而避免在砂轮磨削过程中产生含硫烟尘；由于加入了颗粒硬度高的少量白刚玉磨料，提高了砂轮磨削锋利性能，防止了磨削产生的钢轨表面局部烧伤现象；由于大幅度减小砂轮中填料含量，也有效降低了磨削产生的灰尘量。改善了钢轨修磨工的劳动条件，减轻了山洞中和地铁中的二次扬尘，降低了钢轨修磨对铁路沿线环境的不良影响。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。
Claims (5)
1.一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其特征在于，其组成成分按重量比例计如下：
磨料 78—82%
结合剂 18—22%
成分总和为100%。
2.如权利要求1所述的一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其特征在于，所述磨料组成成分按重量比例计如下：
锆刚玉磨料 90—95%
白刚玉磨料 5—10%
成分总和为100%。
3.如权利要求1所述的一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其特征在于，所述结合剂组成成分按重量百分比计如下：
硅灰石粉 30—40%
蓝晶石粉 20—25%
酚醛树脂粉 40—45%
成分总和为100%。
4.如权利要求2所述的一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮，其特征在于，所述硅灰石粉与蓝晶石粉重量之和占砂轮重量10.26－13.2%，按重量百分比计。
5.如权利要求1所述的一种低磨削烟尘的磨钢轨砂轮的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
配置磨料，将锆刚玉磨料、白刚玉磨料充分混合均匀；
配置结合剂，将硅灰石粉、蓝晶石粉、酚醛树脂粉以干法混合均匀；
混料，先用糠醛均匀湿润磨料，然后再加入结合剂，混合均匀，磨料与糠醛重量比为100:1；
成型，将混合料投入模具，在180℃条件下热压35—40分钟后脱模成型，得砂轮坯；
烘干，将所属砂轮坯在烘箱中硬化，经180℃保温5小时得到充分硬化，得砂轮成品。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: South Yangzhong Road, new science and Technology Park in Jiangsu province in 212212 town in Zhenjiang City Patentee after: Jiangsu Li River Abrasives Technology Co. Ltd. Address before: South Yangzhong Road, new science and Technology Park in Jiangsu province 212212 Ba Zhen Zhenjiang City No. 5 Patentee before: Zhenjiang Lihe Grinding Tool Co., Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Steel rail grinding wheel allowing less grinding smoke and dust and production method thereof Effective date of registration: 20200317 Granted publication date: 20160113 Pledgee: Bank of China Limited Yangzhong Branch Pledgor: JIANGSU NEW LIHE GRINDING TOOL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000785 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210312 Granted publication date: 20160113 Pledgee: Bank of China Limited Yangzhong Branch Pledgor: JIANGSU NEW LIHE GRINDING TOOL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000785 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A rail grinding wheel with low grinding dust and its preparation method Effective date of registration: 20210315 Granted publication date: 20160113 Pledgee: Bank of China Limited Yangzhong Branch Pledgor: JIANGSU NEW LIHE GRINDING TOOL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980001693 |