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CN108098605A - 一种钢轨打磨列车专用砂轮及其制备方法 - Google Patents

一种钢轨打磨列车专用砂轮及其制备方法 Download PDF

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CN108098605A CN201711489160.7A CN201711489160A CN108098605A CN 108098605 A CN108098605 A CN 108098605A CN 201711489160 A CN201711489160 A CN 201711489160A CN 108098605 A CN108098605 A CN 108098605A
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王新发
刘小伟
田伟
李新来
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Abstract

本发明涉及一种钢轨打磨列车专用砂轮及其制备方法，它是由如下原料制成：锆刚玉、棕刚玉、酚醛树脂、偶联剂、冰晶石、硫化铁粉、氧化镁、氧化钙和空心玻璃球；所述的钢轨打磨列车专用砂轮的制备方法，包括以下步骤：首先按照上述配比称取锆刚玉、棕刚玉、酚醛树脂、偶联剂、冰晶石、硫化铁粉、氧化镁、氧化钙和空心玻璃球，再加入粘结剂，混合2～3小时，过200～300目筛，获得成型料；然后将成型料压制成型、干燥、烧结、加工检验：将烧结后的砂轮坯体在车床和磨床上加工，检验合格后包装、入库，制得成品；该砂轮能够有效地提高其强度、自锐性能和磨削性能，从而相应提高了其切割的稳定性和切割效率。

Description

一种钢轨打磨列车专用砂轮及其制备方法
技术领域
本发明属于砂轮制造技术领域，具体涉及一种钢轨打磨列车专用砂轮及其制备方法。
背景技术
公知的，公知的，钢轨是轨道交通的基础工程，钢轨在客运专线、客货线、重载铁路线及城市轨道线运输中经过长时间使用会出现侧磨、疲劳和波磨等缺陷。目前国内铁路工务部门关于钢轨的维护，普遍采用大型养路打磨列车进行打磨作业。打磨列车普遍在野外作业，其环境相对恶劣，对打磨列车专用砂轮的要求也较为苛刻；目前，由于国内的砂轮企业在技术、工艺等方面均存在一定不足，因此，国内生产的用于打磨列车的专用砂轮主要采用热压工艺，其生产效率较低，而且其自锐性能与耐磨性也都相对不高；此外，在打磨过程中，现有的砂轮还有可能会导致钢轨因温度过高而出现氧化烧伤或裂纹等损伤，因此，如何提高砂轮的生产效率，保障其在打磨钢轨过程中的稳定性、打磨效率和耐用度就成为了砂轮制造中的一个重要研究课题。
关于钢轨打磨列车专用砂轮称谓，行业也有称作为磨石。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种钢轨打磨列车专用砂轮及其制备方法，所述的砂轮配方及工艺能够有效的提高其生产效率、自锐性能和磨削性能，从而相应提高了其钢轨打磨的稳定性和工作效率。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉60~75、棕刚玉4~6、酚醛树脂8~12、偶联剂0.5~2、冰晶石0.5~3.5、硫化铁粉5~9、氧化镁1~4、氧化钙1~4和空心玻璃球1~3。
根据上述的钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉60~70、棕刚玉5~6、酚醛树脂8~10、偶联剂1.5~2、冰晶石0.5~2、硫化铁粉5~7、氧化镁1~3、氧化钙3~4和空心玻璃球1~2。
根据上述的钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉70~75、棕刚玉4~5、酚醛树脂10~12、偶联剂0.5~1.5、冰晶石2~3.5、硫化铁粉7~9、氧化镁3~4、氧化钙1~3和空心玻璃球2~3。
根据上述的钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉70、棕刚玉5、酚醛树脂10、偶联剂1、冰晶石2、硫化铁粉5、氧化镁2、氧化钙3和空心玻璃球2。
根据上述的钢轨打磨列车专用砂轮，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
根据上述的钢轨打磨列车专用砂轮，所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
粒度F14~F40是指粒度为425μm以上的磨料，F20是指粒度为850μm的磨料。
根据上述的钢轨打磨列车专用砂轮的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取锆刚玉、棕刚玉、酚醛树脂、偶联剂、冰晶石、硫化铁粉、氧化镁、氧化钙和空心玻璃球，再加入原料总重量的1~2％粘结剂，混合2～3小时，过200～300目筛，获得成型料；
（2）压制：将成型料均匀投入模具内并刮平，置入液压机定模冷压，压力为15N/mm2～25N/mm2，压制5～30秒，出模后得砂轮坯体；
（3）干燥：将将砂轮坯体在15℃～25℃室温干燥6～8h；
（4）固化：将干燥后的坯体放入烘干炉内固化，以2～3℃/min升温至110℃，保温1～3h，再以2℃/min升温至160℃～180℃，保温2～4h，自然冷却至室温，取出；
（5）检验：将固化后的砂轮检验合格后包装、入库，制得成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明所述的钢轨打磨列车专用砂轮不但强度好，不易破碎，而且其自锐性能和磨削性能较好；所述的砂轮能够与国内外打磨列车配套使用，其不但打磨效率高，消耗小，不损伤钢轨，而且其钢轨打磨面的质量能够完全符合铁道部标准，同时其生产效率高。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉60~75、棕刚玉4~6、酚醛树脂8~12、硅烷类偶联剂0.5~2、冰晶石0.5~3.5、硫化铁粉5~9、氧化镁1~4、氧化钙1~4和空心玻璃球1~3；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
所述的钢轨打磨列车专用砂轮的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取锆刚玉、棕刚玉、酚醛树脂、偶联剂、冰晶石、硫化铁粉、氧化镁、氧化钙和空心玻璃球，再加入原料总重量的1~2％粘结剂，混合2～3小时，过200～300目筛，获得成型料；
（2）压制：将成型料均匀投入模具内并刮平，置入液压机定模冷压，压力为15N/mm2～25N/mm2，压制5～30秒，出模后得砂轮坯体；
（3）干燥：将将砂轮坯体在15℃～25℃室温干燥6～8h；
（4）固化：将干燥后的坯体放入烘干炉内固化，以2～3℃/min升温至110℃，保温1～3h，再以2℃/min升温至160℃～180℃，保温2～4h，自然冷却至室温，取出；
（5）检验：将固化后的砂轮检验合格后包装、入库，制得成品。
实施例2：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉70、棕刚玉5、酚醛树脂10、硅烷类偶联剂1、冰晶石2、硫化铁粉5、氧化镁2、氧化钙3和空心玻璃球2；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
所述的钢轨打磨列车专用砂轮的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取锆刚玉、棕刚玉、酚醛树脂、偶联剂、冰晶石、硫化铁粉、氧化镁、氧化钙和空心玻璃球，再加入原料总重量的1％粘结剂，混合3小时，过200目筛，获得成型料；
（2）压制：将成型料均匀投入模具内并刮平，置入液压机定模冷压，压力为15N/mm2，压制10秒，出模后得砂轮坯体；
（3）干燥：将将砂轮坯体在25℃室温干燥6h；
（4）固化：将干燥后的坯体放入烘干炉内固化，以2℃/min升温至110℃，保温2h，再以2℃/min升温至170℃，保温3h，自然冷却至室温，取出；
（5）检验：将固化后的砂轮检验合格后包装、入库，制得成品。
实施例3：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉60、棕刚玉6、酚醛树脂12、硅烷类偶联剂1.5、冰晶石3.5、硫化铁粉6、氧化镁4、氧化钙4和空心玻璃球3；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例4：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉75、棕刚玉4、酚醛树脂12、硅烷类偶联剂0.5、冰晶石3.5、硫化铁粉5、氧化镁4、氧化钙4和空心玻璃球1；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例5：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉63、棕刚玉5.2、酚醛树脂9、硅烷类偶联剂1.8、冰晶石0.8、硫化铁粉8、氧化镁3、氧化钙1和空心玻璃球1.6；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例6：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉68、棕刚玉4.6、酚醛树脂10、硅烷类偶联剂1.8、冰晶石1.5、硫化铁粉6、氧化镁3、氧化钙2和空心玻璃球3；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例7：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉63、棕刚玉5.3、酚醛树脂10、硅烷类偶联剂1.2、冰晶石1.5、硫化铁粉6、氧化镁2、氧化钙3和空心玻璃球2；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例8：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉70、棕刚玉5.8、酚醛树脂9、硅烷类偶联剂1、冰晶石2.5、硫化铁粉6、氧化镁2、氧化钙3和空心玻璃球1.5；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例9：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉75、棕刚玉5.6、酚醛树脂10.5、硅烷类偶联剂2、冰晶石1.5、硫化铁粉6.5、氧化镁2.5、氧化钙3.5和空心玻璃球2；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例10：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉66、棕刚玉6、酚醛树脂8.5、硅烷类偶联剂1.5、冰晶石3.5、硫化铁粉7、氧化镁3、氧化钙4和空心玻璃球2；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例11：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉72、棕刚玉4.8、酚醛树脂11、硅烷类偶联剂1.2、冰晶石3.2、硫化铁粉8、氧化镁3、氧化钙3.6和空心玻璃球2.4；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
实施例12：
本发明提供了一种钢轨打磨列车专用砂轮，它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉75、棕刚玉5、酚醛树脂10、硅烷类偶联剂1、冰晶石1.5、硫化铁粉7、氧化镁3、氧化钙2和空心玻璃球3；所述锆刚玉为粒度F14~F40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料，钢轨打磨列车专用砂轮的制备原料中其他粉料的粒度为200目。
本实施例的制备方法与实施例2相同。
本试验对实施例1~12所得的砂轮进行了磨削性能检测。以打磨列车专用砂轮试验台进行仿真打磨，磨削U71Mn钢轨，砂轮转速：50m/s，磨削量：0.05mm，试验效果如下表：
表1 砂轮打磨测试结果
项目 粗糙度（μm） 烧伤 寿命（h）
进口树脂打磨砂轮 ≤5.0 无发蓝现象 75
实施例3 ≤5.0 无发蓝现象 79
实施例6 ≤5.0 无发蓝现象 85
实施例9 ≤5.0 无发蓝现象 78
其余实施例，其砂轮磨削粗糙度、效果、效率、寿命均达到或接近进口打磨车专用树脂砂轮。实施例1~12生产工艺相比较热压生产模式可以提高生产效率30%~50%。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢轨打磨列车专用砂轮，其特征在于它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉65~75、棕刚玉4~6、酚醛树脂8~12、偶联剂0.5~2、冰晶石0.5~3.5、硫化铁粉5~9、氧化镁1~4、氧化钙1~4和空心玻璃球1~3。
2.根据权利要求1所述的钢轨打磨列车专用砂轮，其特征在于它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉65~70、棕刚玉5~6、酚醛树脂8~10、偶联剂1.5~2、冰晶石0.5~2、硫化铁粉5~7、氧化镁1~3、氧化钙3~4和空心玻璃球1~2。
3.根据权利要求1所述的钢轨打磨列车专用砂轮，其特征在于它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉70~75、棕刚玉4~5、酚醛树脂10~12、偶联剂0.5~1.5、冰晶石2~3.5、硫化铁粉7~9、氧化镁3~4、氧化钙1~3和空心玻璃球2~3。
4.根据权利要求1所述的钢轨打磨列车专用砂轮，其特征在于它是由如下重量份的原料制成：锆刚玉70、棕刚玉5、酚醛树脂10、偶联剂1、冰晶石2、硫化铁粉5、氧化镁2、氧化钙3和空心玻璃球2。
5.根据权利要求1所述的钢轨打磨列车专用砂轮，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
6.根据权利要求1所述的钢轨打磨列车专用砂轮，其特征在于：所述锆刚玉为粒度F14~40之间的混合磨料，棕刚玉为粒度F20的磨料。
7.根据权利要求1所述的钢轨打磨列车专用砂轮的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）按照上述配比称取锆刚玉、棕刚玉、酚醛树脂、偶联剂、冰晶石、硫化铁粉、氧化镁、氧化钙和空心玻璃球，再加入原料总重量的1~2％粘结剂，混合2～3小时，过200～300目筛，获得成型料；
（2）压制：将成型料均匀投入模具内并刮平，置入液压机定模冷压，压力为15N/mm2～25N/mm2，压制5～30秒，出模后得砂轮坯体；
（3）干燥：将将砂轮坯体在15℃～25℃室温干燥6～8h；
（4）固化：将干燥后的坯体放入烘干炉内固化，以2～3℃/min升温至110℃，保温1～3h，再以2℃/min升温至160℃～180℃，保温2～4h，自然冷却至室温，取出；
（5）检验：将固化后的砂轮检验合格后包装、入库，制得成品。
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