專利名稱：機車輪緣固體潤滑材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種固體潤滑材料，它屬于鐵路機車車輛輪緣的潤滑技術(shù)。
長期以來，機車及車輛輪緣磨損是我國鐵路運輸生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵之一，由于列車重量和牽引速度的增長和提高，特別是使用淬火鋼軌和水泥軌枕的情況下，更加速了機車輪緣的磨損。由鐵道部研究院研制公開了一種HB-1型機車輪緣潤滑裝置，于1990年通過部級鑒定。該裝置是采用液體油脂潤滑，但存在許多缺陷，潤滑裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。主要由控制電路、壓力空氣、油缸、油管及噴油咀等組成。在機車行駛中經(jīng)常發(fā)生故障，另外靠壓力空氣通過噴油咀向輪緣噴油，由于車輪高速回轉(zhuǎn)的離心作用，油很難準(zhǔn)確噴到固定位置上，并難以形成連續(xù)性油膜，故輪緣仍受到載擠而使壽命非常短。另外向輪緣噴液體潤滑油不但成本高，浪費大，且污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的在于避免上述技術(shù)中的不足之處，而提供一種固體潤滑材料，從而可解決輪緣的嚴重磨損，降低了成本，且不污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到固體潤滑材料，它由石墨、二硫化鉬、石油焦或瀝清焦復(fù)合而成，其配比為石墨取80-85%，二硫化鉬取3-5%，石油焦或瀝清焦取10-15%，經(jīng)混合、熱擠壓低溫焙燒1300℃，保溫8-12小時，高溫焙燒2700℃，保持18-24小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此材料作為潤滑材料骨架，經(jīng)清洗、烘干將銅合金或巴氏合金，或?qū)⒕鬯姆蚁腋∫汉退Ａ?，或?qū)⒏男苑尤渲B在碳-石墨化多孔性毛坯內(nèi)，放入浸滲釜內(nèi)，經(jīng)抽真空、加壓保持2-8小時，關(guān)閉熱源，取出制品，形成了春秋季、冬季、夏季用的潤滑材料。
本發(fā)明通過上述措施與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點潤滑裝置將固體材料壓向輪緣，在摩擦表面形成垂直的壓力，當(dāng)車輪飛速回轉(zhuǎn)時，固體潤滑材料受到強烈損傷而產(chǎn)生微小的破裂，一方面向輪緣表面轉(zhuǎn)移、粘結(jié)，另一方面向自身的潤滑材料吸附著微型的潤滑粒子在輪軌之間滾動，隨著摩擦速度的增加，潤滑膜形成的越快，摩擦系數(shù)隨速度增加摩擦系數(shù)減小，又由于磨擦熱，促進了固體潤滑劑與周圍氣氛的反應(yīng)，起到分解變質(zhì)作用，增加了與金屬的化學(xué)親和性，石墨和二硫化鉬結(jié)晶構(gòu)造各向異性，垂直于輪緣表面上是極其堅硬的能夠嵌入金屬中去，嵌入后的固體潤滑劑作為核心來凝聚，于是形成連續(xù)性涂膜。根據(jù)上述原理，固體潤滑材料與傳統(tǒng)的油膜相比它的效果十分明顯。
a、輪緣在高速反復(fù)沖擊、擠壓、扭曲、滾動中可大大減少磨擦。
b、由于固體潤滑材料直接粘附在輪緣表面上，不受高速回轉(zhuǎn)離心力的作用而將潤滑膜拋出，同時不粘結(jié)灰塵和雜質(zhì)，潤滑性能穩(wěn)。
c、固體潤滑材料比液體油脂潤滑承載力大。
d、不污染環(huán)境，節(jié)約能源，成本低。
下面參照附圖，結(jié)合實施例對本發(fā)明予以詳細說明

圖1是本發(fā)明的工作示意圖;
圖2是現(xiàn)有技術(shù)HB-1型輪緣噴油裝置示意圖;
圖3是適用于冬季的用金屬浸滲碳-石墨化多孔性毛坯的工藝流程;
圖4是適用于春秋季的用熱固性酚醛樹脂或呋喃、環(huán)氧樹脂浸滲碳-石墨化多孔性毛坯的工藝流程;
圖5是適用于夏季的用熱塑性聚四氟乙烯懸浮液體浸滲碳-石墨化多孔毛坯的工藝流程。
參照圖中標(biāo)號車輪輪緣(1)，軸頸(2)，車輪踏面(3)，軸微身(4)，傳動齒輪(5)，固體潤滑裝置(6)，噴油裝置(7)。
參照圖3實施例1取石墨85%、二硫化鉬5%、石油焦或瀝清焦10%，經(jīng)混合后，再熱擠壓以低溫1300℃焙燒，保持8小時，高溫2700℃焙燒，保持18小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此作為骨架，再清洗、烘干150℃保持1小時，放入浸滲釜內(nèi)密封，抽真空，真空度在120mm水銀柱，保持2小時，再將熔化好的銅合金或巴氏合金，溫度需要≥1100℃和≥350℃壓入浸滲釜內(nèi)，將截止閥關(guān)閉，然后通入壓力空氣，壓力為100Kgf/平方厘米，保持8小時，關(guān)閉熱源，取出制品、空冷，即可制成適合于冬季用的潤滑材料。
參照圖4實施例2取石墨85%、二硫化鉬5%、石油焦成瀝清焦10%，經(jīng)混合后，再熱擠壓以低溫1300℃焙燒，保持8小時，高溫2700℃焙燒，保持18小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此材料作為骨架，再清洗、烘干150℃，保持1小時，放入浸滲釜內(nèi)，再將熱固性酚醛樹脂或呋喃、環(huán)氧樹脂，放入浸滲釜內(nèi)，抽真空，真空度在70mm水銀柱，保持1小時，然后加熱200℃，再通入壓力空氣，壓力為5Kgf/平方厘米，保持4小時，關(guān)閉熱源，取出制品，即可制成適用于春秋季用的潤滑材料。
參照圖5實施例3取石墨85%、二硫化鉬5%、石油焦或瀝清焦10%，經(jīng)混合后，再熱擠壓以低溫1300℃焙燒，保持8小時，高溫2700℃焙燒，保持18小時，形成碳-石墨化多孔性毛坯，以此材料作為骨架，經(jīng)清洗、烘干150℃，保持1小時，放入浸滲釜內(nèi)，抽真空，真空度在100mm水銀柱，保持2小時，再將熱塑性聚四氟乙烯懸浮液攪拌后放入浸滲釜內(nèi)，通入壓力空氣，壓力為10Kgf/平方厘米，保持4-6小時，取出后烘干250℃，加壓5Kgf/平方厘米，保持2小時，再放入燒結(jié)爐內(nèi)塑化400℃，保持1小時，即可形成夏季使用的潤滑材料。
權(quán)利要求
1.一種固體潤滑材料，它由石墨、二硫化鉬、石油焦或瀝清焦復(fù)合成而，其配比為石墨取80-85%，二硫化鉬3-5%，石油焦或瀝清焦取10-15%，經(jīng)混合、熱擠壓低溫焙燒1300℃，保溫8-12小時，高溫焙燒2700℃，保持18-24小時，形成碳--石墨化多孔性毛坯，以此材料作為潤滑材料骨架，經(jīng)清洗、烘干浸滲銅合金或巴氏合金，或浸滲熱塑料聚四氟乙烯懸浮液和水玻璃，或浸滲改性酚醛樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體潤滑材料，其特征在于將毛坯清洗、烘干保持1小時，放入浸滲釜內(nèi)密封抽真空，真空度在120mm水銀柱，保持2小時，將銅合金或巴氏合金溶化后壓入釜內(nèi)，通過入壓力空氣為100Kgf/平方厘米，保持6-8小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體潤滑材料，其特征在于將毛坯清洗、烘干保持1小時，放入浸滲釜內(nèi)密封抽真空，真空度在70mm水銀柱，再加熱到200℃，通入壓力空氣為5Kgf/平方厘米，保持2-4小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體潤滑材料，其特征在于將熱塑性聚四氟乙烯懸浮液進行攪拌，將毛坯清洗、烘干保持1小時，放入浸滲釜內(nèi)抽真空，真空度在100mm水銀柱，保持2小時，將聚四氟乙烯抽入釜內(nèi)，通入壓力空氣為10Kgf/平方厘米，保持4-6小時，取出后烘干250℃，加壓5Kgf/平方厘米，保持2小時，再放入燒結(jié)爐內(nèi)塑化400℃，保持1小時。
全文摘要
機車輪緣固體潤滑材料是由石墨、二硫化鉬、石油焦或瀝青焦復(fù)合而成，經(jīng)加熱混合、熱擠壓、低溫焙燒及高溫石墨化，制成碳——石墨化多孔性毛坯。以此材料作為骨架，經(jīng)浸滲銅合金或巴氏合金或熱固性樹脂材料或聚四氟乙烯后形成，具有強度高、耐磨性好、潤滑效果顯著的碳——石墨固體潤滑復(fù)合材料。該復(fù)合材料可在金屬凸凹表面上，形成連續(xù)性的潤滑薄膜，使磨擦偶件分開，輪軌磨耗減少，該材料與油脂潤滑相比，既不污染環(huán)境，又節(jié)約能源，在-65℃～280℃范圍內(nèi)可得到充分潤滑。
文檔編號C10M103/02GK1077483SQ9310488
公開日1993年10月20日 申請日期1993年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月11日
發(fā)明者張忠惠 申請人:哈爾濱鐵路局哈爾濱科學(xué)技術(shù)研究所