專利名稱：鋼軌修磨專用砂輪的生產工藝方法
技術領域：
本發明涉及的是一種鋼軌修磨專用砂輪的生產工藝方法，屬于鋼軌修磨砂輪技術領域。
背景技術：
鋼軌修磨專用砂輪是在高速鐵路和客運專線鋼軌修磨專用列車上配套使用的專用砂輪。因其使用線速度高，磨削負荷大，要求砂輪強度高，安全可靠，并具有很高的耐磨性能。目前我國應用的多種鋼軌修磨方法中普遍使用的就是砂輪滾動打磨法。磨削設備多采用48頭鋼軌打磨機車和96頭鋼軌打磨機車，所用砂輪規格定型為小260螺紋聯接和O250無基體立磨用砂輪。然而，所磨鋼軌表面劃痕淺、鋒利程度低。耐磨性指標一磨削軌跡長度每片砂輪磨削60公里左右。隨著高速合金鋼軌品種的發展，對砂輪產品提出了更高的要求。砂輪熱處理過程中能耗大，砂輪在磨削發熱狀態下的抗張能力弱，砂輪使用安全系數小，砂輪的耐磨性差。
發明內容
本發明提出一種鋼軌修磨砂輪生產的新工藝方法，其目的旨在克服現有產品所存在的缺陷，降低砂輪熱處理過程中的能耗，提高砂輪在磨削發熱狀態下的抗張能力，有效提高砂輪使用安全系數，杜絕因砂輪破裂造成的設備和人身事故。同時，因為砂輪中殘存水份得到了徹底排除，砂輪的耐磨性會得到提高。 本發明的技術解決方案一種鋼軌修磨砂輪生產的方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟 —、原料干燥處理 在微波爐中，磨料顆粒物經100 13(TC的烘干；環氧氯丙烷改性酚醛樹脂粉經40 60°C的緩慢烘干；填料粉狀無機材料經IO(TC的緩慢烘干，緩慢烘干過程中，保持料層厚度不超過20mm，樹脂粉在微波爐內溫度要嚴格控制，避免樹脂粉出現軟化的現象，如在普通烘箱內干燥，中途還要翻動一次再烘干，保證水份重量低于0. 3%時結束干燥；
二、配制輔料 樹脂粉過100目篩，填料過60目篩，按如下比例配置輔料 環氧氯丙烷改性酚醛樹脂粉28 33 % ，黃鐵礦粉48 56 % ，冰晶石粉10 19 % ，碳化硅粉4 5 % ，氧化鈣粉2 8 % ; 在V形混料機內攪拌混制，直到均勻無結團顆粒存在為止；
三、混成型料 配置磨料和輔料，磨料64 70%，輔料30 36%，磨料倒入逆流混料機中，用糠醛濕潤，加入結合劑輔料，混勻；
四、全熱壓成型 在樹脂固化溫度18(TC條件下熱壓成型，壓力保持在砂輪單位端面面積20 30MPa，熱25 30分鐘，為節約能源，可采用多片集中熱壓和多層熱壓的壓機；
五、硬化 終溫18(TC，保溫5 6小時，使砂輪內部樹脂充分硬化，達到內外一致的硬度；
六、精加工 加工外圓至標準規定的同軸度；加工砂輪使用端面至規定的平行度，并讓磨粒整齊地露出表面；
七、成品檢驗 按企業標準對砂輪進行外觀、靜平衡、強度試驗、硬度、尺寸和形狀位置精度六項質量檢查，合格者密封包裝入庫。 本發明的優點采用微波加熱新技術，降低砂輪熱處理過程中的能耗，提高砂輪在磨削發熱狀態下的抗張能力，有效提高砂輪使用安全系數，杜絕因砂輪破裂造成的設備和人身事故。同時，因為砂輪中殘存水份得到了徹底排除，砂輪的耐磨性會得到提高，從而縮小砂輪與進口產品之間的磨削性能差距。運用多層多片18(TC全熱壓新工藝后，砂輪密度可從2. 7克/立方厘米提高到3. 2克/立方厘米以上，耐磨性能有較大的提高。同時，克服了全熱壓周期長的工藝缺陷，能降低砂輪硬化過程中的電能消耗。產品的內在質量提高，可同時解決砂輪內在應力的消除、抵抗磨削區高溫對砂輪的損害、提高砂輪密度、熱強度，從而提高砂輪的安全性、可靠性和耐用性。生產過程中不產生廢氣和廢水，廢渣90%回收利用，精加工磨下粉由櫃式除塵器回收，收集后交由市廢棄物處理中心處理。
附圖1是本發明的生產工藝流程。
具體實施方式
實施例 為鋼種為PD3的60公斤鋼軌修磨設計的鋼軌修磨專用砂輪 36-260X85X152.4 ZA14T6B 50m/s_Q/321182 BDJ 001-2009 按上述規定的工藝和專用配方，采用了環氧氯丙烷改性酚醛樹脂粉作為粘結劑，
原料準備工序所有原材料經過微波爐烘干，水份含量達到0. 3%以下，在全熱壓機內保持
25MPa/cm3砂輪面積的熱壓30分鐘，經硬化、表面精加工和檢驗工序后出廠。 砂輪密度3. 21克/立方厘米；氣孔率11% ;砂輪回轉速度達到94m/s而不破裂，
超過1. 8倍于使用速度的安全使用系數；砂輪硬度達到T級，符合設計要求；靜平衡檢查，
全部砂輪固有的靜不平衡值低于36克，嚴于按國家標準規定的47克25%以上。外觀和尺
寸符合標準規定要求，平行度誤差小于0. 4mm，同軸度誤差小于0. 5mm. 成批成品砂輪到湖北孝感地區京廣線上，對PD3等鋼種的60公斤鋼軌進行修磨。 所用磨削設備為PSM-48型鋼軌打磨機車，所選取的磨削參數為砂輪主軸轉速
3630rpm，實際使用線速度達到50m/s，磨削負荷1100 2000N ;打磨車行走速度為12
16km/h，即3. 3 4. 4m/s. 通過25天的實際使用，雙方得出如下磨削試驗結論 1 、鎮江市礪河磨具有限公司的磨鋼軌砂輪在長時間使用中安全可靠，無論在外觀質量、內在質量上都能滿足客戶的要求。 2、打磨后的鋼軌表面白亮，無燒傷，從而能提高鋼軌使用壽命。在打磨中由于砂輪的高效率及獨特材料而相對煙塵較小，對環境較為有利。 3、砂輪打磨達到2. 07遍公里/毫米，整片砂輪按60毫米有效厚度計可打磨124. 2遍公里/片，已超過國外砂輪98. 6遍公里/片的數據約25%，因而屬領先水平。
權利要求
鋼軌修磨專用砂輪的生產工藝方法，其特征是該方法包括如下工藝步驟一、原料干燥處理，在微波爐中，磨料顆粒物經100℃～130℃的烘干；環氧氯丙烷改性酚醛樹脂粉經40℃～60℃的緩慢烘干；填料粉狀無機材料經100℃的緩慢烘干，緩慢烘干過程中，保持料層厚度不超過20mm，樹脂粉在微波爐內溫度要嚴格控制，避免樹脂粉出現軟化的現象，如在普通烘箱內干燥，中途還要翻動一次再烘干，保證水份重量低于0.3％時結束干燥；二、配制輔料，樹脂粉過100目篩，填料過60目篩，按如下比例配置輔料環氧氯丙烷改性酚醛樹脂粉28％～33％，黃鐵礦粉48％～56％，冰晶石粉10％～19％，碳化硅粉4％～5％，氧化鈣粉2％～8％；在V形混料機內攪拌混制，直到均勻無結團顆粒存在為止；三、混成型料，配置磨料和輔料，磨料64％～70％，輔料30％～36％，磨料倒入逆流混料機中，用糠醛濕潤，加入結合劑輔料，混勻；四、全熱壓成型，在樹脂固化溫度180℃條件下熱壓成型，壓力保持在砂輪單位端面面積20MPa～30MPa，熱25分鐘～30分鐘，為節約能源，采用多片集中熱壓和多層熱壓的壓機；五、硬化，終溫180℃，保溫5小時～6小時，使砂輪內部樹脂充分硬化，達到內外一致的硬度；六、精加工，加工外圓至標準規定的同軸度；加工砂輪使用端面至規定的平行度，并讓磨粒整齊地露出表面；七、成品檢驗，按企業標準對砂輪進行外觀、靜平衡、強度試驗、硬度、尺寸和形狀位置精度六項質量檢查，合格者密封包裝入庫。
全文摘要
本發明是鋼軌修磨專用砂輪的生產工藝方法，工藝步驟包括原料干燥處理；配制輔料；混成型料；全熱壓成型；硬化；精加工；成品檢驗。優點降低砂輪熱處理過程中的能耗，提高砂輪在磨削發熱狀態下的抗張能力，有效提高砂輪使用安全系數，杜絕因砂輪破裂造成的設備和人身事故，縮小了砂輪與進口產品之間的磨削性能差距。砂輪密度可從2.7克/立方厘米提高到3.2克/立方厘米以上，耐磨性能有較大的提高。克服了全熱壓周期長的工藝缺陷，能降低砂輪硬化過程中的電能消耗。解決砂輪內在應力的消除、抵抗磨削區高溫對砂輪的損害、提高砂輪密度、熱強度，可靠性和耐用性好。生產過程中不產生廢氣和廢水，廢渣90％回收利用，無污染。
文檔編號B24D18/00GK101716753SQ20091026473
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者于延如, 仲懷春 申請人:鎮江市礪河磨具有限公司