[发明专利]一种矿井提升机软磁闸瓦材料配方及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种闸瓦材料配方，具体涉及一种矿井提升机软磁闸瓦材料配方及其制作方法。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，人们对制动过程的安全性、可靠性和环保性有了越来越高的要求。传统的摩擦材料不能完全适应矿山机械各种复杂的工况，功能性摩擦材料不但有良好的物理机械性能和摩擦性能，还具有一些特异的效应（如：导磁、导电、发光等），可以弥补传统摩擦材料性能上的不足，是高性能摩擦材料的重要发展趋势，具有巨大的市场潜力。

传统的矿井提升机闸瓦大都采用石棉摩擦材料，由于导热性差、摩擦系数不稳定、制动噪声大、强致癌性等缺点，其逐渐被无石棉摩擦材料所取代。 但目前对于大多数矿井提升机无石棉闸瓦来说，在高速、重载等极端制动工况下，其组织成分极易在短时间内发生质变，从而导致制动器摩擦失效，酿成重大安全事故，给人们带来巨大的经济损失。

现有矿井提升机闸瓦工作环境中存在大功率电器设备，使其不可避免承受一定强度电磁场的影响，而相关资料已表明磁场也是摩擦学行为的重要影响因素之一，因此应该重视磁场对闸瓦摩擦磨损性能的影响。此外，由于磁场具有良好的可控性，若能充分利用磁场对制动摩擦行为的积极影响，并将其应用于对制动摩擦过程的主动控制，则可显著提高摩擦制动器的制动效能与可靠性，但由于现有闸瓦材料均为非金属、非铁磁性材料，使得对制动摩擦过程的磁场控制还不具备最基本的物质条件和技术基础。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿井提升机软磁闸瓦材料配方及其制作方法，该闸瓦材料耐热性好、摩擦磨损性能稳定，能较好适应矿井提升机高速、重载等极端制动工况，并具有新的功能性——磁性，可为将来发展磁场控制的摩擦制动技术奠定物质基础。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种矿井提升机软磁闸瓦材料配方，材料配方由以下重量份的组分组成：有机粘结剂10～20份、增强纤维15～50份、摩擦性能调节剂10～50份、填料3～10份、软磁性材料5～30份；

有机粘结剂是：酚醛树脂、改性酚醛树脂的一种或两种组合；

增强纤维是：玻璃纤维、海泡石纤维、针状硅灰石、纤维状水镁石、FKF纤维、硅酸铝纤维、岩棉、英特纤维ETF、芳纶纤维、碳纤维中的一种或者任意组合；

摩擦性能调节剂是：长石、重晶石、硅灰石、萤石、冰晶石、氧化铁、铬铁矿粉、氧化铝、锆英石、石英岩、刚玉、蛭石、沸石、石灰石、高岭土、硅藻土、白云石、铝矾土、石墨、二硫化钼、滑石、云母、硫化锑中的一种或者任意组合；

填料是：腰果壳油摩擦粉、丁腈橡胶粉、丁苯橡胶粉、轮胎粉、胺基酯、脱模剂、偶联剂中的一种或者任意组合；

软磁性材料是：镍锌铁氧体、锰锌铁氧体、锰铁氧体、镍铁氧体、锰镍铁氧体、铁硅铝软磁粉末、羟基铁粉、铁钴镍粉、Ni81Mo2坡莫合金粉末中的一种或者任意组合。

一种矿井提升机软磁闸瓦的制作方法，包括以下步骤：

A．将所有原材料在烘干箱中，在温度40℃干燥处理6小时；

B．将增强纤维制成短纤维；

C．将块状物料经过粉碎机处理，粉碎成细粉碎；

D．将物料投入到混料机中进行高速混合15-30min；

E．将混合后的物料放入模具内，在温度150℃-190℃条件下加压20MPa-30MPa，压制成型，脱模；

F．定型处理：夹板定位在160℃-200℃条件下进行定型热处理6小时，脱模。

本发明的有益效果是：在配合外加磁场作用下，矿井提升机软磁闸瓦表现出稳定的摩擦磨损性能及良好的耐热性和抗热衰退性，较好的适应了高速、重载等极端制动工况；添加的软磁性材料是强磁性物质，使提升机闸瓦在磁场作用下增大了摩擦系数和减小了磨损率，并使闸瓦具有较高的磁导率和磁感应强度，为制动摩擦过程的磁场控制提供了最基本的物质条件。利用磁场的可控性和其对制动摩擦行为的积极影响，将软磁闸瓦应用于对矿井提升机制动摩擦过程的主动控制，可实现摩擦制动器的制动效能与可靠性的显著提高。此外，矿井提升机软磁闸瓦制作方法相对简单，无需事先充磁，制动过程可通过外磁场调节磁性的大小来调节控制摩擦行为。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明。

本矿井提升机软磁闸瓦材料配方，材料配方由以下重量份的组分组成：有机粘结剂10～20份、增强纤维15～50份、摩擦性能调节剂10～50份、填料3～10份、软磁性材料5～30份；