[发明专利]一种高铁磨轮及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高铁磨轮及其制备方法，属于磨料磨具制造的技术领域。本发明的高铁磨轮及其制备方法，高铁磨轮的制备方法，包括配料、布料、钎焊烧结、铰孔、喷漆、开刃以及矫正动平衡。钎焊烧结在真空条件下于1000～1090℃进行，并且采用的合金粉末钎料的组成为31～35wt％的Ni、23～25wt％的Mn、1.25～2.5wt％的Si、0.30～1.0wt％的B、1.0～1.5wt％的Fe、1.0～5.0wt％的Cr，余量为Cu，磨料为金刚石颗粒与碳化硅的复合磨料。本发明的高铁磨轮采用的合金粉末钎料不含有稀缺金属W、Co以及贵重金属成分，成本较低，而且钎焊烧结温度较低对金刚石颗粒的热损伤小，且浸润性好、热膨胀系数较低，能够对复合磨料形成良好的把持力，有利于充分发挥磨料的磨削作用，显著提高了使用寿命。

技术领域

本发明涉及磨料磨具制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高铁磨轮及其制备方法。

背景技术

1964年日本建成运营的东海道新干线铁路系统世界上第一条正真能让高速列车长期安全稳定运行的商用高速铁路(简称高铁)。随后法国、意大利、德国纷纷修建高速铁路。2008年8月1日，时速350公里的京津城际高速铁路开通运营，开创了我国高铁的新纪元。

为了保证高铁轨道线路的平顺性、稳定性和安全性，我国高铁的不少轨道系统采用了德国联邦铁路公司开发的无砟轨道系统，在无砟轨道系统中钢轨是铺设在经过机床(大型角磨机)精确打磨的轨道板——博格板上。博格板是博格板式无砟轨道系统的核心部件，博格板的长、宽、高误差都有严格的控制范围。博格板全部铺设完成后，钢轨就被直接固定在博格板上。

与普通有砟轨道相比，线路平顺性、稳定性、安全性都大大提高，从而能够满足列车高速行驶的需要，同时还能明显降低列车行驶产生的噪音。在施工中，需要使用数控磨床对博格板承轨台进行机械加工，以达到极好的精度。加工博格板的数控磨床最初采用的是电镀磨轮，但电镀磨轮的使用寿命、加工效率和成品率均较差。为了提高磨轮效率、使用寿命以及加工精度，丹阳华昌工具有限公司开发了钎焊金刚石磨轮，通过在磨轮钢基体表面上涂覆金刚石磨料，然后采用真空钎焊或真空钎焊工艺加工而成，该工艺具有结合强度高、磨料合理出露、耐磨性好等的特点，获得了市场的广泛好评，而且基于该技术的发明专利申请CN201010256554.X于2012年5月30日获得授权。

截至2017年末，中国投入运营的高速铁路已达2.52万公里，占世界高速铁路总里程的60％以上，成为世界上唯一的高铁成网运行的国家。中国已成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。随着高铁运营里程的不断增加，为了降低成本，对加工用的钎焊金刚石磨轮的性能也提出了更高的要求，需要进一步提高磨轮的使用寿命。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高铁磨轮及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种高铁磨轮的制备方法。

本发明的高铁磨轮的制备方法，包括以下步骤：

1)配料：将磨料和合金粉末钎料采用三维混料机混合均匀预混制成成型料，所述磨料由金刚石颗粒和碳化硅颗粒组成；

2)布料：调整好工装模具，首先放置好钢基体，然后投放成型料，组装到成型夹具中得到磨轮毛坯；所述钢基体由圆柱基体和与所述圆柱基体同轴设置且位于所述圆柱体上的圆台基体组成，所述圆台基体的顶面直径小于所述圆柱基体的横截面直径，所述圆台基体的底面直径大于所述圆柱基体的横截面直径，所述圆柱基体和圆台基体的中心加工有中心孔；所述圆柱基体和圆台基体的侧表面上均设置有磨料工作层；

3)钎焊烧结：将磨轮毛坯组装在模框中，在抽真空气氛中进行钎焊烧结，钎焊温度为1000～1090℃；

4)铰孔：将钎焊后的磨轮固定在夹具上，以中心孔定对孔径进行矫正；