[发明专利]一种转辙机用铜基粉末冶金离合器摩擦片及其制造方法

说明书

本发明公开了一种转辙机用铜基粉末冶金离合器摩擦片及其制造方法，摩擦层的组分包括：电解铜粉、铁粉、锡粉、锰粉、莫来石、二硫化钼、二氧化硅、鳞片石墨、人造石墨。其制造方法为首先称取适量原材料，将其置于混料机中进行混料。将混合均匀的粉料置于事先经过镀铜处理的钢芯板上冷压成型，然后加压烧结，随炉冷却后便得到成品。本发明制造的摩擦片经MM‑1000Ⅲ型摩擦磨损试验机测试以及转辙机上整机测试，摩擦磨损性能优异、制动性能稳定、安全系数高、绿色环保、性价比高、在高湿度（≥90%）环境和极端温度（‑40℃～+70℃）环境下具有极好的耐久性和可靠性。

技术领域

本发明涉及交通材料技术领域，尤其是关于一种转辙机用铜基粉末冶金离合器摩擦片及其制造方法。

背景技术

轨道交通（国家铁路系统、城际轨道交通和城市轨道交通）具有运量大、速度快、班次密、安全舒适、准点率高、全天候、运费低和节能环保等优点。随着我国轨道交通的快速发展，人们越来越重视轨道交通的安全性和舒适性。转辙机是轨道信号的基础设备，用于完成道岔的转换和锁闭，为轨道交通提供安全保障并提高运输效率，其工作的稳定性和可靠性对于轨道交通而言显得尤为重要。

转辙机用摩擦联结器是转辙机内动力传递的关键部件，将电机输入经转换后的扭矩传递至动力输出机构，转辙机在转换道岔过程中，若道岔遇到障碍物导致外部阻力过大不能密贴时，则摩擦联结器会进入摩擦状态对转辙机进行保护；若摩擦联结器的摩擦扭矩过小，无法克服道岔阻力转换道岔。所以摩擦联结器所提供的摩擦限制力的稳定性，对转辙机工作的可靠性具有决定性作用，而摩擦片的摩擦磨损性能则决定了减速器制动过程中摩擦限制力的稳定性。目前转辙机用铜基粉末冶金离合器摩擦片主要存在的问题是：摩擦因数稳定性低、磨损率高、使用寿命短。

粉末冶金摩擦材料指的是采用金属粉末或金属粉末和非金属粉末的混合物作为原料，经过压制成型、加压烧结而制成的一类金属基复合摩擦材料，具有导热性好、抗剪切强度高和使用寿命长等优点。采用粉末冶金法能制备普通熔炼工艺无法制备的一些具有特殊性能的材料。金属铜具有组织均匀、导热性好、耐磨性高、摩擦因数稳定等优点，能够提高摩擦材料的强度和摩擦磨损性能。二硫化钼和鳞片石墨作为润滑组元，能够降低其余组元之间的摩擦力，提升摩擦材料的整体性。莫来石的晶粒较细小且呈长柱状，能够增强压制过程中粉末的流动性，提高摩擦材料在高低温和高湿度环境中的抗粘结性能和耐磨性。

本发明电动转辙机用铜基粉末冶金离合器摩擦片是将基体材料、摩擦组元、润滑组元进行配方设计，并通过冷压成型、加压烧结的方式制造而成。可以解决转辙机用摩擦片摩擦系数稳定低、环境适应性差、磨损量大、价格昂贵等问题。

发明内容

本发明提供了一种转辙机用铜基粉末冶金离合器摩擦片及其制造方法，采用液压机冷压成型，经过加压烧结、随炉冷却及机械加工等工艺路线制造而成。

为解决上述问题，本发明的技术方案是通过这样实现的：

本发明涉及一种转辙机用铜基粉末冶金离合器摩擦片，其特征在于：其组分为电解铜粉、铁粉、锡粉、锰粉、莫来石、二硫化钼、二氧化硅、鳞片石墨、人造石墨；所述各组分的质量分数（%）为：

电解铜粉： 55～65；铁粉： 10～20；锡粉： 0.5～1.5；锰粉：4～6份；

莫来石： 3～5；二硫化钼： 3～7；二氧化硅： 1～4；

鳞片石墨： 4～12；人造石墨： 1～5。

所述的电解铜粉粒度为10-35 µm，纯度为99.0 wt%。

所述的铁粉粒度为20-45 µm，纯度为99.5 wt%。

所述的锡粉粒度为20-45 µm，纯度为99.0 wt%。

所述的锰粉粒度为10-48 µm。

所述的莫来石粒度为200-300 µm。