一種礦用單軌吊設備緊急制動用摩擦材料制造技術

本發明專利技術涉及一種銅基合金包覆的碳化硅材料及其作為制動材料的應用。礦井單軌吊車是井下作業中用于物料和人力運輸的主要手段，其制動系統主要通過制動材料與鋼軌的摩擦作用實現，提供一種能夠適應井下大載重、潮濕環境的制動材料對保證礦井作業的安全具有重要意義。本發明專利技術提供了一種礦用單軌吊緊急制動用摩擦材料，采用銅基合金

【技術實現步驟摘要】
一種礦用單軌吊設備緊急制動用摩擦材料


[0001]本專利技術屬于制動摩擦材料
，具體涉及一種礦用單軌吊設備緊急制動用摩擦材料。

技術介紹

[0002]公開該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本專利技術的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
[0003]礦用單軌吊是用一條吊掛在巷道上空的特制工字鋼作軌道，由具有各種功能的吊掛車輛連成的車組，主要應用于煤礦等礦用通道的運輸。驅動和制動機構是單軌吊機車系統的重要組成部分，機車制動時，需要制動裝置提供足夠的制動力，保證運輸的物料和人員的安全。目前，礦用單軌吊常用的制動系統通過壓縮的制動彈簧使制動閘塊與工字鋼腹板夾緊產生摩擦力從而實現停車。
[0004]由于單軌吊車往往需要進行大載重的負重，并且會持續在坡道上述進行運行，這就要求制動材料具有良好的摩擦性能。另外，礦井屬于高硫潮濕的惡劣環境，并且有可能的爆炸等突發工況，對制動材料的機械性能具有很高的要求，例如要求材料不能產生靜電，耐熱性好，可承受較大的制動壓力。

技術實現思路

[0005]針對上述技術背景，本專利技術目的在于提供一種適用于礦井環境的制動材料，具體提供了一種礦用單軌吊緊急制動用摩擦材料，所述材料采用銅基合金
?
碳化硅燒結制作而成，材料極限使用溫度可達到900℃，抗壓強度超過400MPa，可滿足產品使用環境和服役工況要求，服役工況下，產品摩擦系數0.55以上，確保單軌吊停車制動和緊急制動的要求。r/>[0006]本專利技術的創新型在于，通過將碳化硅材料作為形核，周圍包裹銅基金屬粉末，形成球狀顆粒，然后采用粉末冶金工藝壓制成型，加壓燒結，制得摩擦材料。該工藝的優點是，將碳化硅通過包裹方式添加才配方體系中，避免高含量碳化硅因為密度低出現的成分偏析；同時摩擦材料中碳化硅顆粒間的間隔距離更加均勻，四周都是銅基合金，摩擦時對摩擦對偶的犁溝效應更強、更穩定，摩擦系數也更高，更穩定；該工藝下，銅基合金會形成連續相，不會由于碳化硅的聚集而造成斷續，導熱性更好，壓縮強度更高。
[0007]基于上述效果，本專利技術提供以下技術方案：
[0008]本專利技術第一方面，提供一種銅基合金包覆的碳化硅材料，所述材料中銅基合金為銅
?
鉻
?
錫三種金屬粉末，包覆在碳化硅顆粒表面；所述材料中，各成分的質量分數如下：銅50～80％、鉻2～10％、錫3～10％，碳化硅15～30％。
[0009]上述第一方面所述的銅基合金包覆的碳化硅材料中，所述銅
?
鉻
?
錫三種金屬粉末與碳化硅顆粒通過黏合劑粘合到一起。
[0010]上述第一方面所述銅基合金包覆的碳化硅材料中，所述碳化硅顆粒的尺寸為30
?
100目。
[0011]上述第一方面優選的實施方式中，所述材料中，各成分的質量分數如下：銅60～70％、鉻3～8％、錫3～8％，碳化硅20～30％。
[0012]一種具體的實施方式中，各成分的質量分數如下：銅60％、鉻5％、錫5％、碳化硅顆粒30％。
[0013]又一種具體的實施方式中，各成分的質量分數如下：銅79％、鉻3％、錫3％、碳化硅顆粒15％。
[0014]本專利技術第二方面，提供第一方面所述銅基合金包覆的碳化硅材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
[0015]將銅粉、鉻粉、錫粉充分混合得到預混合粉；將預混合粉置于表面涂覆黏合劑的碳化硅顆粒中，使預混合粉均勻包覆碳化硅顆粒，將包覆預混合粉的碳化硅顆粒壓制成生坯，將生坯置于氨分解保護氣氛下燒結制得。
[0016]上述制備方法中，所述銅粉、鉻粉、錫粉采用本領域常用的機械混合手段進行混合，所述混合以三種金屬粉末混均為準，不限于擴散混合、對流混合或剪切混合等混合機理。本專利技術提供的一種實施方式中，通過三維混料機進行混合，所述混合時間為30～120min。
[0017]上述制備方法中，所述黏合劑為包括但不限于液體石蠟、液體樹脂、糖水等中的一種。
[0018]進一步的，所述碳化硅顆粒表面涂覆黏合劑的方式如下：將碳化硅顆粒置于顆粒包衣機中，將黏合劑作為包衣材料加入，從而使碳化硅顆粒表面均勻涂覆黏合劑。
[0019]將預混合粉加入表面涂覆黏合劑的碳化硅顆中，在黏合劑的作用下，預混合粉會均勻沾在碳化硅顆粒表面。進一步優選的方案中，為了獲得表面均勻包覆預混合粉的碳化硅顆粒，技術人員可以重復上述操作，將包覆預混合粉的碳化硅顆粒再次投入包衣設備中涂覆黏合劑，再投入預混合粉中進行合金粉末的包覆。
[0020]上述制備方法中，所述生坯壓制的壓力為100
?
500MPa；優選的，所述壓制壓力為150
?
350MPa，具體的實施方式中，所述壓制壓力為280、300、320MPa.
[0021]上述制備方法中，所述燒結的溫度為700～1000℃，所述燒結時間為60～100min；優選的，所述燒結的溫度為800～900℃，所述燒結時間為70～90min；一種具體的實施方式中，所述燒結的溫度為880℃，燒結時間為80min。
[0022]優選的，所述燒結過程中，生坯置于氨分解保護氣氛中。
[0023]上述氨分解保護氣氛在燒結過程中主要起到隔絕氧氣的作用，主要氣體成分為氮氣(N2)和氫氣(H2)，具體的實例中，所述N2和H2的摩爾比為1：3.
[0024]本專利技術第三方面，提供第一方面所述銅基合金包覆的碳化硅材料作為制動材料的應用。
[0025]經本專利技術研究證實，上述銅基合金包覆的碳化硅材料具有較高的摩擦系數，能夠耐受較高的溫度環境，并且上述材料具有良好的耐候性，能夠適應礦井中高硫潮濕的工作環境，作為礦井中吊車的制動材料具有良好的應用前景。
[0026]優選的，所述作為制動材料的應用，其具體應用方式包括應用于制備制動系統中的制動閘片等。
[0027]以上一個或多個技術方案的有益效果是：
[0028]1.產品采用造粒包衣方式，將摩擦組元均勻分散在材料體系中，使得材料摩擦系數穩定，正常服役工況下，產品動摩擦系數≥0.55。
[0029]2.產品以銅基合金為基礎組元，耐候性好，在高硫潮濕等惡劣工況下，可以正常使用。
[0030]3.產品基礎組元相對連續，導熱性高，耐高溫，極限使用溫度可達900℃。
附圖說明
[0031]構成本專利技術的一部分的說明書附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。
[0032]圖1為本專利技術制作摩擦材料與傳統摩擦材料的工藝對比；
[0033]其中，圖1A為本專利技術中所述銅基合金包覆的碳化硅材料的工藝流程圖；
[0034]圖1B為傳統摩擦材料的工藝流程圖。
具體實施方式
[0035]應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本專利技術提供進一步的說明本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種銅基合金包覆的碳化硅材料，其特征在于，所述材料中銅基合金為銅
?
鉻
?
錫三元合金，包覆在碳化硅顆粒表面；所述材料中，各成分的質量分數如下：銅50～80％、鉻2～10％、錫3～10％，碳化硅15～30％。2.如權利要求1所述銅基合金包覆的碳化硅材料，其特征在于，所述碳化硅顆粒的尺寸為30
?
100目。3.如權利要求1所述銅基合金包覆的碳化硅材料，其特征在于，所述材料中，各成分的質量分數如下：銅60～70％、鉻3～8％、錫3～8％，碳化硅20～30％。4.權利要求1
?
3任一項所述銅基合金包覆的碳化硅材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：將銅粉、鉻粉、錫粉充分混合得到預混合粉；將表面涂覆黏合劑的碳化硅顆粒置于預混合粉中，使預混合粉均勻包覆碳化硅顆粒，將包覆預混合粉的碳化硅顆粒壓制成生坯，將生坯置于氨分解保護氣氛下燒結制得。5.權利要求4所述銅基合金包覆的碳化硅材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法中，所述銅粉、鉻粉、錫粉通過三維混料機進行混合，所述混合時間為30～120min。6.權利要求4所述銅基合金包覆的碳化硅材料的制備方法，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董小江，王震寧，季祥營，李崗才，辛曉曉，
申請(專利權)人：山東百德瑞軌道交通科技有限公司，
類型：發明
國別省市：