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文档简介
1、钢轨打磨专用砂轮技术报告课题组依据铁路钢轨修磨的特殊要求,对产品的结构,原材料的选用和配比进行了深入的研究,并详细制定了产品生产工艺和产品检验规范及铁路钢轨修磨砂轮:企业标准。(见附页)一、技术研究:1、产品结构该砂轮的一个端面压制在一个特制的铝基体上,通过铝基体的三个螺栓孔和三个凹槽,将砂轮固定在打磨机车的卡盘上,并以旋转的方式带动砂轮进行端面磨削。修磨机车由三节车厢组成,两边各安装24片砂轮,同时对两边钢轨的表面进行打磨。2、技术指标:砂轮规格:26084152 2a16 b 50砂轮使用线速度:50m/s砂轮转达速:3630rmp砂轮切入深度:0.2-0.4每公里钢轨消耗砂轮片数:2-4
2、片(达到或接近美国进口同类产品水平)修磨后钢轨表面质量:无烧伤、裂纹3、研究内容该砂轮为打磨钢轨的专用砂轮,由于其特殊的使用方式和要求,使砂轮制造具有一定的难度。砂轮使用的转速和线速度较高,还要有一定的切入深度,这就要求砂轮有较高的强度,才能保证使用安全。该砂轮采用端面磨削,与工件接触面较大,磨削时需要较大的磨削力,产生较高的磨削热,这将导致工件烧伤、裂纹、砂轮堵塞,磨削效率下降,砂轮无法使用。为了提高砂轮的强度,除了选用高强度的树脂以外,一般可通过提高砂轮硬度来达到目的。不过硬度太高,也容易引起磨削时砂轮的堵塞。该项目研究的目标就是既保证砂轮使用的安全可靠性,又要满足砂轮的使用性能,还要达到
3、高效耐磨的使用效果。目前国产砂轮主要存在磨耗偏大的缺点,我们针对此缺陷进行配方优化,经过多次试验,最后选定锆刚玉作为磨削的主料: 锆刚玉磨料韧性好、硬度高、自锐性好,具有良好的磨削效率,并且不烧伤钢轨。锆刚玉基本由三种粒度组成(换算成我国标准):12#约占30%,14#约占40%,16#约占30%。锆刚玉显微结构特征是zr02以厚度为7m左右的晶体形成连续交错网络结构,均匀地充填于刚玉晶隙间,刚玉则以细小晶粒均匀分布于整个视域中,其平均晶粒尺寸为10m以下。 辅料的主要作用是改善砂轮的磨削性能,对砂轮的强度和耐用度起很大作用。选择辅料应遵循以下原则:a、对结合剂无破坏作用;b、满足砂轮磨削效率
4、高,而且不能烧伤钢轨的要求;c、无毒性。 结合剂的选择是研制砂轮的重点之一,针对该砂轮磨削量大、磨削压力大、磨削效率高,转速高、搞冲击能力强、耐用度好的特点,选择结合剂遵循以下原则:a、具有良好的粘结能力,保证砂轮的使用速度达到40m/s ;b、结合剂本身韧性好,能使砂轮具有较强的抗冲击能力;c、耐热性能优良,由于该砂轮磨削是干磨,结合剂耐热性好可以保证砂轮具有高耐用度。根据上述原则,项目组首选高强度树脂结合剂,并且通过改性适当增加结合剂的韧性、耐热性,使研制的结合剂能满足该砂轮的使用要求。根据对国外样品的分析结果,经大量的试验,在确保强度的条件下,优选出三个配方。按这三个配方制成砂轮进行磨削
5、试验,考察试制砂轮的综合磨削性能,并与进口砂轮对比,结果如下:配方号打磨深度钢轨表面使用寿命打磨效率1#深不烧伤好高2#深轻微烧伤差高3#较深不烧伤较好低进口砂轮深不烧伤好高从上表可看出,1#配方制成的砂轮可满足pgm-48大型钢轨打磨车的使用要求。项目组在分解、剖析进口产品、大量试验、对比的基础上选定了专门设定的结合剂,保证了砂轮的强度和切削量,性能指标达到美国htt公司提供产品的水平。4、配方研究试制过程中原材料的选用和配比是影响产品质量的关键,也是砂轮国产化的重要研究课题。在国产原材料试制砂轮的过程中,我们又进行了深入细微的研究,通过多次研究试验对原材料进一步选择,确定了原材料的配方比例
6、和合成工装、生产工艺。经试验证明产品质量大有进展,打磨效果显著。经过两年时间进行试配、试装,目前已试制出基本达到与进口砂轮质量相当的国产化砂轮,并能适应pd3、v71mn钢轨的打磨需要。砂轮的状况:一种钢轨打磨用砂轮的工艺配方,其特征在于:由重量为13-17%的碳化硅、5-7%的树脂粉、12-15%的黄铁粉、5-8%的冰晶石和2-5%的石灰,其余为锆钢钰。根据专利要求上所述的一种钢轨打磨用砂轮的工艺配方,其特征在于:所采用的锆钢钰为14#-40#中的多种混合。根据专利要求上所述的一种钢轨打磨用砂轮的工艺配方,其特征在于:碳化硅、树脂粉、黄铁粉、冰晶石和石灰均采用200#。具体实施方式:一种钢轨
7、打磨用砂轮的工艺配方,其特征在于由重量为13-17%的碳化硅、5-7%的树脂粉、12-15%的黄铁粉、5-8%的冰晶石和2-5%的石灰,其余为锆钢钰,充分搅拌均匀,压制成坯件后,经过高温烧结而成。实例1:13%的碳化硅、5%的树脂粉、12%的黄铁粉、5%的冰晶石和2%的石灰,其余为锆钢钰,充分搅拌均匀,压制成坯件后,经过高温烧结而成。实例2:15.6%的碳化硅、5.5%的树脂粉、13.7%的黄铁粉、6.8%的冰晶石和3.7%的石灰,其余为锆钢钰,充分搅拌均匀,压制成坯件后,经过高温烧结而成。实例3:17%的碳化硅、7%的树脂粉、15%的黄铁粉、8%的冰晶石和5%的石灰,其余为锆钢钰,充分搅拌均
8、匀,压制成坯件后,经过高温烧结而成。所采用的锆钢钰为14#-40#中的一种或其混合物、碳化硅、树脂粉、黄铁粉、冰晶石和石灰均采用200#,混合后制作的砂轮质量最佳。5、原材料的筛选:树脂结合剂的选择:这是保证砂轮强度和砂轮使用性能的极为重要的关键材料。要选择高强度、耐高温和有一定韧性的新型树脂粘结剂;磨料的选择:磨料在砂轮中主要起磨削作用,这是保证砂轮具有一定磨削效率和耐用度的关键材料,该砂轮所用磨料以锆刚玉为主,它具有极高的强度和韧性;填料的选择:合适的填料不仅可以降低砂轮成本,提高砂轮强度和使用寿命,还能改善砂轮的磨削效果。6、研究试验方法:抗拉强度试验:试验树脂粘结剂和不同配方砂轮的强度
9、。抗冲击试验:试验树脂粘结剂和不同配方砂轮的韧性。砂轮制造工艺试验:包括混料、成型、硬化等工艺试验。回转破裂速度试验:试验砂轮的强度。磨削试验:依照砂轮现场磨削条件,检验砂轮磨削效果。二、生产工艺工艺流程图原材料准备及配料混 料成型料模 具涂脱模剂铝合金基体涂粘结剂组装模具摊 料热压成型硬 化螺栓孔加工外强、喷砂检 查成品入库三、产品检验:编标建制为保证产品质量,使生产过程有规可循,有技术条件和技术指标、工艺参数,实行科学管理。结合生产设备、检验设备和工装、工艺、工序的特点、人员素质等实际情况。首先编制了:q/321282jsd01-2005钢路钢轨修磨砂轮企业标准,并在市技术监督局备案,备案号靖技监108号。依据企业标准,并根据iso/ts16949质量管理体系认证细则,按道道把关,后道检前道的检验制度,实行质量代表负总责,质量责任层层分解的全员负责质,保证产品质量。产品工艺质量控制按iso/ts16949质量管理体系进行,关键工序进行质量重点监控,把工艺流程中的“混料摊料热压成型硬化”作为特殊过程进行监控。严格执行操作规程、严格交接制度、严格检查验收、控制产品质量。质量控制工序名称管理内容及标准管 理 方
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