钢轨打磨专用砂轮技术报告

1、靖江市康辉汽配有限公司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：260 X 84 X 1522A16 B 50 砂轮使用线速度：50m/s 砂轮转达速：3630rmp 砂轮切入

2、深度：0.2-0.4 mm 每公里钢轨消耗砂轮片数：2-4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

3、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7yn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10叩以下。 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

4、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

5、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

6、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

7、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%勺碳化硅、5%勺树脂粉、12%勺黄铁粉、5%勺冰晶石和2%勺石灰，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

8、，经过高温烧结而成。实例3: 17%勺碳化硅、7%勺树脂粉、15%勺黄铁粉、8%勺冰晶石和5%勺石灰，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。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

9、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。 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。、生产工艺工艺流程图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 “混料一摊料一热压成型一硬化”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谷及标准管