專利名稱：一種輪軌潤滑復合材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種輪軌潤滑復合材料，它是介于液體潤滑和固體潤滑膜之間的輪軌潤滑劑。
實施鐵路輪軌潤滑不僅可以節(jié)省能源，還利于延長鋼軌和車輪的使用壽命，越來越引起各國的重視。
車輪和鋼軌這對摩擦付的工作條件十分復雜一方面要求輪緣與鋼緣與鋼軌側面的滑動摩擦盡可能的小即要求良好潤滑以利于節(jié)能和延長輪軌使用壽命;同時又要求車輪踏面與軌面的滾動摩擦盡可能的大即不允許潤滑，否則會造成牽引失效、制動失靈等嚴重后果。因此，輪軌潤滑對潤滑劑除常規(guī)要求外，還特別要求其涂覆量精確，涂覆位置準確。
目前，普遍采用的輪軌潤滑劑主要是潤滑油、潤滑脂。這類潤滑劑實際上是一種液體油膜潤滑。它們通常呈流體和半流體狀態(tài)，使用時要求涂覆裝置必須有精確的涂油位置和準確的涂油量功能，才能保證不會有多余的油脂進入輪軌滾動面。為此，各國作了許多工作，液壓控制、電腦、太陽能等一系列高新技術都用到了涂油裝置上。盡管上述裝置比較復雜、價格高、操作使用不便、還只能用于車載輪緣潤滑和地面鋼軌潤滑，要想進一步提高輪軌潤滑效果，必須使涂油裝置簡便且能實施車載式鋼軌潤滑。
近年來出現了一種固體潤滑劑，它是以自潤滑性特別優(yōu)良的聚四氟乙烯配以各種改性添加劑和填料制成，其使用時涂覆方便，易于控制。但聚四氟乙烯的最大特性之一是難于與其它材料粘接在一起，因此，很難附著于輪軌潤滑面上形成穩(wěn)定的潤滑膜而發(fā)揮輪軌潤滑劑的功能。
本發(fā)明的目的是提供一種介于液體潤滑膜和固體潤滑膜之間的輪軌潤滑材料，這種材料對輪軌的附著力強，可形成穩(wěn)定的潤滑膜，而且涂覆簡便，涂覆量和位置易于控制，特別是能實施車載式鋼軌潤滑。
本發(fā)明的目的是這樣實現的配制一種以石蠟作載體，添加強度改善劑、極壓抗摩劑而成的復合潤滑材料。該材料常溫下呈固態(tài)，對金屬有較強的附著力，制成類似蠟筆的棒，可在軌側畫出線條。當車輪在鋼軌上壓過時，輪軌摩擦點瞬間生熱可達80℃以上高溫，這將使本復合材料熔化后均勻地附著在軌側的相應位置上，發(fā)揮輪軌潤滑作用。這樣，涂覆過程很簡單鋼軌與潤滑劑相對運動即可實現，而且這種潤滑材料不會由于車速變化、車輛振動而供應過多或濺射。這樣，使車載鋼軌涂覆變得簡單易行，不需特別設計復雜裝置，將傳統(tǒng)的車載輪緣潤滑和地面鋼軌潤滑變成車載式鋼軌潤滑，潤滑效果大大提高。
本發(fā)明的具體配方工藝如下(重量百分數)固體石蠟(熔點50-80℃)60-90%聚烯烴(中等分子量)1-10%減磨劑 5-30%含量在5-30%的減摩劑是本發(fā)明的重要組成部分，它是減摩潤滑的主體，主要包括下列物質石墨、二硫化鉬、二烷基二硫代胺基甲酸鹽系列(DTC鹽)、硫化烯烴(T405)或硫化脂肪、有機磷酸酯、烷基硫代磷酸鹽、環(huán)烷酸鉛等。例如，二烷基二硫代磷酸鋅(T20)硫磷代十八胺鹽(T305)。
固體石蠟是精白蠟、白石蠟(工業(yè)石蠟)、黃石蠟(普通石蠟)、地蠟(微晶蠟)的總稱，屬天然石油系列產品，常溫呈固態(tài)，50-80℃時熔化呈液態(tài)。由于化學穩(wěn)定性好、無腐蝕性、與多種有機物相溶性好，對金屬附著力強，既是潤滑劑又是良好的分散劑和載體。加1-10%的聚烯烴是為了改善其結構強度。石墨是一種典型的固體潤滑劑，它的分子層狀結構決定了其有良好的潤滑作用，它本身不與金屬表面發(fā)生化學反應，而是在金屬表面形成一層隔離膜。它與金屬表面結合力較差，必須依賴石蠟作為載體才能充分發(fā)揮減摩作用。
二硫化鉬，硫化脂肪或硫化烯烴(T405)二烷基二硫代胺基甲酸鹽系列，(DTC鹽)，這類硫化物質在金屬表面能被迅速吸附，然后通過一系列物理化學變化，在金屬表面形成一層高熔點的硫化鐵隔離層，大大提高潤滑劑的承受載荷能力。
有機磷酸酯能迅速與金屬表面作用生成磷化鐵化學膜，這類物質較軟，能填補金屬表面的微觀的凹坑使表面平滑而達到減摩作用。有機硫磷化合物兼具前述磷化合物和硫化合物的優(yōu)點在金屬表面形成硫化物為骨架(硬支點)磷化物填平凹坑的復合隔離膜，達到更有效的減摩效果。這類物質主要有二烷基二硫代磷酸鋅(T20)，硫磷代十八胺鹽(T305)。
金屬有機化合物，如環(huán)烷酸鉛及前面提及的DTC鹽，這類物質中金屬元素在摩擦化學過程中，將產生金屬殘渣(一般為鉛、銻、鋅、鉬等軟金屬)附著在摩擦付表面起到隔離膜作用，物點在摩擦點溫度很高時仍能發(fā)生作用。
選擇上述添加劑所制成的潤滑劑代替油脂類潤滑劑，可以用很小的用量，得到相同的輪軌潤滑效果。
綜上所述，本發(fā)明具有優(yōu)良的附著性，能在各種條件下在鋼軌側面成膜，選用抗磨添加劑，可提高潤滑劑的抗摩性。由于本潤滑劑常溫下呈固體狀態(tài)，因而在儲存運輸及涂覆等諸多方面變得簡單易行。
制備工藝秤取60-90份固體石蠟，秤取1-10份聚烯烴類化合物和5-30份抗磨添加劑→加入到能升溫、攪拌的反應釜或塑料注射機內→將原料混合加熱至90℃→澆注或注射成所需要的形狀，冷卻成形。即得到本發(fā)明的潤滑材料。
實施例接下述配比分別稱取下列原料180# 地蠟 80g 硫化烯烴(T405) 4g聚丙烯 2g 環(huán)烷酸鉛 2gDTC鉛 2g280# 地蠟 80g 二烷基二硫代磷酸鉛 15g聚丙烯 5g380# 地蠟 65g 硫磷代十八胺鹽(T305) 10g聚丙烯 10gDTC鉛 7.5g硫化烯烴(T405) 7.5g將1.2.3三種配比物料分別加熱到90℃攪拌均勻→倒入園柱體模具中→冷卻成型。即得到三種不同配方的棒狀本發(fā)明輪軌復合潤滑材料。使用類似自動鉛筆式的輸送裝置進行環(huán)狀磨擦試驗，試驗結果如下
結果證明，本發(fā)明的復合輪軌潤滑劑，有較高的承受載荷能力。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種減摩性、附著性、承載性、涂膜穩(wěn)定性好又無腐蝕的輪軌潤滑材料，而且涂覆簡便，涂覆量和位置很容易控制的優(yōu)良輪軌潤滑劑，它將傳統(tǒng)的車載輪緣潤滑和地面鋼軌潤滑變成了車載式鋼軌潤滑，使?jié)櫥Ч蟠蟮玫教岣摺?br> 權利要求
一種輪軌潤滑復合材料，其特征在于由下述物質按重量百分數配成固體石蠟(熔點50-80℃) 60-90%聚烯烴(中等分子量) 1-10%減磨劑 5-30%其中固體石蠟主要指精白蠟、白石蠟、黃石蠟、地蠟等；減磨劑主要指石墨、二硫化鉬、二烷基二硫代胺基甲酸鹽(DTC鹽)、硫化烯烴(T405)或硫化脂肪、有機磷酸酯、烷基硫化磷酸鹽、環(huán)烷酸鉛等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪軌潤滑復合材料，該材料以固體石蠟為載體，添加石墨、二硫化鉬等固體潤滑劑及強度改善劑、極壓抗摩劑硫化物、有機磷化物、有機磷硫化合物，聚烯烴等組成，利用簡單的混合加熱、成型制得一種綜合性能好、特別是承載力高、涂敷簡便的輪軌潤滑復合材料。
文檔編號C10M159/06GK1085245SQ9311975
公開日1994年4月13日 申請日期1993年11月5日 優(yōu)先權日1993年11月5日
發(fā)明者張念 申請人:張念, 施平