一種耐磨防滑板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于軌道交通車輛走行面的耐磨防滑板，同時具有可成型、耐候、耐蝕、易除冰等特性。它至少由基體、強化體、固定連接位或/和連接件組成，基體與強化體原位復(fù)合和/或機械復(fù)合，固定連接位或/和連接件與板材連接并將其固定在安裝基礎(chǔ)上。該耐磨防滑板使役過程中摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨損均勻，易于除冰，可有效保障車輛運行穩(wěn)定，且其更換周期長，可有效降低運營成本。
【專利說明】
一種耐磨防滑板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于軌道交通車輛走行面的耐磨防滑板，同時具有耐候、耐蝕、可更換、易除冰等性能。
【背景技術(shù)】
[0002]目前軌道交通尤其是單軌交通(包括跨座式單軌、懸掛式單軌等)，其車輛普遍采用膠輪走行，走行面為PC梁面或鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制梁面。無論是PC梁面或是鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制梁面作為走行面，在車輛長期運行過程中，均易被輪胎磨光，致其摩擦系數(shù)急劇降低，導(dǎo)致車輪打滑，驅(qū)動力降低，制動性下降，進而影響車輛的正常運行。此外，在高寒地區(qū)，低溫雨雪造成軌道梁結(jié)冰時，其工作環(huán)境更為惡劣，且由于水泥材料的不耐機械沖擊、刮擦的特性，導(dǎo)致走行面的除冰作業(yè)難度大幅增加，很大程度上限制了單軌交通的發(fā)展。
[0003]相較于水泥等無機非金屬材料，金屬基材料具有熔煉工藝簡便、易于塑性加工、生產(chǎn)成本低廉、強度高、韌性好等特點。但普通耐候、防腐的金屬基材料其耐磨性能一般，不具備良好的耐磨防滑特性，并不適用于軌道交通車輛走行面。
[0004]通?？赏ㄟ^析出強化、位錯強化、相變強化、細晶強化、表面堆焊或焊接復(fù)合及金屬基復(fù)合增強等一種或多種方式組合的形式來提高金屬基材料耐磨性能。如專利CN102747282B、專利CN103820731B通過添加微合金成分，采用TMCP工藝進行析出強化、位錯強化、相變強化、細晶強化以提高材料硬度，從而使材料耐磨性能升高；專利CN102825434B采用真空電子束密封焊接普通鋼材料和耐磨鋼材料，生產(chǎn)制造復(fù)合耐磨鋼板；專利CN105483539A、專利CN104388821A采用超硬顆粒與金屬基體原位復(fù)合方式提高鋼基材料的耐磨性能。但以上耐磨鋼板的專利均未對其防滑能力進行的專門設(shè)計，即摩擦工況下鋼板與某種材料之間的摩擦系數(shù)變化的情況。
[0005]專利CN203227782U公開了一種采取表面滾壓花紋等壓力加工或機加工手段獲得凹凸不平的表面，從而達到防滑目的的方法。但由于軌道交通的走行面在服役時所受的載荷大，摩擦環(huán)境惡劣，起防滑作用的凹凸不平的表面磨損后將導(dǎo)致其摩擦系數(shù)的陡然變化，導(dǎo)致其防滑效果急劇惡化，因此該方式也不適用于軌道交通的走行面。
[0006]工程塑料以其優(yōu)良的合成靈活性及易成形特點，兼具重量輕、耐腐蝕、耐老化、防銹蝕、易于回收等特性，被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。CN102875956B公開了一種通過添加纖維和超細填料提高工程塑料耐磨性的方法，但對于將工程塑料應(yīng)用于軌道交通走行面的技術(shù)鮮有報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明通過在基體材料中添加強化體(包括強化質(zhì)點、強化纖維、強化板條等)，以形成共具基體特性及強化相的耐磨、耐候、耐蝕特征的復(fù)合體。該復(fù)合體同時具有摩擦系數(shù)、磨損系數(shù)穩(wěn)定，易于除冰等優(yōu)良特性，適用于軌道交通走行面。
[0008]其復(fù)合特性主要以兩種機制作用:(I)強化體連續(xù)/不連續(xù)的分布于基體中，強化體承受載荷及磨損，增強整體耐磨性，基體材料連接強化體并傳遞載荷；(2)強化體彌散分布于基體中，起到直接增強基體強度及耐磨性作用，同時也保留了基體本身耐候、耐蝕等特性。兩種機制可協(xié)同作用。以金屬基復(fù)合材料為例，當強化體尺寸一定，其體積分數(shù)低于5%時，強化體增強基體材料強度及耐磨性機制起主導(dǎo)作用；當強化體體積分數(shù)為5%?40%時，基體材料強化機制作用減弱，強化體承擔載荷及磨損的機制增強，兩種效應(yīng)起協(xié)同作用；當強化體體積分數(shù)大于40%時，強化體承擔載荷及磨損的機制起主導(dǎo)作用。無論以何種機制作用，由于強化體均勻分布于基體中，所組成的復(fù)合體在服役過程中，其摩擦系數(shù)及磨損系數(shù)均為連續(xù)穩(wěn)定的，且其優(yōu)于傳統(tǒng)走行面材料的韌性及抗損傷特性使其在除冰過程種不易損壞，在高寒地區(qū)具有優(yōu)異的適用性。
[0009]此處涉及的基體為具有一定硬度、較好的韌性和耐蝕耐候性能，易于成型，可有力連接、支撐強化體的材料，其材質(zhì)可以是金屬材料或者非金屬材料(如高分子材料、水泥等)。強化體為具有較高的硬度及耐磨性，均勻分布于基體材料中，可起到強化及耐磨效果的材料，其材質(zhì)可以是金屬氧化物、陶瓷、或其他超硬材料等。形成的復(fù)合體易于成型，可根據(jù)軌道梁形狀進行加工，其制成的防滑板具有錨栓、錨腳、緊固件安裝位或安裝件，能夠預(yù)埋或通過緊固件安裝在軌道梁上，從而能夠較好適應(yīng)軌道交通尤其是單軌交通的工作環(huán)境，保障車輛運行穩(wěn)定，降低運營成本。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案是:
一種用于軌道交通車輛走行面的耐磨防滑板，它至少由基體材料(A)、強化體(B)、防滑板固定連接位或/和連接件(C)組成。其特征在于基體材料(A)與強化體(B)原位復(fù)合或/和機械復(fù)合，該耐磨防滑板具有基體材料(A)的強韌性及易加工性、強化體(B)的耐磨性及強化效果等特點。該耐磨防滑板由若干個構(gòu)成其連續(xù)結(jié)構(gòu)的最小單元板材(Al)通過固定連接位或/和連接件(C)連接并固定在車輛走行面基礎(chǔ)上形成。
[0011 ]優(yōu)先的，可通過改變強化體(B)的材質(zhì)、形狀、尺寸、體積分數(shù)，來優(yōu)化板材(Al)與走行輪間的摩擦系數(shù)。
[0012]優(yōu)先的，可通過調(diào)整強化體(B)的材質(zhì)、形狀、尺寸、體積分數(shù)，改變板材(Al)的磨損系數(shù)以適應(yīng)不同工況需求。
[0013]優(yōu)先的，基體材料(A)為金屬基材料或/和非金屬基材料，強化體(B)為硬質(zhì)耐磨材料。
[0014]優(yōu)先的，強化體(B)由強化質(zhì)點(BI)或/和強化纖維(B2)或/和強化板條(B3)構(gòu)成，強化體(B)彌散分布于基體材料(A)內(nèi)或表面一定深度。
[0015]優(yōu)先的，強化質(zhì)體(B)的尺寸范圍為0.1?5000μπι，其在板材(Al)中的體積分數(shù)范圍為0.1%?90%。
[0016]優(yōu)先的，固定連接位或/和連接件(C)具有用于連接板材(Al)和混凝土預(yù)埋或預(yù)留安裝位的安裝基礎(chǔ)的安裝孔、安裝槽道，板材之間、板材與安裝基礎(chǔ)之間可通過螺栓緊固、焊接、鍛接等方式連接。
[0017]優(yōu)先的，板材(Al)具有可固定于安裝基礎(chǔ)上的固定支架和/或錨腳。
[0018]根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨板，其特征在于，耐磨防滑板上具有防滑紋路(Α2)。經(jīng)過上述技術(shù)方案可獲得用于軌道交通車輛走行面的耐磨防滑板，能夠較好的適應(yīng)軌道交通尤其是單軌交通的工作環(huán)境。該耐磨防滑板沿走行面方向任意截面均具有強化體(B)彌散分布于基體(A)中的形貌特征，該特征有效保障了走行面在服役中隨著磨損的發(fā)生，其摩擦系數(shù)連續(xù)穩(wěn)定、且磨損均勻；同時兼具有防滑、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點;且由于能夠抵抗外界機械撞擊、刮擦、碾壓，可較好的適應(yīng)除冰作業(yè)，從而保障車輛多環(huán)境、全天候穩(wěn)定運行;其長使役壽命及可更換特性不僅可有效保護軌道梁，同時大幅降低了運營成本。
【附圖說明】
[0019]附圖詳細說明本發(fā)明，其中:
圖1為耐磨防滑板；
圖2為帶防滑紋路的耐磨防滑板；
圖3為顆粒增強耐磨防滑板板材微觀形貌圖，(I)為縱切面，(2)為正面，(3)為橫切面；圖4為纖維及顆粒增強耐磨防滑板板材微觀形貌圖，(I)為縱切面，(2)為正面，(3)為橫切面；
圖5為板條增強耐磨防滑板板材微觀形貌圖，(I)為縱切面，(2)為正面，(3)為橫切面。
【具體實施方式】
[0020]實施例一:根據(jù)圖1所示，一種用于軌道交通車輛走行面的耐磨防滑板，其主體板材由具有一定體積、尺寸的強化質(zhì)點或/和纖維與金屬基體材料原位復(fù)合而成，緊固件與板材固定連接。在使用時通過錨腳或錨栓直接預(yù)埋于軌道梁混凝土內(nèi)或安裝在軌道梁預(yù)留安裝位上。
[0021]實施例二:根據(jù)圖2所示，一種用于軌道交通車輛走行面的耐磨防滑板，本實施例是對實施例一的進一步改變。因此，實施例一的內(nèi)容也應(yīng)該是本實施例中的內(nèi)容，相同的部分在本實施例中就不再累述。其與實施例一的區(qū)別在于，在其走行面上具有防滑紋路，由于板材本身的耐磨性，在軌道交通大載荷摩擦工況下能夠保證防滑紋路長時間不被破壞，防滑效果可長期保持穩(wěn)定。
[0022]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0023]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0024]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項】
1.一種用于軌道交通車輛走行面的耐磨防滑板，它至少由基體材料(A)、強化體(B)、防滑板固定連接位或/和連接件(C)組成。2.其特征在于基體材料(A)與強化體(B)原位復(fù)合或/和機械復(fù)合，該耐磨防滑板具有基體材料(A)的強韌性及易加工性、強化體(B)的耐磨性及強化效果等特點。3.該耐磨防滑板由若干個構(gòu)成其連續(xù)結(jié)構(gòu)的最小單元板材(Al)通過固定連接位或/和連接件(C)連接并固定在車輛走行面基礎(chǔ)上形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，可通過改變強化體(B)的材質(zhì)、形狀、尺寸、體積分數(shù)，來優(yōu)化板材(Al)與走行輪間的摩擦系數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，可通過調(diào)整強化體(B)的材質(zhì)、形狀、尺寸、體積分數(shù)，改變板材(Al)的磨損系數(shù)以適應(yīng)不同工況需求。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，基體材料(A)為金屬基材料或/和非金屬基材料，強化體(B)為硬質(zhì)耐磨材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，強化體(B)由強化質(zhì)點(BI)或/和強化纖維(B2)或/和強化板條(B3)構(gòu)成，強化體(B)彌散分布于基體材料(A)內(nèi)或表面一定深度。8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的耐磨防滑板，其特征在于，強化質(zhì)體(B)的尺寸范圍為0.1?5000μπι，其在板材(Al)中的體積分數(shù)范圍為0.1%?90%。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨板，其特征在于，固定連接位或/和連接件(C)具有用于連接板材(Al)和混凝土預(yù)埋或預(yù)留安裝位的安裝基礎(chǔ)的安裝孔、安裝槽道，板材之間、板材與安裝基礎(chǔ)之間可通過螺栓緊固、焊接、鍛接等方式連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨板，其特征在于，板材(Al)具有可固定于安裝基礎(chǔ)上的固定支架和/或錨腳。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨板，其特征在于，耐磨防滑板上具有防滑紋路(Α2)。
【文檔編號】B60B17/02GK106042767SQ201610508015
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】曾鑒, 周明哲, 姜興振
【申請人】深圳華品軌道交通有限公司