專利名稱：一種用于軌道交通的水性輪軌潤(rùn)滑膏配方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在現(xiàn)代軌道交通運(yùn)輸領(lǐng)域，解決輪軌之間的摩擦問(wèn)題，實(shí)施有效的潤(rùn)滑，關(guān)系到機(jī)車牽引能量消耗、行車安全、輪軌材料消耗及維修成本等一系列重要內(nèi)容，因此始終受到各國(guó)鐵路部門的重視。隨著鐵路運(yùn)行速度的進(jìn)一步提高，輪軌潤(rùn)滑問(wèn)題變得越來(lái)越突出。如果對(duì)于既有線來(lái)說(shuō)輪軌潤(rùn)滑是關(guān)系到運(yùn)營(yíng)成本和養(yǎng)護(hù)成本的重要因素的話，那么對(duì)于快速鐵路來(lái)說(shuō)，輪軌潤(rùn)滑已經(jīng)是事關(guān)行車安全和高速運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的重要課題；是實(shí)現(xiàn)鐵路高速運(yùn)行必須解決的問(wèn)題，受到各國(guó)高速鐵路設(shè)計(jì)者的重視。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外輪軌潤(rùn)滑技術(shù)都包括兩個(gè)方面內(nèi)容。其一是曲線鋼軌潤(rùn)滑，另一個(gè)是機(jī)車輪緣潤(rùn)滑。隨著鐵路運(yùn)行速度的提高，原有的礦物油脂潤(rùn)滑方式在輪軌潤(rùn)滑領(lǐng)域逐漸顯示 出局限性。突出問(wèn)題是在列車氣流作用下，噴涂的油脂飛散，污染機(jī)車車體難以清洗。另外，由于輪軌接觸應(yīng)力高達(dá)4000MPa以上，液體潤(rùn)滑油的油楔作用加速了金屬摩擦面的微裂紋擴(kuò)展和剝離掉塊。夏季在烈日暴曬下，部分區(qū)段輪軌摩擦點(diǎn)瞬間溫度達(dá)到400-800°C，傳統(tǒng)潤(rùn)滑油脂瞬間被燒毀或蒸發(fā)，難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。國(guó)外上世紀(jì)末已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用輪緣固體潤(rùn)滑技術(shù)，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位的研究工作也進(jìn)入了應(yīng)用階段，但大多以涂覆方式應(yīng)用，固體物質(zhì)的特點(diǎn)決定了其不能實(shí)現(xiàn)噴涂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明結(jié)合國(guó)內(nèi)鐵路實(shí)際，提出固體潤(rùn)滑材料分散在水基膠體分散體系中，形成一種膏狀潤(rùn)滑劑。這種潤(rùn)滑膏可以通過(guò)噴涂方式噴涂到輪緣或鋼軌側(cè)面上，經(jīng)過(guò)輪軌碾壓，水分蒸發(fā)，最后固體潤(rùn)滑材料留在潤(rùn)滑表面形成一層固體膜。這層固體潤(rùn)滑膜有效工作溫度達(dá)到1000°C以上。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，效果突出。使用這種潤(rùn)滑膏可以減少輪緣磨損80%。同時(shí)還具有以下有點(diǎn)(I)固體潤(rùn)滑膜具有很強(qiáng)的承載能力和減摩效果。(2)這種潤(rùn)滑劑如果被氣流吹散附著在車體上，只是簡(jiǎn)單附著，可以很容易地用水沖洗干凈，不會(huì)有任何殘留。(3)潤(rùn)滑液不含任何礦油或有機(jī)溶劑，非常環(huán)保并且不會(huì)產(chǎn)生輪軌表面的魚(yú)鱗般和魚(yú)尾紋?？上托ㄗ饔卯a(chǎn)生的輪軌表面剝離掉快。(4)膠體體系中，液體部分是水液加入降凝齊U，屬于牛頓液體，其黏度不隨溫度變化而改變，噴涂效果也不受溫度影響?？杀苊獾V油隨溫度降低而產(chǎn)生的黏度增大、流動(dòng)性降低而影響噴涂效果。(5)水分蒸發(fā)有一個(gè)過(guò)程，在這期間膏狀物質(zhì)可以經(jīng)過(guò)車輪-鋼軌-車輪多次轉(zhuǎn)移。也就是說(shuō)在第一個(gè)車輪上噴涂潤(rùn)滑膏，可以經(jīng)過(guò)鋼軌轉(zhuǎn)移到之后的若干個(gè)車輪上達(dá)到潤(rùn)滑目的，克服了固體材料直接涂覆難以轉(zhuǎn)移的弱點(diǎn)。(6)固體潤(rùn)滑膜不黏附灰塵砂礫，與機(jī)車常規(guī)噴砂沒(méi)有相互影響。一般認(rèn)為輪軌磨損經(jīng)過(guò)以下過(guò)程首先摩擦接觸點(diǎn)在很高的壓力作用下，分別處于兩個(gè)摩擦面的相同金屬原子互相吸引產(chǎn)生粘著。隨著摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生沿金屬表面平行方向的切向力。當(dāng)這種剪切力大于輪軌鋼材的剪切屈服強(qiáng)度時(shí)，在表層金屬發(fā)生塑變和層間滑動(dòng)。當(dāng)積累的塑性變形量超過(guò)材料的極限延伸率時(shí)，就會(huì)造成已發(fā)生塑性變形的上表層和下面基體間分離，從而造成大塊表面分層脫落而形成磨屑，宏觀表現(xiàn)為磨損。本發(fā)明潤(rùn)滑技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的首先潤(rùn)滑膏噴涂在輪緣表面，經(jīng)過(guò)輪軌間碾壓，在摩擦點(diǎn)附近的高溫條件下水分蒸發(fā)，殘留物形成了一層混合潤(rùn)滑膜。石墨、硫化鎢、六方氮化硼、氟化鈣、二硫化鑰等高溫潤(rùn)滑材料在摩擦面表層起到隔離膜的潤(rùn)滑作用，最高適應(yīng)溫度可達(dá)到1000°C以上。固體粉末微粒鑲嵌在鋼鐵表面微觀凹坑中，甚 至形成微觀的合金層。這種復(fù)合潤(rùn)滑隔離層降低了 “沿金屬表面平行方向的切向力”，從而達(dá)到減少疲勞和磨損的目的。固體潤(rùn)滑膜不容易被帶走，不會(huì)象油脂那樣流失，也不會(huì)象有機(jī)化合物減磨劑那樣在高溫條件下氧化變?yōu)闅怏w而散失，因此有更長(zhǎng)的潤(rùn)滑壽命。本發(fā)明主要技術(shù)內(nèi)容如下I、一種用于軌道交通的水性輪軌潤(rùn)滑膏配方，其特征在于由水20% -80%和乙二醇5% -50%和乙醇5% -50%和鈉基膨潤(rùn)土 1% -10%和固體潤(rùn)滑材料3% -30%和緩蝕劑O. 1% -8%按重量百分?jǐn)?shù)配成。2、根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種用于軌道交通的輪軌固體潤(rùn)滑添加劑配方，其特征在于固體潤(rùn)滑材料是選自石墨或硒化鑰或硒化鎢或二硫化鑰或硫化鎢或六方氮化硼或氟化鈣或氟化鋇或正方氧化鉛或六方氧化鉻或斜方氧化鈦或等軸氧化鋯。3、根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種用于軌道交通的輪軌固體潤(rùn)滑添加劑配方，其特征在于緩蝕劑是選自磷酸鋅或亞硝酸鈉或磷酸鈉或磷酸氫二鈉或六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉或苯甲酸鈉或三乙醇胺或苯乙醇胺或苯并三氮唑。在一個(gè)可以攪拌的容器中，加入鈉基膨潤(rùn)土 I份，加入10份水，浸泡24小時(shí)。力口入乙二醇和乙醇和緩蝕劑，攪拌2小時(shí)。靜置6小時(shí)，邊攪拌邊加入固體潤(rùn)滑材料，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，按照配方補(bǔ)足其他組分?jǐn)?shù)量并混合均勻，經(jīng)過(guò)膠體磨研磨三遍，包裝成品。
具體實(shí)施例方式實(shí)用例一在一個(gè)裝有攪拌的容器中，加入2. 5kg鈉基膨潤(rùn)土，加入20kg水浸泡24小時(shí)。力口入乙二醇15kg,乙醇Ilkg,攪拌加入磷酸鋅Ikg,三乙醇胺O. 25kg,混合攪拌I小時(shí),靜置到次日。上述混合物，加入石墨5kg硫化鎢I. 8kg混合攪拌2小時(shí)。膠體磨(或者三輥機(jī))研磨三遍，包裝。實(shí)用例二在一個(gè)裝有攪拌的容器中，加入3. 5kg鈉基膨潤(rùn)土，加入25kg水浸泡24小時(shí)。加入乙二醇10kg，乙醇20kg，攪拌加入三聚磷酸鈉I. 2kg，混合攪拌I小時(shí)，靜置到次日。上述混合物，加入氟化鈣4. 2kg，六方氮化硼2. 5kg混合攪拌2小時(shí)。膠體磨(或者三輥機(jī))研
磨三遍,包裝。上述樣品在鄭州西站隴海線進(jìn)站曲線試驗(yàn)。試驗(yàn)前該區(qū)段鋼軌表面呈魚(yú)鱗狀。試驗(yàn)期間每天涂覆一次，涂覆量2. 5克/米。7天后鋼軌表面狀態(tài)好轉(zhuǎn)，該處鋼軌側(cè)磨量由2. Omm/月降低到O. 5mm/月。綜上所述，本發(fā)明涉及的水性輪軌潤(rùn)滑膏配方選擇水基分散固體潤(rùn)滑材料，承載能力強(qiáng)、耐高溫，無(wú)污染。涂覆一次有效作用時(shí)間長(zhǎng)，消除了傳統(tǒng)油脂因產(chǎn)生油楔作用而加速輪軌疲勞裂紋擴(kuò)展的缺陷，是一種理想的輪軌潤(rùn)滑材料。
權(quán)利要求
1.一種用于軌道交通的水性輪軌潤(rùn)滑膏配方，其特征在于由水20% -80%和乙二醇5% -50%和乙醇5% -50%和鈉基膨潤(rùn)土 1% -10%和固體潤(rùn)滑材料3% -30%和緩蝕劑0.1%-8%按重量百分?jǐn)?shù)配成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種用于軌道交通的輪軌固體潤(rùn)滑添加劑配方，其特征在于固體潤(rùn)滑材料是選自石墨或硒化鑰或硒化鎢或二硫化鑰或硫化鎢或六方氮化硼或氟化鈣或氟化鋇或正方氧化鉛或六方氧化鉻或斜方氧化鈦或等軸氧化鋯。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的一種用于軌道交通的輪軌固體潤(rùn)滑添加劑配方，其特征在于緩蝕劑是選自磷酸鋅或亞硝酸鈉或磷酸鈉或磷酸氫二鈉或六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉或苯甲酸鈉或三乙醇胺或苯乙醇胺或苯并三氮唑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于軌道交通的水性輪軌潤(rùn)滑膏配方，其特點(diǎn)是承載能力強(qiáng)、耐高溫，環(huán)保、無(wú)污染、易清洗，涂覆一次有效作用時(shí)間長(zhǎng)，消除了傳統(tǒng)油脂因產(chǎn)生油楔作用而加速輪軌疲勞裂紋擴(kuò)展的缺陷。其組成包括水20％-80％、乙二醇5％-50％、乙醇5％-50％、鈉基膨潤(rùn)土1％-10％、固體潤(rùn)滑材料3％-30％、緩蝕劑0.1％-8％。上述物料按重量百分?jǐn)?shù)配成，經(jīng)混合、研磨制成成品。
文檔編號(hào)C10M173/02GK102876436SQ20111019538
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者張念 申請(qǐng)人:張念