【摘要】：鋼軌打磨可以有效提高鋼軌的使用壽命,并因其高效性與經(jīng)濟(jì)性而得到了廣泛地推廣,因此也帶動(dòng)與之相配套使用的打磨砂輪的發(fā)展。為了解決國(guó)產(chǎn)打磨砂輪使用壽命低的難題,課題組結(jié)合自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)制備了釬焊金剛石插片復(fù)合砂輪,顯著提高了砂輪的磨削比。為了進(jìn)一步提高復(fù)合砂輪的打磨性能,減緩金剛石燒傷并適應(yīng)更高強(qiáng)度的打磨作業(yè),基于干式磨削的工況,本文在原有復(fù)合砂輪的基礎(chǔ)上,嵌入了由CaF_2與聚醚醚酮制備的自潤(rùn)滑節(jié)塊,實(shí)現(xiàn)其在鋼軌打磨過(guò)程中的自潤(rùn)滑性能,以改善砂輪與鋼軌接觸區(qū)的潤(rùn)滑條件,減小磨削力并最終達(dá)到降低磨削溫度目標(biāo)。本文完成的主要工作如下:(1)基于前期制備的釬焊金剛石插片復(fù)合砂輪結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了可應(yīng)用于此類(lèi)砂輪的自潤(rùn)滑減摩方式。依據(jù)砂輪的使用環(huán)境,選擇CaF_2作為固體潤(rùn)滑劑,并選擇聚醚醚酮作為其載體。(2)完成復(fù)合微細(xì)粉末的制備,并通過(guò)冷壓成型與無(wú)壓燒結(jié)工藝制備出所需要的自潤(rùn)滑節(jié)塊,并考察節(jié)塊的燒結(jié)質(zhì)量與其中固體潤(rùn)滑劑的存在形式。分析了固體潤(rùn)滑劑含量對(duì)于節(jié)塊硬度的影響,并以潤(rùn)滑需求為主,同時(shí)兼顧砂輪整體強(qiáng)度與耐磨性,確定CaF_2極限含量為30%。(3)選擇40/45目金剛石,Ni-Cr合金釬料與303~#不銹鋼在真空燒結(jié)爐中制備釬焊金剛石插片,并驗(yàn)證了界面間的結(jié)合形式與結(jié)合強(qiáng)度。(4)簡(jiǎn)化了鋼軌打磨模型,并以插片/節(jié)塊打磨軌跡能完全覆蓋打磨帶為出發(fā)點(diǎn),計(jì)算出每片砂輪所需的插片/節(jié)塊極限數(shù)量。同時(shí)基于傳統(tǒng)酚醛樹(shù)脂砂輪制備工藝,完成了自潤(rùn)滑釬焊金剛石插片復(fù)合砂輪的制備。(5)在改造的鋼軌打磨實(shí)驗(yàn)機(jī)上對(duì)制備的不同制式的打磨砂輪進(jìn)行性能測(cè)試,從打磨電機(jī)磨削作業(yè)時(shí)電流增量與磨屑中球型磨屑粒徑大小與含量,考察自潤(rùn)滑釬焊金剛石砂輪的磨削性能。結(jié)果顯示,所設(shè)計(jì)的新型砂輪潤(rùn)滑性能優(yōu)越,實(shí)現(xiàn)了降低磨削溫度的目標(biāo),印證了設(shè)計(jì)的合理性。
【圖文】：

（a）磨粒露出 （b）磨粒脫落 （c）磨粒再次露出圖 2.2 磨粒露出示意圖2.1.2 釬焊金剛石插片復(fù)合砂輪在鋼軌打磨作業(yè)中的應(yīng)用以鋼軌打磨用鋯剛玉酚醛樹(shù)脂砂輪為設(shè)計(jì)藍(lán)本，結(jié)合釬焊金剛石插片技術(shù)制備出的釬焊金剛石插片鋯剛玉復(fù)合砂輪在鋼軌打磨作業(yè)中表現(xiàn)出色，，耐磨性能趕超國(guó)產(chǎn)鋼軌打磨砂輪。打磨實(shí)驗(yàn)中使用的鋼軌打磨設(shè)備為 GMC-96x 型鋼軌打磨列車(chē)，打磨砂輪直徑為 ，鋼軌打磨參數(shù)如表 2.2 所示。

圖 2.3 GMC-96x 打磨列車(chē)表 2.2 GMC-96x 打磨列車(chē)鋼軌打磨相關(guān)參數(shù)技術(shù)指標(biāo) 參數(shù)磨頭數(shù) 96（單股 48）砂輪轉(zhuǎn)速 3600 r/min砂輪線速度 50 m/s列車(chē)行駛速度 12 km/h~18 km/h打磨深度 0.05~0.1 mm電機(jī)功率 22 kw(50%~100%可調(diào))
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG594

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2632922