承載鞍彈性墊及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種彈性墊、尤其涉及一種鐵路車輛零部件的彈性墊。本發明還涉及 該彈性墊的制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 承載鞍是鐵路車輛轉向架的重要零部件之一，該部件使車體傳來的重量平均分 配到軸承及軸頸上，對防止偏載燃軸起著重要的作用，其安裝在車的滾動軸承和轉向架側 架導框之間，承受和傳遞載荷。鐵路貨車轉向架的作用是支承車體，引導車輛沿軌道行駛， 并承受來自車體及線路的各種載荷。轉向架包括一個搖枕，兩個側架，兩個副構架和兩個輪 對，輪對的端部直接與副架構的鞍面配合。運行過程中，副構架易磨損，副構架磨耗后容易 引起動力學性能降低。在運行過程中，承載鞍的橫向檔直接與側架磨耗，使用過程中再根據 承載鞍和側的磨耗量進行焊修側架和承載鞍，既增加維修量，影響尺寸配合，且磨耗嚴重時 會直接報廢，使用壽命短。
[0003] 鐵路車輛承載鞍，是車輛導框和輪對軸承之間的傳力部件。這些承載鞍把導框傳 來的轉向架及上部產生的動態載荷傳遞到軸承外圈，進而傳遞給車輛輪對。輪對的端部直 接與副架構的鞍面配合。運行過程中，副構架易磨損，副構架磨耗后容易引起動力學性能降 低。為便于車輛順利通過曲線，承載鞍與側架導框在橫向及縱向均留有一定的間隙。車輛 運行時，此間隙會發生變化，尤其是通過曲線時此間隙變化量隨曲線半徑變化而變化，使承 載鞍縱、橫向擋與側架發生接觸，進而產生磨耗，特別是橫向磨耗尤為嚴重。
[0004] 現有技術主要有兩種方式降低承載鞍磨耗：一、設計承載鞍彈性墊，能夠實現承載 鞍彈性墊與副架構和承載鞍之間的無間隙彈性配合，降低間隙配合零部件間的相對運動造 成的磨耗，提高零部件的使用壽命，其中所述承載鞍彈性墊為組合式結構，分為上、下鐵板 和中間的硫化橡膠填充材料；二、在橫向擋與側架的配合面通過圓銷連接可拆卸的尼龍磨 耗板，以減小承載鞍橫向擋與側架的磨損量等。但是，這兩種方案均為組合（或可拆卸）結 構，裝配及生產難度高，改善方向不夠全面，改善效果不夠明顯。因此，本領域亟需一種全新 的承載鞍彈性墊。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述現有技術中存在的問題，本發明針對上述不足，提供一種能夠降低 轉向架各零部件之間的磨耗的承載鞍彈性墊。
[0006] 具體的，本發明的一個目的在于，提供一種承載鞍彈性墊，其特征在于，所述承載 鞍彈性墊是由尼龍彈性體材料構成的一體式承載鞍彈性墊。
[0007] 在本發明的一個優選的實施方式中，所述尼龍彈性體材料為澆鑄尼龍（MC尼龍） 材料或模壓尼龍材料，優選為澆鑄尼龍材料。
[0008] 本發明的另一個目的在于，提供一種制備上述承載鞍彈性墊的方法，包括如下步 驟：
[0009] 1)將第一酰胺單體和摩擦系數調節劑加入第一反應釜，將第二酰胺單體加入第二 反應釜，熔融并脫水5-20分鐘、優選10分鐘；
[0010] 2)向第一反應釜中加入催化劑，脫水5-30分鐘、優選15分鐘，所述催化劑優選為 堿催化劑，更優選為氫氧化鈉、甲醇鈉和己內酰胺鈉鹽中的一種或多種；
[0011] 3)向第二反應釜中加入活化劑，脫水1-15分鐘、優選5分鐘；
[0012] 4)將第一反應釜和第二反應釜中的物料混合，注入模具，聚合成毛坯；
[0013] 5)將毛坯進行處理、優選進行水煮處理，然后加工、優選機械加工成為承載鞍彈性 墊。
[0014] 在本發明的一些實施方式中，步驟1)至5)可以順序進行，也可以以任何邏輯上可 行的方式進行，例如步驟1)和/或步驟2)可以與步驟3)同時進行。在本發明的一個優選 地實施方式中，步驟1)至5)按首先進行步驟1)、然后進行步驟2)、再進行步驟3)、之后進 行步驟4)、最后進行步驟5)的方式順序進行。
[0015] 在本發明中，步驟2)所述的催化劑的作用為引發聚合。
[0016] 在本發明的一個優選的實施方式中，步驟1)中所述的第一酰胺單體和/或第二酰 胺單體相同或不同，優選相同，并且所述第一酰胺單體和/或第二酰胺單體為己內酰胺和/ 或十二內酰胺，優選為己內酰胺。
[0017] 在本發明的一個優選的實施方式中，步驟1)中所述的第二酰胺單體與第一酰胺 單體的比例為質量比為50:50至0:100。
[0018] 在本發明的一個優選的實施方式中，步驟1)中所述的摩擦系數調節劑為液體橡 膠，優選為端羥基聚丁二烯液體橡膠。
[0019] 在本發明的一個優選的實施方式中，步驟2)中所述的催化劑為氫氧化鈉，步驟3) 中所述的活化劑為異氰酸酯類活化劑，優選為三苯甲烷三異氰酸酯。
[0020] 在本發明的一個優選的實施方式中，步驟1)、2)和3)中的任意一個或多個步驟中 的脫水為真空脫水。在本發明的一個優選的實施方式中，本發明所述的脫水為使得被脫水 的物料部分或充分脫水，優選為充分脫水。
[0021] 在本發明的一個優選的實施方式中，步驟4)中所述的注入模具和聚合成毛坯為 注入模具并聚合成一體式毛坯。
[0022] 本發明的方法的一個優選的實施方式如圖1所示。
[0023] 本發明的再一個目的在于，提供上述承載鞍彈性墊或者根據上述方法制得的承載 鞍彈性墊在軌道交通中的應用。優選的，本發明提供上述承載鞍彈性墊或者根據上述方法 制得的承載鞍彈性墊在鐵路車輛中的應用。
[0024] 本發明的有益效果在于：本發明的彈性墊采用尼龍彈性體材料，耐磨性好，摩擦系 數低，能顯著降低承載鞍的磨耗，延長承載鞍使用壽命，且尼龍彈性體材料在使用過程中可 起到緩沖沖擊的作用；本發明采用一體式承載鞍彈性墊結構，裝配簡單，使用壽命長。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發明的一個優選的制備方法的流程圖。
[0026] 圖2為用本發明的方法制得的承載鞍彈性墊的示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合非限制性的具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護范圍并 不局限于下述實施例。
[0028] 實施例1
[0029] 如圖1所示，采用如下步驟制備本發明的承載鞍彈性墊：
[0030] 1)將50重量份的一部分己內酰胺和摩擦系數調節劑（端羥基聚丁二烯液體橡 膠）加入第一反應釜，將50重量份的另一部分己內酰胺加入第二反應釜，熔融并真空脫水 10分鐘；
[0031] 2)在第一反應釜中加入催化劑（氫氧化鈉），真空脫水15分鐘；
[0032] 3)在第二反應釜中加入活化劑（三苯甲烷三異氰酸酯），真空脫水5分鐘；
[0033] 4)將第一反應釜和第二反應釜中的物料混合，注入成型模具，聚合成一體式毛 坯；
[0034] 5)將毛坯進行水煮處理，然后機械加工成為承載鞍彈性墊制品。將用以上方法制 得的承載鞍彈性墊用作鐵路車輛的承載鞍彈性墊。
[0035] 本發明所述承載鞍彈性墊結構如圖2所示。承載鞍彈性墊技術條件如表1所示。
[0036] 表1尼龍承載鞍彈性墊材料技術條件
[0037]
[0039] 根據技術要求，對本發明所述承載鞍彈性墊性能進行測試，測試結果如表2所示。 如表2和表3所示，本發明承載鞍彈性墊材料性能和產品剛度滿足要求。
[0040] 表2承載鞍彈性墊測試結果 [0041 ]
[0042] 表3.承載鞍彈性墊產品性能及檢測結果
[0045] 承載鞍彈性墊對疲勞實驗測試條件如表4所示，根據以下條件，測試結果應滿足 以下要求：1.承載鞍彈性墊縱向疲勞試驗、垂向疲勞試驗后，墊片表面應無裂紋；2.承載 鞍彈性墊橫向疲勞試驗后，墊片表面不應有裂紋；3.承載鞍彈性墊進行垂向疲勞試驗后， 在室溫下自由狀態放置24h，垂向永久壓縮變形量不應大于3_，垂向剛度變化率不應大于 15%〇
[0046] 表4.承載鞍彈性墊疲勞試驗要求及檢測結果
[0048] 應當注意的是，以上所述的實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明的任何 限制。通過參照典型實施例對本發明進行了描述，但應當理解為其中所用的詞語為描述性 和解釋性詞匯，而不是限定性詞匯。可以按規定在本發明權利要求的范圍內對本發明作出 修改，以及在不背離本發明的范圍和精神內對本發明進行修訂。盡管其中描述的本發明涉 及特定的方法、材料和實施例，但是并不意味著本發明限于其中公開的特定例，相反，本發 明可擴展至其他所有具有相同功能的方法和應用。
【主權項】
1. 一種承載鞍彈性墊，其特征在于，所述承載鞍彈性墊是由尼龍彈性體材料構成的一 體式承載鞍彈性墊。2. 根據權利要求1所述的承載鞍彈性墊，其特征在于，所述尼龍彈性體材料為澆鑄尼 龍材料或模壓尼龍材料，優選為澆鑄尼龍材料。3. -種制備根據權利要求1或2所述的承載鞍彈性墊的方法，包括如下步驟： 1) 將第一酰胺單體和摩擦系數調節劑加入第一反應釜，將第二酰胺單體加入第二反應 釜，熔融并脫水5-20分鐘、優選10分鐘； 2) 向第一反應釜中加入催化劑，脫水5-30分鐘、優選15分鐘，所述催化劑優選為堿催 化劑，更優選為氫氧化鈉、甲醇鈉和己內酰胺鈉鹽中的一種或多種； 3) 向第二反應釜中加入活化劑，脫水1-15分鐘、優選5分鐘； 4) 將第一反應釜和第二反應釜中的物料混合，注入模具，聚合成毛坯； 5) 將毛坯進行處理、優選進行水煮處理，然后加工、優選機械加工成為承載鞍彈性墊。4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的第一酰胺單體和/或第 二酰胺單體相同或不同，優選相同，并且所述第一酰胺單體和/或第二酰胺單體為己內酰 胺和/或十二內酰胺，優選為己內酰胺。5. 根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的第二酰胺單體與第 一酰胺單體的質量比為50:50至0:100。6. 根據權利要求3-5中任意一項所述的方法，其特征在于，步驟1)中所述的摩擦系數 調節劑為液體橡膠，優選為端羥基聚丁二烯液體橡膠。7. 根據權利要求3-6中任意一項所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述的催化劑為 氫氧化鈉，步驟3)中所述的活化劑為異氰酸酯類活化劑，優選為三苯甲烷三異氰酸酯。8. 根據權利要求3-7中任意一項所述的方法，其特征在于，步驟1)、2)和3)中的任意 一個或多個步驟中的脫水為真空脫水。9. 根據權利要求3-8中任意一項所述的方法，其特征在于，步驟4)中所述的注入模具 和聚合成毛坯為注入模具并聚合成一體式毛坯。10. 根據權利要求1或2所述的承載鞍彈性墊或者根據權利要求3-9中任意一項所述 的方法制得的承載鞍彈性墊在軌道交通中、優選在鐵路車輛中的應用。
【專利摘要】本發明涉及一種承載鞍彈性墊，其特征在于，所述承載鞍彈性墊是由尼龍彈性體材料構成的一體式承載鞍彈性墊。本發明還涉及該彈性墊的制備方法和應用。
【IPC分類】B61F5/50
【公開號】CN105270429
【申請號】CN201510731275
【發明人】楊海洋, 譚玉寶, 劉愛學, 鄭梯和, 黃安民
【申請人】株洲時代新材料科技股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月2日