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1、钢轨打磨专用砂轮技术报告课题组依据铁路钢轨修磨的特殊要求，对产品的结构，原材料的选用和配比进行了深入的研究，并详细制定了产品生产工艺和产品检验规范及铁路钢轨修磨砂轮：企业标准。（见附页）一、技术研究：1、产品结构该砂轮的一个端面压制在一个特制的铝基体上，通过铝基体的三个螺栓孔和三个凹槽，将砂轮固定在打磨机车的卡盘上，并以旋转的方式带动砂轮进行端面磨削。修磨机车由三节车厢组成，两边各安装24片砂轮，同时对两边钢轨的表面进行打磨。2、技术指标：砂轮规格：26084152 2A16 B 50砂轮使用线速度：50m/s砂轮转达速：3630rmp砂轮切入深度：0.2-0.4每公里钢轨消耗砂轮片数：2-4
2、片（达到或接近美国进口同类产品水平）修磨后钢轨表面质量：无烧伤、裂纹3、研究内容该砂轮为打磨钢轨的专用砂轮，由于其特殊的使用方式和要求，使砂轮制造具有一定的难度。砂轮使用的转速和线速度较高，还要有一定的切入深度，这就要求砂轮有较高的强度，才能保证使用安全。该砂轮采用端面磨削，与工件接触面较大，磨削时需要较大的磨削力，产生较高的磨削热，这将导致工件烧伤、裂纹、砂轮堵塞，磨削效率下降，砂轮无法使用。为了提高砂轮的强度，除了选用高强度的树脂以外，一般可通过提高砂轮硬度来达到目的。不过硬度太高，也容易引起磨削时砂轮的堵塞。该项目研究的目标就是既保证砂轮使用的安全可靠性，又要满足砂轮的使用性能，还要达到
3、高效耐磨的使用效果。目前国产砂轮主要存在磨耗偏大的缺点，我们针对此缺陷进行配方优化，经过多次试验，最后选定锆刚玉作为磨削的主料： 锆刚玉磨料韧性好、硬度高、自锐性好，具有良好的磨削效率，并且不烧伤钢轨。锆刚玉基本由三种粒度组成（换算成我国标准）：12#约占30%，14#约占40%，16#约占30%。锆刚玉显微结构特征是Zr02以厚度为7m左右的晶体形成连续交错网络结构，均匀地充填于刚玉晶隙间，刚玉则以细小晶粒均匀分布于整个视域中，其平均晶粒尺寸为10m以下。 辅料的主要作用是改善砂轮的磨削性能，对砂轮的强度和耐用度起很大作用。选择辅料应遵循以下原则：a、对结合剂无破坏作用；b、满足砂轮磨削效率
4、高，而且不能烧伤钢轨的要求；c、无毒性。 结合剂的选择是研制砂轮的重点之一，针对该砂轮磨削量大、磨削压力大、磨削效率高，转速高、搞冲击能力强、耐用度好的特点，选择结合剂遵循以下原则：a、具有良好的粘结能力，保证砂轮的使用速度达到40m/s ；b、结合剂本身韧性好，能使砂轮具有较强的抗冲击能力；c、耐热性能优良，由于该砂轮磨削是干磨，结合剂耐热性好可以保证砂轮具有高耐用度。根据上述原则，项目组首选高强度树脂结合剂，并且通过改性适当增加结合剂的韧性、耐热性，使研制的结合剂能满足该砂轮的使用要求。根据对国外样品的分析结果，经大量的试验，在确保强度的条件下，优选出三个配方。按这三个配方制成砂轮进行磨削
5、试验，考察试制砂轮的综合磨削性能，并与进口砂轮对比，结果如下：配方号打磨深度钢轨表面使用寿命打磨效率1#深不烧伤好高2#深轻微烧伤差高3#较深不烧伤较好低进口砂轮深不烧伤好高从上表可看出，1#配方制成的砂轮可满足PGM-48大型钢轨打磨车的使用要求。项目组在分解、剖析进口产品、大量试验、对比的基础上选定了专门设定的结合剂，保证了砂轮的强度和切削量，性能指标达到美国HTT公司提供产品的水平。4、配方研究试制过程中原材料的选用和配比是影响产品质量的关键，也是砂轮国产化的重要研究课题。在国产原材料试制砂轮的过程中，我们又进行了深入细微的研究，通过多次研究试验对原材料进一步选择，确定了原材料的配方比例
6、和合成工装、生产工艺。经试验证明产品质量大有进展，打磨效果显著。经过两年时间进行试配、试装，目前已试制出基本达到与进口砂轮质量相当的国产化砂轮，并能适应PD3、V71Mn钢轨的打磨需要。砂轮的状况：一种钢轨打磨用砂轮的工艺配方，其特征在于：由重量为13-17%的碳化硅、5-7%的树脂粉、12-15%的黄铁粉、5-8%的冰晶石和2-5%的石灰，其余为锆钢钰。根据专利要求上所述的一种钢轨打磨用砂轮的工艺配方，其特征在于：所采用的锆钢钰为14#-40#中的多种混合。根据专利要求上所述的一种钢轨打磨用砂轮的工艺配方，其特征在于：碳化硅、树脂粉、黄铁粉、冰晶石和石灰均采用200#。具体实施方式：一种钢轨
7、打磨用砂轮的工艺配方，其特征在于由重量为13-17%的碳化硅、5-7%的树脂粉、12-15%的黄铁粉、5-8%的冰晶石和2-5%的石灰，其余为锆钢钰，充分搅拌均匀，压制成坯件后，经过高温烧结而成。实例1：13%的碳化硅、5%的树脂粉、12%的黄铁粉、5%的冰晶石和2%的石灰，其余为锆钢钰，充分搅拌均匀，压制成坯件后，经过高温烧结而成。实例2：15.6%的碳化硅、5.5%的树脂粉、13.7%的黄铁粉、6.8%的冰晶石和3.7%的石灰，其余为锆钢钰，充分搅拌均匀，压制成坯件后，经过高温烧结而成。实例3：17%的碳化硅、7%的树脂粉、15%的黄铁粉、8%的冰晶石和5%的石灰，其余为锆钢钰，充分搅拌均
8、匀，压制成坯件后，经过高温烧结而成。所采用的锆钢钰为14#-40#中的一种或其混合物、碳化硅、树脂粉、黄铁粉、冰晶石和石灰均采用200#，混合后制作的砂轮质量最佳。5、原材料的筛选：树脂结合剂的选择：这是保证砂轮强度和砂轮使用性能的极为重要的关键材料。要选择高强度、耐高温和有一定韧性的新型树脂粘结剂；磨料的选择：磨料在砂轮中主要起磨削作用，这是保证砂轮具有一定磨削效率和耐用度的关键材料，该砂轮所用磨料以锆刚玉为主，它具有极高的强度和韧性；填料的选择：合适的填料不仅可以降低砂轮成本，提高砂轮强度和使用寿命，还能改善砂轮的磨削效果。6、研究试验方法：抗拉强度试验：试验树脂粘结剂和不同配方砂轮的强度
9、。抗冲击试验：试验树脂粘结剂和不同配方砂轮的韧性。砂轮制造工艺试验：包括混料、成型、硬化等工艺试验。回转破裂速度试验：试验砂轮的强度。磨削试验：依照砂轮现场磨削条件，检验砂轮磨削效果。二、生产工艺工艺流程图原材料准备及配料混 料成型料模 具涂脱模剂铝合金基体涂粘结剂组装模具摊 料热压成型硬 化螺栓孔加工外强、喷砂检 查成品入库三、产品检验：编标建制为保证产品质量，使生产过程有规可循，有技术条件和技术指标、工艺参数，实行科学管理。结合生产设备、检验设备和工装、工艺、工序的特点、人员素质等实际情况。首先编制了：Q/321282JSD01-2005钢路钢轨修磨砂轮企业标准，并在市技术监督局备案，备案
10、号靖技监108号。依据企业标准，并根据ISO/TS16949质量管理体系认证细则，按道道把关，后道检前道的检验制度，实行质量代表负总责，质量责任层层分解的全员负责质，保证产品质量。产品工艺质量控制按ISO/TS16949质量管理体系进行，关键工序进行质量重点监控，把工艺流程中的“混料摊料热压成型硬化”作为特殊过程进行监控。严格执行操作规程、严格交接制度、严格检查验收、控制产品质量。质量控制工序名称管理内容及标准管 理 方 式检验方式检验者管理表混 料时间目测专职工艺流程摊 料平行度目测专职工艺流程热压成型程序目测专职工艺流程硬 化仪表程序目测专职工艺流程 为生产特殊过程质量关键控制点经过严谨的科学研究和精益生产，本公司生产的钢轨打磨砂轮能达到钢轨打磨的各项技术指标，能替代进口产品。靖江市康辉汽配有限公司郑州铁路局工务检测所
