随着工业的发展,铁路运输的负荷越来越大,就道轨而言,单位时间内通过列车的数量不断增加,货车的装载量不断提高,行车速度也在不断块加快,为此,过去曾不被人们注意的钢轨磨耗现在也是影响铁路运输安全主要问题。根据铁路有关部门统计,因磨损而报废的轮轨占总报废轮轨的60%以上,尤其是铁道转弯处的外轨内侧磨损最为严重。为了延长钢轨的使用寿命,国内外普遍采用钢轨润滑的技术,即在钢轨上涂以耐磨润滑剂或叫轨道脂。目前不仅在弯道使用润滑剂,直轨上也逐渐大量使用。通过试验证明,钢轨涂润滑剂与不涂润滑剂相比,轮轨的平均磨损改善80倍,对轮缘的磨损改善20倍以上,这说明,对轮轨加润滑剂以延长其使用寿命是行之有效的。 目前对轮轨施加的润滑剂种类还很少,这些润滑剂必须满足以下条件才能普遍应用在铁路上;1、价格低,2、耐温,3、耐水淋,4、耐磨,5、耐腐蚀。现已用在铁路弯道的8号铁道润滑脂,其主要成份是硬化油33%,牛油12%,24#汽缸油55%,另一种轨道润滑脂的主要成份是篦麻油4.5%,牛油4.5%,鳞片石墨10%,变压器油89%。以上两种轨道润滑脂的耐温性耐水淋、耐磨性都不很理想。
中国专利87106896.6号公开了铁路轮轨润滑成膜膏的发明专利申请,该发明的铁路轮轨润滑成膜膏的是以矿物油为基础油,金属皂为稠化剂,添加固体润滑剂,MOS2石墨、MCA、PTFE,摩擦成膜剂CeF3、LaF3、Cu2O以及增粘剂等经高温炼制成,成膜膏有良好的耐温性,耐磨性,为理想轨道润滑剂,但价格也是比较高的,每吨价格在3万元人民币左右,所以还未能被铁路部门广泛采用。
本发明的目的是提供一种耐温、耐极压,抗磨、耐水淋、价格低、生产工艺简单,能使用轨道涂油器,大规模机械施工的轨道脂及其生产方法。
本发明地轨道脂其主要成份是硬脂酸铝、机械油、石墨、苯甲酸。其重量百分含量为:
硬脂酸铝 3.5~7 石墨 10~12.5
苯甲酸 1.5~2 机械油 75.5~85
本发明的轨道脂的生产工艺流程为:
先将胶体石墨加到机械油中,由加料泵打入反应釜中混合,搅拌加热210℃~230℃,然后加硬脂酸铝,继续搅拌,保温稠化反应10~15分钟,最后将苯甲酸加入反应釜内,继续搅拌,保温反应20~30分钟,即可出料。
本发明的轨道脂除生产工艺简单外,轨道脂的性能特点如下:
1、生产成本低,目前价格为3000人民币/吨,是成膜膏的1/10。
2、滴点,在200℃左右的高温下使用,仍能保持较好的滞留性。
3、稠化能力强,对各种型号的机械油都能很好地稠化,稠化率在98%以上;
4、流动性能好,具有优良的泵送性,因而可在较宽的范围内使用机械涂油。
4、抗水性好:当油脂与水混合后,不乳化不变稀,保持原有性能;
5、稳定性好:长期存放不改变其性能;
6、机械稳定性好,经剪切试验后,针入度差值变化小;在机械磨擦部位中长时间工作后,轨道脂的针入度变化小。
7、热可逆性好,在使用部位受热再冷却后,仍具有良好的凝胶结构,保持原有的润滑性能。
本发明的轨道脂各种技术性能检测数据请看附表(1)。
本发明的轨道脂于91年1~2月份在黑龙江省加格达奇-45℃的寒冷季节下使用,涂油器能正常运转,出油正常。在济南几个工务段于夏季气温30℃以上,钢轨50℃以上的高温下涂油正常,没有因气温过高而出现油脂变稀,滞留性下降的现象。
本发明的轨道脂其高性能的润滑机理是这样的。
硬脂酸铝和苯甲酸反应生成络合物,叫作复合铝皂,这种复合铝皂没有明确的熔点,是随温生高而软化,它在润滑油中不能完全溶解,只是随温度的升高更加松散地分散在润滑油中,在冷却和研磨过程中,复合铝皂络合物仍然以聚结的纤维状态分散在润滑油中。该复合铝皂纤维的直径为0.1微米,长度约1微米,它可以粘附在金属表面,所以列车运行时的可将润滑脂携带较长的距离,将润滑脂均匀地涂在轮轨摩擦的部位。加之有良好抗水性和防锈能力,所以轮轨的使用寿命大大加长。
实施例1、将10公斤胶体石墨和85公斤机械油由加料泵打加入夹套加热带搅拌器的反应釜中,启动加热器及搅拌器升温至215℃,然后加入3.5公斤硬质酸铝,继续保温搅拌13分钟,最后加入1.5公斤苯甲酸,维持215℃搅拌20分钟,出料冷却,经胶体磨研磨后得成品,此例为最佳实施例。