一种耐磨防滑板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于轨道交通车辆走行面的耐磨防滑板，同时具有可成型、耐候、耐蚀、易除冰等特性。它至少由基体、强化体、固定连接位或/和连接件组成，基体与强化体原位复合和/或机械复合，固定连接位或/和连接件与板材连接并将其固定在安装基础上。该耐磨防滑板使役过程中摩擦系数稳定、磨损均匀，易于除冰，可有效保障车辆运行稳定，且其更换周期长，可有效降低运营成本。
【专利说明】
一种耐磨防滑板
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于轨道交通车辆走行面的耐磨防滑板，同时具有耐候、耐蚀、可更换、易除冰等性能。
【背景技术】
[0002]目前轨道交通尤其是单轨交通(包括跨座式单轨、悬挂式单轨等)，其车辆普遍采用胶轮走行，走行面为PC梁面或钢结构预制梁面。无论是PC梁面或是钢结构预制梁面作为走行面，在车辆长期运行过程中，均易被轮胎磨光，致其摩擦系数急剧降低，导致车轮打滑，驱动力降低，制动性下降，进而影响车辆的正常运行。此外，在高寒地区，低温雨雪造成轨道梁结冰时，其工作环境更为恶劣，且由于水泥材料的不耐机械冲击、刮擦的特性，导致走行面的除冰作业难度大幅增加，很大程度上限制了单轨交通的发展。
[0003]相较于水泥等无机非金属材料，金属基材料具有熔炼工艺简便、易于塑性加工、生产成本低廉、强度高、韧性好等特点。但普通耐候、防腐的金属基材料其耐磨性能一般，不具备良好的耐磨防滑特性，并不适用于轨道交通车辆走行面。
[0004]通常可通过析出强化、位错强化、相变强化、细晶强化、表面堆焊或焊接复合及金属基复合增强等一种或多种方式组合的形式来提高金属基材料耐磨性能。如专利CN102747282B、专利CN103820731B通过添加微合金成分，采用TMCP工艺进行析出强化、位错强化、相变强化、细晶强化以提高材料硬度，从而使材料耐磨性能升高；专利CN102825434B采用真空电子束密封焊接普通钢材料和耐磨钢材料，生产制造复合耐磨钢板；专利CN105483539A、专利CN104388821A采用超硬颗粒与金属基体原位复合方式提高钢基材料的耐磨性能。但以上耐磨钢板的专利均未对其防滑能力进行的专门设计，即摩擦工况下钢板与某种材料之间的摩擦系数变化的情况。
[0005]专利CN203227782U公开了一种采取表面滚压花纹等压力加工或机加工手段获得凹凸不平的表面，从而达到防滑目的的方法。但由于轨道交通的走行面在服役时所受的载荷大，摩擦环境恶劣，起防滑作用的凹凸不平的表面磨损后将导致其摩擦系数的陡然变化，导致其防滑效果急剧恶化，因此该方式也不适用于轨道交通的走行面。
[0006]工程塑料以其优良的合成灵活性及易成形特点，兼具重量轻、耐腐蚀、耐老化、防锈蚀、易于回收等特性，被广泛应用于工程领域。CN102875956B公开了一种通过添加纤维和超细填料提高工程塑料耐磨性的方法，但对于将工程塑料应用于轨道交通走行面的技术鲜有报道。
【发明内容】
[0007]本发明通过在基体材料中添加强化体(包括强化质点、强化纤维、强化板条等)，以形成共具基体特性及强化相的耐磨、耐候、耐蚀特征的复合体。该复合体同时具有摩擦系数、磨损系数稳定，易于除冰等优良特性，适用于轨道交通走行面。
[0008]其复合特性主要以两种机制作用:(I)强化体连续/不连续的分布于基体中，强化体承受载荷及磨损，增强整体耐磨性，基体材料连接强化体并传递载荷；(2)强化体弥散分布于基体中，起到直接增强基体强度及耐磨性作用，同时也保留了基体本身耐候、耐蚀等特性。两种机制可协同作用。以金属基复合材料为例，当强化体尺寸一定，其体积分数低于5%时，强化体增强基体材料强度及耐磨性机制起主导作用；当强化体体积分数为5%?40%时，基体材料强化机制作用减弱，强化体承担载荷及磨损的机制增强，两种效应起协同作用；当强化体体积分数大于40%时，强化体承担载荷及磨损的机制起主导作用。无论以何种机制作用，由于强化体均匀分布于基体中，所组成的复合体在服役过程中，其摩擦系数及磨损系数均为连续稳定的，且其优于传统走行面材料的韧性及抗损伤特性使其在除冰过程种不易损坏，在高寒地区具有优异的适用性。
[0009]此处涉及的基体为具有一定硬度、较好的韧性和耐蚀耐候性能，易于成型，可有力连接、支撑强化体的材料，其材质可以是金属材料或者非金属材料(如高分子材料、水泥等)。强化体为具有较高的硬度及耐磨性，均匀分布于基体材料中，可起到强化及耐磨效果的材料，其材质可以是金属氧化物、陶瓷、或其他超硬材料等。形成的复合体易于成型，可根据轨道梁形状进行加工，其制成的防滑板具有锚栓、锚脚、紧固件安装位或安装件，能够预埋或通过紧固件安装在轨道梁上，从而能够较好适应轨道交通尤其是单轨交通的工作环境，保障车辆运行稳定，降低运营成本。
[0010]本发明技术方案是:
一种用于轨道交通车辆走行面的耐磨防滑板，它至少由基体材料(A)、强化体(B)、防滑板固定连接位或/和连接件(C)组成。其特征在于基体材料(A)与强化体(B)原位复合或/和机械复合，该耐磨防滑板具有基体材料(A)的强韧性及易加工性、强化体(B)的耐磨性及强化效果等特点。该耐磨防滑板由若干个构成其连续结构的最小单元板材(Al)通过固定连接位或/和连接件(C)连接并固定在车辆走行面基础上形成。
[0011 ]优先的，可通过改变强化体(B)的材质、形状、尺寸、体积分数，来优化板材(Al)与走行轮间的摩擦系数。
[0012]优先的，可通过调整强化体(B)的材质、形状、尺寸、体积分数，改变板材(Al)的磨损系数以适应不同工况需求。
[0013]优先的，基体材料(A)为金属基材料或/和非金属基材料，强化体(B)为硬质耐磨材料。
[0014]优先的，强化体(B)由强化质点(BI)或/和强化纤维(B2)或/和强化板条(B3)构成，强化体(B)弥散分布于基体材料(A)内或表面一定深度。
[0015]优先的，强化质体(B)的尺寸范围为0.1?5000μπι，其在板材(Al)中的体积分数范围为0.1%?90%。
[0016]优先的，固定连接位或/和连接件(C)具有用于连接板材(Al)和混凝土预埋或预留安装位的安装基础的安装孔、安装槽道，板材之间、板材与安装基础之间可通过螺栓紧固、焊接、锻接等方式连接。
[0017]优先的，板材(Al)具有可固定于安装基础上的固定支架和/或锚脚。
[0018]根据权利要求1所述的耐磨板，其特征在于，耐磨防滑板上具有防滑纹路(Α2)。经过上述技术方案可获得用于轨道交通车辆走行面的耐磨防滑板，能够较好的适应轨道交通尤其是单轨交通的工作环境。该耐磨防滑板沿走行面方向任意截面均具有强化体(B)弥散分布于基体(A)中的形貌特征，该特征有效保障了走行面在服役中随着磨损的发生，其摩擦系数连续稳定、且磨损均匀；同时兼具有防滑、耐磨、耐腐蚀等优点;且由于能够抵抗外界机械撞击、刮擦、碾压，可较好的适应除冰作业，从而保障车辆多环境、全天候稳定运行;其长使役寿命及可更换特性不仅可有效保护轨道梁，同时大幅降低了运营成本。
【附图说明】
[0019]附图详细说明本发明，其中:
图1为耐磨防滑板；
图2为带防滑纹路的耐磨防滑板；
图3为颗粒增强耐磨防滑板板材微观形貌图，(I)为纵切面，(2)为正面，(3)为横切面；图4为纤维及颗粒增强耐磨防滑板板材微观形貌图，(I)为纵切面，(2)为正面，(3)为横切面；
图5为板条增强耐磨防滑板板材微观形貌图，(I)为纵切面，(2)为正面，(3)为横切面。
【具体实施方式】
[0020]实施例一:根据图1所示，一种用于轨道交通车辆走行面的耐磨防滑板，其主体板材由具有一定体积、尺寸的强化质点或/和纤维与金属基体材料原位复合而成，紧固件与板材固定连接。在使用时通过锚脚或锚栓直接预埋于轨道梁混凝土内或安装在轨道梁预留安装位上。
[0021]实施例二:根据图2所示，一种用于轨道交通车辆走行面的耐磨防滑板，本实施例是对实施例一的进一步改变。因此，实施例一的内容也应该是本实施例中的内容，相同的部分在本实施例中就不再累述。其与实施例一的区别在于，在其走行面上具有防滑纹路，由于板材本身的耐磨性，在轨道交通大载荷摩擦工况下能够保证防滑纹路长时间不被破坏，防滑效果可长期保持稳定。
[0022]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0023]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0024]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1.一种用于轨道交通车辆走行面的耐磨防滑板，它至少由基体材料(A)、强化体(B)、防滑板固定连接位或/和连接件(C)组成。2.其特征在于基体材料(A)与强化体(B)原位复合或/和机械复合，该耐磨防滑板具有基体材料(A)的强韧性及易加工性、强化体(B)的耐磨性及强化效果等特点。3.该耐磨防滑板由若干个构成其连续结构的最小单元板材(Al)通过固定连接位或/和连接件(C)连接并固定在车辆走行面基础上形成。4.根据权利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，可通过改变强化体(B)的材质、形状、尺寸、体积分数，来优化板材(Al)与走行轮间的摩擦系数。5.根据权利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，可通过调整强化体(B)的材质、形状、尺寸、体积分数，改变板材(Al)的磨损系数以适应不同工况需求。6.根据权利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，基体材料(A)为金属基材料或/和非金属基材料，强化体(B)为硬质耐磨材料。7.根据权利要求1所述的耐磨防滑板，其特征在于，强化体(B)由强化质点(BI)或/和强化纤维(B2)或/和强化板条(B3)构成，强化体(B)弥散分布于基体材料(A)内或表面一定深度。8.根据权利要求4或5所述的耐磨防滑板，其特征在于，强化质体(B)的尺寸范围为0.1?5000μπι，其在板材(Al)中的体积分数范围为0.1%?90%。9.根据权利要求1所述的耐磨板，其特征在于，固定连接位或/和连接件(C)具有用于连接板材(Al)和混凝土预埋或预留安装位的安装基础的安装孔、安装槽道，板材之间、板材与安装基础之间可通过螺栓紧固、焊接、锻接等方式连接。10.根据权利要求1所述的耐磨板，其特征在于，板材(Al)具有可固定于安装基础上的固定支架和/或锚脚。11.根据权利要求1所述的耐磨板，其特征在于，耐磨防滑板上具有防滑纹路(Α2)。
【文档编号】B60B17/02GK106042767SQ201610508015
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】曾鉴, 周明哲, 姜兴振
【申请人】深圳华品轨道交通有限公司