一种重型货车用高性能离合器面片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于货车离合器中的零配件，特别是设及一种用于重型货车离合器内摩擦 接触的离合器面片。
【背景技术】
[0002] 在重型货车传动系统中，离合器是连接重型货车发动机和变速箱的关键零部件， 其中离合器面片是一种复合摩擦材料的制品，其主要作用是通过摩擦实现动力的传递。
[0003] 目前，现有的文献或市场中所见到的离合器面片都是单层的，即整个产品由单一 的摩擦工作层构成，摩擦工作层既要有优良的摩擦磨损性能，又要满足弯曲性能、热性能等 各方面的性能要求，同时要求可加工性好、成本较低，运对离合器面片的配方设计提出了极 大的挑战，由于重型卡车对离合器的要求要高于普通汽车，所W上述的离合器很难满足要 求。即摩擦工作层的组分和配方选择性大大降低，导致现有的离合器难W具均衡的性能指 标，同时也难W满足性能指标、成本和应用的平衡。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供了一种结构新颖，材料配方合理，性能指标、 成本和应用效果均平衡且优良的重型货车用高性能离合器面片。
[000引为了解决上述本发明所要解决的技术问题，本发明采用W下技术方案实现：
[0006] -种重型货车用高性能离合器面片，它分为摩擦工作层和结构层，所述摩擦工作 层包括至少=种不同材料的摩擦衬片;=种不同材料的摩擦衬片包括厚度相同的橡胶基摩 擦衬片、替胶FA摩擦衬片和陶瓷纤维摩擦衬片21，所述橡胶基摩擦衬片和替胶FA摩擦衬片 的工作面积之和占摩擦工作层总面积的60% W上；
[0007] 所述橡胶基摩擦衬片、替胶FA摩擦衬片和陶瓷纤维摩擦衬片数量分别为多片，并 且相互交错设置；由下述制成的橡胶基摩擦衬片、替胶FA摩擦衬片和陶瓷纤维摩擦衬片分 别与结构层之间均经过压制、热处理和机械加工制成的离合器面片成品；
[0008] 所述橡胶基摩擦衬片由玻璃纤维束、水溶性酪醒树脂溶液和橡胶原料，所述橡胶 原料由下述重量份的原料组成:高腊下腊橡胶8-15份、簇基下苯乳胶10-12份、碱式碳酸锋 3-4份、促进剂DMO. 3-0.6份、抗氧剂1010 0.2-0.4份、Zon^ y'FSA水溶性簇酸盐类阴离子型 氣碳表面活性剂0.1-0.3份、碳酸巧3-4份、滑石粉2-6份、高岭±8-12份、马来酸二辛醋1.5-2.5份、石英粉4-9份、硫化粉0.2-0.5份、重晶石8-12份、金刚砂6-12份、碳黑12-18份、氧化 侣1-2份、邻苯二甲酸环已醋1.5-2.3份、氨氧化侣8-10份;经过如下步骤：
[0009] a、将玻璃纤维束浸溃在调配好的水溶性酪醒树脂溶液中，然后通过烘干塔烘干；
[0010] b、再通过机械张紧得到张紧的玻璃纤维束；
[0011] C、将上述橡胶原料加入密炼机，密炼，然后经过开炼制成片状橡胶；
[0012] d、将得到的片状橡胶分为上下层，分别叠夹在玻璃纤维的上下表面；
[0013] e、玻璃纤维束及其上下两层橡胶片首先通过压线贴胶机，将上下两层橡胶胶片挤 压包覆在玻璃纤维束表面，再通过切胶分条机分条，得到包覆有橡胶的玻璃纤维束；
[0014] f、将得到的包覆有橡胶的玻璃纤维束通过缠绕机缠绕即得巧料；
[0015] g、由该巧料制成具体形状的橡胶基摩擦衬片；
[0016] 所述替胶FA摩擦衬片的原料包括替胶FA复合粉和水溶性酪醒树脂，所述FA复合粉 由下述重量份的原料制成:分子式为(C姐10化)n类多糖粉35-60份、氨氧化巧35-60份、锋铭黄 3-5份、碳黑0.5-1份、氧化铁红0.5-1份、硬脂酸铅1-2份、亚憐酸=苯醋0.5-1份、碳酸巧2-10份和氧化儀3-8份;替胶FA复合粉与水溶性酪醒树脂组成粘结剂，采用一次浸胶法制成替 胶FA摩擦衬片；
[0017] 所述陶瓷纤维摩擦衬片的原料由下述重量份的原料制成:氧化鹤纤维9-16份、簇 甲基纤维素钢8-12份、碳化错6-10份，粉煤灰5-10份、聚丙締酸4-8份、纳米二氧化钢1-2份、 鹤粉3-6份、鹤钢石粉2-3份、水玻璃1-2份、聚乙締醇1.2-4份、青铜粉0.5-3份、亚硝酸钟 0.3-0.8份、径乙基纤维素7-11份、鹿沼±4-7份、高岭±2.5-6份、助剂3-5份；
[0018] 所述助剂是下述重量份的原料制成:氧化侣15-25份、碳酸锭1-3份，二娃化钢6-8 份、侣儀尖晶石粉10-15份、金刚石粉0.5-1份、氮化娃2-5份、骨粉2-3份、聚丙締酸钢0.5-0.8份、聚乙二醇1-3份、甘油2-4份和水适量，所述助剂的制备方法:将氧化侣、碳酸锭、二娃 化钢、侣儀尖晶石粉、金刚石粉、氮化娃和骨粉加入湿料机中，加入聚丙締酸钢和水进行湿 法混合，将混合好后的浆料加入胶磨机中研磨过100-200目筛，加热干燥除去水分，再加入 上述剩余组分揽拌均匀，制成粉末颗粒的助剂成品。
[0019] 作为本发明的进一步改进:所述结构层由W下重量份的原料制成:粘结剂15-30份 和改性填料70-80份，其中，粘结剂由W下重量份的原料组成:酪醒树脂20-25份和下腊橡胶 8-15份;其中，改性填料由W下重量份的原料组成:钢纤维25-30份、硫酸领10-25份、赔石 12-15份、娃灰石25-30份、轻质碳酸巧2-3份和膨润±2-4份;将所述粘接剂和改性填料混合 均匀后配制成浆料，然后对连续玻璃纤维进行浸溃，连续玻璃纤维浸溃后，干燥后再经缠绕 制成结构层备用。
[0020] 优选地，所述橡胶基摩擦衬片的数量在6-10片，替胶FA摩擦衬片数量在4-8片，而 陶瓷纤维摩擦衬片2-4片；它们均规则分布排列在环形的结构层上。进一步地，所述橡胶基 摩擦衬片的数量为6片，替胶FA摩擦衬片数量6片，而陶瓷纤维摩擦衬片3片；陶瓷纤维摩擦 衬片3片相隔120度规则分布在环形的结构层中，每片陶瓷纤维摩擦衬片的两侧均是替胶FA 摩擦衬片，橡胶基摩擦衬片两片一组，规则分布在替胶FA摩擦衬片之间。
[0021] 作为本发明的进一步改进:所述水溶性酪醒树脂溶液由聚乙締醇改性的酪醒树脂 水溶液、纳米级凹凸棒± W及微米级铜粉组成;按照重量份数计，聚乙締醇改性的酪醒树脂 水溶液是由苯酪100份、甲醒水溶液100-110份、聚乙締醇5-15份W及碳酸钢2-5份混合反应 而成；甲醒水溶液的质量百分比浓度为30%-45%;按照苯酪含量为100份数计，纳米级凹凸 棒±含量为1-4份，微米级铁粉含量为1-2份;纳米级凹凸棒±、微米级铁粉和聚乙締醇改性 的酪醒树脂水溶液混合揽拌得到所述水溶性酪醒树脂溶液成品。
[0022] 作为本发明的进一步改进方案，所述陶瓷纤维摩擦衬片的制备步骤如下：
[0023] S1、将高岭±、鹤钢石粉、粉煤灰和鹿沼±混合，在800-980°C下处理3小时W上，冷 却后粉碎备用；
[0024] S2、将步骤Sl中的粉碎物与氧化鹤纤维、碳化错、纳米二氧化钢、鹤粉、青铜粉W及 适量水，加入到球磨罐中，球料比3:1，球磨3小时后加入聚丙締酸和水玻璃，揽拌均匀后过 300目筛，再转移到造粒机中制成颗粒备用；
[00巧]S3、将助剂和剩余组分混合，W5-6°C/min的速度边揽拌边加热，加热至80°C时保 溫半小时W上，再将该混合物喷涂到步骤S2制备的颗粒上；
[0026] S4、将步骤S3的物料送入模具中，通过压机压制成所需形状的陶瓷纤维摩擦衬片 素胚，再将该素胚送入真空的烧结炉中烧结，获得陶瓷纤维摩擦衬片成品。
[0027] 作为本发明的进一步改进方案，所述S4步骤中烧结指的是:在溫度为1600-1700°C 高溫烧结，保溫3-4小时，待溫度降至1350度W下，随炉冷却。
[0028] 作为本发明的进一步改进方案，所述陶瓷纤维摩擦衬片上设有固定通孔，相对于 的结构层上设有与固定通孔相对于的安装孔，紧固件通过固定通孔和安装孔将陶瓷纤维摩 擦衬片固定在结构层上。
[0029] 本发明采用上述重型货车用高性能离合器面片，与现有技术相比，本发明的有益 效果如下：
[0030] -、本发明在结构层表面所设的陶瓷纤维摩擦衬片是一种轻质而硬的材质，具有 良好的耐热性，细腻而脆，耐热衰退;替胶FA摩擦衬片具有柔软而良好的初性、耐高溫及耐 磨等性能，还具有良好的抗疲劳，热膨胀系数低等特性;橡胶基摩擦衬片中的橡胶基本身具 有很好的摩擦性能，本发明在原有的橡胶原料配方中加入了碳酸巧、滑石粉、高岭±、马来 酸二辛醋、石英粉、重晶石和金刚砂等作为改性填料，使得橡胶基摩擦衬片的耐磨性、稳定 性提高，热衰退指标降低，并且具有一定的陶瓷纤维性质。本发明的结构层表面设置混合排 列的橡胶基摩擦衬片、陶瓷纤维摩擦衬片及替胶FA摩擦衬片，不仅使离合器片在离合操作 时，能发挥该=种不同材质特性，当该离合器片应用于重型货车的离合机构中，还有效降低 高溫中耐衰退而保持稳定的摩擦力，同时可降低磨损而延长使用寿命;另外，利用陶瓷纤维 摩擦衬片与替胶FA摩擦衬片刚柔结合而降低摩擦噪音等等。
[0031] 本发明在结构层表面设置若采用陶瓷纤维摩擦衬片，陶瓷纤维摩擦衬片可达到耐 高溫500°C的耐磨性能，而且陶瓷纤维摩擦衬片、替胶FA摩擦衬片和橡胶基摩擦衬片之间不 可避免地具有缝隙，再加之上述配方的陶瓷纤维摩擦衬片还具有很好的散热性能，配合使 用增加了离合器面片整体的耐高溫性能，而且分立的多片陶瓷纤维摩擦衬片、替胶FA摩擦 衬片和橡胶基摩擦衬片还能有效地释放膨胀，从而也有效防止摩擦衬片出现裂缝而降低使 用寿命。
[0032] 本发明所设计的离合器片在机械测试中显示，其静摩擦系数与动摩擦系数之差值 非常低，对于重型卡车离合器机构操作过程中，不会造成换挡暴动现象，同时该离合器片受 高、低溫影响甚小，对高溫时且无明确的热膨胀现象，对低溫时与离合机构的相关构件摩擦 接触不会产生打滑，并能确保离合机构起动及行驶中的操控更为平稳顺杨。