专利名称：卷扬机刹车片及其制备方法
技术领域：
本发明涉入一种卷扬机制动器的关键部件及其制造方法，尤其是一种卷扬机刹车片及其制造方法。
背景技术：
卷扬机又称绞车。由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。垂直提升、水平或倾斜曳弓I重物的简单起重机械。分手动和电动两种。随着国内卷扬机行业高速发展，卷扬机生产技术日趋受到我国的重视，使用越来越普遍，卷扬机行业的飞速发展，带动了卷扬机刹车片需求的增长，该产品市场前景广泛。近几年中国卷扬机产量的年长增长率都超过20%。由于工业生产规模不断扩大生产率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型高速和自动化·的电动卷扬机的需求量不断增长。同时起重量越来越大工作速度越来越快，自动化程度越来越高，对电动卷扬机的能耗和可靠性也提出更高的要求；目前电动卷扬机已成为自动化生产流程中的重要环节，是实现自动化生产不可或缺的一部分。电动卷扬机摩擦制动技术是一种构造简单、适用性广、安装维护方便的卷扬机制动技术；目前制约其普及应用的一个重要因素是缺乏性价比优异的制动摩擦材料，大吨位的卷扬机制动器对摩擦材料的要求很高，需要有稳定的摩擦、磨损性能和一定的耐高温性并能满足上万次以上连续开启操作作业，使用性能保持稳定，同时材料还要求满足相关环保限用物质指令的要求，不含石棉、铅、镉、汞、六价铬等影响人体健康的物质。目前国内大吨位卷扬机刹车片这类产品基本上依赖进口。因此，至今为止，国内大吨位卷扬机制动摩擦材料的应用率仍然很低，加之安全性与社会环保性方面的问题，大吨位卷扬机制动用摩擦材料的现状已经成为制约我国大吨位电动卷扬机行业发展的重要因素。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种卷扬机刹车片的改进，该刹车片应当制动力矩大、粘结强度高，并具有耐高温、耐磨损、摩擦制动力矩稳定等特点。本发明的另一个目的是提供一种卷扬机刹车片的制作方法，该方法应具有工艺简单、制作方便以及成本较低的特点。本发明提供的技术方案是卷扬机刹车片，包括铁基骨架以及粘接固定在铁基骨架制动面上的摩擦材料层；其特征在于摩擦材料层中包含的成分及重量份为三聚氰胺改性酚醛树脂9 15份，丁腈橡胶8 12份，陶瓷纤维9 16份，碳纤维4 7份,芳纟仑纤维4 9份,碳酸I丐晶须10 18份,招凡土 I 3份,，硫化梯4 8份，氢氧化铝3 8份，硅藻土 3 8份，钾长石4 10份，硬脂酸O. 5 I份，促进剂DMO. 5 I份，防老剂BLE-W I 2份，硫磺I 2份，腰果壳油摩擦粉3 7份，人造石墨3 5份，泡沫铁粉3 6份，石油焦炭3 8份。硼酸镁晶须4 9份，氧化亚铜3 8份。
所述陶瓷纤维直径20um，长度4 8mm ;所述碳纤维长度6 IOmm ;芳纶纤维直径20um长度9 12mm ;碳酸钙晶须直径l_2um长度50 80um ;硼酸镁晶须直径l_2um长度50 80um。所述各种原材料中，三聚氰胺改性酚醛树脂、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅藻土、钾长石、氧化亚铜、促进剂DM、防老剂BLE-W粒度彡350目，所述腰果壳油摩擦粉、人造石墨、石油焦炭、硬脂酸、泡沫铁粉的粒度为20 40目。上述卷扬机刹车片摩擦材料层的制备方法，按照以下步骤进行I)按配方称取各种原材料备用；2)先将芳纶纤维、碳纤维、碳酸钙晶须、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅澡土、钾长石、腰果壳油摩擦粉、人造石墨、泡沫铁粉、石油焦炭、氧化亚铜、投入高速混料机内，混拌6 8分钟，然后在把陶瓷纤维和硼酸镁晶须投入高速混料机内，混拌时间为2 3分钟后 取出备用；3)材料混炼先将丁腈橡胶、促进剂DM、防老剂BLE-W、硬脂酸投入密炼机内混炼4 6分钟，然后加入三聚氰胺改性酚醛树脂混炼3 5分钟，再加入步骤2)混合好的材料混炼10 12分钟，最后加放入硫横混炼I 2分钟后取出备用；4)模压成型其热压温度为180±10°C，热压时间为18 20分钟，热压压力为26±O.5Mpa ；5)热固化升温至150±10°C时保温2±0. 2小时；接着在O. 5小时内升温至160±10°C保温2±0. 2小时；又在O. 5小时内升温至170±10°C保温1±0. I小时；又在O. 5小时内升温至180 ± 10°C保温3 ± O. 3小时；又在O. 5小时内升温至200 ± 11V保温2 ± O. 2小时；6)对固化后的卷扬机刹车片磨削、机加工并对金属骨架表面进行静电喷塑即成。将混合物投入到模具型腔中进行模塑一次热压成型处理前，需先在预热过的模具型腔内涂脱模剂。本发明的有益效果是该制动片具有耐高温、耐磨损、低噪音以及摩擦制动力矩稳定、环保等特点；经测试在350°C时摩擦系数仍高于国内同类产品17%，而磨损率(10_7cm3/N · m)则为国内同类产品49% ;而且，所有原材料均可外购获得，不但符合环保要求，而且制造简便，成本较低，具有广阔的市场前景。
图I是本发明的主视结构示意图。图2是本发明的俯视结构示意图。
具体实施例方式如图所示，该卷扬机刹车片，包括铁基骨架I以及粘接在铁基骨架上的摩擦材料层2 ;所述的摩擦材料层为圆锥形，大小可根据需要确定。所述摩擦材料层采用的摩擦材料与现有刹车片的摩擦材料相同，可直接选用。本发明中的所有原材料均可外购获得；其中，三聚氰胺改性酚醛树脂购自圣莱科特化工(上海)有限公司。
以下通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步说明。实施例I该卷扬机刹车片，包括铁基骨架以及粘接在铁基骨架粘合面上的摩擦材料层；其中摩擦材料层是由以下原材料组成三聚氰胺改性酚醛树脂10份，丁腈橡胶8. 6份，陶瓷纤维10份，碳纤维4份，芳纶纤维6份，碳酸钙晶须10份，铝凡土 I份，硫化梯5份，氢氧化铝5份，硅澡土 6份，钾长石5份，硬脂酸O. 5份，促进剂DM O. 7份，防老剂BLE-W I份，硫磺I. 2份，腰果壳油摩擦粉5份，人造石墨3份，泡沫铁粉3份，石油焦炭5份，硼酸镁晶须6份，氧化亚铜4份。制备方法I、按配方称取各种原材料备用；2、混炼先将芳纶纤维、碳纤维、碳酸钙晶须、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅澡土、·钾长石、腰果壳油摩擦粉、人造石墨、泡沫铁粉、石油焦炭、氧化亚铜、投入高速混料机内，混拌6分钟，然后在把陶瓷纤维和硼酸镁晶须投入高速混料机内，混拌时间为2. 5分钟后取出混合物；接着将丁腈橡胶、促进剂DM、防老剂BLE-W、硬脂酸投入密炼机内混炼6分钟，然后加入三聚氰胺改性酚醛树脂混炼3分钟，再加入前述混合物混炼11分钟，最后加放入硫磺混炼2分钟后取出混炼物；3、模压成型在预热过的模具型腔内涂脱模剂，然后将混炼物投入到模具型腔中进行模塑一次热压成型；其热压温度为190°C，热压时间为19分钟，热压压力为25. 5Mpa ；接着进行热固化升温至140°C时保温2小时；接着在O. 5小时内升温至170°C保温I. 8小时；又在O. 5小时内升温至170°C保温I. I小时；又在O. 5小时内升温至170°C保温3小时；又在O. 5小时内升温至211°C保温I. 8小时；4、对固化后的卷扬机刹车片磨削、机加工并对金属骨架表面进行静电喷塑即成。实施例2该卷扬机刹车片，包括铁基骨架以及粘接在铁基骨架粘合面上的摩擦材料层；其中摩擦材料层是由以下原材料组成三聚氰胺改性酚醛树脂12份，丁腈橡胶9份，陶瓷纤维9份，碳纤维4份，芳纶纤维5份，碳酸钙晶须12份，铝凡土 I份，，硫化梯4份，氢氧化铝5份，硅澡土 3份，钾长石6份，硬脂酸O. 5份，促进剂DM O. 7份，防老剂BLE-W I份，硫磺I. 2份，腰果壳油摩擦粉6份，人造石墨4份，泡沫铁粉3份，石油焦炭5份，硼酸镁晶须5. 6份，氧化亚铜3份。制备方法I、按配方称取各种原材料备用；2、混炼先将芳纶纤维、碳纤维、碳酸钙晶须、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅澡土、钾长石、腰果壳油摩擦粉、人造石墨、泡沫铁粉、石油焦炭、氧化亚铜、投入高速混料机内，混拌7分钟，然后在把陶瓷纤维和硼酸镁晶须投入高速混料机内，混拌时间为3分钟后取出混合物；接着将丁腈橡胶、促进剂DM、防老剂BLE-W、硬脂酸投入密炼机内混炼4分钟，然后加入三聚氰胺改性酚醛树脂混炼4分钟，再加入前述混合物混炼12分钟，最后加放入硫磺混炼I分钟后取出混炼物；3、模压成型在预热过的模具型腔内涂脱模剂，然后将混炼物投入到模具型腔中进行模塑一次热压成型；其热压温度为180°C，热压时间为18分钟，热压压力为26. 5Mpa ；
接着进行热固化升温至150°C时保温2. 2小时；接着在O. 5小时内升温至150°C保温2小时；又在O. 5小时内升温至180°C保温O. 9小时；又在O. 5小时内升温至180°C保温3. 3小时；又在O. 5小时内升温至190°C保温2小时； 4、对固化后的卷扬机刹车片磨削、机加工并对金属骨架表面进行静电喷塑即成。实施例3该卷扬机刹车片，包括铁基骨架以及粘接在铁基骨架粘合面上的摩擦材料层；其中摩擦材料层是由以下原材料组成三聚氰胺改性酚醛树脂11份，丁腈橡胶10份，陶瓷纤维12份，碳纤维4份，芳纶纤维4份，碳酸钙晶须10份，铝凡土 I份，，硫化梯4份，氢氧化铝4份，硅澡土 3份，钾长石5份，硬脂酸O. 5份，促进剂DM O. 7份，防老剂BLE-W I份，硫磺I. 5份，腰果壳油摩擦粉3份，人造石墨5份，泡沫铁粉3份，石油焦炭5份，硼酸镁晶须9份，氧化亚铜3. 3份。·
制备方法I、按配方称取各种原材料备用；2、混炼先将芳纶纤维、碳纤维、碳酸钙晶须、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅澡土、钾长石、腰果壳油摩擦粉、人造石墨、泡沫铁粉、石油焦炭、氧化亚铜、投入高速混料机内，混拌8分钟，然后在把陶瓷纤维和硼酸镁晶须投入高速混料机内，混拌时间为2分钟后取出混合物；接着将丁腈橡胶、促进剂DM、防老剂BLE-W、硬脂酸投入密炼机内混炼5分钟，然后加入三聚氰胺改性酚醛树脂混炼5分钟，再加入前述混合物混炼10分钟，最后加放入硫磺混炼I. 5分钟后取出混炼物；3、模压成型在预热过的模具型腔内涂脱模剂，然后将混炼物投入到模具型腔中进行模塑一次热压成型；其热压温度为170°C，热压时间为20分钟，热压压力为26Mpa ；接着进行热固化升温至140°C时保温I. 8小时；接着在O. 5小时内升温至170°C保温2. 2小时；又在O. 5小时内升温至160°C保温I小时；又在O. 5小时内升温至190°C保温2. 7小时；又在O. 5小时内升温至200°C保温2. 2小时；4、对固化后的卷扬机刹车片磨削、机加工并对金属骨架表面进行静电喷塑即成。上述加工方法获得的制动片，经过了对比检测，获得数据如下
能￥搀系数(:/丨+温)磨损率1 -7cm3/N · m
产品IOO0C 150O 2000C 250Γ 300V 350V IOOV 150Γ 200°C 250V 300V 350V
项 fl产品0.42 0.44 0.45 0.46 0,44 0.43 0.08 O. 12 O, 16 O, 18 0.2fi 0.38
国外同类产品 0.41 0.45 0.44 0.47 0,43 0.40 O. 10 O. 14 O. 18 0.25 0,38 0.56国内同类产品 0.42 0.45 O 0.47 0,42 0.36 O. 15 O. 18 0.30 0,38 0,56 0.78表中数据可知摩擦系数明显优于对比产品(国内外同类产品)；而磨损率则显著小于对比产品(国内外同类产品)。
权利要求
1.卷扬机刹车片，包括铁基骨架以及粘接固定在铁基骨架制动面上的摩擦材料层；其特征在于摩擦材料层中包含的成分及重量份为 三聚氰胺改性酚醛树脂9 15份，丁腈橡胶8 12份，陶瓷纤维9 16份，碳纤维4 7份，芳纟仑纤维4 9份,碳酸I丐晶须10 18份，招凡土 I 3份,，硫化梯4 8份,氢氧化铝3 8份，硅藻土 3 8份，钾长石4 10份，硬脂酸O. 5 I份，促进剂DM O. 5 I份，防老剂BLE-W I 2份，硫磺I 2份，腰果壳油摩擦粉3 7份，人造石墨3 5份，泡沫铁粉3 6份，石油焦炭3 8份。硼酸镁晶须4 9份，氧化亚铜3 8份。
2.根据权利要求I所述的卷扬机刹车片，其特征在于所述陶瓷纤维直径20um，长度4 8mm ;所述碳纤维长度6 IOmm ;芳纟仑纤维直径20um长度9 12mm ;碳酸|丐晶须直径l-2um长度50 80um ;硼酸镁晶须直径l_2um长度50 80um。
3.根据权利要求2所述的卷扬机刹车片，其特征在于所述各种原材料中，三聚氰胺改性酚醛树脂、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅藻土、钾长石、氧化亚铜、促进剂DM、防老剂BLE-W粒度> 350目，所述腰果壳油摩擦粉、人造石墨、石油焦炭、硬脂酸、泡沫铁粉的粒度为20 40目。
4.权利要求I所述的卷扬机刹车片摩擦材料层的制备方法，按照以下步骤进行 O按配方称取各种原材料备用； 2)先将芳纶纤维、碳纤维、碳酸钙晶须、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅澡土、钾长石、腰果壳油摩擦粉、人造石墨、泡沫铁粉、石油焦炭、氧化亚铜、投入高速混料机内，混拌6 8分钟，然后在把陶瓷纤维和硼酸镁晶须投入高速混料机内，混拌时间为2 3分钟后取出备用； 3)材料混炼先将丁腈橡胶、促进剂DM、防老剂BLE-W、硬脂酸投入密炼机内混炼4 6分钟，然后加入三聚氰胺改性酚醛树脂混炼3 5分钟，再加入步骤2)混合好的材料混炼10 12分钟，最后加放入硫横混炼I 2分钟后取出备用； 4)模压成型其热压温度为180±10°C，热压时间为18 20分钟，热压压力为26±O.5Mpa ； 5)热固化升温至150±10°C时保温2±0.2小时；接着在O. 5小时内升温至160± 10°C保温2±0. 2小时；又在O. 5小时内升温至170± 10°C保温1±0. I小时；又在O. 5小时内升温至180±10°C保温3±0. 3小时；又在O. 5小时内升温至200± 11°C保温2±0. 2小时； 6)对固化后的卷扬机刹车片磨削、机加工并对金属骨架表面进行静电喷塑即成。
5.根据权利要求4所述的卷扬机刹车片摩擦材料层的制备方法，其特征在于将混合物投入到模具型腔中进行模塑一次热压成型处理前，需先在预热过的模具型腔内涂脱模剂。
全文摘要
本发明涉及卷扬机刹车片及其制备方法。目的是提供的刹车片应当制动力矩大、粘结强度高，提供的方法应当工艺简单、制作方便以及成本较低。技术方案是卷扬机刹车片，包括铁基骨架及摩擦材料层；摩擦材料层中包含三聚氰胺改性酚醛树脂、丁腈橡胶、陶瓷纤维、碳纤维、芳纶纤维、碳酸钙晶须、铝凡土、硫化梯、氢氧化铝、硅藻土、钾长石、硬脂酸、促进剂DM、防老剂BLE-W、硫磺、腰果壳油摩擦粉、人造石墨、泡沫铁、石油焦炭、硼酸镁晶须、氧化亚铜。卷扬机刹车片摩擦材料层的制备方法，按照以下步骤进行1)按配方称取原材料；2)先将部分原料混拌；3)将另一部分原料混炼，再加入步骤2)混合好的原料混炼；4)模压成型；5)热固化。
文档编号C08K7/24GK102900795SQ201210346659
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者章春华, 盛剑峰, 徐南汉, 章素莲 申请人:临安华龙摩擦材料有限公司