技术详细介绍
"MARK-36型154吨电动轮矿用自卸汽车"是国家"八五"重点科技项目"大型露天矿成套设备"中的一个专题。我院攻关的主要内容是摩擦材料,以保证新车制造的配套需要和为进口车提供备件,满足露天矿山的需要。
我校研制的半金属摩擦材料是由树脂高组份的金属粉末,纤维和摩擦性能调和剂组成的。该材料因含较多的金属,热导性好,使大量的摩擦热通过金属传到摩擦表面层的深处,相对地减小了表面层的温度和温度梯度,所以热分解层薄,有利于提高摩擦性能,减少磨损,使用寿命提高,适用于较高负荷的制动器上。同时用金属纤维代替了石棉纤维,减少了环境污染。 要求研制材料的摩擦性能优于国标GB5763-86中重负荷盘式制动器的指标,同时要达到或超过美国片摩擦性能。国标摩擦系数100℃-300℃间为0.25-0.60,摩损率从100-350℃间为0.51-7.14。经测试美国原片旖系0.30-0.38,磨损率在300℃之内较小为0.05-0.35,但在350℃时增至0.94。我院研制的半金属摩擦片经测试,磨损率稳定,一般在0.37-0.46之间,磨损率低,且高温摩擦性能好,达到国内先进水平,主要指标已达到国内外同类产品水平。同时经过在南芬矿和齐大山矿进行的产品装车试验效果较好,完全满足MARK-36型电动轮自卸汽车工况的要求,可以替代进口摩擦片。
在经济效益方面,进口片平均每片约为90美元,我院研制的摩擦片平均每片为300元,统计南芬矿和齐大山铁矿使用摩擦片的情况,每年工矿共需用4600片,需要外汇414000美元,折合人民币344.862万元。如全部用国产片,每年需164.64万元,可节约180.222万元,并可大量节约外汇,经济效益显著。
在近五年的半金属摩擦材料研究中,已陆续将其成果推广应用,研制出半金属摩擦片,用于大型矿山电动轮自卸汽车的制动摩擦片。替代了进口半金属摩擦片及国产石棉摩擦片,使用效果良好,为国家节约了大量外汇,使矿山消耗品的资金投入大大降低,并使矿山避免了石棉造成的环境污染,具有显著的社会效益和经济效益。
该项成果对新型摩擦材料的理论研究,提供了试验数据及实践经验。今后还将此成果陆续推广到各大型露天铁矿、煤矿中,将其产品系列化,使之适用于各种不同吨位的电动轮自卸汽车中,应用前景广阔。