一种机车用的石英砂的制作方法

1.本发明涉及铁路机车用砂技术领域，具体而言，涉及一种机车用的石英砂。


背景技术：

2.铁路运输是借轮轨相互作用产生的牵引和制动粘着摩擦力实现列车的运行，随着货运重载的修建，使得电力机车牵引负荷日益增大，提高机车粘着性能成为一个至关重要的课题，因此，轮轨粘着问题一直是铁路研究人员所关注的重要基础问题。
3.铁路沿线周围的环境对轮轨粘着性能具有很大影响，包括树叶、植物、油脂、水、冰和雪等。当这些污染物附着在钢轨上时，会使轮轨粘着急剧下降，从而导致机车的车轮滑行，造成车轮与钢轨的擦伤。增加轮轨粘着的主要措施是改变轮轨接触界面的状态，实际中有很多方法用于清除污染，如空气或水流喷射，它们都可以扫除树叶等轮轨接触面问的污染物。此外，轮轨增粘剂也常用来提高轮轨粘着性能，其中撒砂是最常用的增粘剂，也是增粘效果和经济性较为理想的一种。
4.但是，发明人发现hxd2型机车在依照中国铁路北京局集团有限公司机务部发布的机车用砂标准，使用过程中车轮踏面出现严重剥离情况，甚至在更换原型车轮后很短的时间内车轮依旧出现严重的踏面剥离情况。因此，需要进行改进以消除踏面剥离情况。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种机车用的石英砂，以针对现有技术中存在的问题，提出对应的解决方案，具有消除hxd2型机车踏面剥离的情况，延长车轮的使用寿命，降低车轮维修成本。
6.本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
7.本技术实施例提供一种机车用的石英砂，其中包括砂子，所述砂子含有质量占比不少于90％的sio2，
8.在所述砂子中粒度为0.10
㎜
＜d≤0.15
㎜
的sio2的质量占比小于2％，
9.在所述砂子中粒度为0.15
㎜
＜d≤0.2
㎜
的sio2的质量占比小于12％，
10.在所述砂子中粒度为0.2
㎜
＜d≤0.6
㎜
的sio2的质量占比大于80％，
11.在所述砂子中粒度为0.6
㎜
＜d≤0.85
㎜
的sio2的质量占比小于12％。
12.在本发明的一些实施例中，上述砂子经过干燥处理，干燥处理后含水量小于0.5％。
13.在本发明的一些实施例中，上述砂子具有合格的抗烧结性。
14.合格的抗烧结性检验方法：用一个高度不小于11英寸、内径1英寸的圆筒，装满用蒸馏水浸透的砂子，在100℃炉中干燥12h，砂子在不摇动或拍打容器的过程中能够自由通过容器底部0.5英寸的孔。
15.在本发明的一些实施例中，上述砂子的莫氏硬度大于5。
16.在本发明的一些实施例中，上述砂子按质量的灼烧损失小于0.2％。
17.在本发明的一些实施例中，上述砂子的颗粒的形状不规则。
18.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
19.本发明的实施例提供一种机车用的石英砂，其中包括砂子，砂子含有质量占比不少于90％的sio2，在砂子中粒度为0.10
㎜
＜d≤0.15
㎜
的sio2的质量占比小于2％，在砂子中粒度为0.15
㎜
＜d≤0.2
㎜
的sio2的质量占比小于12％，在砂子中粒度为0.2
㎜
＜d≤0.6
㎜
的sio2的质量占比大于80％，在砂子中粒度为0.6
㎜
＜d≤0.85
㎜
的sio2的质量占比小于12％。在实际使用时，由于砂子的粒径以0.2
㎜
～0.6
㎜
为主，可以减少对车轮踏面的损伤，解决踏面剥离的问题，延长车轮的使用寿命，降低车轮维修成本。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
22.本发明实施例提供一种机车用的石英砂，其中包括砂子，砂子含有质量占比不少于90％的sio2，在砂子中粒度为0.10
㎜
＜d≤0.15
㎜
的sio2的质量占比小于2％，在砂子中粒度为0.15
㎜
＜d≤0.2
㎜
的sio2的质量占比小于12％，在砂子中粒度为0.2
㎜
＜d≤0.6
㎜
的sio2的质量占比大于80％，在砂子中粒度为0.6
㎜
＜d≤0.85
㎜
的sio2的质量占比小于12％。
23.本发明实施例提供一种机车用的石英砂包括砂子，砂子中质量占比90％以上都是sio2，sio2为石英石经破碎加工而成的石英颗粒，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。砂子中质量占比其余不足10％的为杂质，杂质不含有可见的泥土、铁性杂质或有机杂质等，避免对车轮踏面造成破坏影响。砂子中的sio2粒度(即石英颗粒直径)不同，直径在0.10
㎜
＜d≤0.15
㎜
的石英颗粒质量在总的砂子质量中占比小于2％；直径在0.15
㎜
＜d≤0.2
㎜
的石英颗粒质量在总的砂子质量中占比小于12％；直径在0.2
㎜
＜d≤0.6
㎜
的石英颗粒质量在总的砂子质量占比大于80％；直径在0.6
㎜
＜d≤0.85
㎜
的石英颗粒质量在总的砂子质量占比小于12％。本发明的实施例中，由于石英颗粒的结构粒度以0.2
㎜
～0.6
㎜
为主，可以减少对车轮踏面的损伤，解决踏面剥离的问题，延长车轮的使用寿命，降低车轮维修成本。
24.在本发明的一些实施例中，上述砂子经过干燥处理，干燥处理后含水量小于0.5％。石英石破碎后经过振动筛进行筛选，将筛选合格的砂子送入洗砂机进行清洗，清洗后经过砂类烘干机进行干燥处理，干燥处理过程中砂类烘干机中的热风炉内燃料的燃烧产生的热量在抽风机的作用下进入到主机内与砂子进行接触，完成热量的传递，实现快速蒸发水分，最终使得砂子的含水量小于0.5％，即砂子总重量中所含水分重量的百分比小于0.5％。砂子的含水量较低，干燥程度较好，使得本实施例的石英砂质量更好，避免过于潮湿影响存储和板结后影响撒砂效果。
25.在本发明的一些实施例中，上述砂子应具有合格的抗烧结性，合格的抗烧结性检验方法如下：
26.即用一个高度不小于11英寸、内径1英寸的圆筒，装满用蒸馏水浸透的砂子，在100℃炉中干燥12h，砂子在不摇动或拍打容器的过程中能够自由通过容器底部0.5英寸的孔。
27.砂子具有合格的抗烧结性，避免砂子受车轮碾压升温后烧结成块状粘附在车轮上，避免影响车轮滚动。
28.在本发明的一些实施例中，上述砂子的莫氏硬度大于5，具有较好的硬度。
29.在本发明的一些实施例中，上述砂子在完全干燥后按质量的灼烧损失小于0.2％，砂子受车轮碾压升温后损失较小，充足的砂子为车轮提供较大的摩擦力，防滑效果较好。
30.在本发明的一些实施例中，上述砂子的颗粒的形状尽可能不规则，不规则的砂子为车轮提供较大的摩擦力，防滑效果较好。
31.需要说明的是，100g砂子浸入150ml浓盐酸24h，测得的溶解度不得超过5％。
32.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
33.实施例1
34.在本实施例中，砂子中的sio2含量为95.7％，具有合格的抗烧结性，莫氏硬度为6.5，砂子的含水量为0.48％，按质量的灼烧损失为0.17％，砂子的颗粒的形状不规则。其sio2按gb/t 2684标准要求筛分后的粒度情况如下表：
[0035][0036]
本实施例于2020年8月初在hxd21314机车上使用本实施例的机车用的石英砂，在hxd21668机车、hxd21669机车上使用依照中国铁路北京局集团有限公司机务部发布的机车用砂标准的石英砂，截止2021年6月初，各机车的走行公里情况、踏面剥离情况，6a系统踏面报警及检测棚自动检测装置探伤报警故障信息如下表：
[0037][0038]
根据结果可知，本发明实施例1提供的机车用的石英砂具有较好的消除hxd2型机车踏面剥离的效果，有效的延长车轮的使用寿命。
[0039]
实施例2
[0040]
在本实施例中，砂子中的sio2含量为95％，具有合格的抗烧结性，莫氏硬度为6.5，砂子的含水量为0.3％，按质量的灼烧损失为0.1％，砂子的颗粒的形状不规则。其sio2按gb/t 2684标准要求筛分后的粒度情况如下表：
[0041][0042]
本实施例于2020年8月初在hxd21321机车上使用本实施例的机车用的石英砂，在hxd21670机车、hxd21671机车上使用依照中国铁路北京局集团有限公司机务部发布的机车用砂标准的石英砂，截止2021年6月初，走行公里情况、踏面剥离情况，6a系统踏面报警及检测棚自动检测装置探伤报警故障信息如下表：
[0043][0044][0045]
根据结果可知，本发明实施例2提供的机车用的石英砂具有较好的消除hxd2型机车踏面剥离的效果，有效的延长车轮的使用寿命。
[0046]
实施例3
[0047]
在本实施例中，砂子中的sio2含量为95％，具有合格的抗烧结性，莫氏硬度为6.5，砂子的含水量为0.5％，按质量的灼烧损失为0.2％，砂子的颗粒的形状不规则。其sio2按gb/t 2684标准要求筛分后的粒度情况如下表：
[0048][0049]
本实施例于2020年8月初在hxd21672机车上使用本实施例的机车用的石英砂，在hxd21673机车上使用依照中国铁路北京局集团有限公司机务部发布的机车用砂标准的石英砂，截止2021年6月初，走行公里情况、踏面剥离情况，6a系统踏面报警及检测棚自动检测装置探伤报警故障信息如下表：
[0050][0051][0052]
根据结果可知，本发明实施例2提供的机车用的石英砂具有较好的消除hxd2型机车踏面剥离的效果，有效的延长车轮的使用寿命。
[0053]
综上所述，本发明实施例的一种机车用的石英砂，其中包括砂子，所述砂子含有质量占比不少于90％的sio2，在所述砂子中粒度为0.10
㎜
＜d≤0.15
㎜
的sio2的质量占比小于2％，在所述砂子中粒度为0.15
㎜
＜d≤0.2
㎜
的sio2的质量占比小于12％，在所述砂子中粒度为0.2
㎜
＜d≤0.6
㎜
的sio2的质量占比大于80％，在所述砂子中粒度为0.6
㎜
＜d≤0.85
㎜
的sio2的质量占比小于12％。砂子经过干燥处理，干燥处理后含水量小于0.5％。砂子具有合格的抗烧结性。砂子的莫氏硬度大于5。砂子按质量的灼烧损失小于0.2％。砂子的颗粒的形状不规则。应用于hxd2型机车后对hxd2型机车的车轮踏面保护效果较好，消除了hxd2型机车的车轮踏面剥离情况的产生，延长车轮使用寿命，降低维修成本，适合在hxd2型机车中推广使用。
[0054]
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。