1.本发明涉及轨道车辆技术领域，涉及一种受电弓滑板制造工装、制造方法及受电弓滑板。
背景技术：2.受电弓作为电力机车上十分重要的部件，主要作用是与接触网接触并取流，为整车各个系统供电。受电弓滑板作为受电弓与接触网直接配合的原件，要求滑板具有良好的抗冲击振动性、导电性和润滑性，滑板性能的好坏直接影响列车受流性能以及列车受电弓的维护成本，甚至影响列车的安全运行。
3.部分电力机车受电弓运行过程中弓网冲击振动较大，碳滑板无法承受较大冲击振动，因此常采用铜滑板或者铜滑板与润滑条配合型式来抵抗冲击振动。在实际使用过程中，铜基滑板虽然能够抵抗冲击振动，但是铜滑板存在明显运行里程短、磨耗快、维护成本高的情况，这成为了当前电力机车受电弓铜滑板的一大亟需改善的要点问题。
技术实现要素：4.本发明的目的在于解决上述技术问题之一，提供一种耐磨性高的受电弓滑板，以及该滑板的制作工装和制作方法。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种受电弓滑板制造工装，包括：
7.底座壳：形成开放式壳腔；
8.成型板：包括成型板板主体，沿成型板板主体端面设置有若干凸出柱，所述成型板的尺寸被配置为能够置入壳腔；
9.顶盖板：包括顶盖板主体，沿顶盖板主体设置有若干贯通孔，所述顶盖板的尺寸被配置为能够置于壳腔内；
10.所述贯通孔的尺寸与凸出柱的尺寸匹配，以适凸出柱可插入贯通孔。
11.本发明一些实施例中，所述凸出柱呈为六棱柱形，所述贯通孔为六边形孔。
12.本发明一些实施例中，所述凸出柱呈上窄下宽状；所述贯通孔为上窄下宽状的变径结构。
13.本发明一些实施例中，顶盖板主体包括第一板面和第二板面，其第一板面侧形成凸出台面，所述贯通孔位于凸出台面。
14.本发明一些实施例中，进一步提供一种受电弓滑板制造方法，包括以下步骤：
15.制作铜基粉末，包括铜粉和铜基金属粉末，混合均匀；
16.制作碳基粉末，包括碳粉和碳基金属粉末，混合均匀；
17.将成型板置于底座壳壳腔内，将铜基粉末置于成型板上方，将顶盖板置于铜基粉末上方，贯通孔与凸出柱对齐，压紧，制得滑板预制件；
18.将顶盖板置于底座壳壳腔内，在碳基粉末置于贯通孔内，将成型板具有凸出柱的
一侧与贯通孔对齐，压紧，制得碳条预制件；
19.分别对滑板预制件和碳条预制件进行烧制定形处理；
20.将烧制处理后得碳条预制件装入滑板预制件得贯通孔内，压制定形，制得受电弓滑板；
21.将压制定形后的受电弓滑板进行烧制定形处理。
22.本发明一些实施例中，所述铜基粉末包括：
23.铜粉末：60～82份；
24.所述铜基金属粉末包括：
25.锡粉末：4～10份；铅粉末：1～5份；铁粉末：6～15份；碳粉末：0.1～5份；镍粉末：0.05～1.2份；锰粉末：0.02～2份；铝粉末：0.02～2份；镁粉末：0.01～2 份；钛粉末：0.01～1份。
26.本发明一些实施例中，所述碳基粉末包括：
27.碳粉末75～90份；
28.所述碳基金属粉末包括：
29.铜粉末：1～10份；锡粉末：0.1～8份；铅粉末：0.1～5份；铁粉末：0.1～2 份；镍粉末：0.05～1份。
30.本发明一些实施例中，进一步包括以下步骤：开始受电弓滑板制作前，对底座壳、成型板和顶盖板涂覆防粘接剂。
31.本发明一些实施例中，滑板预制件、碳条预制件和受电弓滑板烧制定形在烧制炉内进行；
32.s1：向烧制炉内冲入保护气体，将氧气排空；
33.s2：对烧制炉进行升温处理：
34.滑板预制件烧制定形处理时，烧制炉升温至550℃～1000℃；
35.碳条预制件烧制定形处理时，烧制炉升温至800℃～1500℃；
36.受电弓滑板烧制定形处理时，烧制炉升温至700℃～1000℃；
37.s3：对烧制炉进行恒温保持处理：
38.滑板预制件烧制定形处理时，恒温保持时间为6～12小时；
39.碳条预制件烧制定形处理时，恒温保持时间为4～8小时；
40.受电弓滑板烧制定形处理时，恒温保持时间为6～12小时；
41.s4：对烧制炉进行冷却降温处理：释放烧制炉内得保护气体，重新冲入冷却的保护气体。
42.本发明一些实施例中，进一步体提供一种受电弓滑板，包括：
43.滑板本体：采用铜基粉末制作，其上设置有若干滑板本体通孔；
44.填充块：采用碳基粉末制作，填充在滑板本体得通孔内。
45.本发明一些实施例中，所述滑板本体通孔为六边形通孔，所述填充块为六棱柱块。
46.本发明提供的受电弓滑板制造工装、制造方法及受电弓滑板，其有益效果在于：
47.本发明设计受电弓滑板是通过特制工装将铜基粉末和碳基粉末分别压制成型，再将压制成型的网状结构铜滑板和碳条装配压制烧结而成。该滑板同时兼顾了铜的良好导电性和碳的良好润滑性，不需要额外的润滑材料，在满足当前滑板使用要求的前提下，能够提
升滑板的耐磨性能，降低滑板的维护成本。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1a为受电弓滑板制造工装结构示意图。
50.图1b为顶盖板结构示意图。
51.图2为滑板预制件结构示意图。
52.图3为碳条预制件和滑板预制件配合结构示意图。
53.图4为受电弓滑板结构示意图。
54.其中：
55.1-底座壳，101-壳腔，102-台阶倒角结构；
56.2-成型板，201-凸出柱；
57.3-顶盖板，301-贯通孔，302-凸出台面；
58.4-滑板预制件；
59.5-碳条预制件；
60.601-滑板本体，602-填充块。
具体实施方式
61.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
62.在本技术的描述中，需要说明的是：本技术所述的固定连接可以是可拆卸固定连接，也可以是一体化固定连接；术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，不用于暗指相对重要性。
63.本发明第一实施方式提供一种受电弓滑板制造工装，用于受电弓滑板的恒产。
64.参考图1a和图1b，受电弓滑板制造工装的结构包括：
65.底座壳1：形成开放式壳腔101，沿壳腔101内周壁设置有周向台阶倒角 102；本实施例中，底座壳1为一个矩形壳，配合受电弓滑板的形状。
66.成型板2：包括成型板板主体(为矩形板状)，沿成型板板主体端面设置有若干凸出柱201，成型板2的尺寸被配置为能够被置于底座壳1的壳底；将成型板2置于底座壳1的过程中，台阶倒角102起辅助导向作用。
67.顶盖板3：包括顶盖板主体(为矩形板状)，沿顶盖板主体设置有若干贯通孔301，顶盖板3的尺寸被配置为能够置于壳腔内；
68.贯通孔301的尺寸与凸出柱201的尺寸匹配，以适凸出柱201可插入贯通孔301。
69.本发明一些实施例中，凸出柱201呈为六棱柱形，贯通孔301为六边形孔。
70.本发明一些实施例中，凸出柱201呈上窄下宽状；贯通孔301为上窄下宽状的变径结构。
71.本发明一些实施例中，顶盖板主体包括第一板面侧和第二板面侧，其第一板面侧形成凸出台面302，贯通孔301位于凸出台面302段。凸出台面302段也呈举行，为相对第一板面侧的端面具有较小截面积的台面。这种结构有利于在生产受电弓滑板的过程中进行定位，具体原理后文详述。
72.压制过程中，成型板2将底面侧放置于滑板压制底座壳1内腔。滑板压制顶盖板3下表面为凸台结构，中间结构为多个带锥度六面柱孔，其作用既可以作为压盖压制铜滑板预制件5初成型，又可以作为碳条预制件4成型磨具，将碳基粉末配料注入滑板压制顶盖板3内孔并通过液压机压制即可，滑板压制顶盖板3六面柱孔锥度与滑板压制成型板2六面柱锥度一一对应，以此保证通过滑板压制成型板2压制的碳条预制件4能够完全配合压入滑板预制件5内孔中。
73.本发明第二实施例中，提供一种受电弓滑板制造方法，该制造方法需要采用实施例一提供的受电弓制造工装。
74.该制造方法包括以下步骤：
75.1、制作铜基粉末，包括铜粉和铜基金属粉末，混合均匀。
76.铜基粉末配制是以铜粉为主要原料，包括锡、铅、铁、镍、锌、锰、铝、镁、碳、钛等金属粉末。
77.本发明一些实施例中，所述铜基粉末包括：
78.铜粉末：60～82份；
79.所述铜基金属粉末包括：
80.锡粉末：4～10份；铅粉末：1～5份；铁粉末：6～15份；碳粉末：0.1～5份；镍粉末：0.05～1.2份；锰粉末：0.02～2份；铝粉末：0.02～2份；镁粉末：0.01～2 份；钛粉末：0.01～1份。
81.2、制作碳基粉末，包括碳粉和碳基金属粉末，混合均匀；
82.碳基粉末材料主要以碳粉为主要原料，包括铜、锡、铅、铁、镍等金属粉末。
83.本发明一些实施例中，所述碳基粉末包括：
84.碳粉末75～90份；
85.所述碳基金属粉末包括：
86.铜粉末：1～10份；锡粉末：0.1～8份；铅粉末：0.1～5份；铁粉末：0.1～2 份；镍粉末：0.05～1份。
87.将上述铜基粉末原料和碳基粉末原料均配制完成后，分别进行混合均匀处理。具体的，分别将铜基粉末配料和碳基粉末配料放入专用配料混合器中进行充分混合，为确保配料混合充分，需要将混合器设定混合时间为5～24小时，混合时间可根据混合器的转速快慢进行调整，混合器的转速控制在5r/min～80r/min。
88.3、将成型板置于底座壳壳腔内，将铜基粉末置于成型板2上方，将顶盖板 3置于铜基粉末上方，贯通孔301与凸出柱201对齐，压紧，制得滑板预制件4。
89.具体的，首先对底座壳1、成型板2和顶盖板3涂覆防粘接剂。将混合充分的铜基粉
末配料装入滑板压制工装内，平铺在成型板2上，刮去多余配料，将滑板压制顶盖板3带凸出台面302的一侧压入底座壳1上，在将顶盖板3压入的过程中，凸出台面302一侧朝下，先进入壳腔内，先与凸出柱201接触，凸出柱201可顺利插入通孔301。在滑板压制顶盖板3表面通过液压机施加一定预压力，使铜滑板初步成型，取下滑板压制顶盖板3和滑板压制成型板2，成型后滑板预制件4结构如图2所示。
90.4、将顶盖板置于底座壳壳腔内，在碳基粉末置于贯通孔301内，将成型板 2具有凸出柱的一侧与贯通孔301对齐，压紧，制得碳条预制件5。
91.具体的，步骤3之后，清洗底座壳1、成型板2、顶盖板3，可重新对底座壳1、成型板2和顶盖板3涂覆防粘接剂。将在滑板压制顶盖板3放入滑板压制底座壳1中，将混合充分的碳基粉末配料装入滑板压制顶盖板3内孔壁，将滑板压制成型板2六角柱端面朝下放置，通过液压机施加一定预压力，使碳条初步成型，取下工装及碳条，成型后的碳条预制件5结构如图3可见。
92.5、分别对滑板预制件和碳条预制件进行烧制定形处理。
93.滑板预制件4烧制将压制成型的滑板预制件放入烧制炉中，充入保护气体氢气或者氮气，将烧制炉中的含氧空气排净。雏形烧制分为三个过程，加热升温过程，恒温保持过程以及冷却降温过程。加热升温前继续向炉内容充入保护气体氢气或氮气，保证炉内压力保持在5～20mpa之间，将烧制炉内部温度升温至550℃～1000℃。恒温保持过程，将炉内温度控制在550℃～1000℃，持续保压、保温6～12小时。恒温保持过程结束后，停止加热，释放炉内保护气体，并同时重新充入冷却的保护气体氢气或氮气，以此冷进热出的方式加快冷却时间，直至滑板冷却至室温。
94.碳条预制件5烧制将压制成型的碳条预制件放入烧制炉中，充入保护气体氢气或者氮气，将烧制炉中的含氧空气排净。碳条雏形烧制同样分为三个过程，加热升温过程，恒温保持过程以及冷却降温过程。加热升温前继续向炉内容充入保护气体氢气或氮气，保证炉内压力保持在10～20mpa之间，将烧制炉内部温度升温至800℃～1500℃。恒温保持过程，将炉内温度控制在800℃～1500℃，持续保压、保温4～8小时。恒温保持过程结束后，停止加热，释放炉内保护气体，并同时重新充入冷却的保护气体氢气或氮气，以此冷进热出的方式加快冷却时间，直至碳条冷却至室温。
95.6、将烧制处理后得碳条预制件装入滑板预制件得贯通孔内，压制定形，制得受电弓滑板。
96.压制定型包括碳条预制件5压制装入滑板预制件4内孔压制以及滑板整体致密性压制。将碳条预制件5从铜滑板预制件4底部装入，通过液压机加压将碳条预制件5压入铜滑板预制件4孔内，压入后形状如图4所示。滑板整体致密性压制，将滑板放入压制磨具中，通过液压施加一定压力，使滑板与碳条整体受压增强致密性。
97.7、将压制定形后的受电弓滑板进行烧制定形处理。
98.完成压制成型后的滑板再次放入烧制炉中进行定型烧制，定型烧制前向烧制炉中充入保护气体氢气或者氮气，将内部的含氧空气排净。定型烧制分为三个过程，加热升温过程，恒温保持过程以及冷却降温过程。加热升温前继续向炉内充入保护气体氢气或氮气，保证炉内压力保持在5～10mpa之间，将烧结炉内部温度升温至700℃～1000℃。恒温保持过程，将炉内温度控制在700℃～1000℃，持续保压、保温6～12小时。恒温保持过程结束后，停
止加热，释放炉内保护气体，并同时重新充入冷却的保护气体氢气或氮气，以此冷进热出的方式加快冷却时间，直至滑板冷却至室温。
99.经过以上步骤，受电弓滑板基本已加工完成。进一步可以包括以下后续处理步骤。
100.8、机加工。滑板机加工包括钻孔、攻螺纹、倒角、表面抛光等。
101.9、包装与保存。自润滑网状结构滑板存在高含量铜，在保存方面需要注意放置氧化。将自润滑网状结构滑板表面涂抹油膜后，再用油膜纸将其包装好，存于低温密闭处。
102.本发明第三实施例提供一种受电弓滑板，结构参考图4，包括：
103.滑板本体601：采用铜基粉末制作，其上设置有若干滑板本体通孔；
104.填充块602：采用碳基粉末制作，填充在滑板本体得通孔内。
105.本发明一些实施例中，所述滑板本体通孔为六边形通孔，填充块602为六棱柱块，且一侧较窄，一侧较宽。这种结构，适贯通孔301与碳条外壁均带有锥度，且上端面较小，碳条由于锥面的原因不会从铜滑板结构内脱落，以此保证滑板具有良好的润滑性和安全性。
106.本发明制造的自润滑网状结构滑板兼顾了滑板良好导电性和润滑性的特性，耐磨性能有较大提高，能有效克服当前受电弓滑板磨耗快，运行里程短的问题。
107.本发明中滑板自带石墨润滑作用，可以免去传统铜基滑板与润滑条配合使用，简化单轨车受电弓结构。同时能够避免传统滑板因润滑材料在滑板和接触网表面形成绝缘膜而影响受流质量的情况，从而提升受流质量，降低拉弧现象。
108.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种受电弓滑板制造工装，其特征在于，包括：底座壳：形成开放式壳腔；成型板：包括成型板板主体，沿成型板板主体端面设置有若干凸出柱，所述成型板的尺寸被配置为能够置入壳腔；顶盖板：包括顶盖板主体，沿顶盖板主体设置有若干贯通孔，所述顶盖板的尺寸被配置为能够置于壳腔内；所述贯通孔的尺寸与凸出柱的尺寸匹配，以适凸出柱可插入贯通孔。2.如权利要求1所述的受电弓滑板制造工装，其特征在于，所述凸出柱呈为六棱柱形，所述贯通孔为六边形孔。3.如权利要求1或2所述的受电弓滑板制造工装，其特征在于，所述凸出柱呈上窄下宽状；所述贯通孔为上窄下宽状的变径结构。4.如权利要求1所述的受电弓滑板制造工装，其特征在于，顶盖板主体包括第一板面和第二板面，其第一板面侧形成凸出台面，所述贯通孔位于凸出台面。5.受电弓滑板制造方法，采用权利要求1或2或3或4中任意一项所述的制造工装，其特征在于，包括以下步骤：制作铜基粉末，包括铜粉和铜基金属粉末，混合均匀；制作碳基粉末，包括碳粉和碳基金属粉末，混合均匀；将成型板置于底座壳壳腔内，将铜基粉末置于成型板上方，将顶盖板置于铜基粉末上方，贯通孔与凸出柱对齐，压紧，制得滑板预制件；将顶盖板置于底座壳壳腔内，在碳基粉末置于贯通孔内，将成型板具有凸出柱的一侧与贯通孔对齐，压紧，制得碳条预制件；分别对滑板预制件和碳条预制件进行烧制定形处理；将烧制处理后得碳条预制件装入滑板预制件得贯通孔内，压制定形，制得受电弓滑板；将压制定形后的受电弓滑板进行烧制定形处理。6.如权利要求5所述的受电弓滑板制造工装，其特征在于，所述铜基粉末包括：铜粉末：60～82份；所述铜基金属粉末包括：锡粉末：4～10份；铅粉末：1～5份；铁粉末：6～15份；碳粉末：0.1～5份；镍粉末：0.05～1.2份；锰粉末：0.02～2份；铝粉末：0.02～2份；镁粉末：0.01～2份；钛粉末：0.01～1份。7.如权利要求5所述的受电弓滑板制造工装，其特征在于，所述碳基粉末包括：碳粉末75～90份；所述碳基金属粉末包括：铜粉末：1～10份；锡粉末：0.1～8份；铅粉末：0.1～5份；铁粉末：0.1～2份；镍粉末：0.05～1份。8.如权利要求5所述的受电弓滑板制造工装，其特征在于，进一步包括以下步骤：开始受电弓滑板制作前，对底座壳、成型板和顶盖板涂覆防粘接剂。9.如权利要求5所述的受电弓滑板制造工装，其特征在于，滑板预制件、碳条预制件和受电弓滑板烧制定形在烧制炉内进行；s1：向烧制炉内冲入保护气体，将氧气排空；
s2：对烧制炉进行升温处理：滑板预制件烧制定形处理时，烧制炉升温至550℃～1000℃；碳条预制件烧制定形处理时，烧制炉升温至800℃～1500℃；受电弓滑板烧制定形处理时，烧制炉升温至700℃～1000℃；s3：对烧制炉进行恒温保持处理：滑板预制件烧制定形处理时，恒温保持时间为6～12小时；碳条预制件烧制定形处理时，恒温保持时间为4～8小时；受电弓滑板烧制定形处理时，恒温保持时间为6～12小时；s4：对烧制炉进行冷却降温处理：释放烧制炉内得保护气体，重新冲入冷却的保护气体。10.一种受电弓滑板，采用权利要求4至9中任意一项所属的方法制作，其特征在于，包括：滑板本体：采用铜基粉末制作，其上设置有若干滑板本体通孔；填充块：采用碳基粉末制作，填充在滑板本体得通孔内。
技术总结本发明提供一种受电弓滑板制造工装、制造方法及受电弓滑板。工装包括底座壳、成型板和顶盖板。受电弓滑板包括滑板本体和填充块，其中滑板本体采用配置的铜基粉末制作，填充块采用配置的碳基粉末制作，经烧制、压制处理而成。本发明制造的自润滑网状结构滑板兼顾了滑板良好导电性和润滑性的特性，耐磨性能有较大提高，能有效克服当前受电弓滑板磨耗快，运行里程短的问题。程短的问题。程短的问题。
技术研发人员：李明刚 袁力 何超 汪洋 陈奎
受保护的技术使用者：重庆中车四方所智能装备技术有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
