水轮机制动器风闸板的摩擦系数稳定性解决方案

引言：水力发电作为一种清洁能源，越来越受到市场欢迎。制动系统作为水力发电水轮机的组成部分，其中制动器用摩擦闸板（闸块）对于整体的制动效果起着不可忽视作用。摩擦系数的稳定程度是保障制动器运行效果的重要因素。

通过调整酚醛树脂的改性种类与纤维的选择配比，设计出一种具有较高的抗热衰退与高强度的复合材料。

1. 配方构思前提与基本解释

一般摩擦材料骨架材料为芳纶等合成纤维、植物纤维、矿物纤维；润滑元材料如滑石、石墨、硫化铜等；摩擦元材料如锆英石、摩擦粉等；填充元如焦炭、云母、钢纤维、黄铜纤维等；辅助元如PA等。将以上材料混合，并用酚醛树脂进行粘接从而加工成复合型结构型材，即摩擦衬垫。一般水力发电制动器摩擦闸板所要求的指标为：摩擦系数：0.30-0.40；磨损率：≤0.12×10-7cm3/Nm；抗压强度>30MPa；抗剪切强度>50MPa；吸水性≤2%。

芳纶纤维作为一种多分子合成纤维,有质地柔软,密度小,强度高,模量高,耐温高的特点；玻璃纤维虽然造价较低，适于成本管控；木质纤维虽然具有吸水性强特点但其耐温较差；陶瓷纤维具有重量轻、耐高温、热稳定性好及耐机械震动等优点。通过对各类纤维属性的优缺点分析，选用短簇芳纶纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、竹纤维。

根据试验结论，配比2所选取的比例能带来更稳定的摩擦系数曲线，且摩擦系数符合要求（0.30-0.40）。

3.处理步骤

将短簇芳纶纤维与玻璃纤维与硼树脂（硼树脂量50%）预混；将木制纤维与陶瓷纤维预混与尼龙（陶瓷树脂量30%）和丁晴树脂（丁晴树脂量30%）加温预混；余量树脂混合并于烤箱80度0.5小时；并入总配混合料中高速搅拌再于专用模具压制成型。

4. 结论

通过使用芳纶纤维并结合硼改性树脂、尼龙改性树脂、丁晴改性树脂，调整合理的配比，可以是水轮机制动器摩擦衬垫具有更稳定的摩擦系数。