CN101974171B - 缓冲板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓冲板及其制造方法，缓冲板由如下组分制备：天然橡胶90-110重量份；活性剂3-8重量份；塑解剂0.5-3重量份；硫化剂1.2-2.7重量份；促进剂0.8-2重量份；聚乙二醇0-2重量份；补强填充剂60-90重量份；机油5-10重量份；流动分散剂2-6重量份；防老剂1-5重量份；防焦剂0-1重量份。本发明的缓冲板配方先进优化、结构合理、具有很强的抗压耐撕裂性，硬度适中并具有很好的弹性。有效减少了铁路车辆的破损。同时也减轻了翻车机所承受的冲击力。

Description

缓冲板及其制造方法

技术领域

本发明涉及翻车机部件技术领域，具体地说是一种翻车机用缓冲板及其制造方法。 

背景技术

翻车机是企业生产中散货原材料进厂的第一道关键设备，又是实现提高铁路货车卸车效率的大型机械装备。工作方式为：装有散货的铁路货车进入翻车机本体，通过翻车机压车梁压住铁路车辆上边梁同时翻车机托车板托住铁路车辆侧柱，实现翻车机与铁路车辆同步160度的翻转将散货卸入料仓。在使用翻车机对铁路车辆翻卸作业时，铁路车辆上边梁、侧柱分别与翻车机压车梁、托车板硬性接触，产生较大的相互作用力。 

由于铁路车辆通过不同型号的翻车机频繁翻卸作业，这种作用力不可避免会对铁路车辆造成多方面损伤，其主要对车辆上边梁及各侧柱直接接触，造成车辆上边梁及各侧柱弯曲变形、侧柱根部开裂、油漆脱落加速腐蚀、转向架摇枕档开裂及枕簧窜出等故障，给铁路运输安全生产埋下事故隐患。 

根据GB/T18818——2002《铁路货车翻车机和散装货物解冻库检测技术条件》4.4.2条‘翻车机托车板均匀地与车辆侧墙立柱表面相贴靠。托车梁上应装有弹性缓冲装置’；4.4.3条‘翻车机在翻卸符合TB/T1335规定的敞车过程中，给予车辆一侧侧墙立柱内倾总弯矩值应不大于235kN.m，所有立柱应均匀承载’的要求，为减少铁路车辆破损变形，保障铁路车辆运行安全，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又不能解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。 

有鉴于上述现有的翻车机存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，终于创设出确具实用价值的翻车机用的缓冲板，减少铁路车辆破损变形，保障铁路车辆运行安全。 

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种缓冲板，本发明缓冲板具有良好的可压缩性和高摩擦系数，有效地消除了翻车机托车板与铁路车辆侧墙侧柱硬碰硬的冲击与摩擦，减小铁路车辆车体变形和损坏。 

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案： 

缓冲板，由如下组分制备： 

天然橡胶        90-110重量份； 

活性剂          3-8重量份； 

塑解剂          0.5-3重量份； 

硫化剂          1.2-2.7重量份； 

促进剂          0.8-2重量份； 

聚乙二醇        0-2重量份； 

补强填充剂      60-90重量份； 

机油            5-10重量份； 

流动分散剂      2-6重量份； 

防老剂          1-5重量份； 

防焦剂          0-1重量份。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板，其中所述的促进剂由促进剂NOBS(磺酰胺类硫化促进剂，以2-巯基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑与吗啉进行氧化而得。中文名分别为N-(氧化二亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺和2-(4-吗啉硫代)苯并噻唑)和促进剂DM(2，2′-二硫代二苯并噻唑)以5∶1的重量比组成。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板，其中所述的活性剂由氧化锌和硬脂酸以5∶2的重量比组成。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板，其中所述的补强填充剂由高耐磨炭黑4.8-6.8重量份、半补强炭黑1-3重量份和白炭黑以0.7-2.5重量份组成。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板，其中所述的防老剂由防老剂4010NA(N-异丙基-N’-苯基对本二胺)、防老剂A(N-苯基-α-萘胺)和防老剂DP(N-(2，3-二甲基-异戊基)-N′-苯基对苯二胺锌)以1∶1∶1的重量比组成。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板，其中所述的流动分散剂由分散剂AT-C和流动剂AT-42以6∶5的重量比组成。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板所述缓冲板包括顶面和底面，所述顶面纵向具有凹槽。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板的底面横向粘结有背板。 

解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的缓冲板，其中所述背板与缓冲板相粘结的一面具有凸起的加强筋。 

本发明的另一目的在于，提供一种上述缓冲板的制造方法，所要解决的技术问题是提供一种工序简单、易于实施的缓冲板的制造方法，通过本发明的缓冲板的制造方法制备的缓冲板具有良好的可压缩性和高摩擦系数，有效地消除了翻车机托车板与铁路车辆侧墙侧柱硬碰硬的冲击与摩擦，对减小铁路车辆车体变形和损坏。其技术方案如下： 

上述任一缓冲板的制造方法，包括如下步骤： 

a.将天然橡胶切割、塑炼得塑炼胶，其中塑炼包括密炼机塑炼和 开炼机塑炼，密炼机塑炼时天然橡胶块逐个投入，塑炼时间8～10分钟，温度控制在65-120℃； 

b.将塑炼胶进行混炼得混炼胶，包括密炼机混炼、开炼机混炼和反炼，密炼机混炼过程中加入活性剂、塑解剂、聚乙二醇、补强填充剂、机油、流动分散剂、防老剂和防焦剂；开炼机混炼过程中加入硫化剂和促进剂； 

c.将混炼胶放入模具硫化。 

进一步，所述硫化温度为100℃-140℃，硫化时间为75～80分钟，硫化压力为15～20Mpa。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 

1、本发明的缓冲板配方先进优化、结构合理、具有很强的抗压耐撕裂性，硬度适中并具有很好的弹性。有效减少了铁路车辆的破损。同时也减轻了翻车机所承受的冲击力。 

2、本发明的缓冲板安装简单、维修方便，不破坏翻车机托车板强度。 

3、本发明的缓冲板的背面嵌有金属背板，安装时只要将金属背板直接焊接在翻车机托车板上即可，避免了在翻车机托车板上钻孔费时、费力又破坏翻车机托车板强度的安装方法。 

附图说明

图1为本发明的缓冲板的横截面结构示意图； 

图2为图1的底面结构示意图； 

图3为本发明的缓冲板的金属背板的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。 

实施例1： 

缓冲板，由如下组分制备而成：天然橡胶16000g；活性剂1120g； 塑解剂352g；硫化剂(S)320g；促进剂192g；聚乙二醇320g；补强填充剂12800g；机油1280g；流动分散剂880g；防老剂480g；防焦剂32g。其中促进剂优选自促进剂NOBS和促进剂DM，本实施例中促进剂由160g的促进剂NOBS和32g的促进剂DM组成。活性剂选用氧化锌或氧化锌与硬脂酸组合。本实施例中的活性剂由800g的氧化锌和320g的硬脂酸组成。补强填充剂由高耐磨炭黑、半补强炭黑和白炭黑以4.8-6.8∶1-3∶0.7-2.5的重量比组成。本实施例中高耐磨炭黑、半补强炭黑和白炭黑选取5.8∶2∶1.5的重量比。防老剂可以从防老剂4010NA、防老剂A和防老剂DP中选用。本实施例中的防老剂选取防老剂4010NA、防老剂A和防老剂DP以1∶1∶1的重量比组成。本实施例的流动分散剂选用江苏宜兴市卡欧化工有限公司生产的分散剂AT-C和流动剂AT-42，其中分散剂AT-C和流动剂AT-42的重量比为6∶5。如图1至图3所示，图1为本发明的缓冲板的横截面结构示意图；图2为图1的底面结构示意图；图3为本发明的缓冲板的金属背板的结构示意图。缓冲板1为矩形板材，包括顶面和底面，底面横向粘结有金属背板2。金属背板2可以是一整块金属板。但比较浪费材料，从节约材料的角度和金属背板2的作用来考虑，金属背板2采用较窄的金属条(相对于缓冲板的尺寸)，多个金属背板2粘结于缓冲板的底面即可。金属背板2的个数根据缓冲板1的尺寸确定，一般为3～6个，图中的实施例中的金属背板2的个数为4个。所述金属背板2与缓冲板1相粘结的一面设有加强筋4。加强筋4的设置，增强了金属背板2与缓冲板1的粘结强度。加强筋4的数量一般为2～6个，根据现有的翻车机所需的缓冲板的尺寸，加强筋4的数量以3～5个为宜。图中所示的实施例的加强筋4的数量为3个。所述缓冲板1的顶面纵向具有凹槽3，凹槽3的数量为1～5条。根据现有的翻车机所需的缓冲板的尺寸，凹槽的数量以2～3条为宜。图中所示的实施例的凹槽的数量为3条。 

实施例2： 

本实施例与实施例的不同在于各组分的配比不同。其中，天然橡胶9000g；活性剂300g；塑解剂50g；硫化剂(S)120g；促进剂80g； 补强填充剂6000g；机油500g；流动分散剂200g；防老剂100g。活性剂为氧化锌。补强填充剂由高耐磨炭黑、半补强炭黑和白炭黑以5.2∶1.5∶2的重量比组成。促进剂为促进剂NOBS。流动分散剂选用分散剂AT-C。 

实施例3： 

本实施例与实施例的不同在于各组分的配比不同。其中，天然橡胶11000g；活性剂800g；塑解剂300g；硫化剂(S)270g；促进剂200g；补强填充剂9000g；机油1000g；流动分散剂600g；防老剂500g；防焦剂100g。活性剂为氧化锌。补强填充剂由高耐磨炭黑、半补强炭黑和白炭黑以5.2∶1.5∶2的重量比组成。促进剂为促进剂DM。流动分散剂选用流动剂AT-42。 

下表1为上述三个实施例的参数。 

表1 

本发明的缓冲板要求具有如下参数： 

硬度(邵A)：70～85 

拉伸强度：(Mpa)≥5 

撕裂强度：kN/m：≥25 

压缩永久变型(70℃/24h、压缩25％)：≤50％ 

从表1中看出，本发明的缓冲板符合要求。 

上述缓冲板的制造方法，包括如下步骤： 

一、塑炼和混炼(设备采用32L密炼机、18寸开炼机) 

1、塑炼 

密炼机塑炼： 

开机前检查密炼室内有无异物；开机后等电机运转正常后方可投料；投料时将已切好的天然橡胶块(切胶要求：切胶前清洁刀口油污以免污染原胶；胶块规格：约20cm×20cm×10cm；胶块避免落地、摆放规范、不得与其他材胶料混放。)要逐个投入，严禁一次投料；每车投料约35-40kg；塑炼时间8-10分钟；密炼室温度65-120℃。 

开炼机塑炼： 

开机前检查辊筒间有无杂质，清盘；开机后电机倒相后方可加料，防止憋车；调节辊距要平衡，严谨偏辊操作；加料时先将生胶靠近大齿轮一侧投料；投料量低于20kg；塑炼1mm×6遍。 

2、混炼 

密炼机混炼： 

将塑炼并称量好的原胶放入密炼机，放下上顶栓热炼5分钟后加入活性剂与五分之二的补强填充剂，待吃粉完毕后加入除硫化剂和促进剂之外的剩余原料，完全吃粉后拍排胶。密炼机总混炼时间在20分钟左右，密炼室温度为80～120℃，优选为90～110℃，最佳为100℃左右。 

开炼机混炼： 

密炼机所排出胶料放于18寸开炼机上，首先对所排出的胶料进行进一步混炼(辊距2.5mm打三角包、打卷共5次)，然后将辊距调整至3mm，待胶料包辊后加入硫化剂与促进剂，加完后，再将辊距至2.5mm打三角包、打卷共5次，完成后下片停放。 

反炼： 

根据需要进行反炼，反炼为在密炼机2分钟左右，开炼机打一包一卷薄通2次。 

二、混炼胶的物性检验 

使用设备：25T硫化机、无转子硫化仪、50KNL万能拉力机、阿克隆磨耗试验机。 

先使用无转子硫化仪测定要检验的混炼胶的硫化参数，然后根据其参数在25T硫化机上制作试片，扯断强度，扯断永久变形在50KNL 万能拉力机上进行检验，阿克隆磨耗试验机主要检测其耐磨性能。 

三、背板的制备 

使用设备：剪板机、台钻、喷砂机。 

1、裁剪 

首先将整张钢板裁剪成需要的尺寸，然后将裁剪完的半成品送往机加工车间。 

2、打孔 

为了在将背板粘结到缓冲板上的时候能够准确定位，可以使用台式钻机在背板上打定位孔。这样，将背板上的定位孔与模具上的定位销对应，可以迅速的将背板置于合适的位置。 

3、加固件焊接 

为保证背板与缓冲板主体有足够的粘接强度，在背板上平均分布3-4个半圆形加强筋。 

4、喷砂 

将焊接有加强筋的背板送磷化处理车间，进行喷砂处理，此工艺过程可除去背板上的锈腐和油污。 

5、清洗 

使用丙酮或溶剂汽油清洗背板表面，以出去残留在背板上的污物。 

6、粘合剂的喷涂 

将清洗完的背板平整放于工作台上，使用手工涂刷法，将背板的粘接位置均匀的涂刷。 

7、干燥 

将涂完粘合剂的背板放于干燥处进行自然干燥1-2小时后即可使用。 

四、硫化 

使用设备：32L密炼机、18寸开炼机、500T液压机。 

1、胶胚的制备 

(1)混炼胶的热炼 

将停放合格的混炼胶称量好重量，先投入密炼机进行预热，然后 将预热好的混炼胶投到开炼机(辊距1mm)薄通3遍，下片(下片厚度为6mm)。 

(2)胶胚裁剪 

将开炼机下来的混炼胶预制成与所要制备的缓冲板规格近似的胶胚以便使用。 

2、硫化 

硫化的实质是橡胶的微观结构发生了质的变化，促使这个转化作用的外部条件，就是硫化，硫化所必需的工艺条件：温度、压力、时间。 

(1)硫化温度：硫化温度的选择根据制品的类型，胶种及硫化体系等到方面考虑。温控仪的指示灯(绿)亮表示升温，指示灯(红)亮表示温度已到设定值。本发明的缓冲板采用低温长时间硫化，同等厚度(厚60mm)不同规格的硫化温度均为：上板100℃-140℃，下板100℃-140℃。 

(2)硫化压力：在硫化过程橡胶制品单位面积上所受压力的大小。硫化的压力作用有以下几点： 

①防止制品在硫化过程中产生气泡，提高胶料的致密性。 

②使胶料易于流动和充满模腔。 

③提高胶料与布层的密着力。 

④有助于硫化胶物理机械性能的提高。 

本发明的缓冲板采用500T液压机，硫化压力为15-20Mpa。 

(3)硫化时间：在一定的硫化温度和压力的作用下，只有经过一定的硫化时间才能达到符合技术要求的硫化程度。 

胶料用量：一般根据制品的大小、厚度、规格尺寸来定。本发明的缓冲板的硫化时间为75-80分钟。 

硫化工序的操作说明： 

检查硫化设备温度是否达到设定值，达到后，启动设备将上模板拉起，推起两边安全拉杆将裁剪好的混炼胶放入模具行腔，然后将安全拉杆拉回，按下行程开关，进行第一次压制，待设备压力达到后， 泄压放气，循环4次后打开模具启出余料，第一次启完余料后，在放背板的位置摆放与背板粘接长宽相等的混炼胶片(使其粘接更加牢固)，然后放入背板，在放背板时必须注意背板定位孔与模具定位销的对齐，避免因摆放不对而导致背板定位不精确或损伤模具。摆放完成后重复排气与启余料，共排气5次。 

完成后可关电机，进入硫化计时阶段，在此阶段为避免因外部因素导致缓冲板欠硫，所以将模具四周用帆布包好。 

到达指定硫化时间后，启动电机电源，按下上行开关，通过使用中模上的四个吊耳将中模吊起，在底模放置一个木块，将缓冲板从中模压出，取出缓冲板后，首先检查缓冲板外观是否完好无缺陷。模具内部是否清洁无杂物后，方可进行下一块缓冲板的生产。 

此工序中不得出现混炼胶落地现象，缓冲板从模具取出后，须平整摆放。 

五后期加工 

硫化完的半成品在修边车间将多余的余料边修整干净即完成，可入库出厂。 

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。 

Claims (10)

1.缓冲板，其特征在于，由如下组分制备：

天然橡胶      90-110重量份；

活性剂        3-8重量份；

塑解剂        0.5-3重量份；

硫化剂        1.2-2.7重量份；

促进剂        0.8-2重量份；

聚乙二醇      0-2重量份；

补强填充剂    60-90重量份；

机油          5-10重量份；

流动分散剂    2-6重量份；

防老剂        1-5重量份；

防焦剂        0-1重量份。

2.根据权利要求1所述的缓冲板，其特征在于，其中所述的促进剂由促进剂NOBS和促进剂DM以5∶1的重量比组成。

3.根据权利要求1所述的缓冲板，其特征在于，其中所述的活性剂由氧化锌和硬脂酸以5∶2的重量比组成。

4.根据权利要求1所述的缓冲板，其特征在于，其中所述的补强填充剂由高耐磨炭黑、半补强炭黑和白炭黑以5.8∶2∶1.5的重量比组成。

5.根据权利要求1所述的缓冲板，其特征在于，其中所述的防老剂由防老剂4010NA、防老剂A和防老剂DP以1∶1∶1的重量比组成。

6.根据权利要求1所述的缓冲板，其特征在于，其中所述的流动分散剂由分散剂AT-C和流动剂AT-42以6∶5的重量比组成。

7.根据权利要求1所述的缓冲板，其特征在于，所述缓冲板包括顶面和底面，所述顶面纵向具有凹槽。

8.根据权利要求1所述的缓冲板，其特征在于，所述缓冲板的底面横向粘结有背板。

9.根据权利要求8所述的缓冲板，其特征在于，所述背板与缓冲板相粘结的一面具有凸起的加强筋。

10.根据权利要求1至9任一权利要求所述的缓冲板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将天然橡胶切割、塑炼得塑炼胶，其中塑炼包括密炼机塑炼和开炼机塑炼，密炼机塑炼时天然橡胶块逐个投入，塑炼时间8～10分钟，温度控制在65-120℃；

b.将塑炼胶进行混炼得混炼胶，包括密炼机混炼、开炼机混炼和反炼，密炼机混炼过程中加入活性剂、塑解剂、聚乙二醇、补强填充剂、机油、流动分散剂、防老剂和防焦剂；开炼机混炼过程中加入硫化剂和促进剂；

c.将混炼胶放入模具硫化。

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