CN102310871A - 设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及制作方法，特别适用于以纤维为骨架、热固性树脂为填料制作出的轨道与轨枕之间的绝缘轨扣件。利用纤维增强材料为骨架、热固性高分子树脂为基体，通过拉挤成型的工艺方法制造而成的具有高强度、高绝缘性能的一种复合材料的轨道扣件。将浸渍树脂胶液的纤维束、织物，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的复合材料型材，并根据复合材料扣件的宽度尺寸进行切割，然后进行机械钻孔，形成复合材料铁轨与轨枕之间的轨道绝缘扣件。本发明较其它工艺省工，省原料，省能耗；制品质量稳定，重复性好，长度可任意制作和截断。

Description

设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种置于铁轨与轨枕之间的轨道绝缘扣件及制作方法，特别适用于以纤维为骨架、热固性树脂为填料制作出的绝缘扣件。属于高分子材料拉挤成型技术领域。 

背景技术

现有的轨道绝缘组件中：采用金属件与绝缘层粘接或采用多层金属片、粘结剂、玻璃纤维布构成复合式绝缘组件，其缺点是线胀系数不一样而产生抗压、抗冲能力不一致，影响使用效果；又如CN101229815A中公布方法中以热塑性树酯基复合材料预浸料为基体材料，剪切成型，再与热塑性树酯经挤压成型固化制成绝缘组件，必然存在固化速度慢，所需模具量大的问题，因而产量小、成本高，不利于工业化生产。拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特殊工艺，其优点是：①生产过程完全实现自动化控制，生产效率高；②拉挤成型制品中纤维含量可高达80％，浸胶在张力下进行，能充分发挥增强材料的作用，产品强度高；③通过加入多轴向的连续纤维织物，可以使制品纵、横向强度任意调整，可以满足不同力学性能制品的使用要求；④生产过程中无边角废料，产品不需后加工，因而拉挤成型是高分子合成材料的首选工艺。 

发明内容

为了解决铁轨与轨枕之间的轨道绝缘扣件的绝缘和对环境的适应性问题，本发明提出了一种设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及制作方法。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案解决其技术问题：一种钢轨与轨枕连接的复合绝缘材料扣件，它由纤维骨架和基体构成。利用增强材料为骨架、热固性高分子树脂为基体，通过拉挤成型的工艺方法制造而成的具有高强 度、高绝缘性能的一种复合材料的轨道扣件。其中增强材料包括玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、在产品表面设置绝缘层的碳纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维中的任意一种或几种及其制品，包括无捻9600Tex无碱纱、连续或短切纤维毡、连续纤维多轴向或四轴向织物。采用的树脂包括热固性树脂和热塑性树脂，其中热固性树脂包括不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂中的任意一种。热塑性树脂包括聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂、聚甲醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、聚砜树脂中的任意一种。其优选的方案是纤维骨架为玻璃纤维，基体材料为不饱和聚酯树脂。其拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的纤维束、织物，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的复合材料型材，并根据复合材料扣件的宽度尺寸进行切割，然后进行机械钻孔，形成复合材料铁轨与轨枕之间的轨道绝缘扣件。上述过程中，扣件表面放置聚酯表面毡和适量的红外线吸收剂。纤维骨架可以是轴向的连续纤维织物，以满足复合材料扣件在纵横向上对力学性能的使用要求。本发明较其它工艺省工，省原料，省能耗；制品质量稳定，重复性好，长度可任意制作和截断。 

附图说明

附图1为扣件坯料主视图， 

附图2为附图1截面视图， 

附图3为扣件主视图， 

附图4为附图3中A-A截面视图。 

附图中，1为扣件体、2为压紧肩板、3为半圆凹槽、4为螺孔。 

具体实施方式

选用不饱和聚酯树脂，约占本工艺树脂用量的90以上，剩余部分选用环氧树脂、乙烯基树脂、热固性甲基丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、阻燃性树脂中的一种或几种。取玻璃纤维及其制品，如无捻粗纱、连续纤维毡等。可以选用芳纶纤维、碳纤维及金属纤维等。将选好的玻璃纤维置于纤维摆放架上，若干根玻璃纤维组成的增强材料集束或编织后依序进入烘干箱，浸胶槽，模具台，行架，牵引机，自动切割锯。模具台中的模具设置为预成型模具和成型模具。在拉挤成型过程中，增强材料浸渍树脂后(或被浸渍的同时)，在进入成型模具前必须经过由一组导纱元件组成的预成型模具，预成型模的作用是将浸胶后的增强材料按照型材断面配置形式，逐步形成近似成型模控形状和尺寸的预成型体，然后进入成型模，这样可以保证制品断面含纱量均匀。成型模具截面面积与产品横截面面积之比一般应大于或等于10，以保证模具有足够的强度和刚度，加热后热量分布均匀和稳定。拉挤模具长度是根据成型过程中牵引速度和树脂凝固速度决定，以保证制品拉出时达到脱模固化程度。一般采用钢镀铬，模腔表面要求光洁，耐磨，借以减少拉挤成型的摩擦阻力和提高模具的使用寿命。上述工艺过程是由送纱、浸胶、预成型、固化定型、牵引、切断等工序组成。上述过程中还在不同工序中加入内脱模剂和粉末填料。现在生产线已达到程序控制，自动切割，自动翻转型材。 

本发明中是以拉挤成型工艺制造，是将浸渍树脂胶液的纤维束、织物，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产长度不限的复合材料型材，并根据复合材料扣件的宽度尺寸进行切割，然后在车床或其它钻孔机械上钻孔，形成复合材料扣件的产品。通过加入多轴向的连续纤维织物，可以使制品纵、横向上纤维用量任意调整，可以满足复合材料扣件在纵横向上对力学性能的使用要求。 

本发明的主旨是利用纤维作为骨架，热塑性树脂作为基体，采用拉挤工艺制作绝缘扣件的工艺方法。特点是可以连续制作，生产速度快，所需模具少。 

Claims (3)

1.设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及制作方法，它由纤维骨架和热固性高分子树脂基体经拉挤工艺制作成型，其特征在于纤维增强材料为骨架、热固性高分子树脂为基体，通过连续拉挤工艺成型制作的具有高强度、高绝缘性能的一种复合材料的轨道扣件：所述的增强材料包括玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、在产品表面设置绝缘层的碳纤维、硼纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维中的任意一种或几种，及其制品：包括无捻9600Tex无碱纱、连续或短切纤维毡、连续纤维多轴向或四轴向织物；所述的树脂主要包括热固性树脂，其中热固性树脂包括不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及制作方法，其特征在于作为优选热固性树脂为不饱和聚酯树脂。

3.根据权利要求1所述的设有纤维骨架的高强度轨道绝缘扣件及制作方法，其特征在于作为优选制作骨架的增强材料可以是玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、在产品表面设置绝缘层的碳纤维中的一种。

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