CN104762851B - 一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，包括：轨枕主体和填充部分；所述轨枕主体在其长度方向上设有若干通孔，所述通孔中设有所述填充部分；所述轨枕主体四周还设有向下弯折的绝缘裙边，所述轨枕主体下部设有向外突出的抗拔出斜面。本发明轨枕的外四周设置了“绝缘裙”，“绝缘裙”采用了与本体相同的材料，并且与本体共同在模具中一起形成。由于传统的枕木外表面爬电、形成漏电的原因是由飘落和沉积在枕木表面的污秽引起的，本发明的“绝缘裙边”向下弯折，与轨枕侧面形成沟槽，朝下的沟槽能够有效防止污秽在沟槽中堆积，阻断了爬电路径，“绝缘裙边”与绝缘性能良好的本体共同构成了产生杂散电流的屏障。

Description

一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕

技术领域

本发明涉及铁路、桥梁等处的使用器材，具体地，涉及一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕。

背景技术

轨枕既要支承钢轨，又要保持钢轨的位置，还要把钢轨传递来的巨大压力再传递给道床.它必须具备一定的柔韧性和弹性。列车经过时，它可以适当变形以缓冲压力，但列车过后要求尽可能恢复原状。高速列车振动对附近的建筑工程与建筑物也带来了一定影响。

传统使用的铁路枕木(又称轨枕)，一般是木枕木和混凝土枕木。由于混凝土枕木重量大、弹性及减振性差，不能作为桥梁用枕木使用，因此桥梁用枕木通常使用的是木枕木。而木枕木的制造需要消耗大量的优质木材，由此对生态环境造成严重的破坏。同时，木枕木也具有易开裂、易腐烂的缺点，即使经过防腐处理的木枕木也无法解决开裂的问题，其使用寿命较短且维护费用极高。

现阶段铁路线路上通过轨道电路来监督列车在区间或车站的线路上占用和离开，为列车直接提供运行所需要的前行列车位置，运行前方信号显示和线路条件等有关信息，轨道电路是铁路运营线路上不可或缺的安全基础设备之一。枕木抗漏电是指防止带电钢轨对地面形成通路所采取的措施，当直流大电流沿地面敷设的钢轨流动时，直流电流除了在轨道中流动外，还会通过轨枕从轨道泄漏到大地，在大地中的各种金属物体上流动，然后再回到电源系统。这部分泄漏出来的电流称为杂散电流，在地铁工程中又称为迷流。

杂散电流对于重要的城乡地下工程如某些输油管道、输气管道、通信系统、给排水系统都将严重的危险，少数电气铁路与输油管道平行的管线投入使用不久，就出现穿孔漏油，对穿孔漏油处进行踏勘，发现管－地电位严重偏离正常值，表明此地段受到相当强的地下杂散电流侵袭，产生了严重腐蚀；在铁路系统内部受到杂散电流的影响也是严重的，受影响的铁路设施有桥梁、沿线保护用的动力设施、照明配管、隧道的结构钢筋、隧道内的金属管道及其支架、车站给排水管道等。

杂散电流对社会造成的经济损失是巨大的，为了减少杂散电流有关部门采用了阻抗小的长钢轨、走行钢轨采用点支承，减少钢轨与地面的接触面、设置杂散电流收集网、在钢轨混凝土软枕之间采取绝缘等等措施，但因钢轨对地绝缘电阻不可能处于无穷大，所以还会有电位差还会产生杂散电流。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明将从封堵杂散电流和减少振动两个方面着手，提供一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕。

根据本发明提供的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，包括：轨枕主体和填充部分；

所述轨枕主体在其长度方向上设有至少一通孔，所述通孔中设有所述填充部分；

所述轨枕主体四周还设有向下弯折的绝缘裙边，所述轨枕主体下部设有向外突出的抗拔出斜面。

作为一种实施例，所述轨枕主体的底部还设有防滑垫板。

作为一种实施例，所述防滑垫板的材质为有机硅橡胶。

作为一种实施例，所述防滑垫通过聚氨酯胶黏剂以嵌入的方式胶粘与所述轨枕主体的底部。

作为一种实施例，所述枕轨主体由下述原料及其重量份配置而成：

BST-U400改性的单组分聚氨酯树脂15-35份，

玻璃纤维65-85份。

作为一种实施例，所述枕轨主体由所述原料在120-170℃的成型温度、0.3-0.6米/分的成型速度下拉挤成型。

作为一种实施例，所述填充部分为树脂水泥砂浆。

作为一种实施例，所述轨枕主体在其长度方向上设有3个相互不连通的通孔。

作为一种实施例，所述3个通孔中仅两个通孔大小相同。

作为一种实施例，所述抗拔出斜面与所述轨枕主体的侧面夹角为2°-10°。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明轨枕主体的外四周设置了“绝缘裙”，“绝缘裙”采用了与本体相同的材料，并且与本体共同在模具中一起形成。由于传统的枕木外表面易爬电、形成漏电的原因是由飘落和沉积在枕木表面的污秽引起的，本发明的“绝缘裙边”向下弯折，与轨枕侧面形成沟槽，朝下的沟槽能够有效防止污秽在沟槽中堆积，阻断了爬电路径，“绝缘裙边”与绝缘性能良好的本体共同构成了产生杂散电流的屏障。

轨枕主体由复合材料制作，具有耐腐蚀、使用寿命长、维护费用低、阻尼性好、节约木材等特点。

轨枕主体内设填充部分可以有效提高枕木结构的稳定性，为对枕木的阻尼性和重量进行合理的设计提供了前提条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是可选实施例中的带有绝缘裙边的复合材料轨枕侧面示意图；

图2是另一种可选实施例中的带有绝缘裙边的复合材料轨枕侧面示意图；

图3是可选实施例中的带有绝缘裙边的复合材料轨枕截断面立体示意图。

其中，图中序号分别表示：

1-轨枕主体，2-绝缘裙边，3-防滑垫板，4-填充部分，5-抗拔出斜面。

具体实施方式

下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

在本发明提供的一种带有绝缘裙边2的复合材料轨枕的实施例中，如图1和图2所示，包括：轨枕主体1和填充部分4；

所述轨枕主体1在其长度方向上设有至少一通孔，所述通孔中设有所述填充部分4；

所述轨枕主体1四周还设有向下弯折的绝缘裙边2，所述轨枕主体1下部设有向外突出的抗拔出斜面5。所述轨枕主体1在其长度方向上设有至少一通孔，是指在轨枕主体1上设置有至少一个通孔，所述通孔的长度方向与所述轨枕主体1的长度方向一致。

本发明在钢轨和道床之间开发一种弹性的具有防止漏电功能的复合材料轨枕，以阻断钢轨与地面的电流通道。复合材料轨枕主体1具备良好的整体绝缘性能，但在使用过程中还会有因为表面污秽所产生的爬电，使钢轨与地面接通造成的杂散电流，本发明在复合材料轨枕主体1的外表面设置凸起的“裙边”，可以防止这种现象的发生。绝缘裙边2是设置在轨枕主体1侧面的向下弯曲的突起，该绝缘裙边2可以阻断轨枕主体1的外表面的污秽形成与地面相连的导电路线，从而防止传统设计中常出现的所述“爬电”问题。

作为一种实施例，所述轨枕主体1的底部还设有防滑垫板3。

作为一种实施例，所述防滑垫板3的材质为有机硅橡胶。

作为一种实施例，所述防滑垫通过聚氨酯胶黏剂以嵌入的方式胶粘与所述轨枕主体1的底部。

所述防滑垫板3镶嵌在复合材料枕木的底板上，其原材料选用有机硅橡胶，能够保持比聚氨酯材料有更长的使用寿命，它主要用于碎石道床，便于与碎石镶嵌的接触面增大摩擦阻力，防止产生滑移。

作为一种实施例，所述轨枕主体1由下述原料及其重量份配置而成：

BST-U400改性的单组分聚氨酯树脂15-35份，

玻璃纤维65-85份。

本实施例所述改性的单组分聚氨酯树脂采用的是由常州百思通复合材料有限公司生产的BST-U400。BST-U400是一种改性单组分聚氨酯树脂，在生产过程中完成双组份聚氨酯的聚合反应。用户使用时采用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂类似的自由基聚合固化方式。在保留了双组分聚氨酯树脂基本特性的前提下，同时具有工艺性好，对生产环境适应性好、设备要求低的特点。

本发明所用复合材料的基材是改性的单组分聚氨酯树脂，虽与传统的双组分聚氨酯同属于聚氨酯类型，但就分子结构而言有着很大差别，改性的单组分聚氨酯树脂所具有的聚氨酯类材料的弹性特征使本发明产品具有明显的减振效果。

采用了改性的单组分聚氨酯树脂BST-U400作粘结剂，经玻璃纤维增强的复合材料，它与传统的双组份聚氨酯树脂有着不同分子链，其复合材料在成型工艺、成型设备也不同，它保持了聚氨酯材料的基本特性，简化成型工艺，更适合复合材料枕木的制造。

该轨枕主体1的制作采用了拉挤工艺的方法，形成了一套全新的成型工艺技术参数，实现了连续生产，为本发明产品的大规模生产提供了技术基础和设备基础。

作为一种实施例，所述轨枕主体1由所述原料在120-170℃的成型温度、0.3-0.6米/分的成型速度下拉挤成型。

作为一种实施例，所述填充部分4为树脂水泥砂浆。

作为一种实施例，如图3所示，所述轨枕主体1在其长度方向上设有3个相互不连通的通孔。所述通孔为方形。

作为一种实施例，所述抗拔出斜面5与所述轨枕主体的侧面夹角为2°-10°。

在所述轨枕两侧下部设有向外的抗拔出斜面5，它主要适用于砼整体道床，以便在与砼整体道床一起浇注后，有更好的结合强度。

作为一种实施例，如图3所示，所述3个通孔中仅两个通孔大小相同。。

本发明所述轨枕按以下步骤实施制作；

1本发明产品采用了拉挤成型工艺技术，首先要选购拉挤设备、设计和制造成型模具，并在此基础上完善辅助设施和工装条件；

2玻璃纤维占产品总重量的65-85％；

3粘结剂采用BST-U400改性的单组分聚氨酯树脂，其使用比例为产品总重量的15-35％；

4主要拉挤成型工艺参数：成型温度120-170℃、成型速度0.3-0.6米/分；

5完成上述工作之后，直接在拉挤设备上进行成型操作，获得本发明产品的主体部分；

6测量产品的尺寸及其安装位置，在摆放钢轨的正下方的空腔内，灌注树脂水泥砂浆并采取养护措施，直致完全凝固；

7在产品底部，用聚氨酯胶黏剂以嵌入的方式把预先准备好的有机硅橡胶片粘接在底板上。

所述轨枕主体1摆放钢轨的正下方，填充具有高抗压强度的树脂水泥砂浆，直接承受和传递车辆的正压力，充分保障运行安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，包括：轨枕主体和填充部分；

所述轨枕主体在其长度方向上设有至少一通孔，所述通孔中设有所述填充部分；

所述轨枕主体四周还设有向下弯折的绝缘裙边，所述轨枕主体下部设有向外突出的抗拔出斜面。

2.根据权利要求1所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述轨枕主体的底部还设有防滑垫板。

3.根据权利要求2所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述防滑垫板的材质为有机硅橡胶。

4.根据权利要求2所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述防滑垫通过聚氨酯胶黏剂以嵌入的方式胶粘与所述轨枕主体的底部。

5.根据权利要求1所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述枕轨主体由下述原料及其重量份配置而成：

BST-U400改性的单组分聚氨酯树脂15-35份，

玻璃纤维65-85份。

6.根据权利要求5所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述枕轨主体由所述原料在120-170℃的成型温度、0.3-0.6米/分的成型速度下拉挤成型。

7.根据权利要求1所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述填充部分为树脂水泥砂浆。

8.根据权利要求1所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述轨枕主体在其长度方向上设有3个相互不连通的通孔。

9.根据权利要求8所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述3个通孔中仅两个通孔大小相同。

10.根据权利要求1所述的一种带有绝缘裙边的复合材料轨枕，其特征在于，所述抗拔出斜面与所述轨枕主体的侧面夹角为2°-10°。