CN110901100B - 一种减振道垫的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减振道垫的制作方法，将由阻尼层、第一编织布叠层、夹层、第二编织布叠层、覆盖层等功能层形成橡胶堆叠层进行热压硫化一体成形，通过在硫化压机中加入热压成型模具，模具其上表面呈平面分布并按矩阵阵列分布设置有倒圆锥台状通孔，对阻尼层进行热压成型处理以便在阻尼层表面形成阵列状的凸起结构，通过在橡胶堆叠层与硫化压机上、下平板上之间设置气体导流层从而在热压硫化工艺中，橡胶减振道垫中因硫化工艺产生的气体能够有效的导流到外部，避免了橡胶减振道垫产品因气体的区域集中导致产品的内、外部结构的形成不期望的凸起和凹坑，有效保证减振道垫结构的质量。

Description

一种减振道垫的制作方法
技术领域
本发明涉及一种铁路及城市轨道建设材料技术领域，尤其涉及一种铁路及城市轨道建设用减振道垫的制作方法。
背景技术
在我国的铁路及城市轨道建设中，必须要解决铁路及城市轨道车辆快速运行时产生的振动和噪音对运行和道床产生影响，否则其使用寿命将大大缩短，所出现的故障的几率也大大提高，为客服振动噪音对道床稳固和车辆运行的干扰和损害，并对减轻轨道两侧的居民生活产生印象，就必须有能够有效减振降噪的技术和产品，以保障线路运行的安全。橡胶隔离式减振垫又被称为异型结构设计橡胶道垫，能满足铁路隔振和轮轨撞击引起的固体噪音解耦的最高要求，该产品得到了充分论证和实际检验。橡胶隔离式减振垫的主流产品为多层功能层堆叠结构，具体由强化骨架编织层与橡胶层合成的，朝向道砟或道床的覆盖层是耐磨、耐油、抗臭氧以及抗紫外线的合成材料混合组成的，阻尼层是具有良好的弹性减振性能的橡胶材料，多层功能层的堆叠使用使得减振垫的功能在整个使用期限内的稳定性得到保证。使用硫化压机对多层橡胶功能层结构，进行热压硫化工艺一体成型。
而橡胶硫化过程是在一定的温度、时间、压力条件下使玻璃化结晶体状态结构交联成立体网状结构的大分子。在硫化工艺过程中随着工艺的提升会有材料的挥发从而导致硫化气体释放现象，如不将硫化气体有效释放，将会导致减振道垫产品内部产生不密实的空隙，拱起多余胶料挤出在橡胶减振道垫表面形成不期望的凸起和凹坑，上述橡胶减振道垫内部空隙或表面不平整情况将严重影响橡胶减振道垫的产品性能，要求在橡胶硫化工艺中必须将气体有效导出才可以制造出特殊要求的产品。现有技术中排气采用抽真空压机硫化或在压机模具表面设计导气槽等方式。对于采用抽真空压机进行抽真空导出气体的方案，抽真空压机适用于规格型号较小的多模腔模产品有特别效果，但对特殊用途的制品效果并不那么显著；同时选用抽真空压机模具或需要在模具上配合设计导气槽等。具有一定的效果但不能完全解决气体导出问题，并且成本高，模具设计要求较高。压机模具表面设计导气槽的技术方案，对胶料流动性要求高，模具成本大，加工精度难满足，同时压机模具表面的导气槽对特殊用途的大型制品易出现局部缺陷等其他瑕疵。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种铁路及城市轨道建设用减振道垫的制造方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种减振道垫制作方法，所述制作方法包括：
自下而上堆叠阻尼层、第一编织布叠层、夹层、第二编织布叠层、覆盖层形成橡胶堆叠层，所述阻尼层、夹层、覆盖层均为橡胶功能层；
所述硫化压机包括上平板和硫化压机下平板，将所述橡胶堆叠层送入硫化压机上平板和下平板之间，在所述硫化压机上平板和橡胶堆叠层之间设置有第一气体导流层，以及硫化机下平板与橡胶堆叠层之间设置有第二气体导流层；
驱动硫化压机对橡胶堆叠层进行热压硫化工艺。
进一步，所述硫化压机还包括热压成型模具，所述模具设置在橡胶堆叠层下表面和硫化压机下平板上的气体导流层之间。
进一步，所述热压成型模具整体呈板状结构，其上表面按矩阵阵列分布设置有圆锥台状通孔，所述圆锥台状通孔在热压成型模具上表面的开口面积大于在热压成型模具下表面的开口面积。
进一步，所述橡胶堆叠层送入硫化压机后，阻尼层的下表面与热压成型模具的上表面相邻。
进一步，所述气体导流层为编织织物或具有网格凹槽的无纺布层。
进一步，所述第一、第二气体导流层经第二传输辊组送入和移出硫化压机内。
进一步，所述气体导流层固定在所述硫化压机上平板的下表面和硫化压机下平板的上表面上。
进一步，在第一编织布层8下侧和上侧分别设置第一、第二橡胶粘结层，构成第一编织布叠层，在第二编织布层下侧和上侧分别设置第三、第四橡胶粘结层，构成第二编织布叠层。
进一步，所述第一编织布叠层中处于下表面的第一橡胶粘结层与阻尼层相接触；第一编织布叠层中处于上表面第二橡胶粘接层与夹层接触；所述第二编织布叠层中处于下表面的第三橡胶粘结层与夹层相接触；第二编织布叠层中处于上表面第四橡胶粘接层与覆盖层相接触。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
依据本发明提供的一种减振道垫的制作方法，将由阻尼层、第一编织布叠层、夹层、第二编织布叠层、覆盖层等功能层形成橡胶堆叠层进行热压硫化一体成形，通过在硫化压机中加入热压成型模具，模具其上表面呈平面分布并按矩阵阵列分布设置有倒圆锥台状通孔，对阻尼层进行热压成型处理以便在阻尼层表面形成阵列状的凸起结构，通过在橡胶堆叠层与硫化压机上、下平板上之间设置气体导流层从而在热压硫化工艺中，橡胶减振道垫中因硫化工艺产生的气体能够有效的导流到外部，避免了橡胶减振道垫产品因气体的区域集中导致产品的内、外部结构的形成不期望的凸起和凹坑，有效保证减振道垫结构的质量。
附图说明
图1为本发明的减振道垫制作方法的流程示意图；
图2为本发明中橡胶堆叠层的结构示意图；
图3为本发明中硫化压机腔内结构示意图；
图4为本发明中热压成型模具截面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
如图1所示，本发明一种减振道垫的制作工艺的实施例，所述制作方法包括：
步骤1：减振道垫功能层组件的准备，各功能层的制备方法如下：
1．第二编织布压延叠层的制备；
在第一编织布层8下侧和上侧分别设置第一、第二橡胶粘结层7和9，构成第一编织布叠层2；所述第一、第二橡胶粘接层采用浸胶、涂胶、或压延的方式制备在第一编织布表面；
第二编织布11下侧和上侧分别设置有第三和第四橡胶粘结层10和12，构成第二编织布叠层4；所述第三、第四橡胶粘接层采用浸胶、涂胶、或压延的方式制备在第二编织布11表面；
所示第一、第二编织布层8和11的厚度为1mm，其材料可以为棉布、涤纶纤维、锦纶纤维、维纶纤维或者上述纤维材料混编成的耐高温编织布层；
所述第一-第四橡胶粘接层的材料能够根据橡胶粘结层两侧的编织布层和橡胶功能层（包括阻尼层、夹层、覆盖层）材料的不同以及粘结性能的要求不同分别单独进行调整，第一-第四橡胶粘接层的材料包括天然橡胶、人工合成橡胶，所述人工合成橡胶包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶等；所述第一-第四橡胶粘接层的厚度为0.15-0.6mm,优选0.3mm。
2.橡胶功能层（阻尼层、夹层和覆盖层）的准备
在减振道垫堆叠结构中，阻尼层1作为发生弹性形变和形变后的恢复功能，作为主要的减振和降噪功能结构，其材料特性倾向于选择弹性较好且具备良好的弹性恢复能力的功能橡胶材料，所述阻尼层厚度为2.5mm-6mm，优选4.5mm或3.5mm；
夹层功能层3与其相邻的第一、第二编织布叠层2和4为减振道垫提供刚性支撑，夹层功能层结构的橡胶材料在承受高压力下不易发生变形，夹层功能层的材料选择刚性较好的功能橡胶材料；所述阻尼层厚度为2.5mm-5mm，优选3mm或3.5mm；
覆盖层5作为减振道垫的顶部结构，其硬度较大具有良好的耐磨性，对于雨水、化学物质的耐腐蚀性也较好，能够有效提升减振道垫的寿命，制作覆盖层的橡胶材料则应该选择硬度和耐磨性较好的功能橡胶材料；所述覆盖层厚度为1.5mm-3mm，优选1.7mm；
所述阻尼层1、夹层3和覆盖层5可以根据上述功能性能要求，灵活选择包括天然橡胶、人工合成橡胶的功能性橡胶材料，所述人工合成橡胶包括氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶等橡胶材料类别。
所述阻尼层、夹层和覆盖层的主体部分宽度与编织布叠层的宽度尺寸一致。
需要说明的是，减振道垫功能层组件的准备过程中，各功能层的制备并没有固定的先后顺序，仅需制备完整各功能层组件后进行一体化热压硫化工艺成型即可。
步骤2：减振道垫功能层的堆叠
图2显示了本发明中橡胶堆叠层的结构，包括了自下而上堆叠阻尼层1、第一编织布叠层2、夹层3、第二编织布叠层4、覆盖层5形成橡胶堆叠层；
所述第一编织布叠层2中处于下表面的第一橡胶粘结层7同所述阻尼层1的上表面侧相接触。所述第二编织布叠层4中处于下表面的第三橡胶粘结层10与夹层3相接触；第二编织布叠层4中处于上表面第四橡胶粘接层12与覆盖层5接触。
步骤3：硫化压机功能组件的准备
图3为本发明中硫化压机腔内结构示意图。所述硫化压机包括上平板和硫化机下平板，使用第一传输辊组将所述橡胶堆叠层送入硫化压机的上平板和下平板之间。所述第一传输辊组包含在硫化压机的进出口两侧分别具有多个传输辊单元，并别将各功能层送入及移出硫化压机内；
在所述硫化压机上平板和橡胶堆叠层之间设置有第一气体导流层，以及硫化机下平板与橡胶堆叠层之间设置有第二气体导流层；所述第一、第二气体导流层为编织织物或表面具有一系列凹槽的无纺布层，所述编织织物或者无纺布层材料包括涤纶纤维、锦纶纤维、维纶纤维或者上述纤维材料混编成的耐高温编织织物层或耐高温无纺布材料结构。所述第一、第二气体导流层经第二传输辊组送入和移出硫化压机内，所述第二传输辊组包含在硫化压机的进出口两侧分别具有第一和第二传输辊单元，分别将第一和第二气体导流层送入及移出硫化压机内；
所述第一、第二气体导流层分别经第一、第二传输辊送入硫化压机内；作为布置气体导流层可选的替换方案，气体导流层采用固定在所述上平板得下表面和硫化机下平板的上表面上。
所述硫化压机还包括热压成型模具，所述热压成型模具设置在橡胶堆叠层下表面和硫化压机下平板上的气体导流层之间。所述热压成型模具整体呈板状结构，其截面结构如图4所示，热压成型模具上表面成平面并按矩阵阵列分布设置有圆锥台状通孔，所述圆锥台通孔的相互间隔为10mm-100mm，根据不同的轨道设计规范能够优选35mm、50mm、65mm；所述圆锥台状通孔在热压成型模具上表面的开口面积大于在热压成型模具下表面的开口面积，即该通孔呈现倒锥台通孔结构；所述圆锥台状通孔的深度为10mm-45mm，其侧壁锥度为30-60度，根据不同的应用场景可以优选48度、42度或45度。
步骤4：减振道垫的热压成型及冷却
驱动热压机对所述带状橡胶阻尼层进行热压硫化成型工艺，所述热压硫化成型工艺的温度为130℃-170℃，时间为15min-40min。
对完成第一热压硫化成型工艺的一体化减振道垫进行冷却，当其温度低于固化温度并逐步降低至室温后，分离所述硫化压机包括上平板和硫化机下平板，并将第一、第二气体导流层分别从完成热压硫化工艺的减振道垫表面移除，并将所述减振道垫移出硫化压机，完成减振道垫的制备工艺。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种减振道垫制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
自下而上堆叠阻尼层、第一编织布叠层、夹层、第二编织布叠层、覆盖层形成橡胶堆叠层，所述阻尼层、夹层、覆盖层均为橡胶功能层；其中，第一编织布叠层为在第一编织布层下侧和上侧分别设置第一、第二橡胶粘结层，第二编织布叠层为在第二编织布层下侧和上侧分别设置第三、第四橡胶粘结层；
将所述橡胶堆叠层送入硫化压机，所述硫化压机包括上平板和硫化压机下平板，所述橡胶堆叠层置于硫化压机上平板和下平板之间，在所述硫化压机上平板和橡胶堆叠层之间设置第一气体导流层，以及硫化机下平板与橡胶堆叠层之间设置第二气体导流层；所述第一、第二气体导流层为编织织物或具有网格凹槽的无纺布层；
所述第一、第二气体导流层经第二传输辊组送入和移出硫化压机内或者将所述气体导流层固定在所述硫化压机上平板的下表面和硫化压机下平板的上表面上；
驱动硫化压机对橡胶堆叠层进行热压硫化工艺；
所述硫化压机还包括热压成型模具，所述模具设置在橡胶堆叠层下表面和硫化压机下平板上的气体导流层之间。
2.如权利要求1所述的减振道垫制作方法，其特征在于，所述热压硫化成型工艺的温度为130℃-170℃，时间为15min-40min。
3.如权利要求1所述的减振道垫制作方法，其特征在于，所述热压成型模具整体呈板状结构，其上表面按矩阵阵列分布设置有截顶锥形状通孔，所述截顶锥形状通孔在热压成型模具上表面的开口面积大于在热压成型模具下表面的开口面积。
4.如权利要求3所述的减振道垫制作方法，其特征在于，所述橡胶堆叠层送入硫化压机后，阻尼层的下表面与热压成型模具的上表面相邻。
5.如权利要求1-4之一所述的减振道垫制作方法，其特征在于，所述第一编织布叠层中处于下表面的第一橡胶粘结层与阻尼层相接触；第一编织布叠层中处于上表面第二橡胶粘接层与夹层接触；所述第二编织布叠层中处于下表面的第三橡胶粘结层与夹层相接触；第二编织布叠层中处于上表面第四橡胶粘接层与覆盖层相接触。
6.一种制作减振道垫的硫化压机，所述硫化压机包括上平板和下平板，其特征在于，在所述硫化压机上平板下表面设置有第一气体导流层，以及硫化机下平板上表面设置有第二气体导流层；所述第一、第二气体导流层为编织织物或具有网格凹槽的无纺布层；
所述气体导流层固定在所述硫化压机上平板的下表面和硫化压机下平板的上表面上或所述第一、第二气体导流层经第二传输辊组送入和移出硫化压机内；
在硫化压机的进出口两侧分别具有多个传输辊单元，分别将形成橡胶堆叠层各功能层送入及移出硫化压机内，各功能层包括了自下而上设置的阻尼层、第一编织布叠层、夹层、第二编织布叠层、覆盖层；其中，第一编织布叠层为在第一编织布层下侧和上侧分别设置第一、第二橡胶粘结层，第二编织布叠层为在第二编织布层下侧和上侧分别设置第三、第四橡胶粘结层；
所述硫化压机还包括热压成型模具，所述热压成型模具整体呈板状结构，其上表面按矩阵阵列分布设置有截顶锥形状通孔，所述截顶锥形状通孔在热压成型模具上表面的开口面积大于在热压成型模具下表面的开口面积，所述模具设置在硫化压机下平板上的气体导流层之上，模具下表面的开口与气体导流层接触。
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Application publication date: 20200324

Assignee: ZHEJIANG TIANTIE INDUSTRY Co.,Ltd.

Assignor: Beijing Starway Technology Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021990000385

Denomination of invention: A manufacturing method of damping pad

Granted publication date: 20200814

License type: Exclusive License

Record date: 20210629