CN111235971B - 一种复合枕下垫板及其轨枕 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合枕下垫板，包括减振层和连接层，所述连接层采用纤维丝和/或金属丝，所述连接层通过硫化与所述减振层一体成型。本发明还提供一种轨枕，在轨枕下面固定有上述的复合枕下垫板。在预制轨枕时，预先将枕下垫板的连接层与轨枕固化成一体。这种枕下垫板与轨枕的连接可靠性好。在安装轨枕时，不再需要涂胶、干燥、捆绑等多繁琐工序，降低了施工难度和施工成本，提高了安装效率。

Description

一种复合枕下垫板及其轨枕

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种复合枕下垫板及其轨枕。

背景技术

随着经济的发展，重载线路要求满足大轴重、高密度和高速度的运行，轨道线路要求也越来越高，普通线路可通过增加道砟等方法减少车辆对轨道和路基的影响，达到减振目的，但隧道和桥梁由于施工不便、承载能力有限等因素，同时不可能铺设大量道砟，因此为减少车辆对桥梁及隧道的冲击，通常采用增加橡胶枕下垫板方式增加弹性，降低刚度，满足轨道线路需求。

增铺枕下垫板时，通常在施工前将枕下垫板涂上胶水，并与轨枕通过捆绑带捆绑一起，工序繁琐，同时也增加了操作的繁琐性与铺设的成本，降低了生产效率。

通过专利检索暂未检索到与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：

1、申请号为“CN200410022059.7”、申请日为“2004.03.22”、公开号为“CN100344701C”、公开日为“2007.10.24”、名称为“硅橡胶海绵垫板的制备方法”、申请人为“徐英强”的中国发明专利，该专利是一种硅橡胶海绵垫板的制备方法，分为基础胶制备、混炼、成型、一段硫化、二段硫化五个步骤。但该专利没有涉及枕下垫板与轨枕连接的技术方案。

2、申请号为“CN201010142415.4”、申请日为“2010.04.09”、公开号为“CN101817957B”、公开日为“2012.07.04”、名称为“一种高速铁路扣件减振用低滞后微孔橡胶材料及其制备方法”、申请人为“北京化工大学;江苏强维橡塑科技有限公司”的中国发明专利，该发明公开了一种高速铁路扣件减振用低滞后微孔橡胶材料及其制备方法。包括以下质量份数组成：基体橡胶100份、纳米增强填料40-80份、表面改性剂8-16份、增塑剂5-15份、防老剂1-2份、化学发泡剂2-4份、硫化剂、硫化助剂10-20份；制备方法：将EPDM、纳米增强填料和表面改性剂在高温高剪切条件下密炼，然后加入化学发泡剂、防老剂、增塑剂、硫化剂和硫化助剂，在室温下常规密炼，在120℃预硫化15min，硫化压力10MPa，然后发泡及硫化，温度、时间、压力分别为170℃、20min、10MPa，得到微孔橡胶材料，放入150℃烘箱中后硫化2hr得到产品。但该专利没有涉及枕下垫板与轨枕连接的技术方案。

3、申请号为“CN201310536611.3”、申请日为“2013.11.04”、公开号为“CN103541282B”、公开日为“2015.06.10”、名称为“高适应性连续格栅弹性垫板”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的中国发明专利，该发明公开了一种高适应性连续格栅弹性垫板及减振方法和设计方法，在弹性垫板上设置连续格栅，实现弹性垫板的垂向刚度非线性设计，可以在满足垂向刚度非线性设计要求的同时，能灵活的连续调节弹性垫板的横向和纵向刚度，对承载的变化或线路条件的变化具有很高的适应性，具有更简单的工艺性和更低的生产成本。但该专利没有涉及枕下垫板与轨枕连接的技术方案。

4、申请号为“CN201810730120.5”、申请日为“2018.07.05”、公开号为“CN108914721A”、公开日为“2018.11.30”、名称为“一种地铁轨道用垫板”、申请人为“江苏金洋机械有限公司”的中国发明专利，该发明提供了一种地铁轨道用垫板，通过在上容纳腔与下容纳腔设置高度变化完全相反的吸能组，保证垫板结构的稳定性；利用上容纳腔的多个高度呈阶梯状变化的吸能组，形成不同的承压区，使不同高度的吸能组具有不同的静刚度，从而使垫板本体具有阶梯刚度，从而实现静刚度的自动调节；多个上吸能分区的设置，提高了静刚度的调节密度，使调节更加精细；利用凹槽减小辅助吸能片的表面面积，增大辅助吸能片的变形性，能较好的被压缩，从而对地铁起到较好的缓冲作用。但该专利没有涉及枕下垫板与轨枕连接的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种与轨枕一体成型的复合枕下垫板。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种复合枕下垫板，包括上层部分和下层部分，所述下层部分为减振层，所述上层部分为设置在减振层上的连接层。所述连接层与减振层通过硫化一体成型。安装枕下垫板时，不需要涂胶、干燥、捆绑等多种繁琐工序，降低了成本，提高了生产效率。

进一步地，所述连接层为纤维丝和/或金属丝。采用独特的连接丝设计，纤维丝耐腐蚀能力强、金属丝的连接强度高。

进一步地，所述连接层为草丛状连接层，草丛状连接层的连接面积大，连接均匀。

进一步地，所述连接层为卷筒状连接层，卷筒状连接层的连接强度高，可靠性好。

进一步地，所述减振层为橡胶垫，橡胶的弹性好。

进一步地，所述橡胶垫为实心橡胶板，实心橡胶板的强度高，承载能力强，使用寿命长。

进一步地，所述橡胶垫为发泡橡胶板，发泡橡胶板的弹性好，刚度小，减振效果好。

本发明还涉及一种采用上述复合枕下垫板的轨枕，包括轨枕本体，在轨枕本体的下面固定有上述的复合枕下垫板。可解决一般橡胶垫在实际使用过程中与轨枕无法整体操作的问题，在安装轨枕时，不再需要涂胶、干燥、捆绑等多繁琐工序，降低了施工难度和施工成本，提高了安装效率。

进一步地，所述轨枕本体的底部与复合枕下垫板（1）的连接层相连接，在轨枕成型时与轨枕固化成一整体，连接可靠性好，安装效率高。

进一步地，所述轨枕本体为混凝土轨枕本体，所述连接层为草丛状连接层或卷筒状连接层；在浇注混凝土轨枕本体时，所述连接层与混凝土轨枕本体固化连接，从而将复合枕下垫板与混凝土轨枕本体固化成一体。这种轨枕的枕下垫板连接可靠性好，轨枕安装效率高。

本发明的有益效果为：采用独特的连接丝设计，在预制轨枕时预先将枕下垫板与轨枕固化成一体，连接可靠性好；可解决一般橡胶垫在实际使用过程中与轨枕无法整体操作的问题，在安装轨枕时，不再需要涂胶、干燥、捆绑等多繁琐工序，降低了施工难度和施工成本，提高了安装效率。

附图说明

图1为具有草丛状连接层的复合枕下垫板结构示意图；

图2为具有卷筒状连接层的复合枕下垫板结构示意图；

图3为卷筒状连接层制作示意图；

图4为硫化模具合模前状态示意图；

图5为硫化模具合模后状态示意图；

图6为采用的复合枕下垫板的轨枕的结构示意图。

图中：1—复合枕下垫板、11—减振层、12—草丛状连接层、13—卷筒状连接层、2—下模、3—上模、4—混凝土轨枕、5—卷芯。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1和图2所示：一种复合枕下垫板1，包括上层部分和下层部分，所述上层部分为与轨枕连接的连接层，所述下层部分为减振层11，所述连接层与减振层11通过硫化一体成型。安装枕下垫板时，不再需要涂胶、干燥、捆绑等多种繁琐工序，降低了成本，提高了生产效率。

所述连接层为多种纤维丝或多种金属丝，以及多种纤维丝和多种金属丝的组合。所述纤维丝是尼龙纤维、聚酯纤维等其他聚合物纤维中的任意一种或几种的组合，纤维丝耐腐蚀能力强。所述的金属丝包括任意金属材料或者金属合金材料或几种的组合，金属丝的连接强度高。

所述连接层为草丛状连接层12，草丛状连接层12的连接面积大，连接均匀。

如图3所示：所述连接层为卷筒状连接层13，卷筒状连接层13是采用纤维丝和/或金属丝缠绕到卷芯5上，然后抽出卷芯5，形成卷筒状连接层13。卷筒状连接层13的连接强度高，可靠性好。

所述减振层11为橡胶垫，任意一种胶种或不同胶种的组合的橡胶垫，橡胶的弹性好。

所述橡胶垫为不发泡的实心橡胶板，实心橡胶板的强度高，承载能力强，使用寿命长。

所述橡胶垫为发泡橡胶板，发泡橡胶板的弹性好，刚度小，减振效果好。

如图4和图5所示：所述复合枕下垫板的制备方法包括以下步骤：

（1）将纤维丝或金属丝通过卷芯5卷曲成规律形状或不规律形状；

（2）将橡胶混炼胶通过挤出、三辊压延或开炼机预成型成相应规格的胶片；

（3）将胶片放入模具中，将纤维丝和卷芯5放入胶片上，卷芯5对应相应的模具定位位置，将上模3盖在下模2上；

（4）将模具放入硫化机上完成硫化成型工序，出模具后抽出卷芯5，修去飞边，纤维丝或金属丝下层部分已被橡胶包裹，两者硫化成型成为一体，复合枕下垫板制备完成。

目前枕下垫板通常采用粘接的方式与轨枕粘接，粘接时需要对粘接表面进行处理、然后涂胶、再进行捆绑和干燥，工序繁琐，由于混凝土与橡胶之间的粘接存在不均匀性，导致粘接强度较差。经试验，采用传统的粘接的方式时，枕下垫板与轨枕粘接时的剥离强度如下表所示：

如图6所示：本发明提供一种采用上述复合枕下垫板1的轨枕，所述轨枕为混凝土轨枕。在预制混凝土轨枕本体4时，将复合枕下垫板1预先放入预制混凝土轨枕本体4的模具中，将复合枕下垫板1的草丛状连接层12或卷筒状连接层13埋入混凝土轨枕本体4的混凝土中，随着混凝土的固化，从而将复合枕下垫板1与混凝土轨枕本体4固化成一体。

这种混凝土轨枕可解决一般橡胶垫在实际使用过程中与轨枕无法整体操作的问题，在安装轨枕时，不再需要涂胶、干燥、捆绑等多繁琐工序，降低了施工难度和施工成本，提高了安装效率。

枕下垫板采用上述固化连接时，复合枕下垫板1与轨枕的剥离强度如下表所示：

由此可见，采用本发明的固化连接方式，可大大提高复合枕下垫板1与轨枕的剥离强度，提高了连接可靠性，同时也提高了轨枕安装效率。

综上所述，本发明的有益效果为：采用独特的连接丝设计，在预制轨枕时预先将枕下垫板与轨枕固化成一体，连接可靠性好；可解决一般橡胶垫在实际使用过程中与轨枕无法整体操作的问题，在安装轨枕时，不再需要涂胶、干燥、捆绑等多繁琐工序，降低了施工难度和施工成本，提高了安装效率。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (2)

1.一种复合枕下垫板（1），包括上层部分和下层部分，其特征在于：所述下层部分为减振层（11），所述上层部分为设置在减振层（11）上的连接层；所述连接层为纤维丝和/或金属丝；轨枕本体的底部与复合枕下垫板（1）的连接层相连接；在浇注混凝土轨枕本体时，所述连接层与混凝土轨枕本体固化连接，从而将复合枕下垫板与混凝土轨枕本体固化成一体；所述连接层为草丛状连接层（12）或卷筒状连接层（13）；所述减振层（11）为橡胶垫；所述橡胶垫为实心橡胶板或发泡橡胶板。

2.一种轨枕，包括轨枕本体，其特征在于：在所述轨枕本体的底部设置有如权利要求1所述的复合枕下垫板（1）；所述轨枕本体的底部与复合枕下垫板（1）的连接层相连接；在浇注混凝土轨枕本体（4）时，所述连接层与混凝土轨枕本体（4）固化连接，从而将复合枕下垫板（1）与混凝土轨枕本体（4）固化成一体；所述轨枕本体为混凝土轨枕本体（4），所述连接层为草丛状连接层（12）或卷筒状连接层（13）。

Images