專利名稱：一種彈性元件的制作方法及利用該元件制成的彈性支座懸掛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地鐵軌道交通的供電裝置，特別是接觸網(wǎng)中的彈性元件制作方法及利用該元件制成的彈性支座懸掛裝置。
背景技術(shù)：
彈性支座懸掛裝置最早使用于德國的地鐵。要求裝置中的彈性元件塑性變形小，吸能性能高，使用壽命長，而高強度與大伸長、低蠕變又是一對很難兼容的矛盾。目前使用中的彈性元件容易發(fā)生龜裂，很難達(dá)到15年使用壽命的標(biāo)準(zhǔn)。而換裝彈性元件可能導(dǎo)致地鐵停運，工程成本較高。另外，現(xiàn)有產(chǎn)品對阻燃性未予考慮，對于地鐵這種嚴(yán)禁火患的公共場所，這是一個嚴(yán)重的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種塑性變形小、吸能效果好、延長使用壽命、阻燃性好的彈性元件的制作方法，并且利用該元件制成長使用壽命、弓網(wǎng)配合良好，安全可靠的地鐵接觸網(wǎng)中的彈性支座懸掛裝置。
本發(fā)明所述彈性元件制作方法是元件的各成份重量百分比配比如下含有鹵素的氯丁橡膠50～60％，氧化鎂5～12％，抗臭氧臘1～3％，十八烷基胺2～8％，增塑劑7～12％，碳黑5～12％，促進(jìn)劑1～2％，阻燃劑3～7％，氯丁預(yù)制膠10～25％，其工藝為以氯丁橡膠為基料，按常規(guī)方法加入氯化鎂抗臭氧臘、十八烷基胺、增塑劑、碳黑和促進(jìn)劑，制成具有一定強度和伸長率的母煉膠，再依次加入氯丁預(yù)制膠和阻燃料，然后進(jìn)行預(yù)應(yīng)變硫化工藝。預(yù)應(yīng)變硫化工藝為在加工模具時，把中模制成具有一定弧度的形狀，使他比骨架略低，加工上模時，制成有一個向外傾角的形狀，利用合模時鎖模的壓力，使骨架向中模的弧形靠攏，以形成預(yù)先的彈性變形，去除外力，該彈性變形即恢復(fù)，硫化橡膠的收縮應(yīng)力也一并消失。各成份重要百分比配比如下氯丁橡膠54％～56％，高活性氧化鎂8～8.5％，抗臭氧臘2～2.2％，十八烷基胺4～5％，耐候性增塑劑6～8％，低結(jié)構(gòu)碳黑8～10％，促進(jìn)劑1～2％，含有補強、增粘樹脂的氯丁預(yù)制膠11～15％，阻燃劑3～5％。
本發(fā)明所述彈性支座懸掛裝置，包括固定座、固定板、轉(zhuǎn)動支架、定位臂、絕緣子、底板，其特征在于還包括按權(quán)利要求1所述方法制成的圓管形彈性元件，貫穿其內(nèi)的軸桿兩端與轉(zhuǎn)動支架的叉口固連，定位臂通過叉型雙耳接頭與轉(zhuǎn)動支架連接。彈性元件兩端的軸桿上各套有一防緊死墊片，該墊片表面噴涂填充了碳纖維和活化石墨的聚四氟乙烯層。
本發(fā)明的彈性元件選用含有鹵素的氯丁橡膠作為基料，而鹵素本身就有阻燃性能，故阻燃性能良好，可達(dá)到FV-1級；在配方中添加抗臭氧蠟、耐候性增塑劑及耐候性抗臭氧防老劑，經(jīng)老化試驗，可以滿足15年使用壽命的要求。按本發(fā)明所述方法，混煉膠的強度和伸長度有較大幅度提高，峰值可達(dá)26Mpa和500％，而防緊死墊圈則解決了在長期使用過程中擺動緊死問題。


圖1為傳統(tǒng)硫化產(chǎn)品形狀主視圖；圖2為本發(fā)明預(yù)應(yīng)變硫化產(chǎn)品形狀主視圖；圖3為本發(fā)明彈性支座懸掛裝置主視圖；圖4為圖3A-A視圖。
具體實施例方式彈性元件的制作方法是各成份重要百分比配比為氯丁橡膠54％～56％，高活性氧化鎂8～8.5％，抗臭氧臘2～2.2％，十八烷基胺4～5％，耐候性增塑劑6～8％，低結(jié)構(gòu)碳黑8～10％，促進(jìn)劑1～2％，含有補強、增粘樹脂的氯丁預(yù)制膠11～15％，阻燃劑3～5％。
傳統(tǒng)的硫化工藝是將骨架放入模具，然后裝填膠料加壓硫化，這樣的硫化產(chǎn)品由于內(nèi)應(yīng)力作用產(chǎn)品出模后產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，圖1所示。在制作內(nèi)外均是圓柱形骨架的產(chǎn)品，這種現(xiàn)象更為明顯。對于彈性支座中彈性元件來說，這種內(nèi)應(yīng)力和收縮變形直接影響到產(chǎn)品的扭轉(zhuǎn)剛度和吸能效果。本發(fā)明設(shè)計了硫化前首先讓骨架材料產(chǎn)生一定的彈性變形，當(dāng)硫化完成后該彈性變形恢復(fù)，正好抵消內(nèi)應(yīng)力和由于內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的收縮變形。我們稱其為預(yù)應(yīng)變硫化工藝。
要實現(xiàn)預(yù)應(yīng)變硫化工藝，首先要解決模具問題，即模具在合模后骨架材料就已經(jīng)產(chǎn)生了彈性變形。加工模具時，把中模加工成具有一定弧度的形狀，同時使它比骨架略低一些，加工上模時，讓其有一個向外傾角，在合模時由于鎖模的壓力，骨架就會向中模的弧形靠攏，形成預(yù)先的彈性變形，當(dāng)外力去除，該彈性變形恢復(fù)，硫化橡膠的收縮應(yīng)力也一并消失。如圖2所示。
彈性支座懸掛裝置的定位桿6通過叉型雙耳接頭5和轉(zhuǎn)動支架(U型支架)3與彈性元件4連接。由于定位桿6要承受125nm的負(fù)荷，所以U型支架3與彈性元件4的連接要達(dá)到55nm的緊固力矩。另外定位桿在受電弓通過時，又必須向上運動，避免造成硬點，這就要求U型支架3在一定的力矩作用下可以運動，為此在U型支架3與彈性元件4連接處，設(shè)計了一個防緊死墊片9。該墊片是在基材鍍鋅薄板上，噴涂填充了碳纖維和活化石墨的聚四氟乙烯減磨材料。聚四氟乙烯本身就是耐磨材料，直接采用這種材料初期防緊效果是可以的，但隨著時間的延長涂層磨損很快，一旦接觸面露鐵，馬上就可能咬死。
將碳纖維、石墨等材料經(jīng)過活化，填充到聚四氟乙烯中，形成了以碳纖維、石墨為“島”相和聚四氟乙烯為“?！毕嗟木鶆颉昂?、島”結(jié)構(gòu)，把這種材料涂覆在基材上，微觀上就形成了凸凹不平的“海與島”，兩接觸平面相互磨擦?xí)r，以碳纖維、石墨為“島”相的就起到了減磨作用，而以聚四氟乙烯為“?！毕嗟挠制鸬骄彌_作用，提高了使用壽命。
由于彈性元件始終處于負(fù)荷作用下，橡膠材料會發(fā)生蠕變。為了解決橡膠蠕變，除了在橡膠配方設(shè)計時考慮抗蠕變外，還在定位方式上采用線型螺栓定位，這樣就避免了平頭螺絲與彈性元件4打滑以及錐形螺絲頂緊后彈性元件產(chǎn)生變形而不能進(jìn)行二次調(diào)整等缺陷，使得彈性元件4轉(zhuǎn)動位置可以任意調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種地鐵接觸網(wǎng)中的彈性元件制作方法，其特征在于元件材料各成份重量百分比配比如下含有鹵素的氯丁橡膠50～60％，氧化鎂5～12％，抗臭氧臘1～3％，十八烷基胺2～8％，增塑劑7～12％，碳黑5～12％，促進(jìn)劑1～2％，阻燃劑3～7％，氯丁預(yù)制膠10～25％；其工藝為以氯丁橡膠為基料，按常規(guī)方法加入氯化鎂、抗臭氧臘、十八烷基胺、增塑劑、碳黑和促進(jìn)劑，制成具有一定強度和伸長率的母煉膠，再依次加入氯丁預(yù)制膠和阻燃料，然后進(jìn)行預(yù)應(yīng)變硫化工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于預(yù)應(yīng)變硫化工藝為在加工模具時，把中模制成具有一定弧度的形狀，使其比骨架略低，加工上模時，制成有一個向外傾角的形狀，利用合模時鎖模的壓力，使骨架向中模的弧形靠攏，以形成預(yù)先的彈性變形，去除外力，該彈性變形即恢復(fù)，硫化橡膠的收縮應(yīng)力也一并消失。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于元件材料各成份重要百分比配比如下氯丁橡膠54％～56％，高活性氧化鎂8～8.5％，抗臭氧臘2～2.2％，十八烷基胺4～5％，耐候性增塑劑6～8％，低結(jié)構(gòu)碳黑8～10％，促進(jìn)劑1～2％，含有補強、增粘樹脂的氯丁預(yù)制膠11～15％，阻燃劑3～5％。
4.一種地鐵接觸網(wǎng)彈性支座懸掛裝置，包括固定座(1)、固定板(2)、轉(zhuǎn)動支架(3)、定位桿(6)、絕緣子(7)、底板(8)，其特征在于還包括按權(quán)利要求1所述方法制成的圓管形彈性元件(4)，貫穿其內(nèi)的軸桿(10)兩端與轉(zhuǎn)動支架(3)的叉口固連，定位桿(6)通過叉型雙耳接頭(5)與轉(zhuǎn)動支架(3)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接觸網(wǎng)彈性支座懸掛裝置，其特征在于位于彈性元件(4)兩端的軸桿(10)上各套有一防緊死墊片(9)，該墊片表面噴涂填充了碳纖維和活化石墨的聚四氟乙烯層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接觸網(wǎng)彈性支座懸掛裝置，其特征在于位于彈性元件(4)轉(zhuǎn)動位置可以任意調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及地鐵軌道交通的供電裝置，特別是接觸網(wǎng)中的彈性元件制作方法及利用該元件制成的彈性支座懸掛裝置。構(gòu)成彈性元件各成分包括含有鹵素的氯丁橡膠，氧化鎂，抗臭氧蠟，十八烷基胺，增塑劑，碳黑，促進(jìn)劑，阻燃劑，混煉后進(jìn)行預(yù)應(yīng)變硫化工藝。按該方法制成的彈性元件及懸掛裝置塑性變形小、吸能效果好、使用壽命延長、阻燃性好、安全可靠。
文檔編號B60M1/00GK1631953SQ20041006785
公開日2005年6月29日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者鄭志信, 徐劍 申請人:椒江海門萬隆橡膠密封件有限公司