專利名稱：復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在高速鐵路軌道中使用的墊板，具體說是一種鐵路軌道扣件中鐵墊板下應(yīng)用的復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板。
背景技術(shù)：
50年代初，國外就開始采用橡膠材料作為鐵路鋼軌墊件，70年代隨著鐵路列車速度的加快，在軌道結(jié)構(gòu)中采用了天然橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠和橡塑等彈性體，作為鋼軌的夾墊、撐墊和軌枕的墊件，80年代低發(fā)泡聚氨酯彈性材料已廣泛用于軌道結(jié)構(gòu)材料。近年來，各研究單位都致力于研究高速鐵路用彈性墊板，各種彈性墊板也得到了不斷改進(jìn)，但是隨著鐵路的高速化，對其撕裂強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和耐永久變形等性能有更高的要求。聚氨酯彈性墊板在我國高速鐵路上有一定應(yīng)用，目前，它是用聚氨酯材料經(jīng)過發(fā)泡得到的單層均質(zhì)結(jié)構(gòu)的彈性墊板，墊板上有兩個安裝孔和一個剛度調(diào)節(jié)孔。在使用過程中，由于受力的實際情況，該種墊板容易出現(xiàn)撕裂，特別是在安裝孔、剛度調(diào)節(jié)孔和邊緣處， 根據(jù)高速鐵路承載要求，其強(qiáng)度和耐永久變形性能都有待提高。本實用新型為解決這一問題設(shè)計了復(fù)合結(jié)構(gòu)的彈性墊極，外觀形狀跟前面所述的彈性墊板一樣，但具有復(fù)合層，聚氨酯等為基體材料，纖維、氈墊或骨架等為增強(qiáng)材料。復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板的撕裂強(qiáng)度大大增加、拉伸強(qiáng)度和耐永久變形性能也有很大提高，并能降低成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種高撕裂強(qiáng)度、高拉伸強(qiáng)度、耐壓縮水久變形小的彈性墊板， 提高了鐵路的減震性，降低成本。本實用新型所采用的技術(shù)方案為復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板，包括基體和增強(qiáng)材料，基體上有兩個安裝孔和一個剛度調(diào)節(jié)孔，其特征在于在基體中分布纖維、氈墊和骨架作為增強(qiáng)體。所述的骨架放置在墊板的安裝孔、剛度調(diào)節(jié)孔四周或墊板靠近邊緣的位置。所述的氈墊分布于彈性墊板的靠上層位置。所述的纖維在彈性墊板中無規(guī)分布、與墊板平行分布、與墊板成一定夾角分布。所述的基體為聚氨酯、醋酸乙烯共聚物、乙丙橡膠、乙烯天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠等。用表面處理方法對纖維、氈墊和骨架進(jìn)行表面處理，使其與基體有很好的浸潤性， 粘結(jié)強(qiáng)度大，可以提高墊板的撕裂強(qiáng)度，能有效的解決墊板在安裝孔、剛度調(diào)節(jié)孔和邊緣處容易出現(xiàn)撕裂的問題。最后形成結(jié)構(gòu)完善、性能更優(yōu)異的復(fù)合彈性墊板。所述的增強(qiáng)材料包括纖維、氈墊或骨架。所述的纖維選用玻璃纖維、金屬纖維、天然纖維、滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、 氯綸和氨綸等纖維。所述纖維長徑比大于6，填充的纖維在復(fù)合板中的質(zhì)量百分比是2. 5% -99% ；纖維在彈性墊板中的分布形態(tài)如圖3所示。經(jīng)過表面處理的纖維與基體有很好的浸潤性，粘結(jié)強(qiáng)度大，可以提高墊板的撕裂強(qiáng)度，能有效改善墊板的結(jié)構(gòu)和性能。其撕裂強(qiáng)度提高3倍，壓縮永久變形為3% (在70°C下壓縮22h，壓縮厚度為70%)，較以前有很大提高。所述的氈墊選自滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸、氯綸或氨綸等材料，通過預(yù)成型的方法做成氈墊。氈墊放置的位置是根據(jù)彈性墊板承力要求所確定的，具體放置方式如圖4 所示。所述的氈墊在復(fù)合板中的質(zhì)量百分比是1.5%-99%。采用表面處理方法對氈墊進(jìn)行表面處理，使其與基體有很好的浸潤性，粘結(jié)強(qiáng)度大，可以提高墊板的撕裂強(qiáng)度，能有效的防止墊板容易出現(xiàn)撕裂的問題，形成結(jié)構(gòu)完善、性能更優(yōu)異的復(fù)合彈性墊板。其撕裂強(qiáng)度提高3倍，強(qiáng)度提高2倍，耐壓縮永久變形為3% (在70°C下壓縮22h，壓縮厚度為70% )， 較以前有很大提高。所述的骨架選用塑料、橡膠、纖維、金屬以及其混合物等材料，通過預(yù)成型的方法做成骨架增強(qiáng)體，骨架增強(qiáng)體所放置的位置是根據(jù)彈性墊板承力要求所確定的，具體放置如圖5所示。用表面處理方法對骨架進(jìn)行表面處理，使其與基體有很好的浸潤性，粘結(jié)強(qiáng)度大，可以提高墊板的撕裂強(qiáng)度，能有效的防止墊板在安裝孔、剛度調(diào)節(jié)孔和邊緣處容易出現(xiàn)撕裂的問題，形成結(jié)構(gòu)完善、性能更優(yōu)異的復(fù)合彈性墊板。其撕裂強(qiáng)度提高1.6儲，強(qiáng)度提高1. 5倍，耐壓縮永久變形為3% (在70°C下壓縮22h，壓縮厚度為70% )，較以前有很大提尚ο本實用新型復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板的制作工藝將制備好的氈墊或骨架增強(qiáng)材料預(yù)先放置在模具中，聚氨酯基體原料經(jīng)高速攪拌混合均勻，注入模具中，對模具提供一定的溫度和壓力，反應(yīng)適當(dāng)時間后，脫模，對其進(jìn)行后固化，得到制品。在操作過程中，控制模具溫度，延長凝膠時間，保證基體充分浸濕增強(qiáng)材料，獲得良好界面性能。為減少制品表面缺陷，控制合模時間。該復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板的基體材料為聚氨酯等，增強(qiáng)體為纖維、氈墊或骨架等，提高現(xiàn)有彈性墊板的撕裂強(qiáng)度、強(qiáng)度和耐壓縮永久變形，應(yīng)用于高速鐵路軌道的減震，從而提高軌道的平穩(wěn)性和可靠性，保證了動車的運行安全，并且降低成本。

[0020]圖1普通彈性墊板示意圖[0021]圖2a本實用新型復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板示意圖[0022]圖2b圖2a的剖面圖[0023]圖3a纖維分布圖[0024]圖3b纖維分布圖[0025]圖3c纖維分布圖[0026]圖4a氈墊增強(qiáng)彈性墊板示意圖[0027]圖4b圖4a的剖面圖[0028]圖5a骨架增強(qiáng)彈性墊板示意圖[0029]圖5b圖5a的剖面圖[0030]圖中編號1_基體2-安裝孔3-剛度調(diào)節(jié)孔4維說明圖3a中短纖維無規(guī)分布；圖3b中連續(xù)纖維與彈性墊板長度方向平行分布； 圖3c中連續(xù)纖維與彈性墊板形成一定的角度，連續(xù)纖維之間也有一定的夾角。
具體實施方式
實施例1以聚氨酯為基體，纖維為增強(qiáng)材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板主要原料預(yù)聚物A組分(BH201) :280g，組合聚醚多元醇B組分(BH301) :70g，聚丙烯短纖維(長度3mm，單絲直徑15-4gum) 10. 5g ；將聚丙烯短纖維混合到B組分中混合均勻，A、B組合料恒溫40 45°C，通過轉(zhuǎn)速 IOOOOrpm攪拌器混合20s ；混合料澆注到預(yù)熱70°C 80°C模具中；模具恒溫90°C固化Ih ； 開模后取出試樣，放入100°C烘箱中后固化IOh ；室溫放置7d測試性能。主要性能
權(quán)利要求1.一種新型復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板，包括基體和增強(qiáng)材料，基體上有兩個安裝孔和一個剛度調(diào)節(jié)孔，其特征在于在基體中分布纖維、氈墊和骨架作為增強(qiáng)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊板，其特征在于，所述的骨架放置在墊板的安裝孔、剛度調(diào)節(jié)孔四周或墊板靠近邊緣的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊板，其特征在于，所述的氈墊分布于彈性墊板的靠上層位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊板，其特征在于，所述的纖維在彈性墊板中無規(guī)分布、與墊板平行分布、與墊板成一定夾角分布。
專利摘要本實用新型涉及一種主要在高速鐵路的軌道中使用的墊板，具體說是一種鐵墊板下用復(fù)合結(jié)構(gòu)彈性墊板。該墊板上有兩個安裝孔和一個剛度調(diào)節(jié)孔，內(nèi)置纖維、氈墊和骨架等，以增強(qiáng)墊板的強(qiáng)度和壓縮永久變形，按照高速鐵路承載設(shè)計要求，填充纖維、氈墊或骨架，提供一種高撕裂強(qiáng)度、高強(qiáng)度、耐壓縮永久變形的彈性墊板，從而大幅度提高產(chǎn)品強(qiáng)度、減震性能，進(jìn)一步提高了軌道的安全可靠性。
文檔編號E01B9/68GK201981451SQ20102056245
公開日2011年9月21日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者于中振, 唐功慶, 姜志國, 張梅, 羅玉媛 申請人:北京化工大學(xué)