专利名称：玻璃纤维合成轨枕的制作方法
技术领域：
玻璃纤维合成轨枕技术领域[0001]本实用新型涉及一种合成轨枕，尤其涉及一种玻璃纤维合成轨枕。
技术背景[0002]轨枕的作用是承垫于钢轨之下，通过相互的连接零件保持两股或多股钢轨之间 的轨距、水平、高低和方向等几何形位，并防止钢轨因列车行驶产生的纵向爬行，以及 将钢轨所承受的各种荷载平均分布于道床基础上。[0003]目前使用过的轨枕主要有木枕，铁枕和混凝土轨枕。木质轨枕是目前最常用 也是历史最长的一种轨枕，它的优点是可用于制造轨枕的木材种类很多，而且容易制 造；木枕弹性好，比其它类型的枕木更能吸收火车在前进中产生的能量而不易断裂； 木枕在施工和维修工程中，易于加工，运输，铺设和维修养护方便，易于保持轨道的稳 定，且绝缘性好；但木枕的缺点也很明显在露天环境下受环境和气候的影响很大， 容易老化，腐朽，虫蛀和开裂等，且在长期列车冲击和碾压下，容易磨损，缩短使用寿 命，并引起弹性不一致。木枕上的道钉会因为日久而松弛，持钉能力下降，造成行车安 全隐患。针对木轨枕的缺陷，目前的木轨枕都要进过化学防腐处理，经过防腐处理后 的木轨枕，虽然在性能上有了很大提高，但是目前常用的木材防腐剂，如铜胺盐，杂酚 油等，在处理过程中会对环境造成很大的污染，成本也很高。同时，现在的森林资源日 益匮乏，木材资源有限的情况下，木轨枕并不是一个理想的材质。混凝土轨枕的特点是 强度高、刚度大、稳定性强，能有效的保持轨道几何形位，已成为世界铁路工程上广泛 应用的轨道结构形式，但是混凝土轨枕的自重较大，安装运输困难，同时混凝土材质硬 度很大，不能吸收火车运行时产生的振动，故会影响火车行驶的稳定性和产生较大的噪 音，降低乘车的舒适性。钢制轨枕也有一定的应用，其优点是使用时间长，报废后可 回收利用，缺点是造价高，体积笨重，硬度大，弹性差，消音减震效果差。[0004]针对目前常用的3种材质的轨枕所具有的明显缺陷，合成的轨枕是一种很好的 取代材料。从材料组成上看，单纯树脂合成的轨枕，在强度上很难达到轨枕的要求，因 此必须加入高强度、绝缘性好增强材料提高强度，但在树脂中加入的增强材料难以呈均 勻和有规则的分布，且树脂和增强材料相容性差，这两点严重影响纤维增强合成轨枕的 性能。此外，合成轨枕常用的模压成型，浇注成型的方式，效率不高。中国实用新型专 利增强纤维合成轨枕(申请号为200810M0157.6)公开了一种增强纤维合成轨枕及其制作 方法，所述增强纤维合成轨枕为由增强纤维材料、纤维毡或编织布经树脂浸渍，通过设 计截面形状的成型模具拉挤成型，并使之在模具内固化的合成轨枕。但是这种增强纤维 合成轨枕及其制作方法无法保证纤维增强材料和树脂的充分均勻的混合分布，另外，树 脂和纤维增强材料之间的黏附力不强，在挤出成型过程中，纤维增强材料容易变形，使 纤维增强材料和数值分布布局，影响了轨枕的质量。实用新型内容[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种玻璃纤 维合成轨枕及其制作方法。[0006]本实用新型是通过如下技术方案实现的玻璃纤维合成轨枕，玻璃纤维合成轨 枕是均勻的长方体形状，设有玻璃纤维束增强材料均勻分布在长方体内的轴向，玻璃纤 维束且与热塑性树脂混合料内共挤成均勻的长方体的合成轨枕。[0007]本实用新型的改进是所述玻璃纤维增强合成轨枕内设有轴向空腔。轴向空腔 内填充有内芯，所述内芯为木芯、竹芯、金属芯、混凝土芯或者橡胶芯。[0008]本实用新型中的热塑性树脂混合料和玻璃纤维增强材料的重量百分比分别为 60%-80%和40%-20%，所述纤维增强材料均勻分布在热塑性树脂混合料内，热塑 性树脂混合料包括热塑性树脂、填料、偶联剂、润滑剂和抗氧剂，重量百分比分别为 75% -95%, 4% -20%, 0.1% -5%, 0.1 %-4%和 0.1 %-3%，热塑性树脂为 PE、PS> PVC, PET或者PP中的一种或者几种。玻璃纤维增强材料均勻并规则的分布在热塑性树 脂混合料内，提高了合成轨枕的强度、可有效的吸收火车行驶中的震动，减少路基振动 和噪音污染，提高了火车行驶的稳定性。偶联剂提高了树脂和增强材料相容性，进一步 改善了合成轨枕的性能。本实用新型所采用的树脂也可以为上述各型号的回收再生料， 因此可100%回收，减少了白色的污染。[0009]作为本实用新型玻璃纤维合成轨枕进一步改进的技术方案，所述玻璃增强纤维 材料为纤维丝或者纤维网。纤维丝或者纤维网均勻分布在热塑性树脂混合料内，纤维丝 为细丝状，纤维网为平面状，纤维丝或者纤维网可以与轨枕的轴向平行，也可以与轨枕 的轴向成一定角度，以实现纤维丝或者纤维网的规则性的均勻分布为准。[0010]作为本实用新型玻璃纤维合成轨枕进一步改进的技术方案，[0011]本玻璃纤维合成轨枕的制作方法在实施时，共挤型挤出机将塑化后的混合物料 送入模具，在模具中，熔融的混合物料将布置好的玻璃纤维增强材料紧紧的包裹起来并 挤出成型，混合物料在挤出机的带动下流动时，被混合物料紧紧包裹的玻璃纤维增强材 料也随之流动，从而带动模具外的增强材料连续的进入模具中与混合物料成型。当需要 制作不同形状的轨枕，例如截面为圆形或者多边形的轨枕，可以通过改变模具的形状来 实现。[0012]本实用新型的有益效果是将玻璃纤维增强材料均勻布置在模具中，利用共挤 机将颗粒状热塑性树脂混合料通过共同挤出的方式成型，使玻璃纤维增强材料均勻分布 在热塑性树脂混合料内，热塑性树脂混合料内含有填料、偶联剂、润滑剂和抗氧剂，因 此，本实用新型的轨枕具有强度高、无毒环保、耐腐朽、不吸水、绝缘性好、使用寿命 长、防火阻燃、安装方便，同时具有很好的弹性，可有效的吸收火车行驶中的震动，减 少了列车对路基的振动和噪音的污染，提高了火车行驶的稳定性，克服了传统的木轨枕 和混凝土轨枕的缺陷，同时解决了合成轨枕中，纤维均勻分布难和与树脂相容性差的问 题。生产轨枕时，利用共挤型挤出机可连续生产，有效的提高了生产效率，可实现大批 量、连续化和机械化的生产。
[0013]图1为本实施例1的玻璃纤维合成轨枕截面示意图。[0014]图2为本实施例2的玻璃纤维合成轨枕截面示意图。[0015]图3为本实施例3的玻璃纤维合成轨枕截面示意图。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步说明。[0017]实施例1[0018]参见图1，本玻璃纤维合成轨枕包括玻璃纤维增强材料2和热塑性树脂混合料 1，热塑性树脂混合料1和玻璃纤维增强材2料的重量百分比分别为80%和20%，玻璃纤 维增强材料2均勻分布在热塑性树脂混合料1内，本实施例中，玻璃纤维增强材料2采 用玻璃纤维丝，热塑性树脂混合料1由PE、滑石粉、硅氧烷偶联剂、硬脂酸和UV531混 合组成；PE、滑石粉、硅氧烷偶联剂、硬脂酸和UV531的重量配比为75%、20%, 3%> 和1%。拉制模具制备成挤出口的截面积正好与实用的轨枕截面积相同，截面积 在300平方厘米以上，拉制成均勻的长方体形状(截面积是一个圆角矩形)，连续拉制后 按额定长度切断即可。[0019]实施例2[0020]参见图2，本玻璃纤维合成轨枕包括玻璃纤维增强材料2和热塑性树脂混合料 1，热塑性树脂混合料1和玻璃纤维增强材2料的重量百分比分别为70%和30%，玻璃纤 维增强材料2均勻分布在热塑性树脂混合料1内，本实施例中，玻璃纤维增强材料2采用 玻璃纤维丝，热塑性树脂混合料1由PET、钛白粉、硅氧烷偶联剂、硬脂酸钙和HA88混 合组成；PET、滑石粉、硅氧烷偶联剂、硬脂酸和UV531的重量配比为80%、10%, 5%> 3%和2%。在玻璃纤维合成轨枕内设有轴向空腔，轴向空腔内填充有内芯3，内 芯3为橡胶内芯。本实施例中热塑性树脂采用PET，PET具有良好的力学性能，其韧性 好，耐冲击，强度高，耐折性好，同时具有优良的耐高、低温性能，可120°C温度范围内 长期使用，短期使用可耐150°C高温，可耐-70°C低温，且高、低温时对其机械性能影响 很小。与普通的木质轨枕或者混凝土轨枕相比，本玻璃纤维合成轨枕弹性好，强度大， 耐冲击性好。[0021]实施例3[0022]参见图3，本玻璃纤维合成轨枕包括玻璃纤维增强材料2和热塑性树脂混合料 1，热塑性树脂混合料和玻璃纤维增强材料的重量百分比分别为40和60%，玻璃纤维增 强材料2均勻[0023]分布在热塑性树脂混合料1内，本玻璃纤维合成轨枕内设有轴向空腔，轴向空 腔内填充的内芯3为混凝土内芯。本实施例中，玻璃纤维增强材料2采用纤维网，纤 维网展开形成平面，各纤维网相互平行布置，热塑性树脂混合料1由PP、铝酸酯、碳酸 钙、硬脂酸镁和1076混合组成；PVC、铝酸酯、碳酸钙、硬脂酸镁和1076重量配比为 95%, 4%, 0.3%, 0.3%, 0.4%。[0024]所述玻璃纤维增强合成轨枕内设有轴向空腔可通过模具来实现。轴向空腔内填充有 内芯，内芯为木芯、竹芯、金属芯、混凝土芯或者橡胶芯可以拉制后填充或拉制时共挤。
权利要求1.一种玻璃纤维合成轨枕，其特征在于所述玻璃纤维合成轨枕是均勻的长方体形 状，设有玻璃纤维束增强材料均勻分布在长方体内的轴向，玻璃纤维束且与热塑性树脂 混合料内共挤成均勻的长方体的合成轨枕。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维合成轨枕，其特征在于所述玻璃纤维增强合成 轨枕内设有轴向空腔。
3.根据权利要求2所述的玻璃纤维合成轨枕，其特征在于轴向空腔内填充有内 芯，所述内芯为木芯、竹芯、金属芯、混凝土芯或者橡胶芯。
专利摘要玻璃纤维合成轨枕，所述玻璃纤维合成轨枕是均匀的长方体形状，设有玻璃纤维束增强材料均匀分布在长方体内的轴向，玻璃纤维束且与热塑性树脂混合料内共挤成均匀的长方体的合成轨枕。所述玻璃纤维增强合成轨枕内设有轴向空腔。轴向空腔内填充有内芯，所述内芯为木芯、竹芯、金属芯、混凝土芯或者橡胶芯。本实用新型玻璃纤维合成轨枕强度高、无毒环保、耐腐朽、不吸水、绝缘性好、可有效的吸收火车行驶中的震动，减少路基振动和噪音污染，提高了火车行驶的稳定性。
文档编号E01B3/46GK201809678SQ201020284458
公开日2011年4月27日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者吕延, 吴光荣, 季建仁, 陈璟 申请人:江苏嘉景复合材料有限公司