本发明涉及橡胶技术，具体涉及铁路轨道橡胶减震垫。
背景技术：
：橡胶是一种在大变形下能迅速恢复变形并具高弹性的高分子材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶制品已经广泛应用于工业或生活各方面。轨道交通(铁路运输)是一种陆上运输方式，以机车牵引列车车辆在两条平行的铁轨上行驶。根据中长期铁路网规划，到2020年，铁路营业里程将达到15万公里以上。控制轨道交通噪声和震动是改善乘客舒适性和环境保护的重要课题。大量研究表明，轨道结构是导致震动和噪音的重要因素。为了控制震动和噪音，现有技术中，通常会在铁轨下方设置橡胶垫板。比如，中国专利CN203836046U公开了一种新型高铁减震垫板，依次包括第一外垫层、第一夹合层、中心减震层、第二夹合层及第二外垫层；第一外垫层及第二外垫层均为聚氨酯板，厚度为5mm；第一夹合层及第二夹合层均为聚丙烯板，厚度为10mm；中心减震层为减震橡胶板，厚度为10mm；中心减震层的两个表面均等距设置有凸起的卡齿；第一夹合层及第二夹合层靠近中心减震层的一面均设有与所述卡齿一一对应的凹槽。但是，现有铁路橡胶垫板使用效果不够理想，导致铁路枕轨存在水平度不均的问题，且铁路枕轨在使用过程中会发生横向、纵向和垂直震动。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种铁路轨道橡胶减震垫。使用本发明的铁路轨道橡胶减震垫建设铁路，铁路枕轨水平度高，且使用过程中横向、纵向和垂直震动都较低，同时，使得噪音得到大幅降低。本发明技术方案：铁路轨道橡胶减震垫，包括网格骨架粘合层和梯形橡胶平衡缓冲层，以及设置在所述网格骨架粘合层和所述梯形橡胶平衡缓冲层之间的多层承压刚性阻尼芯胶层；所述梯形橡胶平衡缓冲层的外侧具有一组间隔分布的梯形条；和梯形橡胶平衡缓冲层相邻的承压刚性阻尼芯胶层与梯形橡胶平衡缓冲层之间，和网格骨架粘合层相邻的承压刚性阻尼芯胶层与网格骨架粘合层之间，以及相邻两承压刚性阻尼芯胶层之间，均设有纤维支撑网。本发明的铁路轨道橡胶减震垫具有特定的构造，梯形橡胶平衡缓冲层在枕轨预制构件的压力作用下，发生自适应变形，使轨枕预制构件保持水平，梯形橡胶平衡缓冲层、网格骨架粘合层、承压刚性阻尼芯胶层以及纤维支撑网协同作用，吸收列车经过时引起的震动，从而减缓轨枕预制构件和水泥基座在水平方向以及垂直方向的多维度震动，同时，使得噪音得到大幅降低。作为优化，所述梯形橡胶平衡缓冲层的材料配方按重量份计为：反式聚异戊二烯20～30份，氯磺化聚乙烯30～70份，高顺式丁二烯20～30份，氧化镁1.5～6份，防老剂1～5份，促进剂1～5份，硬脂酸1～3份，炭黑N33010～50份，炭黑N77010～50份，炭黑N99010～50份，软化剂5～15份，氧化锌3～10份，氧化铅1～5份和硫化剂1～3份。梯形橡胶平衡缓冲层需要有自适应变形的能力，同时需要有较强的支撑性能，本发明针对梯形橡胶平衡缓冲层的特定工况要求，对橡胶进行了改性，开发了上述特殊的材料配方，使用该材料配方制得的梯形橡胶平衡缓冲层，受压时自适应变形能力和支撑性能达到较好的平衡，同时，能与纤维支撑网牢固结合，防止脱落。作为进一步的优化，所述梯形条的截面为等腰梯形，高度为3～20mm，下底长度为30～80mm；相邻两梯形条的间距为40～100mm。作为优化，所述承压刚性阻尼芯胶层的材料配方按重量份计为：反式聚异戊二烯10～20份，氯磺化聚乙烯30～50份，高顺式丁二烯30～60份，氧化镁2～6份，防老剂1～5份，促进剂1～5份，硬脂酸1～3份，短纤维5～20份，炭黑N33030～50份，炭黑N77020～40份，软化剂1～10份，氧化锌3～6份，氧化铅1～5份，粘合剂1～5份和硫化剂1～3份。本发明设计了新的材料配方制作承压刚性阻尼芯胶层，承压刚性阻尼芯胶层和网格骨架粘合层的结合强度高，且吸震能力相较普通配方更强。进一步，所述短纤维的材料为聚酯、钢丝或尼龙，长度为1～5mm。研究表明，此时，制得的承压刚性阻尼芯胶层与纤维支撑网的结合强度相对更好。进一步，所述承压刚性阻尼芯胶层厚度为17～25mm。进一步，所述承压刚性阻尼芯胶层的数量为3层。作为优化，所述纤维支撑网由聚酯和钢丝分别作为经线和纬线相互垂直交织而成，经密和纬密均处于1～5mm之间，线径均处于0.3～0.8mm之间。纤维支撑网起到固定各减震橡胶层变形量的作用，经过发明人长期摸索，发现，选用上述特定的材料、经密、纬密和线径，纤维支撑网与橡胶硫化粘合的强度较高，且在本发明的铁路轨道橡胶减震垫产生的吸震效果也较好。作为优化，所述网格骨架粘合层的材料配方按重量份计为：反式聚异戊二烯10～20份，氯磺化聚乙烯10～20份，天然橡胶60～80份，氧化镁1～5份，防老剂1～3份，促进剂1～3份，硬脂酸1～3份，炭黑N33010～50份，炭黑N77020～50份，软化剂7～17份，氧化锌3～8份，氧化铅0.5～3份，粘合剂1～5份和硫化剂1～3份。本发明针对网格骨架粘合层的特定工况，设计了新的材料配方，制得的网格骨架粘合层与承压刚性阻尼芯胶层以及纤维支撑网协同作用，吸震效果较好，且与水泥基座的摩檫力较大，不易发生偏移，维护简单。进一步，所述网格骨架粘合层的厚度为8～20mm。附图说明图1是本发明的铁路轨道橡胶减震垫的结构示意图；图2是本发明的铁路轨道橡胶减震垫的使用状态图；图3是图2中A圆部分的结构放大图；图4和图5分别是本发明的中网格骨架粘合层的一种结构示意图。附图中的标记为：1-网格骨架粘合层，2-梯形橡胶平衡缓冲层，21-梯形条，3-承压刚性阻尼芯胶层，4-纤维支撑网，5-枕轨预制构件，6-水泥基座，7-铁轨。具体实施方式下面结合具体实施方式(实施例)对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。本发明中，纤维支撑网可以由尼龙、聚酯或钢丝中的一种材料编织而成或由上述材料混织而成。优选由聚酯和钢丝混织，即经线和纬线分别为聚酯和钢丝，研究表现，此时，固定橡胶减震变形量的作用最好。参见图1，本发明的铁路轨道橡胶减震垫包括网格骨架粘合层1和梯形橡胶平衡缓冲层2，以及设置在所述网格骨架粘合层1和所述梯形橡胶平衡缓冲层2之间的多层承压刚性阻尼芯胶层3；所述梯形橡胶平衡缓冲层2的外侧具有一组间隔分布的梯形条21；和梯形橡胶平衡缓冲层2相邻的承压刚性阻尼芯胶层3与梯形橡胶平衡缓冲层2之间，和网格骨架粘合层1相邻的承压刚性阻尼芯胶层3与网格骨架粘合层1之间，以及相邻两承压刚性阻尼芯胶层3之间，均设有纤维支撑网4。以下是实施例1-3的具体情况。实施例1-3中，纤维支撑网4由聚酯和钢丝分别作为经线和纬线相互垂直交织而成，经密和纬密均为3mm，线径均为0.5mm。(本发明中，经密是指相邻两经线的中心线之间的距离，纬密是指相邻两纬线中心线之间的距离)实施例1-3中，梯形橡胶平衡缓冲层2的材料配方如下表所示：梯形橡胶平衡缓冲层2的材料配方组分(份)实施例1实施例2实施例3反式聚异戊二烯2030.030氯磺化聚乙烯3040.070高顺式丁二烯2030.030氧化镁1.52.06.0防老剂13.05促进剂12.05硬脂酸11.53炭黑N3301022.050炭黑N7701028.050炭黑N9901010.050软化剂512.015氧化锌34.010氧化铅12.65硫化剂11.23实施例1-3中，梯形条21的截面为等腰梯形，高度为20mm，下底长度为50mm；相邻两梯形条21的间距为60mm(即两等腰梯形的对称轴线的间距)。实施例1-3中，承压刚性阻尼芯胶层3的材料配方如下表所示：承压刚性阻尼芯胶层3的材料配方组分(份)实施例1实施例2实施例3反式聚异戊二烯1020.020氯磺化聚乙烯3050.050高顺式丁二烯3030.060氧化镁24.06防老剂13.05促进剂12.25硬脂酸12.03炭黑N3303035.050炭黑N7702030.040短纤维515.020软化剂16.010氧化锌34.06氧化铅13.05粘合剂11.53硫化剂12.03实施例1-3中，承压刚性阻尼芯胶层3的材料配方中的短纤维的长度为1～5mm。承压刚性阻尼芯胶层3厚度为20mm。承压刚性阻尼芯胶层3的数量为3层。实施例1-3中，网格骨架粘合层1的厚度为15mm，材料配方如下表所示：网格骨架粘合层1的材料配方组分(份)实施例1实施例2实施例3反式聚异戊二烯1010.020氯磺化聚乙烯1010.020天然橡胶6080.080氧化镁11.05防老剂13.03促进剂12.83硬脂酸12.03炭黑N3301020.050炭黑N7702030.050软化剂715.017氧化锌35.58氧化铅0.51.03粘合剂13.05硫化剂12.83本发明的铁路轨道橡胶减震垫的制备方法：(1)梯形橡胶平衡缓冲层的制备一段混炼：将反式聚异戊二烯、氯磺化聚乙烯、高顺式丁二烯和氧化镁、防老剂、促进剂、硬脂酸加入密炼机，加压混炼120-150秒，温度为65℃，再加入炭黑N330、炭黑N770、炭黑N990、软化剂，加压混炼到温度为90-100℃，排胶出片冷却，得到一段混炼胶，停放24小时。二段混炼：向密炼机中投入一段混炼胶、氧化锌、氧化铅和硫化剂，低速加压混炼到温度为80-90℃，排胶出片冷却，得到二段混炼梯形胶，停放24小时。梯形橡胶平衡缓冲层挤出：在挤出机机头上安装梯形橡胶平衡缓冲层口模，预热挤出机，然后将梯形橡胶平衡缓冲层的二段混炼胶喂入挤出机，挤出结构图中的梯形橡胶平衡缓冲层，冷却定型后使用。(3)网格骨架粘合层制备一段混炼：将反式聚异戊二烯、氯磺化聚乙烯、天然橡胶和氧化镁、防老剂、促进剂、硬脂酸加入密炼机，加压混炼120-150秒，温度为65℃，再加入炭黑N330、炭黑N770、软化剂，加压混炼到温度为90-100℃，排胶出片冷却，得到一段混炼胶，停放24小时。二段混炼：向密炼机中投入一段混炼胶、氧化锌、氧化铅、粘合剂和硫化剂，低速加压混炼到温度为80-90℃，排胶出片冷却，得到二段混炼粘合胶，停放24小时。网格骨架粘合层制备：预热准备延机和供胶挤出机上，将二段混炼粘合胶喂入供胶挤出机，挤出机塑化加热后，供胶到压延机，在压延机上完成网格骨架粘合层制备，冷却后使用。(网格骨架粘合层在水平方向的结构可以是如图4所示的经纬交织结构，也可以是如图5所示的蜂窝状结构；试验表明，经纬交织结构抵抗横向偏移的能力相对更好，优选经纬交织结构)(4)承压刚性阻尼芯胶层制备一段混炼：将反式聚异戊二烯、氯磺化聚乙烯、高顺式丁二烯和氧化镁、防老剂、促进剂、硬脂酸、短纤维加入密炼机，加压混炼120-150秒，温度为65℃，再加入炭黑N330、炭黑N770、软化剂，加压混炼到温度为90-100℃，排胶出片冷却，得到一段混炼胶，停放24小时。二段混炼：向密炼机中投入一段混炼胶、氧化锌、氧化铅、粘合剂和硫化剂，低速加压混炼到温度为80-90℃，排胶出片冷却，得到二段混炼减震芯胶，停放24小时。承压刚性阻尼芯胶层压片：预热准备延机和供胶挤出机上，将二段减震芯胶喂入供胶挤出机，挤出机塑化加热后，供胶到压延机，在压延机上完成多层承压刚性阻尼芯胶层压片，冷却后使用。(4)减震垫成型按图1所示结构，将网格骨架粘合层，承压刚性阻尼芯胶层、梯形橡胶缓冲层以及纤维支撑网，组合层贴成型在一起，构成减震垫的多层结构半成品。(5)减震垫硫化设定硫化温度，安装减震垫硫化模具，预热硫化机台，将减震垫成型的半成品，放入硫化机模具中，合模加压硫化，按设定的硫化时间硫化成形，脱模后冷却定型，检验后形成最终铁路轨道橡胶减震垫成品。对本发明的网格骨架粘合层、梯形橡胶平衡缓冲层材料的性能测试如下：梯形橡胶平衡缓冲层材料性能承压刚性阻尼芯胶层材料性能由上表可知，本发明的铁路轨道橡胶减震垫各橡胶层的性能较优，能够保证具有较长的使用寿命。且研究表明，各层之间能很好的发挥协同作用，有效吸震。参见图2和图3，使用时，本发明的铁路轨道橡胶减震垫设置在混凝土制作的枕轨预制构件5和水泥基座6之间，铁轨7安装在枕轨预制构件5上。梯形橡胶平衡缓冲层2收到枕轨预制构件5的压力时，自适应做出不同变形量，使轨枕预制构件水平度符合铁路安装标准。在列车经过时，各层协同作用，有效吸收震动，减缓枕轨预制构件5和水泥基座6在水平方向以及垂直方向的多维度震动。上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施例的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和实施例中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。当前第1页1 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