专利名称：大轴重铁路轨下垫板及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大轴重铁路轨道结构中钢轨与轨枕之间的垫层及其生产工艺，即轨下垫板及其生产工艺。
国家铁路上用的轨下橡胶垫板不能适应大型冶金钢铁企业中大轴重铁路的车荷载。已有的大轴重铁路轨下垫板是采用聚乙烯塑料板，其摩擦系数较小，防爬效果较差，而刚度太大，不能缓冲车辆与铁路间的相互作用，增加了道床、路基面的应力，对保持铁路的稳定不利，同时增加了车辆走行部分结构零部件的摩损消耗。
本发明的目的在于提供一种大轴重铁路轨下垫板及其生产工艺，解决大轴重铁路的爬行问题，缓冲车辆与铁路间的相互作用，减少道床、路基面的应力，保持铁路稳定，同时减少车辆走行部分结构零部件的摩损消耗。
为达到上述目的，本发明舍去橡胶和聚乙烯塑料的各自不利之处，利用EVA(即乙烯-醋酸乙烯共聚物)可塑可橡的可调变特性，设计出一种含EVA的大轴重铁路轨下垫板，减小垫板的静刚度，增加垫板的摩擦系数。本发明采用的技术方案如下一种大轴重铁路轨下垫板，其特征在于材料成份按重量百分比计配比为乙烯65～80％，乙烯-醋酸乙烯共聚物15～30％，炭黑1.0～3.0％，二盐基性苯二甲酸铅0.1～1.0％。
上述的材料成份按重量百分比计最佳配比为乙烯68～72％，乙烯-醋酸乙烯共聚物24～28％，炭黑1.4～1.6％，二盐基性苯二甲酸铅0.4～0.6％。
一种上述的大轴重铁路轨下垫板的生产工艺，其特征在于工艺步骤为(1)混料把原料按选定配比加入混合釜中，混合釜温度保持在30～40℃，原料混合搅拌均匀后取出待用；(2)注射成型采用注塑机进行注射成型，将混合均匀后的原料放入注塑机的料筒进行预热，控制料筒温度后部固体输送段为80～140℃，最佳为100℃±10℃，中部压缩段为100℃～160℃，最佳为130℃±10℃，控制推进物料的螺杆转速为60～120转/分，最佳为90转/分；前部均化段及喷嘴为100℃～150℃，最佳为120℃±10℃，预塑过程中增加背压，控制背压为2～5MPa，最佳背压为3MPa；通过油泵的压力施加到螺杆上，油泵压力控制在3～7MPa，最佳油泵压力为5MPa；成型周期控制在40～90秒，最佳为70秒；(3)机外定型产品从模腔中取出后用专用夹具定型，使其平整、光滑，符合生产图纸和产品技术要求；(4)检验进行静刚度试验和绝缘电阻测试；(5)整理包装出厂。
本发明与现有技术相比较，具有如下突出特点和显著优点(1)本发明提供的垫板，改进了其材质成份，成为含有EVA的垫板，从而改进了使用性能(a)其抗爬行性能明显优于现有的聚乙烯垫板，经测试比较，原聚乙烯垫板爬行量为2.8mm/月，采用本发明的垫板后爬行量为0.8mm/月，爬行量减少了2.0mm/月，减幅达70％。(b)已有的聚乙烯垫板的静刚度为631kN/mm(20～140kN)，橡胶垫板的静刚度为55～80kN/mm(20～140kN)，而本发明的垫板静刚度为209kN/mm(20～140kN)～370kN/mm(20～290kN)，本发明的静刚度比聚乙烯垫板静刚度降低了40～60％，而比橡胶垫板静刚度提高了150～350％，这样，在允许承受大轴重铁路荷载的同时还适当地降低了铁路刚度，缓冲车辆与铁路间的相互作用，降低道床，路基面的应力，保持铁路的稳定，降减少行车司机的体力疲劳等均有益。(c)使铁路纵向防爬能力大大提高，通过测量比较，轨枕纵向位移减少的减幅达30～40％。(d)用国铁标准检测轮轨垂直力时，测试结果表明同类型车辆通过本发明的垫板时受到的平均动轴载比通过聚乙烯垫板要小，这就减缓了车辆走行部分结构零部件的摩损消耗。(2)本发明提供的生产工艺，给出了注塑成型的工艺参数及其最佳工艺参数，能确保获得符合要求的产品。
实施例本大轴重铁路轨下垫板的材料成份按重量百分比计配比为乙烯70％，乙烯-醋酸乙烯共聚物28％，炭黑1.5％，二盐基性苯二甲酸铅0.5％。其生产工艺步骤为(1)混料把原料按选定配比加入混合釜中，混合釜温度保持在30～40℃，原料混合搅拌均匀后取出待用；(2)注射成型采用XS-ZY-500C型注塑机进行注塑成型，工艺参数为料筒温度前部120℃，中间130℃，后部100℃，喷嘴120℃，螺杆转速90转/分，背压3MPa，模温60℃，油泵压力5MPa；成型时间70秒；(3)机外定型产品从模腔中取出后用专用夹具定型，使其平整、光滑，符合生产图纸和产品技术要求；(4)检验进行静刚度试验和绝缘电阻测试；(5)整理包装出厂。
本垫板配合无螺栓扣件(中国弹条Ⅲ型扣件使用，垫板爬行量为0.8mm/月，垫板静刚度为209kN/mm(20～140kN)～370kN/mm(2～290kN)，大轴重车辆以10km/h通过使用本垫板的轨枕地段时，其受到的最大动轴载平均值400t铸锭车519.6kN，320t混铁车381.6kN。其受到的动轴载平均值400t铸锭车460.6kN，320t混铁车350.84kN。
权利要求
1．一种大轴重铁路轨下垫板，其特征在于材料成份按重量百分比计配比为乙烯 65～80％，乙烯-醋酸乙烯共聚物 15～30％，炭黑1.0～3.0％，二盐基性苯二甲酸铅 0.1～1.0％。
2．根据权利要求1所述的大轴重铁路轨下垫板，其特征在于材料成份按重量百分比计最佳配比为乙烯 68～72％，乙烯-醋酸乙烯共聚物 24～28％，炭黑1.4～1.6％，二盐基性苯二甲酸铅 0.4～0.6％。
3．一种根据权利要求1所述大轴重铁路轨下垫板的生产工艺，其特征在于生产工艺步骤为(1)混料把原料按选定配比加入混合釜中，混合釜温度保持在30～40℃，原料混合搅拌均匀后取出待用；(2)注射成型采用注塑机进行注射成型，将混合均匀后的原料放入注塑机的料筒进行预热，控制料筒温度后部固体输送段为80℃～140℃，最佳为100℃±10℃；中部压缩段为100℃～160℃，最佳为130℃±10℃，控制推进物的螺杆转速为60～120转/分，最佳为90转/分；前部均化段及喷嘴为100℃～150℃，最佳为120℃±10℃；预塑过程中增加背压，控制背压为2～5MPa，最佳背压为3MPa；通过油泵的压力施加到螺杆上，油泵压力控制在3～7MPa，最佳油泵压力为5MPa；成型周期控制在40～90秒，最佳为70秒；(3)机外定型产品从模腔中取出后用专用夹具定型，使其平整、光滑，符合生产图纸和产品技术要求；(4)检验进行静刚度试验和绝缘电阻测试；(5)整理、包装出厂。
全文摘要
本发明是一种大轴重铁路轨下垫板及其生产工艺。本垫板的材料成份按重量百分比计配比为:乙烯65～80%,乙烯－醋酸乙烯共聚物15～30%,炭黑1.0～30%,二盐基性苯二甲酸铅0.1～1.0%。其生产工艺步骤为混料、注射成型、定型、检验、整理包装出厂。本发明提供的垫板可解决大轴重铁路的爬行问题,缓冲车辆与铁路间的相互作用,减少道床、路基面的应力,保持铁路稳定,同时减少车辆走行部分结构零部件的磨损消耗。
文档编号E01B9/00GK1286334SQ00125480
公开日2001年3月7日 申请日期2000年9月29日 优先权日2000年9月29日
发明者徐荣年, 胡维荪 申请人:宝山钢铁股份有限公司, 无锡市塑料七厂