[发明专利]一种复合橡胶垫板与其制备方法以及垫板坯件联合成型机

说明书

技术领域

本发明涉及铁路轨道结构中钢轨与混凝土轨枕之间的垫板或其他领域的减震缓冲复合橡胶垫层，特别是复合橡胶垫板与其制备方法以及该复合橡胶垫板坯件联合成型机，属于橡胶制品及其生产技术领域。

背景技术

现代的许多动力设备和抗震房屋都需用减震缓冲装置，同样的，现代铁路大都采用钢筋混凝土轨枕来支承钢轨，为了缓和列车运行中的冲击力，必须在轨下、甚至枕下置入缓冲垫板（层）。这类缓冲垫的外形尺寸、材料、性能指标必须符合铁道行业标准。目前使用的垫板绝大多由单纯的橡胶制成，而且此类垫板是基于手工制作，产品质量良莠不齐。它在车轮反复碾压和扣件扣紧力长期、持续作用下，尤其夏季的高温环境影响，容易变形、鼓胀、磨损和粘连，弹性衰退较快，冬季低温还会因橡胶发硬而大幅度降低弹性。因而其使用效果受温度条件的制约，同时容易磨损使用寿命较短，提高了线路维修费用。国内外许多研究者都在不断提出新型垫板方案，以改进其性能。其技术路线可归纳为两类：一是用新的聚合材料代替橡胶，如聚胺酯树脂弹性体之类，此类材料弹性虽好，但抗冲击、抗撕裂强度不如橡胶，同时其价格高，因此是用量极大的铁路难以接受的；二是采用复合手段增强橡胶，可降低成本，这是比较现实的。近十余年来先后研制出几种不同的增强型垫板，例如1998年6月3日公告的，公开号为2283079的中国实用新型专利，公开了一种“枕上强力橡胶垫板”。其主要特征是在垫板中设置了一层强力层，它是由金属网和尼龙纤维绳经纵横交错编织构成的骨架。这种和其他新发明的类似垫板的确能提高强度，延长使用寿命，但在不同温度环境下也需要选择不同的垫板，其次还存在构造复杂、制作困难、工艺成本高，尤其是难以摆脱手工工艺实现大规模生产的缺点，其次用金属丝作增强骨架，橡胶与金属粘接其难度高于橡胶与尼龙纤维粘接，同时橡胶不能完全包裹钢丝，其工作电阻值将大为下降。而要完成复合橡胶垫板的机械化的连续高效生产，首先就要遇到切割混杂着大量高强、高韧纤维织物的混炼胶的切割难题，而且切割量又非常大。现有的切割机，无论机械式（滚切、裁切、剪切、锯切、冲切）,还是线切割、等离子、超声波、激光、射流、电弧等等，对于切割金属、单纯橡胶、塑料、混凝土、石材、木材都是很成熟或相对成熟的技术，但遇到前述这种混炼胶生料中夹杂着柔软而坚韧的高强纤维的复合叠层板，要作连续高效的切割，都是十分困难甚至无能为力，更不用说集成配套了。

发明内容

本发明采用高强、高韧性纤维材料增强常规橡胶的低成本办法，对橡胶垫板进行改性，克服上述技术中存在之不足，提供一种主要应用于缓冲垫板（层），尤其是用于工作环境恶劣的铁路钢轨与混凝土轨枕之间的轨下复合橡胶垫板和它的制备方法以及该复合橡胶垫板坯件联合成型机。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案如下：一种复合橡胶垫板，其特征在于包括两个面胶层和用于提高抗压强度、抗蠕变和耐磨性能、扩大垫板使用环境温度范围的芯层；所述芯层是垫板的主承力结构，由高强度、高韧性纤维纺织成的帘子布或子口布与混炼胶构成的夹胶布叠合而成的复合层。前述芯层由2～5层夹胶布构成

本发明中所述复合橡胶垫板更加优选的材料方案所述高强度、高韧性纤维是尼龙纤维或聚酯纤维。                              

本发明还提供了一种复合橡胶垫板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

①选用一种高强度、高韧性的纤维纺织成的帘子布或子口布作为混炼橡胶的增强材料，实现单向或双向增强;

②用橡胶压延机，将混炼胶与帘子布或子口布制成夹胶布的复合单层，经冷却并加隔布后卷成夹胶布预制卷材，备用；

③配选耐磨性能好的混炼橡胶，在开炼机上出片，经冷却并加隔布卷成面胶预制卷材，备用；

④按顺序放置夹胶布预制卷材和面胶预制卷材，并剥离夹胶布和面胶卷的隔布，之后完成夹胶布和面胶的叠合、碾压，形成全幅宽的带状叠层板；

⑤采用切刀，先后对步骤④中形成的带状叠层板进行纵向和横向两次切割，形成由面胶层-芯层-面胶层构成的复合垫板的预制坯件；

⑥上述坯件经检验后，再送到安装了垫板模具的硫化机上完成固化成型工序，修去飞边，就是该垫板的最终制品。

为了实现上述复合橡胶垫板的制备方法，本发明进一步提供了一种复合橡胶垫板坯件联合成型机，其特征在于包括主机、上料架和隔布剥离装置，所述主机和隔布剥离装置分别安装在上料架的两端；

所述上料架与主机连接处设有一拼接台，拼接台的入口端装有叠压辊，在叠压辊与隔布剥离装置之间的上料架上安装有两个面胶卷和一个以上的夹胶布卷；