[发明专利]一种多层结构的铁路轨枕

说明书

技术领域

本发明涉及铁路轨道领域，更具体地涉及一种具有多层结构铁路轨枕。

背景技术

铁路是目前世界上最重要的运输工具之一，随着铁路向高速、重载和环保方向的发展，对轨道的要求也越来越高。轨枕作为轨道的重要组成部分，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，其材料和结构在不断发展和更新。

目前使用过的轨枕主要包括木枕、钢轨枕和混凝土轨枕。木材轨枕作为传统铁路轨道所普遍采用的轨枕虽然具有造价低、富有弹性、重量轻、绝缘性好等优点，但也有无法克服的缺点，主要表现在：易风化开裂，使用寿命短，一般只有15年左右；更主要的是消耗大量的森林资源，造成严重的环境问题。钢轨枕曾在欧洲和南美洲一些国家应用，其优点是：使用寿命长，可达50～60年；轨枕间距较大从而减小用量；可使用大量废钢铁冶炼制成，报废后可回炉重造，但其缺点是：造价高体积笨重，噪音大，因而无法普遍推广应用。混凝土轨枕是目前普遍采用的轨枕之一，具有寿命长、稳定性好等优点，主要的缺点是硬度大、弹性差，消音减震效果差，使用中容易出现裂缝；更重要的是后加工困难，因此安装精度受到一定的限制。

目前我国铁路使用的轨枕主要是木枕和钢筋混凝土轨枕两大类，而国外从90年代开始，由于高速铁路以及直线电机运载系统的发展，已着力研究新型材料轨枕，美国率先在大的转运站和主干线安装使用塑料轨枕，其后，其它类型的复合材料轨枕在日本、韩国、俄罗斯等也已经开始小范围使用，但一般的塑料轨枕并不能达到枕木本身强度和减震性能的要求，必须经过增强或改性的复合材料才能达到使用要求。中国发明专利增强纤维合成轨枕(申请号为200810240157.6)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匀的混合分布，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。

发明内容

本发明解决了上述现有技术中存在的问题与不足，提供了一种铁路轨枕，该轨枕密度低，寿命长，不仅具有较好的减震效果，能够高负荷承载，且性能稳定，耐候性强，易加工和安装。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种铁路轨枕，包括：

轨枕本体，所述轨枕本体带有两个块，所述块上分别具有轨道支承区域，在所述轨道支承区域内所述轨枕本体被扩宽；

在每个轨道支承区域内借助于接合于轨底的压紧元件将轨道固定；

每个轨道支承区域具有三个在轨道延伸方向并排的轨道支承面，各轨道支承面之间设置有间隙；

每个轨道支承区域内的各所述轨道支承面上或间隙中设置有至少一个压紧元件；

至少一个设置在所述轨道的延伸方向上的第一加固元件分别在所述轨道支承区域下面的所述轨枕本体内延伸；

至少一个第二加固元件穿过所述轨枕本体，所述第二加固元件在各所述轨道支承区域中且在所述中间的轨道支承面的下面延伸，并且与所述第一加固元件相连接；

所述轨枕本体、第一加固元件和第二加固元件均由复合材料制成，且在所述轨枕本体的表面上设置多层结构，从所述轨枕本体的表面向外，所述多层结构的热膨胀系数依次降低。

多层结构为三层结构，从所述轨枕本体的表面向外，依次是阻燃层、防磨层和阻燃层。

优选的是，所述复合材料包括由发泡成形的聚氨酯树脂及配置于该聚氨酯树脂中的多个玻璃纤维；

阻燃层由添加无机系填充材料的聚氨酯树脂涂料所构成，所述聚氨酯树脂系涂料与形成轨枕本体的聚氨酯树脂材质相同；

所述复合材料中的氨酯树脂与玻璃纤维的重量份为120份：40份，其中述的聚氨酯氨酯树脂包括I组分多元醇和II组分异氰酸酯，I、II两组分用量重量配比为1∶1.1；所述的I组分多元醇包含有多元醇成份和助剂，其中多元醇成份重量百分比如下：

2官能团羟值为200～500mgKOH/g聚醚多元醇A         10％

3官能团羟值为350～450mgKOH/g聚醚多元醇B         30％

6官能团羟值为400～450mgKOH/g聚醚多元醇C          20％