[发明专利]一种复合材料轨枕的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路工程建筑构件的成型制备领域，尤其涉及一种轨枕的制备工艺。

背景技术

目前我国铁路线路工程中使用的枕木主要是木枕和混凝土枕两种，但混凝土枕由于本身 重量过大，安装和更换起来很不方便，因此在铁路桥梁明桥面、木岔枕等特殊地段通常使用 木枕。木枕造价低、弹性好、形状简单、加工容易、重量轻、铺设更换方便、绝缘性能较好。 然而，现有满足尺寸要求的木材越来越少，且木材不耐腐蚀，通常需要经过防腐处理，且处 理过程中所产生的化学物质对环境具有一定的危害性。尽管如此，经过防腐处理的木枕，使 用寿命仍可高达15年左右，但如果货流加大、速度和载量提高，木枕使用寿命将降至8～10 年，木枕更换的成本较高。

由于传统枕木本身存在上述难以克服的缺点，世界各国都在研发通过新型枕木来替代传 统枕木。其中，玻璃钢枕木既有木枕易加工的优点，又具有耐腐蚀性、耐候性、耐疲劳性和 耐电气绝缘性，且本身不需要进行防腐处理，减少了环境污染，同时玻璃钢枕木还具有50年 以上的使用寿命，其相比木枕具有稳定性能好、使用年限长等优点。

现在国外有开发出聚氨酯的合成枕木，并在高速铁路上进行成功应用，但其生产需要造 价高昂的专门设备方可进行，此外，其原材料成本也一直居高不下，推广缓慢。而复合材料 (例如玻璃钢)的空心枕木除了具备聚氨酯合成轨枕的优点外，还具有设备要求低，原材料 来源广泛易得、成本低廉等优点，近来已引起人们的关注。

然而，对于复合材料轨枕如何成型及生产，如何降低生产成本及设备投入，如何简化成 型设备的结构，如何制备出性能优异的复合材料轨枕，这一直是本领域人员所面临的技术难 题。现有合成复合材料轨枕大多通过模压成型的工艺方法制备，模压工艺虽简单可行，但对 批量产品来说，工作量大、效率低，不能实现连续化生产，且制品的稳定性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种工艺 步骤简单、工艺效率高、成本低、可实现连续化和自动化生产的复合材料轨枕的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种复合材料轨枕的制备方法，包括以 下步骤：

导纱：将至少一种的玻璃纤维无捻粗纱通过送料装置引导至设定的工作面；

浸渍：将树脂体系混合均匀后注入浸胶机构的浸胶槽，使上述玻璃纤维无捻粗纱的表面 和内部输送到浸胶槽内浸渍树脂体系；

送毡：通过送料装置将表面毡和/或缝编毡直接送至一对辊挤压装置；

挤压：表面毡和/或缝编毡在上述对辊挤压装置处与浸渍后的玻璃纤维无捻粗纱汇合，共 同接受挤压；

成型：经对辊挤压装置输出的物料通过预成型模具系统进入到成型模具系统，成型模具 系统上划分有多段温控区域，并在100℃～220℃之间自动控制成型温度(控温精度可达 ±5℃)，完成成型过程后的粗坯通过牵引装置送到成型模具系统外；

切割：通过预成型模具系统及成型模具系统的设计，成型得到带有格构形腔体的中空型 轨枕本体，中空型轨枕本体从成型模具系统中脱模后，通过一定长度的冷却平台，利用自动 切割装置将粗坯制品切割至要求的尺寸，即得到中空型复合材料轨枕本体；

加盖：通过胶粘结和/或紧固件连接，在所述中空型复合材料轨枕本体的两端安装固接上 端盖，得到复合材料轨枕。

上述的制备方法，所述导纱步骤中，优选的，玻璃纤维无捻粗纱为1200Tex～19200Tex 玻璃纤维无捻粗纱中的任一种或几种；所述导纱的运行速度控制为0.08～0.6m/min。

上述的制备方法，所述浸渍步骤中，优选的，选用的树脂体系的配方包含如下质量份数 的原料组分：

与上述树脂体系对应的玻璃纤维无捻粗纱的质量份数控制为210～350份。

上述的制备方法，所述送毡步骤中，优选的，送料装置包括两台纤维毡送料装置，两台 纤维毡送料装置布设于玻璃纤维无捻粗纱的送料装置的上、下两侧，所述表面毡、缝编毡的 面密度均为300～900g/m²。

上述的制备方法，所述挤压步骤中，优选的，对辊挤压装置包括多组挤压辊和上、下移 动辊，其中挤压高度和移动距离根据实际需要确定。