[实用新型]一种复合材料轨枕

说明书

技术领域

本实用新型涉及复合材料领域，尤其适用于铁路线路中支撑钢轨的复合材料轨枕。

背景技术

轨枕是现在铁路交通运输领域中不可缺少的材料。其作用是承垫于钢轨之下，通过相互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，以及使钢轨所承受的各种载荷平均分布于道床基础上。因此轨枕必须具有坚固性、耐久性和弹性。

在铁路建设工程中所使用的轨枕有：木质枕木、钢筋混凝土枕木和钢质枕木等。

公知的木质枕轨由于具有弹性好、易于加工、使用方便等优点，在桥梁、道岔等特殊地段上得到广泛使用。但由于取材的原因，木枕的强度和耐久性不够均匀，会加大轮轨动力作用，使得木枕的使用寿命短。在露天条件下受环境和气候的影响，使木枕容易老化、腐朽及劈裂等，在施工过程中木枕防腐层一旦破坏，这种老化腐朽现象会明显加剧。在长期列车载荷的冲击和碾压下，易造成木枕机械磨损，缩短使用寿命，并引起弹性不一致。木枕上的道钉孔会因使用日久而松弛，持钉能力下降，造成行车安全隐患。另外，优质木材资源比较缺乏，木材原材料供应量日益减小，也越来越不符合环保和生态保护要求。

钢筋混凝土轨枕也属常用的轨枕，其克服了木制轨枕使用寿命短的缺陷，具有寿命长、稳定性好的特点，但是由于该类型轨枕硬度大，所以其弹性较差，消音减震效果也差，使用一段时间后容易出现裂纹的问题，影响铁路的安全运营。钢筋混凝土轨枕较之木制轨枕其重很大，体积笨重，使得其铺设、养护维修以及运输都很不方便。

钢制轨枕的制造成本很高，不能被广泛应用。铺设后与列车之间发生摩擦的噪音很大。

此外由于混凝土轨枕和钢制轨枕自身的绝缘性比较差，因此钢筋混凝土和钢制轨枕在使用过程中还需进行二次绝缘，特别是在电气化线路中，绝缘性要求更高。另外，在制备原材料水泥和钢筋过程中会排放大量的CO₂，据报道，制备水泥和钢筋过程中排放的CO₂量分别为木轨枕的10倍和200倍，造成环境污染，不符合环保、低碳的要求。

实用新型内容

为了克服现有技术的轨枕的上述不足，本实用新型提供了一种复合材料轨枕，所述轨枕包括沿着纵向方向延伸的基础型材，所述基础型材具有沿着所述纵向方向贯通的腔体。所述基础型材是纤维增强树脂基复合材料，所述纤维增强树脂基复合材料包括树脂和纤维增强材料，所述纤维增强材料包括纤维毡和纤维纱，并且所述纤维毡在所述基础型材中绕所述腔体铺层，所述纤维纱包括多根，沿着所述纵向方向分布在所述纤维毡附近。并且，所述纤维毡在所述基础型材中铺设成一个单元的纤维毡或从所述基础型材的内层向外层依次排列的多个单元的纤维毡，每个单元的纤维毡包括多块纤维毡，所述多块纤维毡铺设成包绕所述腔体。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、芯部具有填充材料体的复合材料轨枕主要生产工艺为拉挤工艺，此生产效率高，原材料浪费少，整体性和截面形状一致性好，型材长度不受限制。

2、自重轻、强度高，重量仅为钢材的1/3-1/4。

3、可设计性高：根据轨枕所要求承受的负荷，设计制造不同厚度、截面、形状、尺寸及不同强度的轨枕。

4、耐腐蚀性好：轨枕耐腐蚀，无须定期维护保养，造成环境污染等问题，节约了维修和防护费用，尤其在一些工作环境恶劣的地方使用。

5、热导率低、膨胀系数小，在有温差时所产生的热应力比金属多得多。

6、安装方便：轨枕在工厂中模块化生产，对于环境的破坏小，运输吊装方便，降低建造成本。

7、轨枕除了用于新建的铁路上，还可用于待维修的轨枕，即替换现有的轨枕。

附图说明

现在参照附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的复合材料轨枕的示意性立体图；

图2示出了图1所示的复合材料轨枕的横截面图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的复合材料轨枕的纤维增强树脂基复合材料的内部结构图；

图4A、4B、4C和4D示出了根据本实用新型的另外四个实施例的复合材料轨枕的纤维增强树脂基复合材料的内部结构图。

具体实施方式

在附图中使用的相同附图标记表示相同或者技术等效的元件。

术语“纵向”和“横向”分别规定元件沿着给定方向和在垂直于这个方向的平面中延伸。“横截面”指垂直于所述“纵向”方向的截面。

以下说明复合材料轨枕的实施方式。