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技术

本发明专利技术涉及一种复合橡胶垫板与其制备方法以及复合橡胶垫板坯件联合成型机，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复合橡胶垫板及其制备方法和制备该复合垫板的专用设备。复合橡胶垫板由面胶层和芯层构成，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一个夹胶布叠合的复合层。本发明专利技术采用复合增强橡胶代替单纯橡胶制品，明显提高了橡胶产品的抗压强度、耐磨强度和抗蠕变性能，延长了使用寿命，降低铁路维修成本，并扩大复合橡胶垫板使用的环境温度范围和应用领域。其次还提供了适合大规模的工业化生产的增强材料和增强方式的选择及其相配套的工艺路线，保证其产品质量可靠性和均一性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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

技术介绍
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的中国技术专利，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。这种和其他新专利技术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。
技术实现思路
本专利技术采用高强、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。本专利技术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 本专利技术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。 本专利技术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，本专利技术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； 所述主机上设有进料口和出料口，其中进料口与拼接台在同一水平位置上，出料口设置在与进料口相对的另一侧；主机内与进料口相邻处设有将进料切成定宽度带状料的犁式纵切刀系统，在犁式纵切刀系统与出料口之间装有牵引压辊副，所述牵引压辊副由安装在其侧面的动力设备带动，所述出料口内装有将带状进料切成定长块状的横切刀系统； 所述隔布剥离装置由若干剥布筒构成，这些剥布筒都安装在上料架尾部，采用链条传动。上述复合橡胶垫板坯件的联合成型机中更加优选技术方案是，其中每个所述剥布筒的轴端均装有链轮，其中一个为驱动链轮，该驱动链轮带动其它链轮。上述复合橡胶垫板坯件的联合成型机中更加优选的是所述犁式纵切刀系统由若干副犁式刀所构成，每副犁式刀由夹板和若干薄刀片组组成；所有犁式刀均串联于同一轴上，用键和紧定螺丝连接，犁式刀间距可调；该轴与机座活动连接，可通过轴端的手柄操作犁式刀的放下、抬起动作。横切刀系统由抬升气缸、横切气缸、横切刀架、刀片组、刀杆、滑轮和滑槽组成，所述横切刀架上设有滑槽，两个所述抬升气缸安装在横切刀架上，支撑并控制横切刀架升降运动，横切气缸安装在横切刀架端头并与刀杆连接，刀杆通过滑轮悬挂于横切刀架的滑槽上并可沿该滑槽在横切刀架上左右移动，且刀杆上安装若干副刀片组。上述复合橡胶垫板坯件的联合成型机中横切刀系统进一步的技术方案是所述犁式纵切刀系统和横切刀系统中刀片组由数片薄刀片组成，刀片的厚度不大于0. 5mm，每组刀片组的刀片伸出长度都是逐步加长，使切割口逐步加深，最后切通。本专利技术所提供的复合橡胶垫板主要用于铁路轨道结构中钢轨与混凝土轨枕之间的垫层；或用于房屋的基础隔震，它在长期恒载作用下变形很小；或用于动力设备的隔震垫。其次本专利技术还可以作为一种材料向市场提供一种隔震垫板的优质材料，用户依据设计自行剪裁、叠摞，以满足不同场合的刚度和变形量要求。本专利技术采用复合增强橡胶代替单纯橡胶制品，不但提高了产品的抗压强度、耐磨强度，而且抑制了橡胶制品的蠕变变形，因而延长了垫板的使用寿命，且成本增加不多，用作铁路的轨下垫板，降低铁路维修成本，并扩大其使用的环境温度，-45°C时弹性衰退不明显，脆性转变温度低于-60°C，从而使垫板成为通用，不必再区分耐寒型和普通型，适应极端环境的气候变化。该垫板还扩大了它的应用领域，如为动力设备提供质优价廉的减震缓冲装置和抗震房屋基础隔震层，因为它能耐受长期恒载(如支承几十年的房屋自重)而变形很小，还能通过裁剪、叠摞，以便满足不同的刚度或变形量要求。同时，采用本专利技术的工艺方 法后该复合橡胶垫板就能进行大规模的工业化生产，从而保证其产品质量的可靠性和均一性。附图说明图I是本专利技术复合橡胶垫板坯件结构示意图。图2是复合橡胶垫板结构示意图。图3是用于铁路轨道结构中的轨下复合橡胶垫板结构示意图。图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
1.一种复合橡胶垫板，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。2.根据权利要求I所述的复合橡胶垫板，其特征在于所述芯层由2 5层夹胶布构成。3.根据权利要求I所述的复合橡胶垫板，其特征在于所述高强度、高韧性纤维是尼龙纤维或聚酯纤维。4. 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。5.一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； 所述主机上设有进料口和出料口，其中进料口与拼接台在同...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑世瀛，童述藩，
申请(专利权)人：郑世瀛，童述藩，
类型：发明
国别省市：