轨道垫板原料组合物和轨道垫板及其制造方法和应用技术

本发明专利技术涉及交通运输领域，提供一种轨道垫板原料组合物，该组合物含有橡胶基体、磁性粉末、填料、有机助剂和硫化助剂。本发明专利技术提供一种轨道垫板及其制造方法和应用。本发明专利技术的垫板可作为扣件中的弹性层置于轨枕与钢轨之间，其刚度及阻尼特性可以在通过外加磁场装置进行实时调整，从而减少轨道振动噪声等不利影响，提高运营水平。高运营水平。

【技术实现步骤摘要】
轨道垫板原料组合物和轨道垫板及其制造方法和应用


[0001]本专利技术涉及交通运输领域，具体涉及一种轨道垫板原料组合物和轨道垫板及其制造方法和应用。

技术介绍

[0002]随着轨道交通的迅速发展，大量的轨道交通减振降噪方案得到应用。其中，为了衰减轮轨冲击作用向轨道结构传递的荷载，降低轨道结构的振动响应，削弱列车运行所导致的周边建筑物结构振动和噪声，应用最广泛的技术方案是在钢轨和轨枕之间设置橡胶垫板，用于缓冲车辆通过路轨时所产生的高速振动和冲击，从而保护路基和轨枕。轨下垫板作为轨道弹性和阻尼的主要来源，其材料及结构属性影响了钢轨在大部分频域范围内的振动响应。
[0003]在轨道扣件应用中，需要针对不同的线路类型、列车轴重、减振降噪需求等情况，设计制造的弹性垫板。但是，由于橡胶等弹性体材料性质所限，弹性垫板的刚度在制造及铺设完成后就不能改变，无法根据轨道、车辆或环境变化的实时状态来进行调整。

技术实现思路

[0004]针对上述既有轨道垫板技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种可变刚度的橡胶基磁流变弹性垫板制造技术及其应用。
[0005]根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种轨道垫板原料组合物，该组合物含有橡胶基体、磁性粉末、填料、无机助剂和硫化助剂。
[0006]根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种轨道垫板，该轨道垫板由含有本专利技术所述的组合物的原料制造形成。
[0007]根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供一种轨道垫板的制造方法，该方法包括，将含有本专利技术所述的组合物的原料进行混练、压制成型、磁场预制化和硫化。
[0008]根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供本专利技术所述的制造方法制造得到的轨道垫板。
[0009]根据本专利技术的第五面，本专利技术提供本专利技术所述的轨道垫板在作为铁路扣件用弹性垫板中的应用。
[0010]本专利技术的垫板可作为扣件中的弹性层可置于轨枕与钢轨之间，或置于轨枕与扣件铁垫板之间，其刚度及阻尼特性可以在通过外加磁场装置进行实时调整，从而改变扣件或轨道结构刚度和阻尼，减少轨道振动噪声等不利影响，提高运营水平。
具体实施方式
[0011]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0012]本专利技术提供一种轨道垫板原料组合物，该组合物含有橡胶基体、磁性粉末、填料、
无机助剂和硫化助剂。
[0013]本专利技术提供一种轨道垫板原料组合物，采用橡胶基体如天然橡胶和/或顺丁橡胶共混，并辅以各类助剂，经混炼
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预制化
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硫化而成，配合磁场调节装置使用时，可改变其刚度阻尼特性，从而最大限度地发挥轨道扣件的减振降噪作用。
[0014]根据本专利技术的一种优选实施方式，以重量份计，所述组合物含有橡胶基体80
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120份、磁性粉末50
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200份、填料10
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40份、无机助剂6
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12份和硫化助剂1
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5份。
[0015]根据本专利技术的一种优选实施方式，优选地，以重量份计，所述组合物含有橡胶基体100
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110、磁性粉末120
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180份、填料20
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35份、无机助剂6
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10份和硫化助剂1
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3份。
[0016]采用前述优选的配比，使得本专利技术的组合物能够用于制造垫板，且制造的垫板具有优异的弹性和力学性能，较好的耐热性和耐老化性，更高的使用寿命，并且具有可变刚度阻尼特性的优势。
[0017]根据本专利技术，所述橡胶基体的种类无特殊要求，本领域常用的橡胶基体均可以用于本专利技术，例如天然橡胶和/或顺丁橡胶等，根据本专利技术的一种优选实施方式，优选所述橡胶基体同时包括天然橡胶和顺丁橡胶，以橡胶基体的100％重量计，天然橡胶占比70
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95％，顺丁橡胶占比5
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30％。采用前述优选的橡胶基体制造垫板，能够实现轨道垫板的优异的弹性和力学性能，同时具有生热低、低温性能好，抗湿滑性好的特点。
[0018]根据本专利技术，所述磁性粉末的种类的可选范围较宽，针对本专利技术，优选所述磁性粉末选自羰基铁粉、铁砂、铁硅粉和铁镍粉中的一种或多种；更优选所述磁性粉末选自羰基铁粉和铁硅粉中的一种或多种。采用前述优选的磁性粉末应用于制造轨道垫板，能够使制造得到的轨道垫板具有磁流变特性，在磁场下的刚度阻尼调整范围更大。
[0019]根据本专利技术，所述填料的种类的可选范围较宽，例如为炭材料和/或无机非金属材料。
[0020]根据本专利技术，所述填料的种类可选范围较宽，例如炭黑、白炭黑、石墨和陶土的一种或多种，优选选自炭黑N550，采用前述优选的填料用于制造本专利技术的轨道垫板，可增加垫板强度、耐磨性及使用寿命。
[0021]根据本专利技术，所述无机助剂的种类的可选范围较宽，针对本专利技术优选选自氧化锌、防老剂、流动助剂和防焦剂中的一种或多种。采用前述无机助剂既能改善其他填料和磁性粉末的分散性，缩小胶料的差异性，增加稳定性，提高磁流变效应。同时在模压成型过程中，胶料流动性好，易于成型，增加轨道垫板尺寸稳定性，减少产品表面因填料分散分布不均而造成的凹痕、海绵状等问题。
[0022]根据本专利技术的一种优选实施方式，优选所述硫化助剂选自KL608、促进剂CZ、促进剂DTDM、促进TMTD、硫磺中的一种或多种，采用前述优选的硫化助剂用于制造本专利技术的轨道垫板，使胶料的抗焦烧性较好，加工安全性高，而且轨道垫板具有较好的耐热性和耐老化性，延长垫板使用寿命。
[0023]根据本专利技术的一种优选实施方式，该组合物含有：
[0024]以重量份计，天然橡胶，70至95份；顺丁橡胶，5至30份；炭黑N550和/或炭黑N220，10至40份；羰基铁粉，50至200份；氧化锌，3至5份；硬脂酸，1至2份；防老剂RD，1至2份；流动助剂KL608，1至3份；促进剂CZ，1至2份；促进剂DTDM，0.5至1份；促进剂TMTD，0.2至1份；硫磺，0.5至2份；防焦剂CTP，0.2至0.5份。
[0025]根据本专利技术的一种优选实施方式，该组合物含有：优选羰基铁粉，150至180份。
[0026]本专利技术提供一种轨道垫板，该轨道垫板由含有本专利技术所述的组合物的原料制造形成；优选所述轨道垫板的刚度为50
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80，刚度可变范围10％
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50％，阻尼比为0.05
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0.2，阻尼比可变范围5％
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20％。
[0027]本专利技术提供一种轨道垫板的制造方法，该方法包括，将含有本专利技术所述的组合物的原料进行混练、压制、磁场预制化和硫化。
[0028]根据本专利技术的一种优选实施方式，优选该方法包括：
[0029](1)将橡胶基体投入到密炼机中；
[0030](2)然后加入磁性粉末、填料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道垫板原料组合物，其特征在于，该组合物含有橡胶基体、磁性粉末、填料、无机助剂和硫化助剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，以重量份计，所述组合物含有橡胶基体80
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120份、磁性粉末50
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200份、填料10
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40份、无机助剂6
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12份和硫化助剂1
‑
5份；优选地，以重量份计，所述组合物含有橡胶基体100
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110、磁性粉末120
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180份、填料20
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35份、无机助剂6
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10份和硫化助剂1
‑
3份。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述橡胶基体选自天然橡胶和/或顺丁橡胶；优选所述橡胶基体同时包括天然橡胶和顺丁橡胶，以橡胶基体的100％重量计，天然橡胶占比70
‑
95％，顺丁橡胶占比5
‑
30％；和/或所述磁性粉末选自羰基铁粉、铁砂、铁硅粉和铁镍粉中的一种或多种；优选所述磁性粉末选自羰基铁粉和铁硅粉中的一种或多种；和/或所述填料选自炭材料和/或无机非金属材料，优选所述无机非金属材料选自炭黑、白炭黑、石墨和陶土中的一种或多种，优选所述炭材料选自炭黑N550；和/或所述无机助剂选自氧化锌、防老剂、流动助剂和防焦剂中的一种或多种；所述硫化助剂选自促进剂和/或硫磺；优选所述硫化助剂选自KL608、促进剂CZ、促进剂DTDM、促进剂TMTD和硫磺中的一种或多种。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的组合物，该组合物含有：以重量份计，天然橡胶，70至95份；顺丁橡胶，5至30份；炭黑N550和/或炭黑N220，10至40份；羰基铁粉，50至200份；氧化锌，3至5份；硬脂酸，1至2份；防老剂RD，1至2份；流动助剂KL608，1至3份；促进剂CZ，1至2份；促进剂DTDM，0.5至1份；促进剂TMTD，0.2至1份；硫磺，0.5至2份；防焦剂CTP，0.2至0.5份；优选羰基铁粉，150至180份。5.一种轨道垫板，其特征在于，该轨道垫板由含有权利要求1
‑
4中任意一项所述的组合物的原料制造形成；优选所述轨道垫板的刚度为50
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80，刚度可变范围10％
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50％，阻尼比为0.05
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0.2，阻尼比可变范围5％
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【专利技术属性】
技术研发人员：王亚洲，周尧，崔树坤，孙林林，闫子权，张鹏瑶，肖俊恒，于毫勇，李子睿，张欢，李彦山，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：