專利名稱：一種復合型軌枕的連續生產的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種復合型枕木的連續生產的設備，屬于軌枕領域。
背景技術：
枕木常被用于承載物體，是鐵路建設、專用軌道走行設備鋪設和承載設備領域中不可或缺的材料。根據其組成材料的不同，枕木主要分為木制枕木、鋼筋混凝土枕木、鋼制枕木和復合材料枕木。隨著技術的發展，目前復合材料枕木成為新興的材料枕木，該復合材料枕木較之木制枕木等具有更強的吸收列車行駛時產生重量的性能，從而在鐵路建設領域得到了廣泛的關注。根據復合材料的種類不同，其主要分為橡塑復合枕木、玻璃鋼復合枕木以及聚氨酯合成枕木。橡塑復合枕木是以廢舊輪胎或者回收塑料制得的熱塑性彈性體作為枕木的外殼，以混凝土作為枕木的內芯，采用擠出工藝制得的，其具有抗沖擊、耐腐蝕、高強度的特點。雖然其在技術應用上可以將大量的廢舊輪胎和廢塑料回收利用，具有環保意義，但是該產品不僅生產工藝復雜，而且采用以上述來源并不穩定的廢舊橡膠和回收塑料作為枕木的外殼，因此其耐候性和耐老化性較差。玻璃鋼復合枕木是由玻璃鋼筒體和設置在玻璃鋼筒體內的填充材料組成；其中，玻璃鋼筒體是以不飽和聚酯樹脂、玻璃纖維粗紗、粉末填料為原料，采用纏繞、拉擠、手糊等工藝制作而成，填充材料一般采用高強度泡沫材料。制得的玻璃鋼復合材料枕木具有優良的力學性能，但是由于其采用纏繞、拉擠、手糊等工藝所以生產效率極低，產品穩定性和耐候性都較差。聚氨酯合成枕木是由發泡聚氨酯樹脂浸潰連續玻璃纖維，通過連續成型工藝先制得較薄的板材，之后再將其層疊粘合而成。其中聚氨酯(簡稱PU)是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯劑等原料制成的聚合物。通過改變原料種類及組成，可以大幅度地改變產品形態及其性能，得到從柔軟到堅硬的最終產品。該種枕木具有重量輕、耐腐蝕、絕緣性能好、便于現場加工和施工的特點。中國專利CN101328311A公開一種聚氨酯合成枕木的制造工藝，該工藝首先需要進行導紗，將玻璃纖維無捻粗紗通過單組紗架和導紗裝置引導至所需截面，限定導紗運行速度為O. Γ1. Om/min ;使用發泡機注膠將聚氨酯原液均勻噴涂在所述經導紗的玻璃纖維無捻粗紗表面或內部，再使用均勻浸潰設備對玻璃纖維無捻粗紗進行擠壓，從而實現聚氨酯樹脂對所述玻璃纖維無捻粗紗的均勻浸潰。之后，浸潰過聚氨酯樹脂的玻璃纖維進入滾動成型模具，控制溫度在6(T12(TC，對枕木進行成型固化，最后對經固化后的枕木進行切割即可。在該現有技術中，所述玻璃纖維無捻粗紗在單組紗架和導紗裝置引導下，沿著相同的縱向方向進行，所以導致枕木容易在受力狀態下發生彎曲變形，從而造成枕木在徑向上的破裂，使得枕木整體失效。在現有技術中，中國專利文獻CN101850622A公開一種復合成軌枕的制造工藝，該工藝首先需要選擇木質材料或者復合材料作為內芯；在所述木質材料外部縱向纏繞玻璃纖維無捻粗紗，向所述玻璃纖維無捻粗紗上噴涂至少添加有固化劑的不飽和聚酯樹脂，并利用所述不飽和聚酯樹脂對所述玻璃纖維無捻粗紗進行浸潤，形成不飽和聚酯樹脂增強玻璃纖維無捻粗紗層；對所述復合材料內芯則不進行任何處理。在前述處理的基礎上，該技術中所述軌枕還在所述不飽和聚酯樹脂增強玻璃纖維無捻粗紗或復合材料內芯外包裹經偶聯劑表面處理后的玻璃纖維多軸向布，并向所述玻璃纖維多軸向布上噴涂聚氨酯樹脂，并利用所述聚氨酯樹脂對所述玻璃纖維多軸向布進行浸潤并充分發泡形成聚氨酯樹脂增強纖維多軸向布層。但是該復合枕木的制造工藝只是將聚氨酯樹脂噴灑于樹脂的表面，聚氨酯樹脂分布不均勻，而且聚氨酯也不能很好的浸透玻璃纖維多軸向布，因此發泡完成后聚氨酯樹脂 布層的強度，使得軌枕的外表層容易受到破壞。該工藝存在另一個問題，即該工藝很難實現軌枕的連續化和自動化生產，生產周期較長，工作量大，生產效率低，且軌枕制品的穩定性較差的問題。

實用新型內容本實用新型所要解決的第一個技術問題是現有技術中的聚氨酯樹脂合成軌枕制造工藝采用了玻璃纖維單一的縱向排列方式導紗，沒有設置橫向位置的剪力配筋，制造的軌枕在受力發生彎曲時容易導致層間剪力破壞，甚至軌枕整體失效的缺陷，進而提供一種配制有多個方向的剪力、層間剪力不容易破壞的復合型軌枕的連續生產的設備； 本實用新型所要解決的第二個問題是現有技術中的噴涂于玻璃纖維多軸向布的聚氨酯樹脂分布不均勻，而且也不能很好的浸透玻璃纖維多軸向布，因此發泡完成后聚氨酯樹脂在聚氨酯樹脂增強纖維多軸向布層中分布不均勻，從而影響了聚氨酯樹脂增強纖維多軸向布層的強度的缺陷，進而提供一種能夠將聚氨酯樹脂充分浸透玻璃纖維多軸向布的復合型軌枕的連續生產的設備；本實用新型所要解決的第三個技術問題是現有技術中的復合型軌枕的生產周期較長，工作量大，生產效率低，不能實現軌枕的連續化和自動化生產，且軌枕制品的穩定性較差的缺陷，進而提供一種能夠連續化和自動化生產復合型軌枕的連續生產的設備。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種復合型軌枕的連續生產的設備，該設備依次設置有第一旋轉裝置、撐展機構、噴灑器、對輥、剪切裝置和第二旋轉裝置；所述第一旋轉裝置用于放置成卷的玻璃纖維織布，所述噴灑器位于撐展機構與對輥之間，所述第二旋轉裝置用于放置軌枕內芯，所述剪切裝置位于所述對輥與第二旋轉裝置之間。在所述噴灑器的上端設置有兩個儲存器，所述噴灑器通過管道與兩個儲存器分別連接。在所述噴灑器內還設置有靜態混合器。所述軌枕內芯的兩端設置有凹槽，所述凹槽與第二旋轉裝置的轉軸上的定位件相配合，并使軌枕內芯固定于第二旋轉裝置。本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點[0019](I)本實用新型的所述的設備采用依次設置有第一旋轉裝置、撐展機構、噴灑器、對輥、剪切裝置和第二旋轉裝置的技術方案，使用本實用新型的設備生產的復合型軌枕，實現了軌枕多個方向的剪力配制，從而在軌枕受力彎曲時也不會出現層間剪力的破壞，而且復合材料具有一定減震作用，使得本實用新型生產的軌枕可以更好地吸收噪音。本實用新型將第一旋轉裝置、撐展機構、噴灑器、對輥、剪切裝置和第二旋轉裝置組合成一條完整的生產線，實現了復合型軌枕的連續生產，可以進行自動化生產，大大提高了生產效率，而且的軌枕的制品的穩定性好。本實用新型通過撐展機構使玻璃纖維織布平整展開、去除褶皺，這樣可以很好浸透聚氨酯樹脂，而且在卷繞于預應力混凝土軌枕內芯時，卷繞的更加密實、均勻。本實用新型設置有對輥，可以通過對輥的擠壓實現所述聚氨酯樹脂充分地浸透玻璃纖維織布，使其形成平整的表面，發泡完成后，聚氨酯樹脂在聚氨酯樹脂增強纖維多軸向布層中均勻分布。(2)本實用新型采用在噴灑器的上端設置有兩個儲存器，噴灑器通過管道與兩個儲存器分別連接的裝置，其中一個儲存器儲存的原料為多元醇、發泡劑、催化劑、阻燃劑和防老化劑，另一種儲存器內儲存的原料為異氰酸酯，兩種原料可以直接進入噴灑器形成聚氨酯樹脂的原液，然后從噴灑器噴出，這樣可以更大程度地實現連續化的生產，而可以實際生產的情況，隨時調整兩個儲存器內的聚氨酯樹脂的兩種原料的加入量。(3)本實用新型采用靜態混合器，可以保證降氨酯樹脂的原液在噴灑器內混合的更加均勻。

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖I是本實用新型所述復合型軌枕的連續生產的設備的示意圖。圖中附圖標記表示為1_第一旋轉裝置，2-成卷的玻璃纖維織布，3-撐展機構，4-噴灑器，5-對輥，6-第二旋轉裝置，7-軌枕內芯，8-凹槽。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述，但應當說明的是，這些實施例僅用于說明本實用新型的方法和設備，而并不能將本實用新型的范圍局限于些。下面將通過具體實施例對本實用新型作進一步的描述。實施例I(I)生產設備如圖I所示，所述連續生產設備依次設置有第一旋轉裝置I、撐展機構3、噴灑器4、對輥5、和第二旋轉裝置6。在所述第一旋轉裝置I上放置有成卷的玻璃纖維多軸向布2，當第一旋轉裝置I驅動成卷的玻璃纖維多軸向布2轉動時使玻璃纖維多軸向布展開。當所述玻璃纖維多軸向布通過所述撐展機構3時，可以平整地展開玻璃纖維多軸向布并且去除褶皺，為了更好地展開并去除玻璃纖維多軸向布的褶皺，可以設置兩個撐展機構3。所述噴灑器4位于撐展機構3和對輥5之間并且位于玻璃纖維多軸向布的上方。在噴灑器4的上端設置有兩個儲存器，分別通過管道將兩個儲存器與噴灑器4連接。經對輥擠壓聚氨酯樹脂浸透玻璃纖維多軸向布后，形成平整的表面，聚氨酯樹脂充分地浸透玻璃纖維多軸向布，為了更好地實現聚氨酯樹脂浸透玻璃纖維多軸向布，可以設置兩組對輥5，即聚氨酯樹脂浸透玻璃纖維多軸向布兩次通過對輥，因此發泡完成后，聚氨酯樹脂可以均勻地分布。在所述對輥5與第二旋轉裝置6之間設置有剪切裝置，剪切裝置可以自動切斷對輥5與第二旋轉裝置6之間的所述聚氨酯浸透玻璃纖維多軸向布。在所述第二旋轉裝置6用于放置軌枕內芯7，所述軌枕內芯7為預應力混凝土材料，所述軌枕內芯7的兩端設置有凹槽8，所述凹槽8與第二旋轉裝置6的轉軸上的定位件相配合，使軌枕內芯7固定于第二旋轉裝置6。當所述第二旋轉裝置6驅動軌枕內芯7旋轉時，使得所述聚氨酯浸透玻璃纖維多軸向布纏繞于軌枕內芯7的外表層。(2)連續生產方法將成卷的玻璃纖維多軸向布2放置于第一旋轉裝置I上，第一旋轉裝置I驅動成卷的玻璃纖維多軸向布2轉動使其展開，然后玻璃纖維多軸向布通過撐展機構3，所述撐展機構3將玻璃纖維多軸向布平整展開、去除褶皺。·在噴灑器4的上端設置有兩個儲存器，其中一個儲存器儲存的原料為多元醇、發泡劑、催化劑、阻燃劑和防老化劑，另一種儲存器內儲存的原料為異氰酸酯，噴灑器4通過管道與兩個儲存器分別連接，并且將儲存器的原料輸入到噴灑器4內，然后通過靜態混合器將兩種原料均勻混合，從而制得聚氨酯樹脂的原液。當平整的玻璃纖維多軸向布經過噴漆器的下方時，所述噴灑器4將聚氨酯樹脂均勻地噴灑于平整過的玻璃纖維多軸向布表面，所述聚氨酯樹脂的噴灑量玻璃纖維多軸向布為500g/m2,噴灑有聚氨酯樹脂的玻璃纖維多軸向布再通過對輥5，每組對輥的擠壓強度均為O. IMPa，使得聚氨酯樹脂均勻地浸透于玻璃纖維多軸向布并且形成平整的表面。在所述第二旋轉裝置6上放置有預應力混凝土材料的軌枕內芯7，所述第二旋轉裝置6驅動轉軌枕內芯7旋轉，將所述浸透有聚氨酯樹脂的玻璃纖維多軸向布卷繞于所述軌枕內芯7的外表層；當卷繞于軌枕內芯7的外表層的玻璃纖維多軸向布的厚度達到2cm，剪切裝置可以自動切斷對輥5與第二旋轉裝置6之間的玻璃纖維多軸向布，第二旋轉裝置自動更換下一個軌枕，并將卷繞有所述玻璃纖維多軸向布的軌枕內芯7放置于模具內。完成剪切后，可人工將所述聚氨酯樹脂浸透的玻璃纖維多軸向布牽拉至第二個旋轉裝置，使所述聚氨酯樹脂浸透的玻璃纖維多軸向布纏繞于軌枕的外表面。最后將所述模具放入烘房進行熟化，同時完成聚氨酯樹脂的發泡和固化，熟化完成后脫除模具，制得外表層為玻璃纖維多軸向布增強的聚氨酯樹脂復合材料層，內芯為預應力混凝土材料的復合型軌枕。實施例2(I)生產設備采用與實施例I中(I)相同的生產設備，不同點在于撐展機構3設置為一個，對輥5設置為一組，在噴灑器4的上端設置一個儲存器，噴灑器4通過管道與儲存器連接，噴灑器4內也沒有靜態混合器。(2)連續生產方法將成卷的玻璃纖維斜紋布2放置于第一旋轉裝置I上，第一旋轉裝置I驅動成卷的玻璃纖維斜紋布2轉動使其展開，然后玻璃纖維斜紋布通過撐展機構3，所述撐展機構3將玻璃纖維斜紋布平整展開、去除褶皺。混合均勻的聚氨酯樹脂的原液儲存于儲存器內，可直接輸入到噴灑器4內，然后均勻地噴灑于噴漆器下方聚氨酯樹脂的表面，所述聚氨酯樹脂的噴灑量玻璃纖維斜紋布為800g/m2，噴灑有聚氨酯樹脂的玻璃纖維斜紋布再通過對輥5，對輥5的擠壓強度為
O.llMPa，使得聚氨酯樹脂均勻地浸透于玻璃纖維斜紋布并且形成平整的表面。在所述第二旋轉裝置6上放置有預應力混凝土材料的軌枕內芯7，所述第二旋轉裝置6驅動轉軌枕內芯7旋轉，將所述浸透有聚氨酯樹脂的玻璃纖維斜紋布卷繞于所述軌枕內芯7的外表層；當卷繞于軌枕內芯7的外表層的玻璃纖維斜紋布的厚度達到3cm，剪切裝置可以自動切斷對輥5與第二旋轉裝置6之間的玻璃纖維斜紋布，第二旋轉裝置自動更換下一個軌枕，并將卷繞有所述玻璃纖維斜紋布的軌枕內芯7放置于模具內。完成剪切后，可人工將所述聚氨酯樹脂浸透的玻璃纖維斜紋布，并牽拉至第二個旋轉裝置，使所述聚氨酯樹脂浸透的玻璃纖維斜紋布纏繞于軌枕的外表面。 最后將所述模具放入烘房進行熟化，同時完成聚氨酯樹脂的發泡和固化，熟化完成后脫除模具，制得外表層為玻璃纖維斜紋布增強的聚氨酯樹脂復合材料層，內芯為預應力混凝土材料的復合型軌枕。實施例3(I)生產設備采用與實施例I中(I)相同的生產設備，不同點在于撐展機構3設置為2個，對棍5設置為6組。(2)連續生產方法將成卷的玻璃纖維方格布2放置于第一旋轉裝置I上，第一旋轉裝置I驅動成卷的玻璃纖維方格布2轉動使其展開，然后玻璃纖維方格布通過撐展機構3，所述撐展機構3將玻璃纖維方格布平整展開、去除褶皺。在噴灑器4的上端設置的兩個儲存器，其中一個儲存器儲存的原料為多元醇、發泡劑、催化劑、阻燃劑和防老化劑，另一種儲存器內儲存的原料為異氰酸酯，噴灑器4通過管道與兩個儲存器分別連接，并且將儲存器的原料輸入到噴灑器4內，然后通過靜態混合器將兩種原料均勻混合，從而制得聚氨酯樹脂的原液。當平整的玻璃纖維織經過噴漆器的下方時，所述噴灑器4將將聚氨酯樹脂均勻地噴灑于玻璃纖維方格布表面，所述聚氨酯樹脂的噴灑量玻璃纖維方格布為200g/m2，噴灑有聚氨酯樹脂的玻璃纖維方格布再通過對輥5，每組對輥的擠壓強度均為O. 09MPa,使得聚氨酯樹脂均勻地浸透于玻璃纖維方格布并且形成平整的表面。在所述第二旋轉裝置6上放置有預應力混凝土材料的軌枕內芯7，所述第二旋轉裝置6驅動轉軌枕內芯7旋轉，將所述浸透有聚氨酯樹脂的玻璃纖維布卷繞于所述軌枕內芯7的外表層；當卷繞于軌枕內芯7的外表層的玻璃纖維方格布的厚度達到I. 5cm，剪切裝置可以自動切斷對輥5與第二旋轉裝置6之間的浸透有聚氨酯樹脂的玻璃纖維方格布，第二旋轉裝置自動更換下一個軌枕，并將卷繞有所述玻璃纖維方格布的軌枕內芯7放置于模具內。完成剪切后，可人工將所述聚氨酯樹脂浸透的玻璃纖維方格布，并牽拉至第二個旋轉裝置，使所述聚氨酯樹脂浸透的玻璃纖維方格布纏繞于軌枕的外表面。[0053]最后將所述模具放入烘房進行熟化，同時完成聚氨酯樹脂的發泡和固化，熟化完成后脫除模具，制得外表層為玻璃纖維增強的聚氨酯樹脂復合材料層，內芯為預應力混凝土材料的復合型軌枕。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或 變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護范圍之中。
權利要求1.一種復合型軌枕的連續生產的設備，其特征在于該設備依次設置有第一旋轉裝置(I)、撐展機構(3 )、噴灑器(4 )、對輥(5 )、剪切裝置和第二旋轉裝置(6 ); 所述第一旋轉裝置(I)用于放置成卷的玻璃纖維織布(2)，所述噴灑器(4)位于撐展機構(3)與對輥(5)之間，所述第二旋轉裝置(6)用于放置軌枕內芯(7)，所述剪切裝置位于所述對輥(5 )與第二旋轉裝置(6 )之間。
2.根據權利要求I所述的設備，其特征在于在所述噴灑器(4)的上端設置有兩個儲存器，所述噴灑器(4 )通過管道與兩個儲存器分別連接。
3.根據權利要求I或2所述的設備，其特征在于在所述噴灑器(4)內還設置有靜態混合器。
4.根據權利要求I所述的設備，其特征在于所述軌枕內芯(7)的兩端設置有凹槽(8)，所述凹槽(8)與第二旋轉裝置(6)的轉軸上的定位件相配合，并使軌枕內芯(7)固定于第二旋轉裝置(6)。
專利摘要本實用新型提供了一種復合型軌枕的連續生產的設備，該設備依次設置有第一旋轉裝置、撐展機構、噴灑器、對輥、剪切裝置和第二旋轉裝置；所述第一旋轉裝置用于放置成卷的玻璃纖維織布，所述噴灑器位于撐展機構與對輥之間，所述第二旋轉裝置用于放置軌枕內芯，所述剪切裝置位于所述對輥與第二旋轉裝置之間。該設備生產的復合型軌枕層間剪切力不容易被破壞，且該設備生產的復合型軌枕的外表層中的聚氨酯樹脂分布均勻，該設備實現了復合型軌枕的連續化和自動化生產。
文檔編號B29C53/80GK202592734SQ201220232718
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月22日 優先權日2012年5月22日
發明者張英杰, 祝濤, 陳文姬 申請人:北京盤天新技術有限公司