專利名稱：一種枕木墊塊及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種鐵路維修施工使用的器具及其制造方法，屬于機械領域。
背景技術(shù)：
鐵路枕木底下及周圍鋪墊的渣石，經(jīng)過一定周期(例如5-8年)就必須予以清理更換。這種清理更換的維修過程，其主要操作已基本實現(xiàn)機械化，即由一臺大型專用換渣機，將原有的舊渣石撥離路基，將一段鐵軌連同枕木整體提懸，掃除路基上的舊渣石和泥土，在每一條枕木兩端下方各放置一塊枕木墊塊，再將鐵軌連同枕木放下，使每條枕木都擱放在枕木墊塊上，向枕木周圍充填新渣石，使枕木下面及周圍充滿新渣石。這里所說的‘枕木墊塊’，在本發(fā)明以前，在實際施工中，一般采用在塑料編織袋內(nèi)裝入舊渣石并扎口后，充作為‘墊塊’使用。這樣的‘墊塊’顯然存在高低不一致，使更換后存在安全隱患，操作煩瑣，費時費力，耗費大量塑料編織袋，難以重復使用等缺陷，本發(fā)明的目的在于針對上述缺點，提供一種大小一致從而保障鐵軌平整，確保安全，操作方便，省時省力，必要時可以重復使用的枕木墊塊。本發(fā)明的另一個目的是提供該枕木墊塊的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明枕木墊塊是一種矩形硬橡膠塊，其大小為長23-27cm×寬25-21cm×高24-30cm。以長25cm×寬23cm×高25cm為佳。
本發(fā)明的另一內(nèi)容一種枕木墊塊的制造方法，包括配方和工藝(1)配方，按重量計算生橡膠53％-61％、纖維36％-26％、炭黑11％-13％；最佳為生橡膠57％、纖維31％、炭黑12％；(2)工藝
①依配方，稱取各組份原料以備用；②粗煉將生橡膠、纖維投入開煉機進行粗煉，即加溫至40-50℃、攪拌半小時，使其充分混合均勻后，扎壓成0.5-1cm厚的生橡膠板，在室溫下放置48小時以上后，切成小片；③細煉將小片生橡膠板、炭黑、以及適量輔料硫化劑、促進劑、防老劑、粘合劑，投入密煉機進行細煉，即加溫至40-50℃、攪伴20分鐘，使其充分混合均勻后，扎壓成0.5-1cm厚的橡膠板，在室溫下放置24小時后，切成小片；④精煉將小片橡膠板，再投入開煉機內(nèi)進行精煉，即加溫至40-50℃，扎壓半小時，使其更加均勻后，扎壓成0.5-1cm厚的精煉橡膠板；⑤粗模模壓將精煉橡膠板切成22-26cm×24-20cm左右小方片，迭放入粗模模腔內(nèi)，加溫至40-50℃，將其壓擠成接近成品形狀的半成品塊體；⑥精模模壓再將該半成品塊體放入精模模腔內(nèi)，持續(xù)保持溫度135-140℃，經(jīng)4小時硫化后，開模，冷卻，修邊，即為成品枕木墊塊。


附圖1、2、3是枕木墊塊的主示圖、側(cè)視圖、俯視圖，圖中苻號是1-螺桿 2-縱向槽 3-凹凸花紋附圖4是枕木墊塊制造工藝的工序示意圖，圖中苻號是①-稱取原料 ②-粗煉 ③-細煉 ④-精煉
⑤-粗模模壓，⑥-精模模壓 ⑦-裝接拉索具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
附圖1、2、3是本發(fā)明枕木墊塊的一個實施例。枕木墊塊用于擱置連著鐵軌的枕木，它的使用功能要求它以矩形體塊為宜，其長、寬、高尺寸是經(jīng)過多次試驗而選定的，首先，其高度取決于枕木下應當填充的渣石之厚度，太低不行，太高了會造成浪費渣石，以24-30cm為宜，以25cm為最佳；其長×寬尺寸，即上、下端面的大小，應當在滿足承載重壓要求的前題下，甚可能小一點，以便于操作靈活、降低成本，經(jīng)反復試驗得出以長23-27cm×寬25-21cm為妥，以長25cm×寬23cm為最佳。
枕木墊塊的幾何形狀，以其前、后端面為工字形為佳，且上下、左右對稱，如附圖1所示。將墊塊設計成這種帶腰身的工字形體塊，既有利于節(jié)省原材料、有利于制造中縮短硫化時間，也便于使用中操作更加靈活方便一些。其腰部尺寸可以是寬19-16cm×高12-18cm，與最佳大小長25cm×寬23cm×高25cm，相對應的腰部最佳尺寸為寬17cm×高13cm。
在墊塊兩側(cè)的腰身部位各壓制若干條縱向凹槽，則在同等條件下，可以提高墊塊的承載強度，或者說在滿足同樣承載強度下，可以將尺寸做得小一些，有利于降低成本。設置凹槽還有利于縮短硫化時間，提高硫化質(zhì)量。一般以一至二條凹槽為宜。
為了增加摩擦力，還可以在枕木墊塊上端面或/和下端面壓制防滑凹凸花紋，這種凹凸花紋可以是凹凸相間的直條、波形條、任意形曲折線條，微凸的小園點、小方點、任意花紋等等。附圖中(3)表示凹凸花紋。
枕木墊塊還可以在其前端面或/和后端面中心處連有拉索。該拉索的作用是施工中當更換渣石完畢時，可以拉拽拉索將枕木墊塊從枕木下拉出來，實現(xiàn)重復使用。這里所說的拉索可以是鐵鏈、鋼絲索、尼龍索等。拉索與墊塊主體的連接可以采用各種方式，例如，可以先在體塊端面中心鉆孔，再將尾端有孔眼的螺桿擰入鉆孔，再將一只環(huán)栓接在螺桿孔眼中，將拉索鏈接在環(huán)上；當然也可以將拉索直接與螺桿鏈接。也可將一根兩端帶有孔眼、與墊塊等長的螺桿，在模壓時埋設在墊塊中心軸處。事實上，為了便于運輸，拉索與墊塊主體的連接可以在最終目的地安裝。在附圖1、2、3中只標示了尾端有孔眼的螺桿(1)，沒有標示拉索。
枕木墊塊的使用功能，要求它既有承受重壓的強度，又有較好的軔性和彈性，因而其選材十分重要，一般來講，巖石、硬木，砼塊、硬金屬，硬塑料、硬橡膠等硬質(zhì)材料都可以用來制作枕木墊塊，但其性能和成本卻差別很大。本發(fā)明人經(jīng)過大量試驗，最終選定以含有適量纖維和炭黑的硬橡膠為材質(zhì)，制作枕木墊塊。
本發(fā)明另一內(nèi)容枕木墊塊的制造方法，除前述的配方和工藝外，再補充幾點。
1.除了生橡膠、纖維、炭黑三種主料外，在制造過程中當然還要加入適量的硫化劑、促進劑、防老劑、粘合劑等輔料。硫化劑可使用聚酯、硫磺、氧化鋅等常用硫化劑，其用量為生橡膠的4-5％。促進劑通常使用CZ、M、DM、TT等等，其用量為生橡膠的3.5％。防老劑可用防老劑甲、防老劑RD、防老劑4010等。硫化劑、促進劑的用量多少與硫化溫度、硫化時間密切相關。主料中所說的纖維可以使用各種纖維，但以尼龍纖維為質(zhì)優(yōu)而且價格實惠，使用時將尼龍長纖維絲截成每段長約5cm的短纖維。
2.粗煉、細煉、精煉三道工序都是在加溫、橡膠軟化后、通過反復攪拌和扎壓，使各組分充分混合均勻，其溫度與時間是兩個重要參數(shù)。
3.粗模模腔尺寸應略小于成品尺寸，使半成品體塊正好能放入精模模腔內(nèi)。
4.精模模壓是硫化和成品定形過程，成品的大小、形狀、縱向凹槽、凹凸花紋均由精模而定。本產(chǎn)品由于尺寸較大，因而其硫化質(zhì)量是個難點，這里硫化溫度、硫化時間的選擇十分重要。硫化結(jié)束后，即可開模、取出塊體、冷卻、修邊，即是枕木墊塊成品。
5.若再在墊塊前后端面中心處鉆孔，擰入端尾帶有孔眼的螺桿，連上拉索，即就成為帶有拉索的枕木墊塊。
實施例，1.稱取生橡膠28.5kg，尼龍短纖維15.5kg，炭黑6kg，硫化劑1.28kg，促進劑1kg。
2.將生橡膠、尼龍短纖維投入開煉機，加溫至40℃，開煉半小時，扎壓成厚1cm生橡膠板，室溫下擱置48小時后，切成小片。
3.將前道之小片生橡膠板，以及炭黑、硫化劑、促進劑，以及適量防老劑、粘合劑投入密煉機，加溫至45℃，密煉20分鐘，扎壓成厚1cm橡膠板，室溫下擱置24小時后，切成小片。
4.將前道之小片橡膠板投入開煉機，加溫至45℃，扎壓半小時，再扎壓成厚1cm精煉橡膠板。
5.將前道之精煉橡膠板切成24cm×22cm小片，迭放入粗模模腔內(nèi)，加溫至45℃，將其壓擠成接近成品形狀的半成品塊體。
6.再將該半成品塊體放入精模模具內(nèi)，持續(xù)保持溫度140℃，經(jīng)4小時硫化后，開模，冷卻，修邊，即為成品枕木墊塊。
本發(fā)明工藝流程合理，枕木墊塊產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，與原來使用的枕木“墊塊”相比，本發(fā)明枕木墊塊具有大小一致，保障渣石更換后枕軌平整、確保安全，操作方便靈活，可以重復使用，經(jīng)濟實用等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種枕木墊塊，其特征在于它是矩形硬質(zhì)橡膠塊，其大小為長23-27cm×寬25-21cm×高24-30cm。
2.一種如權(quán)利要求1所述的枕木墊塊，其特征在于其前、后端面為工字形，上下、左右對稱，腰部尺寸為寬19cm-16cm×高12-18cm。
3.一種如權(quán)利要求1、2所述的枕木墊塊，其特征在于其左右兩側(cè)或左右兩側(cè)腰部各有一條以上縱向槽(2)。
4.一種如權(quán)利要求1、2所述的枕木墊塊，其特征在于其上端面或/和下端面有凹凸花紋(3)。
5一種如權(quán)利要求3所述的枕木墊塊，其特征在于其上端面或/和下端面有凹凸花紋(3)。
6.一種如權(quán)利要求1、2所述的枕木墊塊，其特征在于其前端面或/和后端面中心處連有拉索。
7.一種如權(quán)利要求3所述的枕木墊塊，其特征在于其前端面或/和后端面中心處連有拉索。
8.一種如權(quán)利要求4所述的枕木墊塊，其特征在于其前端面或/和后端面中心處連有拉索。
9.一種如權(quán)利要求5所述的枕木墊塊，其特征在于其前端面或/和后端面中心處連有拉索。
10.一種枕木墊塊的制造方法，其特征在于(1)配方，按重量計算生橡膠53％-61％、纖維36％-26％、炭黑11％-13％；(2)工藝①依配方，稱取各組份原料備用②粗煉將生橡膠、纖維投入開煉機進行粗煉，即加溫至40-50℃、攪拌半小時，使其充分混合均勻后，扎壓成0.5-1cm厚的生橡膠板，在室溫下放置48小時以上后，切成小片；③細煉將小片生橡膠板、炭黑、以及適量輔料硫化劑、促進劑，防老劑、粗合劑投入密煉機進行細煉，即加溫至40-50℃、攪伴20分鐘，使其充分混合均勻后，扎壓成0.5-1cm厚的橡膠板，在室溫下放置24小時后，切成小片；④精煉將小片橡膠板，再投入開煉機內(nèi)進行精煉，即加溫至40-50℃，扎壓半小時，使其更加均勻后，扎壓成0.5-1cm厚的精煉橡膠板；⑤粗模模壓將精煉橡膠板切成22-26cm×24-20cm小方片，迭放入粗模模腔內(nèi)，加溫至40-50℃，將其壓擠成接近成品形狀的半成品塊體；⑥精模模壓將該半成品塊體放入精模模腔內(nèi)，持續(xù)保持溫度135-140℃，經(jīng)4小時硫化后，開模，冷卻，修邊，即為成品枕木墊塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種枕木墊塊及其制造方法，該枕木墊塊是以生橡膠、纖維、炭黑為主要原料成份，經(jīng)加溫混合、硫化、模壓等工藝而成的、矩形硬橡膠塊，制造工藝可靠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。它用于鐵路維修更換枕木周圍渣石時、擱置枕木的，與傳統(tǒng)的無定形“墊塊”相比，具有形狀規(guī)范、高低一致，能確保更換渣石后枕木鐵軌平整、運行安全，操作靈活方便，可以重復使用等優(yōu)點。
文檔編號E01B27/00GK1699693SQ20041001840
公開日2005年11月23日 申請日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月17日
發(fā)明者戴小來 申請人:戴小來