Железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и транспортного строительства, а именно к конструкциям железнодорожных шпал с защитным полимерным покрытием и может быть использована при строительстве железнодорожных путей и метрополитена.

Задача полезной модели - создание железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием, техническим результатом при использовании которой является высокая стойкость защитного полимерного покрытия к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха, высокая долговечность и стойкость к износу защитного полимерного покрытия, обеспечение эффекта «самоскалывания» наледи при эксплуатации в зимнее время года, а также повышение шумопоглощения и вибропоглощения. Кроме того, техническим результатом при использовании предложенной железнодорожной шпалы является обеспечение высокой упругости опорных поверхностей, гасящих импульсно-динамические и ударные нагрузки.

Для решения задачи предложена железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием, включающая нанесенное на поверхность деревянной или бетонной заготовки защитное полимерное покрытие, выполненное из полимерного материала на основе резиновой крошки со связующим из полиуретана, при этом в качестве полимерного материала защитного покрытия используют эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую от 7 до 28 мас.% полиуретана или олигоэфиракрилата в качестве связующего, от 0,001 до 0,002 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) и от 0,002 до 0,0028 мас.% триэтиленгликоля, а в качестве полимерного материала защитного покрытия шпалы используют измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц от 2 мм до 5 мм, при этом толщина защитного полимерного материала выбрана от 10 до 50 мм. При этом защитное полимерное покрытие нанесено на нижнюю поверхность и часть боковых поверхностей бетонной шпалы. При этом полимерный защитный материал при использовании деревянной шпалы в метрополитене может содержать добавки повышающих огнестойкость антипиренов, а также известные декоративно-защитные красители любой цветовой гаммы.

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и транспортного строительства, а именно к конструкциям железнодорожных шпал с защитным полимерным покрытием и может быть использована при строительстве железнодорожных путей и метрополитена.

Известна железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием, включающая нанесенное на поверхность деревянной или бетонной заготовки защитное полимерное покрытие, выполненное из полимерного материала на основе резиновой крошки со связующим из полиуретана, (см. патент на полезную модель 68521, МПК Е01В 31/20, 2007 г.)

Однако известная железнодорожная шпала при своем использовании имеет следующие недостатки:

- защитное полимерное покрытие обладает недостаточной стойкостью к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха,

- защитное полимерное покрытие обладает недостаточной долговечностью и стойкостью к износу, особенно при эксплуатации в зимнее время,

- защитное полимерное покрытие не обеспечивает «самоскалывание» наледи при эксплуатации в зимнее время года,

- обладает недостаточной упругостью опорных поверхностей.

В основу полезной модели положена задача создания железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием.

Техническим результатом при использовании железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием является высокая стойкость защитного полимерного покрытия к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха, высокая долговечность и стойкость к износу защитного полимерного покрытия, обеспечение эффекта «самоскалывания» наледи при эксплуатации в зимнее время года, а также повышение шумопоглощения и вибропоглощения. Кроме того, техническим результатом при использовании предложенной железнодорожной шпалы является обеспечение высокой упругости опорных поверхностей, гасящих импульсно-динамические и ударные нагрузки.

Технический результат достигается тем, что предложена железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием, включающая нанесенное на поверхность деревянной или бетонной заготовки защитное полимерное покрытие, выполненное из полимерного материала на основе резиновой крошки со связующим из полиуретана, при этом в качестве полимерного материала защитного покрытия используют эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую от 7 до 28 мас.% полиуретана или олигоэфиракрилата в качестве связующего, от 0,001 до 0,002 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) и от 0,002 до 0,0028 мас.% триэтиленгликоля, а в качестве полимерного материала защитного покрытия шпалы используют измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц от 2 мм до 5 мм, при этом толщина защитного полимерного материала выбрана от 10 до 50 мм. При этом защитное полимерное покрытие нанесено на нижнюю поверхность и часть боковых поверхностей бетонной шпалы. При этом полимерный защитный материал при использовании деревянной шпалы в метрополитене может содержать добавки повышающих огнестойкость антипиренов, а также известные декоративно-защитные красители любой цветовой гаммы.

Среди признаков, характеризующих предложенную железнодорожную шпалу с защитным полимерным покрытием, существенными являются:

- использование в качестве защитного полимерного материала шпалы эластичной смеси на основе резиновой крошки, содержащей от 7 до 28 мас.% полиуретана или олигоэфиракрилата в качестве связующего, от 0,001 до 0,002 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) и от 0,002 до 0,0028 мас.% триэтиленгликоля,

- использование в качестве резиновой крошки защитного полимерного материала шпалы измельченных отходов резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц от 2 мм до 5 мм,

- выбор полимерного защитного материала толщиной от 10 до 50 мм,

нанесение полимерного защитного покрытия на нижнюю поверхность и часть боковых поверхностей бетонной шпалы,

- содержание в полимерном защитном материале при использовании деревянной шпалы в метрополитене добавок повышающих огнестойкость антипиренов, а также известных декоративно-защитных красители любой цветовой гаммы.

Экспериментальные исследования предложенной железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием показали ее высокую эффективность. Было установлено, что предложенная железнодорожная шпала обладает высокой стойкостью защитного полимерного покрытия к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 40°С, увеличенной на 40% долговечностью и стойкостью к износу защитного полимерного покрытия, особенно при эксплуатации в зимнее время, обеспечивает повышенное шумопоглощения и вибропоглощения. Кроме того, предложенная железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием обладает высокой упругостью опорных поверхностей, гасящих импульсно-динамические и ударные нагрузки в процессе эксплуатации, а также необходимой огнестойкостью при использовании деревянной шпалы в метрополитене.

Сущность предложенной железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием проста для понимания и не требует дополнительной иллюстрации чертежом.

В предложенной железнодорожной шпале в качестве защитного полимерного покрытия полимерный материал из смеси на основе резиновой крошки, содержащей от 7 до 28 мас.% полиуретана или олигоэфиракрилата в качестве связующего, от 0,001 до 0,002 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) (стабилизатор 222-09) и от 0,002 до 0,0028 мас.% триэтиленгликоля (ТЭГ) с химической формулой С ₆Н₁₄О₄. В качестве резиновой крошки железнодорожной шпалы с полимерным защитным покрытием использованы измельченные отходы резинового производства или утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц от 2 мм до 5 мм. Толщина полимерного защитного покрытия железнодорожной шпалы выбрана от 10 до 50 мм. Полимерное защитное покрытие нанесено на нижнюю поверхность и часть боковых поверхностей бетонной шпалы. Полимерный защитный материал при использовании деревянной шпалы в метрополитене может содержать добавки повышающих огнестойкость стандартных антипиренов, а также может содержать известные декоративно-защитные красители любой цветовой гаммы.

Технология изготовления предложенной железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием является традиционной и не требует применения специфического технологического оборудования. В процессе изготовления предложенной железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием использовался полиуретан марки СКУ-7Л или СКУ-ПФЛ, олигоэфиракрилат марки ТГМ-3 по ТУ 2257-004-43007840-2006, дибутилово дилаурат (дибутилдилаурата олова) по ТУ 6-02-1-002-88 изм.1, а также триэтиленгликоль (ТЭГ) по ТУ6-01-5-88, изм.2.

Сущность предложенного технического решения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Изготовлена железнодорожная шпала с нанесенным на поверхность бетонной заготовки защитным полимерным покрытием толщиной 30 мм. В качестве защитного полимерного покрытия использовали эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую 28 мас.% полиуретана в качестве связующего, 0,001 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) (стабилизатор 222-09) и 0,0028 мас.% триэтиленгликоля (ТЭГ) с химической формулой С₆Н ₁₄О₄. В качестве полимерного материала защитного покрытия шпалы использовали измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц 5 мм. При этом защитное полимерное покрытие наносили на нижнюю поверхность и часть боковых поверхностей бетонной шпалы.

Железнодорожная шпала обладает высокой стойкостью защитного полимерного покрытия к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 40°С, увеличенной на 40% долговечностью и стойкостью к износу защитного полимерного покрытия, особенно при эксплуатации в зимнее время, обеспечивает повышенное шумопоглощение и вибропоглощение. Кроме того, предложенная железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием обладает высокой упругостью опорных поверхностей, гасящих импульсно-динамические и ударные нагрузки в процессе эксплуатации.

Пример 2. Изготовлена железнодорожная шпала с нанесенным на поверхность деревянной заготовки защитным полимерным покрытием толщиной 10 мм. В качестве защитного полимерного покрытия использовали эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую 7 мас.% олигоэфиракрилата в качестве связующего, 0,001 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) (стабилизатор 222-09) и 0,002 мас.% триэтиленгликоля (ТЭГ) с химической формулой С₆Н₁₄О₄ . В качестве полимерного материала защитного покрытия шпалы использовали измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц 2 мм. При этом полимерный защитный материал содержал добавки повышающих огнестойкость антипиренов, а также известный декоративно-защитный краситель бежевого цвета.

Железнодорожная шпала обладает высокой стойкостью защитного полимерного покрытия к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 40°С, увеличенной на 40% долговечностью и стойкостью к износу защитного полимерного покрытия, особенно при эксплуатации в зимнее время, обеспечивает повышенное шумопоглощение и вибропоглощение. Кроме того, предложенная железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием обладает высокой упругостью опорных поверхностей, гасящих импульсно-динамические и ударные нагрузки в процессе эксплуатации, а также необходимой огнестойкостью при использовании деревянной шпалы в метрополитене.

Пример 3. Изготовлена железнодорожная шпала с нанесенным на поверхность бетонной заготовки защитным полимерным покрытием толщиной 50 мм. В качестве защитного полимерного покрытия использовали эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую 16 мас.% олигоэфиракрилата в качестве связующего, 0,002 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) (стабилизатор 222-09) и 0,0023 мас.% триэтиленгликоля (ТЭГ) с химической формулой С₆Н₁₄О₄. В качестве полимерного материала защитного покрытия шпалы использовали измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц 3 мм. При этом защитное полимерное покрытие наносили на нижнюю поверхность и часть боковых поверхностей бетонной шпалы.

Железнодорожная шпала обладает высокой стойкостью защитного полимерного покрытия к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 40°С, увеличенной на 40% долговечностью и стойкостью к износу защитного полимерного покрытия, особенно при эксплуатации в зимнее время, обеспечивает повышенное шумопоглощение и вибропоглощение. Кроме того, предложенная железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием обладает высокой упругостью опорных поверхностей, гасящих импульсно-динамические и ударные нагрузки в процессе эксплуатации.

Пример 4. Изготовлена железнодорожная шпала для метрополитена с нанесенным на поверхность деревянной заготовки защитным полимерным покрытием толщиной 15 мм. В качестве защитного полимерного покрытия использовали эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую 22 мас.% полиуретана в качестве связующего, 0,0015 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) (стабилизатор 222-09) и 0,0026 мас.% триэтиленгликоля (ТЭГ) с химической формулой С₆ Н₁₄О₄. В качестве полимерного материала защитного покрытия шпалы использовали измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц 4 мм. При этом полимерный защитный материал содержал добавки повышающих огнестойкость антипиренов, а также известный декоративно-защитный краситель черного цвета.

Железнодорожная шпала обладает высокой стойкостью защитного полимерного покрытия к растрескиванию из-за перепадов температуры окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 40°С, увеличенной на 40% долговечностью и стойкостью к износу защитного полимерного покрытия, особенно при эксплуатации в зимнее время, обеспечивает повышенное шумопоглощение и вибропоглощение. Кроме того, предложенная железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием обладает высокой упругостью опорных поверхностей, гасящих импульсно-динамические и ударные нагрузки в процессе эксплуатации, а также необходимой огнестойкостью при использовании деревянной шпалы в метрополитене.

Использование предложенной железнодорожной шпалы с защитным полимерным покрытием является традиционным.

1. Железнодорожная шпала с защитным полимерным покрытием, включающая нанесенное на поверхность деревянной или бетонной заготовки защитное полимерное покрытие, выполненное из полимерного материала на основе резиновой крошки со связующим из полиуретана, отличающаяся тем, что в качестве полимерного материала защитного покрытия используют эластичную смесь на основе резиновой крошки, содержащую от 7 до 28 мас.% полиуретана или олигоэфиракрилата в качестве связующего, от 0,001 до 0,002 мас.% дибутилово дилаурата (дибутилдилаурата олова) и от 0,002 до 0,0028 мас.% триэтиленгликоля, а в качестве полимерного материала защитного покрытия шпалы используют измельченные отходы резинового производства и утилизированных изношенных автомобильных шин с размером частиц от 2 мм до 5 мм, при этом толщина защитного полимерного материала выбрана от 10 до 50 мм.

2. Железнодорожная шпала по п.1, отличающаяся тем, что защитное полимерное покрытие нанесено на нижнюю поверхность и часть боковых поверхностей бетонной шпалы.

3. Железнодорожная шпала по п.1, отличающаяся тем, что полимерный защитный материал при использовании деревянной шпалы в метрополитене может содержать добавки повышающих огнестойкость антипиренов, а также известные декоративно-защитные красители любой цветовой гаммы.