轨距挡板结构优化和微发泡制品的研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.04.011

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (4): 59-63.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.04.011

轨距挡板结构优化和微发泡制品的研究

颜湘(), 邓娇, 刘韦

株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲 412000

收稿日期:2024-06-17 出版日期:2025-04-26 发布日期:2025-04-23
作者简介:颜湘（1987—）,男,工程师，从事轨道交通减振降噪产品设计，625833062@qq.com
基金资助:
北京工商大学高分子材料无卤阻燃剂工程实验室

Structural optimization of gauge apron and investigation on microfoam products

YAN Xiang(), DENG Jiao, LIU Wei

Zhuzhou Times New Material Technology Co，Ltd，Zhuzhou 412000，China

Received:2024-06-17 Online:2025-04-26 Published:2025-04-23

摘要/Abstract

摘要：

WJ⁃8型扣件系统主要用于高速铁路轨道，其中轨距挡板是WJ⁃8型扣件系统的重要组成部分，该部件主要在系统中起着传递载荷，保持及调整两条钢轨的轨距，同时起一定的绝缘作用。目前，轨距挡板使用普通的注射成型工艺生产，产品容易产生缩孔，并且使用过程中产品弹条扣压处容易压溃。本文主要是对轨距挡板的结构进行了优化，通过选择合适的发泡剂，制成相应产品进行了试验，满足性能要求。解决了轨距挡板产品缩孔和弹条扣压处压馈问题，为其以后在工程上更好的运用提供了重要的参考。

关键词: 轨距挡板, 绝缘, 微发泡

Abstract:

The WJ⁃8 type fastening system is mainly used for high⁃speed railway tracks， and the gauge baffle is an important component of the WJ⁃8 type fastening system. This gauge baffle plays an important role in transmitting loads， maintaining and adjusting the gauge of two rails， and it also has a certain insulation in the fastening system. At present， the gauge baffle is produced using an ordinary injection molding technology， which makes the product prone to shrinkage， and the elastic strip buckle is prone to crushing during use. This article mainly optimized the structure of the gauge baffle and produced the corresponding products by selecting suitable foaming agents for tests to meet the performance requirements. The problems of shrinkage and pressure feedback at the clamping point of the track gauge baffle product was solved. This study provides an important reference for better engineering applications in the future.

Key words: gauge apron, insulation, microfoam

中图分类号:

TQ320.72

颜湘, 邓娇, 刘韦. 轨距挡板结构优化和微发泡制品的研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(4): 59-63.

YAN Xiang, DENG Jiao, LIU Wei. Structural optimization of gauge apron and investigation on microfoam products[J]. China Plastics, 2025, 39(4): 59-63.

图/表 20

图1 轨距挡板

Fig.1 Gauge apron

图2 孔槽加大加深

Fig.2 Enlargement and deepening of grooves

图3 背面材料去除

Fig.3 Back structure

图4 台肩加高及加设加强筋

Fig.4 Structural strengthening of abutment

图5 支撑脚加强

Fig.5 Reinforcement of support foot

图6 轨距挡板加载状态

Fig.6 Loading status of gauge apron

图7 轨距挡板新老结构位移云图

Fig.7 Displacement nephogram of new and old structure of gauge apron

图8 轨距挡板新老结构弹条扣压处截面应力云图

Fig.8 Cross⁃sectional stress nephogram of spring buckle of new and old structure of gauge apron

图9 无发泡剂样件截面的SEM照片

Fig.9 SEM of cross⁃section of sample without foaming agent

图10 添加发泡剂样件泡孔形貌的SEM照片

Fig.10 SEM of foam cell morphology of sample with added foaming agent

检验项目	检验方法	微发泡检测结果	传统工艺检测结果
拉伸强度/MPa	GB/T 1447	165.6	181.5
弯曲强度/MPa	GB/T 1449	220.7	265.3
简支梁无缺口冲击强度/kJ·m^-3	GB/T 1043	115.837	118.953
简支梁缺口冲击强度/kJ·m^-3	GB/T 1043	25.539	26.385

表1 GFPA66微发泡工艺与传统注塑工艺材料力学性能对比

Tab.1 Comparison of mechanical properties between GFPA66 micro foaming process and traditional injection molding process materials

图11 微发泡注塑工艺与常规注塑工艺时间对比

Fig.11 Time comparison between microfoamin injection molding process and conventional injection molding process

发泡剂含量	1.5 %	2 %	2.5 %
样品截面
缩孔结构	粗孔均匀分布	粗孔非均匀分布	粗孔均匀分布
孔径/mm	0.57	0.36	0.41

表2 添加TRACEL IM 3235发泡剂产品的截面

Tab.2 Cross⁃section of products adding TRACEL IM 3235 foaming agent

发泡剂含量	0.3 %	0.9 %	1.5 %
样品截面
缩孔结构	粗孔均匀分布	粗孔均匀分布	粗孔均匀分布
孔径/mm	0.26	0.15	0.09

表3 添加NUC C 20发泡剂产品的截面

Tab.3 Cross⁃section of products adding NUC C 20 foaming agent

发泡剂含量	1 %	2 %	3 %
样品截面
缩孔结构	粗孔均匀分布	粗孔均匀分布	粗孔均匀分布
孔径/mm	0.55	0.32	0.20

表4 添加CORDUCELL EX 9824 发泡剂产品的截面

Tab. 4 Cross⁃section of products adding CORDUCELL EX 9824 foaming agent

发泡剂含量	2 %	3 %	4 %
样品截面
缩孔结构	细孔均匀分布	细孔均匀分布	细孔均匀分布
孔径/mm	0.06	0.06	0.06

表5 添加HYDROCEROL 592发泡剂产品的截面

Tab.5 Cross⁃section of products adding HYDROCEROL 592 foaming agent

图12 轨距挡板内部缩孔检测

Fig.12 Inspection of shrinkage hole in gauge apron

图13 轨距挡板组装疲劳试验

Fig.13 Fatigue test of gauge apron assembly

检验项点	技术要求	实测结果	检测手段	结论
检验项点	技术要求	实测结果	检测手段	Y	N
绝缘电阻	>5×10⁶Ω	6.0⁃7.2×10⁷Ω	高阻计	Y
洛氏硬度	≥105HRR	112⁃114HRR	洛氏硬度计	Y
抗压强度	（70KN，3次）产品未破坏	未破坏	试验机/塞尺	Y

表6 轨距挡板物理性能

Tab.6 Physical properties of gauge apron

图14 800万次疲劳后的样品

Fig.14 Samples after 8 million fatigues

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