橡胶轨枕垫片可行性分析报告

1、橡胶轨枕垫片可行性分析报告编制单位：编制人：肖 烈 郝洪波编制日期：2010年9月1日一、 产品概述随着我国经济建设程度的不断深入，作为交通运输的重要组成部分铁路建设也得到了飞速发展，在国家中长期铁路网规划中提到：到2020 年，全国铁路营业里程达到10万km，主要繁忙干线实现客货分线,复线率和电化率均达到50 %以上。可见在未来的几年中，铁路运输里程及电气化进程等方面将进入一个高速发展阶段。作为铁路的重要组成部分轻枕也随着铁路的建设开始了更新换代，由枕木逐渐改换为混凝土轻枕。轨枕的使用寿命大大延长，轨道框架结构的稳定性也得到了提高，但是却存在一系列不能克服的缺点，如：轨道的弹性明显下降，造成

2、了轨道对轮轨冲击的缓冲性变劣；过量的噪声和振动将严重影响乘客和轨道沿线人们的正常生活；噪声和振动还可能引起有关设备和结构以及周边建筑物的疲劳损坏，缩短设备的使用寿命。因此为了提高混凝土轻枕的缓冲性，减少轻枕对道床的冲击力，增加绝缘性以及延长设备的使用寿命。需采用弹性高聚物来解决混凝土轻枕轨道的弹性问题，橡胶轨枕垫片就是在这种条件下产生的。它以其独特的弹性和良好的绝缘性能被广泛地应用于铁路线上。二、 产品的作用与特点橡胶轨枕垫片置于钢轨和轨枕之间，主要作用是缓冲列车通过路轨时所产生的振动和冲击，减少铁路的动态负荷和振动，保护路基和轨枕，提高钢轨的纵向平稳性，并使信号系统绝缘。橡胶轨枕垫片具有具有

3、优良的耐候性、耐臭氧老化性、耐潮、耐寒、耐剪切以及良好的电绝缘性和缓冲吸震性好及强度高的特点。三、橡胶轨枕垫片的生产技术工艺分析1）生产工艺橡胶轨枕垫片生产采用模压成型。在模压成型技术中，橡胶原料经塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。1.1）塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使橡胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。1.2）混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶中的过程。混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是间歇式混炼，这是目前最广泛的方法。 1.3）压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成半成品的工艺过程，压延

4、工艺的主要设备是压延机，压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装置、调速和调距装置、辊筒加热和冷却装置、润滑系统和紧急停车装置。1.4）压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用，使胶料达到挤压和初步造型的目的，压出工艺也成为挤出工艺。压出工艺的主要设备是压出机。1.5）硫化是在橡胶制品生产过程中的最后一道加工工序。它是胶料在一定条件下，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。大多数橡胶制品采用热硫化。热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等。2）工艺路线2.1）模压成型工艺塑炼-混炼压延压出成型硫化标志打印检验包装入库3）生产控制3.1）模压成型工艺需

5、要掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120以上时，时间约为3-5min；丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性；氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40；乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，

6、因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼；丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大，开炼时要采用低温40以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。 开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同，工艺条件也不同。混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。既不能混炼不足，又不能过炼。几种橡胶的压出特性：天然橡胶压出速度快，半成品收缩率小。机身温度50-60，机头70-80，口型80-90；丁苯橡胶压出速度慢，压缩变形大，表面粗糙，机身温度50-70，机头温度70-80，口型温度100-105；乙丙橡胶压出速度快、收缩率小，机身温度60-70，机头温度80

7、-130，口型90-140。丁腈橡胶压出性能差，压出时应充分热炼，机身温度50-60，机头温度70-80。 4）生产场地现有的的生产产房可供橡胶轨枕垫片生产要求。5）车间组成根据生产管理的需要，模压成型工艺则分为混料车间、硫化成型车间、废料回收车间、原料库和成品库。6、设备配置情况铁道枕轨下橡胶垫板生产必备设备、工装及检测设备序号工艺类别设备名称数量规格型号(量程/准确度或分度值)备注1生产过程配料衡器12生产过程密炼机1半成品原材料生产企业应具备3生产过程开炼机24生产过程硫化机2硫化三要素自动控制且自动分模5生产过程各种成型工装(模具)若干6游标卡尺1150mm/0.02mm7钢板直尺13

8、00mm0.5 mm8百分表110mm0.01 mm9邵尔A硬度计1100 HA1HA10拉力试验机12500N1%0.01 N11老化试验箱1112高绝缘电流测量仪113材料试验机1200kN1%满足静刚度试验要求14阿克隆磨耗试验仪115橡胶脆性温度试验仪1生产耐寒垫板企业应具备16橡胶交联度测试转矩流变仪1检测橡胶的交联度7、生产检验标准1）TB/T2626-1995 铁道混凝土枕轨下用橡胶垫板技术条件。2）GB/T2829-2002 周期检查计数抽样程序及抽样表。3）产品图8、产品的检验1）检验内容、检验方法执行标准条款及检验类别划分见表1-1。2）物理机械性能试样制备：阿克隆磨耗为现

9、场随机抽取的半成品胶料制取，电阻、硬度由成品检测，其余项的试样由成品制取。3）表1-2中第一项物理机械性能说明：其抽样方案为由5块成品制作一组物理机械性能试样。13 / 13文档可自由编辑打印表1-1 橡胶垫板检验内容及方法部分类别序号检 验 项 目项目类别质量指标检 验 方 法仪器设备名称备 注执行标准及条款标准要求执行标准及条款检验方法要点说明一型式尺寸1上部长度BTB/T2626中3.1TB/T2626中3.1TB/T262中3.1在试件的两侧上部测量，超标1处即为该试件超标。钢板直尺游标卡尺2定位角间距BTB/T2626中3.1-1 +3 mmTB/T262中3.1在试件的两定角边测量

10、，超标1处即为该试件超标。钢板直尺游标卡尺3宽度BTB/T2626中3.1-2 +1 mmTB/T262中3.1在试件两端头测量两处的宽度，超标1处即为该试件超标。游标卡尺4厚度BTB/T2626中3.10 +0.5 mmTB/T262中3.1在试件中部和两端头测量三处的厚度，超标1处即为超标。游标卡尺二外观质量5工作面缺胶BTB/T2626中4.3杂质、气泡、水纹、闷气造成缺胶面积9mm2，深度1mm，不超过2处。TB/T262中4.3将试件搁在平台，用钢板直尺测量。钢板直尺6缺角BTB/T2626中4.3在两端四个定位脚上，不允许有体积大于一脚的三分之一的缺角。TB/T262中4.3目测用

11、钢板直尺测量。钢板直尺7海绵、毛边BTB/T2626中4.3表面不允许有海绵，毛边3mm。TB/T262中4.3目测用钢板直尺测量。钢板直尺8标识、厂标ATB/T2626中4.3有凸出的号码标记和厂标TB/T262中4.3试件表面是否有明显的厂标和号码标记。表1-2 橡胶垫板检验内容及方法部分类别序号检 验 项 目项目类别质量指标检 验 方 法仪器设备名称备 注执行标准及条款标准要求执行标准及条款检验方法要点说明三续物理机械性能9阿克隆磨耗ATB/T2626中4.4.10.6 cm3/1.61kmGB/T 1689把粘好的试样轮固定在胶轮轴上，启动电机，预磨1520min后取下，称其重量；用预

12、磨好的试样进行试验，行驶1.61km后，取下试样，称其重量。阿克隆磨耗机10脆性温度ATB/T2626中4.4.1-50GB/T 1682调节致冷剂于所需温度-50，将试样垂直夹在夹持器上，按下，冷冻试样到3min，提起升降夹持器，使夹持器在半秒钟内冲击试样，观察有无破坏。脆性温度试验仪仅适用于耐寒垫板11老化性能ATB/T2626中4.4.1拉伸强度 10MPaGB/T 3512GB/T 528将老化箱调至试验温度，把试样悬挂在箱中，到规定时间后取出试样，状态调节16h144h后测试。老化试验箱、拉力试验机12扯断伸长率 150%四静刚度13静刚度值ATB/T2626中4.4.2TB/T26

13、26 表5TB/T 2626附录C以23kN/min的速度均匀加载，载荷加至20 kN 和80kN时各停留1min，并分别记录垫板的压缩量，反复试验3次，取其平均值。材料试验机四、产业政策和市场前景国务院于 2006 年审议通过了国家中长期铁路网规划,其发展目标为:到 2020 年,全国铁路营业里程达到10万km ,主要繁忙干线实现客货分线 ,复线率和电化率均达到 50 %以上。在 20062010 年我国将完成 9800 km客运专线建设任务。城市轨道交通主要由城市地铁、市郊铁路、城市轻轨3 大部分组成 ,具有运量大、速度快、节能、舒适以及污染小的优点 ,是解决城市交通问题的最佳选择。国外许

14、多城市的轨道交通已经成为城市交通骨干,客运量占整个城市客运量的50 %以上 ,有些甚至达到80 %。我国将从现在开始用3050 年的时间 ,建成覆盖主要大城市的现代化轨道交通网 ,里程达到2000 km 以上为此每年需要建成4070 km的地铁或轻轨。高速轨道及城市轨道交通不仅能有效地改善交通环境 ,而且还有助于带动城乡建设和经济发展 ,具有显著的经济和社会效益。但是也应该承认 ,轨道交通系统也会不可避免地给环境带来诸如噪声、振动、电磁辐射等问题 ,其中以列车行驶中的噪声和振动影响尤为突出。过量的噪声和振动将严重影响乘客和轨道沿线人们的正常生活;另一方面 ,噪声和振动还可能引起有关设备和结构以

15、及周边建筑物的疲劳损坏，缩短使用寿命。因此 ,控制轨道交通噪声和振动是改善乘客舒适性和环境保护的重要课题。减小列车的振动和降低噪声,在轨道交通区段采取相应的减振降噪措施 ,已成为轨道交通系统建设中的一个关键。橡胶轨枕垫除比原来的枕木增加了隔振、吸音、耐老化等性能外同时提高使用寿命，现按增加1倍计算1块橡胶轨枕垫，购价按5元，装修价按3元计，则合计为 8元，橡胶轨枕垫需 2块购价每块按 4元，2块需 8元 ，装修价每块3元。2块需6元计 则合计为l 4元。所以改用橡胶轨枕垫后，每块能给铁路部门节约6元。按修建1000 k m铁路计算，每k m需用3680块，每块节约6元，就能给铁路部门节约 22

16、08万元。按铁道部预计。2010年我国将完成 9800 km客运专线建设任务。如更换一次，就需36064万块，即可给铁路部门节约216384亿元。橡胶轨枕垫的推广应用能提高火车行驶速度。能吸音减振，能延长混凝土枕和钢轨的使用寿命，能减少铁路部门的建设维修费用能为我国铁路高速乎稳、舒适 、安全 、运行起到一定的作用。所希望这一新型产品能够起有关领导和部门的重视，让我们共同为发展我国铁路建设出具有历史义的贡献 。应用范围：1）城市轻轨枕轨下橡胶垫片。2）高速铁路及客运铁路枕下橡胶垫片。3）飞机、船舶、建筑等。五、成本分析1）成本核算中数值仅供参考。材料价格随国际市场供需变得而变动。.生产规格：18

17、51311016(单重308g)垫片所需原料成分及用量成本分析如下：主要原料单个用量 万/吨原料成本(元)丁苯橡胶100g1.51.5过氧化物交联剂 DCP2.0g2.80.04助交联剂TAIC2.5g3.60.1硬脂酸1.0g60.06ZnO5.0g10.05防老剂22461.5g30.05石蜡1.0g10.01混气炭黑60g1.280.8滑石粉135g0.140.2合计308g20.322.81从上表可以看出生产1块橡胶垫原料成本2.81元，一吨原料可以生产3244块橡胶垫片，生产一顿产品需要原料成本0.9万元。六、年产量1）原料成本2.81元、销售价格4元。2）一条线生产每小时40块，每天960块，预计年产量可达350400块，108吨。销售金额：350400 *4=1401600元 成本：350400*2.81=984624元实际利润：1401600-984624=416976元(不包含人工费等)七、投资估算1）生产设备投资设备名称型号规格数量单价(元)备注切胶机XQL-801台17000密炼机X(S)N551台153000提升机1台22000辅助设备炼胶机XK-4501台125000硫化机XLB6006002/31台26000生产设备总投资约34.3万元。2）检测设备投资设备名称型号规格数量单价(元)备注邵氏硬度计L