[发明专利]聚氨酯发泡装置及其用途和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯发泡装置，及其在制备聚氨酯道碴道床中的用途，以及制备聚氨酯道碴道床的方法。

背景技术

铁路道床常指轨枕下方、路基上方铺设的道碴层，它是轨道框架的基础，主要作用是支承轨枕，把钢轨和轨枕传来的巨大铁路车辆荷载，均匀地分布到路基基床面上，减少路基变形，保证行车安全。有道碴层的铁路道床也称为道碴道床。另外，道碴道床还有缓冲减震等作用。道碴道床通用性特别好，建设成本非常低，因此使用范围非常广。

在高速和重载列车通过时，巨大载荷将通过铁轨和枕木转变成为对道碴道床的巨大冲击。为防止道碴道床中的道碴石料发生碰撞、移位和破碎沙化，可以向道碴石料中浇注聚氨酯，聚氨酯渗入石料间隙后发泡，包裹石料而加固道床，从而减缓道碴道床变形、功能退化，延长养护维修周期，提高使用寿命。

聚氨酯道碴道床的施工建造是直接暴露在自然条件下，因此无论是新建一条聚氨酯道碴道床，还是用聚氨酯发泡材料加固一条已有道碴道床，均需要克服气温变化、雨雪作用、地质条件等不利影响因素。特别是，对已有道碴道床用聚氨酯发泡材料进行加固只能利用短暂的列车停运“天窗时间”进行，因此聚氨酯道碴道床的施工效率就显得十分重要。

US 2007172590A公开了一种建造道碴道床的方法，该道碴道床以道碴石料和聚氨酯泡沫组成，所述聚氨酯泡沫由异氰酸酯及能和异氰酸酯发生反应的化合物的反应混合物来制得。EP1619305公开了一种在道碴道床的道碴间隙中引入发泡材料来提高道床承载能力的方法，所述发泡材料在引入后发生固化。所述发泡材料可以是多组分的聚合物如聚氨酯泡沫。该方法是借助浇注方式将聚氨酯反应体系施加到轨道枕木与聚氨酯道床的缝隙中实现。

聚氨酯发泡所采用的装置通常包括两个原料罐，分别存放制备聚氨酯泡沫所需的多元醇组份和异氰酸酯组分。两种原料组分在混合头中充分混合形成聚氨酯反应体系，并在一定压力下输出而进行浇注。

在制备聚氨酯道碴道床时，聚氨酯反应体系可以浇注在道碴道床承受较大载荷的区域，例如靠近枕木的区域，从而选择性地增强这部分区域。在浇注时，为提高施工效率，可以提高混合头上的浇注口的聚氨酯反应体系吐出量，但是不能太大，因为吐出量过大将导致聚氨酯反应体系流失到道碴道床的底部或碴肩底部才开始发泡，从而使聚氨酯泡沫填充过多的碴料间隙而浪费材料，而且还容易导致聚氨酯反应体系堆积。因此，目前的聚氨酯道碴道床制备施工效率低下。

因此，需要高效的制备聚氨酯道碴道床的聚氨酯发泡装置，以此来充分利用有限的良好天气和短暂的列车停运“天窗期”快速地制备聚氨酯道碴道床。

发明概述

为此，本发明目的之一是提供一种能快速浇注聚氨酯反应体系的聚氨酯发泡装置。

根据本发明的一个实施方式，本发明提供一种聚氨酯发泡装置，所述聚氨酯发泡装置包括：

一个混合输出装置，用于将聚氨酯反应成分混合为聚氨酯反应体系，并输出所述聚氨酯反应体系，和

一个分流浇注装置，所述分流浇注装置包括一个主管和至少两个支管，所述主管与所述混合输出装置连接以将所述聚氨酯反应体系传送至所述支管，所述支管与所述主管连通，以分流浇注所述聚氨酯反应体系。

在本发明一个实施方式中，分流浇注装置的主管使用可拆卸的连接方式与混合输出装置连接。优选地，分流浇注装置的主管使用螺纹连接、承插连接、卡箍连接或自锁连接的方式与混合输出装置连接。更优选地，分流浇注装置的主管使用自锁连接方式与混合输出装置连接。

在另一个优选的实施方式中，本发明分流浇注装置的支管为直管、直角弯管结构或半n型结构。优选地，各个支管以主管中心线为轴呈放射状均匀分布。更优选地，各个支管出口端之间的距离为23-31厘米。

在又一个实施方式中，分流浇注装置的支管中的出口端连接至少两个再分流管。优选地，所述再分流管的出口端之间的距离为23-31厘米。再分流管可以使用与支管相同的结构。

在还一个实施方式中，所述主管上还设置了一个进气管，用于向所述分流浇注装置中通入高压气体以清所述分流浇注装置中残留的聚氨酯反应体系或聚氨酯反应体系发泡形成的泡沫。

本发明目的之一在于提供了将所述聚氨酯发泡装置用于制备聚氨酯道碴道床的用途。

本发明目的之一在于提供一种制备聚氨酯道碴道床方法，该方法包括：

获得一段铺设有道碴的道床；和

使用上述聚氨酯发泡装置将聚氨酯反应体系浇注到道碴中发泡，与道碴形成聚氨酯道碴道床。