CN101509216A - 高弹减振铁垫板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高弹减振铁垫板，用于无碴轨道工程中钢轨下，且固定在混凝土道床上。包括底座(1)、橡胶圈(2)和承轨板(3)三部分，所述底座(1)和承轨板(3)材料均为铸铁，所述底座(1)外形呈方块状，底座(1)中央竖向开设有一倒置的椭圆台状通孔(1.1)，承轨板(3)置于所述椭圆台状通孔(1.1)，所述橡胶圈(2)由橡胶圈(2.1)、底垫圈(2.2)和橡胶垫块(2.3)三部分组成，所述底垫圈(2.2)自所述橡胶圈(2.1)底缘向橡胶圈(2.1)的中心延伸设置成椭圆型，所述橡胶垫块(2.3)自所述底垫圈(2.2)的长轴端向底垫圈(2.2)的中心延伸设置成块状。本发明高弹减振铁垫板动态性能好、使用寿命长。

Description

高弹减振铁垫板
(一)技术领域
本发明涉及一种轨道交通用轨道扣件。特别是涉及一种轨道交通用减振垫。用于无碴轨道(Non Ballasttrack)工程中钢轨下，且固定在混凝土道床上。属减振制品技术领域。
(二)背景技术
目前厂家生产的轨道交通用弹性减振垫板有两种结构形式：一种是纯剪切型弹性铁垫板，通常为椭圆型外观，由一个橡胶圈、一个承轨板(承轨板)和一个底座(底座)胶结组成。它是利用橡胶圈的剪切变形来提供减振垫板的弹性变形；另一种为纯压缩型弹性铁垫板，通常为方型外观，由底部若干橡胶块、承轨板和底座胶结组成。它是利用橡胶块的压缩变形来提供减振垫板的弹性变形。前者虽然动态性能较好，但投入使用后由于橡胶圈承受了较大的交变应力，性能衰减幅度很快，导致无法满足轨道交通的长期使用要求；后者虽然使用寿命较长，但由于结构所限只能利用橡胶块产生压缩变形，动态性能不佳，减振效果差一些，因此这两种产品各有优缺点。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服上述两种减振垫板的不足，提供一种动态性能好、使用寿命长的高弹减振铁垫板。
本发明的目的是这样实现的：一种高弹减振铁垫板，其特征在于所述铁垫板包括底座、橡胶圈和承轨板三部分，所述底座和承轨板材料均为铸铁，所述底座外形呈方块状，底座中央竖向开设有一倒置的椭圆台状通孔，相应于该椭圆台状通孔，所述承轨板外缘呈与之相对应的椭圆台状，所述承轨板置于所述椭圆台状通孔，所述橡胶圈由橡胶圈、底垫圈和橡胶垫块三部分组成，所述橡胶圈的外缘形状与所述椭圆台状通孔的形状相配合，橡胶圈的内缘形状与所述承轨板外缘的形状相配合，所述底垫圈自所述橡胶圈底缘向橡胶圈的中心延伸设置成椭圆型，所述橡胶垫块自所述底垫圈的长轴端向底垫圈的中心延伸设置成块状，所述橡胶垫块底端面被若干横向和纵向沟槽分割成若干块，所述底垫圈的底部比橡胶垫块的底部高，所述橡胶圈的橡胶筒嵌置于所述底座的椭圆台状通孔孔壁与承轨板的外缘之间，所述橡胶圈的底垫圈和橡胶垫块垫置于所述承轨板的底部，所述橡胶垫块的顶部与所述承轨板的底部相接触，橡胶垫块的底部与所述底座的底部置于同一水平面上。
本发明高弹减振铁垫板，所述的垫板底部设置有限位功能，这个功能是这样实现的：橡胶筒的底缘向其中心延伸出来的底垫圈底部比起压缩作用的橡胶垫块底部高一些，这样当橡胶筒剪切变形到一定程度，底垫圈加入压缩变形，使橡胶与混凝土道床的接触面积增大，应力-应变曲线出现拐点，刚度大为增加，从而实现限位功能。
与现有弹性减振垫板相比，本发明具有如下优点：
1、结合了两种有不同减振机理的弹性铁垫板结构特点，在减振过程中，既有带沟槽的橡胶垫块的压缩变形也有橡胶筒的剪切变形的参与，因此动态性能和疲劳寿命得到兼顾。
2、采取底垫圈进行限位，杜绝在线路运行过程中可能出现的大变形导致的弹性减振垫板性能衰减的问题。
3、由于橡胶垫块压缩变形的参与，橡胶垫块的硬度降低即可达到产品需要的刚度，邵尔A型硬度由原来的65～75度落在了45～65度通常的减振橡胶硬度的范围内，有利于橡胶的配方设计和性能的改进，通过调整配方，可以达到与纯剪切一样的动态性能和减振效果。
4、基于上述同样的原因，由于橡胶垫块压缩变形的参与，使所述胶料的硬度适当调高即可扩大产品的应用范围，使用在大荷载线路的情况，如增加胶料硬度后高弹减振铁垫板的刚度增加，可使用在时速250km/h的城际铁路上，而原来只有压缩型弹性铁垫板才有可能实现。
5、本发明充分考虑了椭圆型和方型弹性铁垫板的外形结构，椭圆型结构的优点是橡胶圈在变形过程中不会出现局部明显应力集中现象，而方型结构优点是底部橡胶块在变形过程中稳定性好，有利于保持轨道结构的稳定，这是很重要的一点。因此本发明采用类似椭圆和方型的结构，兼顾了变形稳定性和防止应力集中的问题。
6、本发明虽然在结构和原理上有很大突破，但并没有改变弹性铁垫板的加工工艺，因此工艺实现难度不变。
(四)附图说明
图1为本发明高弹减振铁垫板的俯视图。
图2为图1的A-A剖示图。
图3为本发明高弹减振铁垫板的仰视图。
图中：底座  1、橡胶圈  2、承轨板  3、椭圆台状通孔  1.1、橡胶筒  2.1、底垫圈  2.2、橡胶垫块  2.3、沟槽  2.3.1。
(五)具体实施方式
参见图1～3，本发明涉及的高弹减振铁垫板，主要由底座1、橡胶圈2和承轨板3三部分组成。所述底座1和承轨板3材料均为铸铁。
所述底座1外形呈方块状，底座1中央竖向开设有一椭圆台状通孔1.1，该椭圆台状通孔1.1顶端尺寸大，底端尺寸小。相应于该椭圆台状通孔1.1，所述承轨板3外缘呈与之相对应的椭圆台状，所述承轨板3置于所述椭圆台状通孔1.1。所述橡胶圈2由橡胶圈2.1、底垫圈2.2和橡胶垫块2.3三部分组成。所述橡胶圈2.1的外缘形状与所述椭圆台状通孔1.1的形状相配合，橡胶圈2.1的内缘形状与所述承轨板3外缘的形状相配合，所述底垫圈2.2自所述橡胶圈2.1底缘向橡胶圈2.1的中心延伸设置成椭圆型，所述橡胶垫块2.3自所述底垫圈2.2的长轴端向底垫圈2.2的中心延伸设置成块状，所述橡胶垫块2.3底端面被若干横向和纵向沟槽2.3.1分割成若干块，所述底垫圈2.2的底部比橡胶垫块2.3的底部高，所述橡胶圈2的橡胶筒2.1嵌置于所述底座1的椭圆台状通孔1.1孔壁与承轨板3的外缘之间，所述橡胶圈2的底垫圈2.2和橡胶垫块2.3垫置于所述承轨板3的底部，所述橡胶垫块2.3的顶部与所述承轨板3的底部相接触，橡胶垫块2.3的底部与所述底座1的底部置于同一水平面上。
本发明“高弹减振铁垫板”的含义是可比常规的弹性铁垫板特别是纯剪切型弹性铁垫板提供更大更好的弹性，总变形量可从4mm变为7mm，从而实现更好的减振效果，同时减小了性能衰减幅度，延长了弹性铁垫板的使用寿命。

Claims (1)

1、一种高弹减振铁垫板，其特征在于所述铁垫板包括底座(1)、橡胶圈(2)和承轨板(3)三部分，所述底座(1)和承轨板(3)材料均为铸铁，所述底座(1)外形呈方块状，底座(1)中央竖向开设有一倒置的椭圆台状通孔(1.1)，相应于该椭圆台状通孔(1.1)，所述承轨板(3)外缘呈与之相对应的椭圆台状，所述承轨板(3)置于所述椭圆台状通孔(1.1)，所述橡胶圈(2)由橡胶圈(2.1)、底垫圈(2.2)和橡胶垫块(2.3)三部分组成，所述橡胶圈(2.1)的外缘形状与所述椭圆台状通孔(1.1)的形状相配合，橡胶圈(2.1)的内缘形状与所述承轨板(3)外缘的形状相配合，所述底垫圈(2.2)自所述橡胶圈(2.1)底缘向橡胶圈(2.1)的中心延伸设置成椭圆型，所述橡胶垫块(2.3)自所述底垫圈(2.2)的长轴端向底垫圈(2.2)的中心延伸设置成块状，所述橡胶垫块(2.3)底端面被若干横向和纵向沟槽(2.3.1)分割成若干块，所述底垫圈(2.2)的底部比橡胶垫块(2.3)的底部高，所述橡胶圈(2)的橡胶筒(2.1)嵌置于所述底座(1)的椭圆台状通孔(1.1)孔壁与承轨板(3)的外缘之间，所述橡胶圈(2)的底垫圈(2.2)和橡胶垫块(2.3)垫置于所述承轨板(3)的底部，所述橡胶垫块(2.3)的顶部与所述承轨板(3)的底部相接触，橡胶垫块(2.3)的底部与所述底座(1)的底部置于同一水平面上。
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