CN106758567B - 一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及隔振垫技术领域，尤其是一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫，包括弹性隔振垫本体，弹性隔振垫本体设置在用于安装隔振垫的底座铁垫板上，且底座铁垫板上设置有与弹性隔振垫本体相匹配的预留槽，弹性隔振垫本体是由多个橡胶圆台、橡胶平板和两层增强纤维层组成，多个所述橡胶圆台分布在橡胶平板的两侧，两层所述增强纤维层设置在橡胶平板与橡胶圆台的之间。本发明的橡胶垫刚度曲线会发生突变而增大，这种刚度剧增的性能有利于安全保护，而橡胶圆台侧面相互挤压的反弹力可在列车载荷下降后提高凸台的快速回复能力，可提高橡胶垫的疲劳寿命性能，具备良好的隔振能力。

Description

一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫
技术领域
本发明涉及隔振垫技术领域，尤其涉及一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫。
背景技术
在地铁车辆段的盖上进行上盖物业开发时需解决地铁运营所致的振动与噪声污染问题，一种有效的治理措施是对轨道进行振动治理，即将库内普通扣件更换为具有较好隔振能力的减振扣件。
由于在库内运行的列车不仅速度低，而且是空载，因此库内线一般都采用50Kg/m的钢轨，且不作无缝处理，而所用扣件为轻质小巧的DJK5-1或I型扣件，对应的轨枕也很小巧。
目前已有的减振扣件几乎都是用于正线。在正线上运行的列车不仅速度高，且载荷大，因此正线一般都采用60Kg/m的无缝钢轨，所用扣件及其轨枕的几何外形都较大且敦实。因此，这些适于正线的减振扣件是无法直接替换库内的普通扣件，具体表现为：减振扣件和库内轨枕的锚固螺栓孔不匹配，无法安装；减振扣件比库内轨枕大，会出现悬空状态；减振扣件厚度大，会让库内线被抬高，而轨顶标高是供电等系统的设计基准高度，它的改变会引发一系列的调整内容。
因此，解决库内线扣件更换问题只有两种方法，一为对已有的减振扣件进行缩小设计，二为直接依据库内线轨枕预留的安装条件和扣件高度限制进行全新的减振扣件设计。
橡胶隔振垫是减振扣件的核心元件，它决定了扣件的隔振能力、行车安全性、扣件的疲劳寿命和使用年限。如何在这个独特的预留空间限制下设计出满足设计指标的橡胶垫就成为了一个难题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫，包括弹性隔振垫本体，弹性隔振垫本体设置在用于安装隔振垫的底座铁垫板上，且底座铁垫板上设置有与弹性隔振垫本体相匹配的预留槽，弹性隔振垫本体是由多个橡胶圆台、橡胶平板和两层增强纤维层组成，多个所述橡胶圆台分布在橡胶平板的两侧，两层所述增强纤维层设置在橡胶平板与橡胶圆台的之间，橡胶圆台由80个橡胶小圆台、4个橡胶大圆台、橡胶平板和2层增强纤维层组成，所述橡胶小圆台分为两组，且每组所述橡胶小圆台具体为40个，其中，40个所述橡胶小圆台按阵列密排方式分布在橡胶平板一侧，另外40个对称地分布在橡胶平板的另一侧，4个所述橡胶大圆台对称分布在橡胶平板的外凸处，橡胶圆台采用邵氏硬度为50的天然橡胶，而橡胶平板采用邵氏硬度不低于70的天然橡胶或合成橡胶，增强纤维层是由编织布所组成，分别放置在橡胶平板的两个端面里，即紧靠表面而不外漏。
优选的，橡胶圆台由6个橡胶小圆台与36个橡胶大圆台组成，所述橡胶小圆台与橡胶大圆台分为两组，且每组橡胶小圆台具体为3个，每组橡胶大圆台具体为18个，其中，3个橡胶小圆台在居中位置按密排方式分布在橡胶平板一侧，另外3个橡胶小圆台对称地分布在橡胶平板的另一侧，18个橡胶大圆台在橡胶小圆台周围按密排方式分布在橡胶平板一侧，另外18个橡胶大圆台对称地分布在橡胶平板的另一侧。
优选的，所述小圆台的底面半径为11-12mm，顶面半径为7-8mm，高度为7-8mm；大圆台的底面半径为17-18mm，顶面半径为10-11mm，高度为7-8mm；橡胶平板的厚度为11-12mm。
本发明提出的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫，有益效果在于：
1、在列车载荷正常工作范围内，可充分发挥橡胶圆台的低刚度特性，具备良好的隔振能力；
2、在列车载荷超过正常工作范围后，橡胶圆台侧面之间会出现相互挤压现象，橡胶垫的刚度曲线会发生突变而增大，这种刚度剧增的性能有利于安全保护，而橡胶圆台侧面相互挤压的反弹力可在列车载荷下降后提高凸台的快速回复能力，可提高橡胶垫的疲劳寿命性能；
3、当出现极端载荷时，整个隔振垫会被压成一个平板，这时隔振垫的刚度曲线会再一次发生突变而剧增，成为类似于无任何空间结构形式的弹性平板，这对极端载荷下的行车安全保护极为有利；
4、在列车载荷超过正常工作范围，且在出现极端载荷之前，凸台变形量和凸台高度的比值较低，也有助于提高隔振垫的疲劳寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫的平面结构示意图；
图3为本发明提出的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫的剖面结构示意图；
图4为本发明提出的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫另一种实施方式的整体结构示意图；
图5为本发明提出的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫另一种实施方式的平面结构示意图；
图6为本发明提出的减振扣件结构示意图。
图中：1橡胶大圆台，2橡胶小圆台，3橡胶平板，4增强纤维层，5底座铁垫板，51预留槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
参照图1、图2、图3与图6所示，一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫，包括弹性隔振垫本体，弹性隔振垫本体设置在用于安装隔振垫的底座铁垫板5上，且底座铁垫板5上设置有与弹性隔振垫本体相匹配的预留槽51，弹性隔振垫本体是由多个橡胶圆台、橡胶平板3和两层增强纤维层4组成，增强纤维层4是由编织布所组成，分别放置在橡胶平板3的两个端面里，即紧靠表面而不外漏，增强纤维层4需具有较好的抗拉伸属性，它能同时约束橡胶圆台底面的平面拉伸变形，也约束着橡胶平板3的平面变形，对于提高橡胶圆台和橡胶平板3的抗压承载能力具有重要作用，橡胶圆台采用邵氏硬度为50的天然橡胶，橡胶平板3的厚度为11-12mm，橡胶平板3采用邵氏硬度不低于70的天然橡胶或合成橡胶，橡胶平板3连接着各个橡胶圆台，使其成为一体，在列车极端载荷下，整个空间结构被压成平板或近似平板后，它的厚度和刚度是确保列车安全的重要保障。
多个橡胶圆台分布在橡胶平板3的两侧，两层增强纤维层4设置在橡胶平板3与橡胶圆台的之间，针对0.6m轨枕间距，橡胶圆台由80个橡胶小圆台2、4个橡胶大圆台1组成，橡胶小圆台2分为两组，且每组橡胶小圆台2具体为40个，橡胶小圆台2的底面半径为11-12mm，顶面半径为7-8mm，高度为7-8mm；其中，40个橡胶小圆台2按阵列密排方式分布在橡胶平板3一侧，另外40个对称地分布在橡胶平板3的另一侧，4个橡胶大圆台1对称分布在橡胶平板3的外凸处，橡胶大圆台1的底面半径为17-18mm，顶面半径为10-11mm，高度为7-8mm。
参照图4、图5，作为本发明的另一优选实施例，与上一实施例唯一的区别在于针对1.4m轨枕间距，橡胶圆台由6个橡胶小圆台2与36个橡胶大圆台1组成，橡胶小圆台2与橡胶大圆台1分为两组，且每组橡胶小圆台2具体为3个每组橡胶大圆台1具体为18个，其中，3个橡胶小圆台2在居中位置按密排方式分布在橡胶平板3一侧，另外3个橡胶小圆台2对称地分布在橡胶平板3的另一侧，18个橡胶大圆台1在橡胶小圆台2周围按密排方式分布在橡胶平板3一侧，另外18个橡胶大圆台1对称地分布在橡胶平板3的另一侧。
本发明提供的橡胶隔振垫，结构设计合理，不仅满足JT-KJ-1A型扣件预留的空间尺寸限制，而且能同时兼顾减振扣件的隔振性能、行车安全性和橡胶的疲劳寿命。

Claims (3)

1.一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫，其特征在于：包括弹性隔振垫本体，弹性隔振垫本体设置在用于安装隔振垫的底座铁垫板(5)上，且底座铁垫板(5)上设置有与弹性隔振垫本体相匹配的预留槽(51)，弹性隔振垫本体是由多个橡胶圆台、橡胶平板(3)和两层增强纤维层(4)组成，多个所述橡胶圆台分布在橡胶平板(3)的两侧，两层所述增强纤维层(4)设置在橡胶平板(3)与橡胶圆台的之间，橡胶圆台由80个橡胶小圆台(2)、4个橡胶大圆台(1)组成，所述橡胶小圆台(2)分为两组，且每组所述橡胶小圆台(2)具体为40个，其中，40个所述橡胶小圆台(2)按阵列密排方式分布在橡胶平板(3)一侧，另外40个对称地分布在橡胶平板(3)的另一侧，4个所述橡胶大圆台(1)对称分布在橡胶平板(3)的外凸处，橡胶圆台采用邵氏硬度为50的天然橡胶，而橡胶平板(3)采用邵氏硬度不低于70的天然橡胶或合成橡胶，增强纤维层(4)是由编织布所组成，分别放置在橡胶平板(3)的两个端面里，即紧靠表面而不外漏。
2.根据权利要求1所述的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫，其特征在于，橡胶圆台由6个橡胶小圆台(2)与36个橡胶大圆台(1)组成，所述橡胶小圆台(2)与橡胶大圆台(1)分为两组，且每组橡胶小圆台(2)具体为3个，每组橡胶大圆台(1)具体为18个，其中，3个橡胶小圆台(2)在居中位置按密排方式分布在橡胶平板(3)一侧，另外3个橡胶小圆台(2)对称地分布在橡胶平板(3)的另一侧，18个橡胶大圆台(1)在橡胶小圆台(2)周围按密排方式分布在橡胶平板(3)一侧，另外18个橡胶大圆台(1)对称地分布在橡胶平板(3)的另一侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢轨减振扣件用的弹性隔振垫，其特征在于，所述橡胶小圆台(2)的底面半径为11-12mm，顶面半径为7-8mm，高度为7-8mm；橡胶大圆台(1)的底面半径为17-18mm，顶面半径为10-11mm，高度为7-8mm；橡胶平板(3)的厚度为11-12mm。
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