CN109680565A - 一种高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，属于无砟轨道扣件技术领域。本发明整体为一个上下表面均带有凹槽的扁平长方体，长宽高尺寸为，橡胶垫板的长边所在方向为钢轨纵向，也即列车前进方向，上表面为与钢轨接触的表面，下表面为与轨枕接触的表面。本发明改进橡胶垫板的连续性结构，改善橡胶垫板力传递的连续性，从而改善橡胶垫板垫板的力学性能，除增加橡胶垫板本身疲劳寿命外，还能增加轨下结构的弹性，改善轨道结构的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，属于无砟轨道扣件技术领域。
背景技术
扣件是高速铁路无砟轨道结构的核心技术之一，轨下橡胶垫板是扣件的关键部位之一，但目前国内高速铁路扣件橡胶垫板的实际使用寿命基本达不到其设计使用寿命，扣件系统中的橡胶垫板的疲劳磨损及老化一直是高速铁路无砟轨道结构养护中突出的及亟需解决的难题之一。列车运行导致钢轨对橡胶垫板弹压时，橡胶垫板在连接处、与钢轨接触外缘往往先于其它部分发生疲劳破坏，究原因，力传递的在橡胶垫板在连接处、橡胶垫板与钢轨接触外缘会发生突变，而现有橡胶垫板在力突变处的连接存在不连续的情况，易导致橡胶垫板在连接处发生疲劳破坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，用于解决现有橡胶垫板在力突变处的连接存在不连续的情况，易导致橡胶垫板在连接处发生疲劳破坏的问题；本发明橡胶垫板直线段之间采用弧线连接，改进橡胶垫板的连续性结构，改善橡胶垫板力传递的连续性，改善橡胶垫板垫板的力学性能，增加橡胶垫板疲劳寿命，还能增加轨下结构的弹性，从而改善轨道结构的力学性能。
本发明技术方案是：一种高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，橡胶垫板整体为一个上下表面均带有凹槽的扁平长方体，长宽高尺寸为，橡胶垫板的长边所在方向为钢轨纵向，也即列车前进方向，上表面为与钢轨接触的表面，下表面为与轨枕接触的表面。
进一步地，所述橡胶垫板的上表面长度方向两长边中各掏空一长方体，尺寸为，该掏空体每个平面的长与宽用一半径为2mm的圆弧连接。
进一步地，所述橡胶垫板每个平面的宽与高用半径为2mm的圆弧连接。
进一步地，所述橡胶垫板上表面沿纵向布满7道凹槽，最外侧凹槽距橡胶垫板纵向最外缘30mm，距掏空体纵向内缘17mm，凹槽中心之间相距18mm。
进一步地，所述橡胶垫板下表面沿纵向布满8道凹槽，最外侧凹槽距橡胶垫板纵向最外缘21mm，距掏空体纵向内缘8mm，凹槽中心之间相距18mm。
进一步地，所述橡胶垫板上表面凹槽断面形状为一上大下小梯形加一半圆构成，上大下小梯形的上底宽4.5mm，下底宽3.5mm，高4.67mm，半圆弧半径2.33mm，凹槽总深5.5mm。
进一步地，所述橡胶垫板下表面凹槽与上表面凹槽形状相同，将上表面凹槽旋转180度即为下表面凹槽断面形状。
进一步地，所述橡胶垫板，组成材料为氯丁、顺丁或天然橡胶。
进一步地，所述橡胶垫板材料满足如下物理力学性能：邵尔A型硬度78~82；静刚度55~80kN/mm；拉伸强度不小于12.5MPa；拉断伸长率不小于250%；200%定拉伸应力不小于9.5MPa；24小时条件下压缩变形不大于25%。
本发明的有益效果是：本发明改进橡胶垫板的连续性结构，改善橡胶垫板力传递的连续性，从而改善橡胶垫板垫板的力学性能，除增加橡胶垫板本身疲劳寿命外，还能增加轨下结构的弹性，改善轨道结构的力学性能。同时该橡胶垫板与扣件系统其它部分采用可拆卸式设计，当橡胶垫板发生磨损甚至破坏时，可在不改变扣件其它部分的情况下对其进行更换，从而降低成本。
附图说明
图1是本发明橡胶垫板俯视图；
图2是本发明橡胶垫板A－A截面断面图；
图3是本发明上下表面凹槽断面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-3所示，一种高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，橡胶垫板整体为一个上下表面均带有凹槽的扁平长方体，长宽高尺寸为（长的尺寸范围为167-169mm，宽的尺寸范围为167-169mm，高的尺寸范围为14-14.5mm，在此长宽高尺寸范围内进行任意取值的搭配，如：167mm×167mm×14mm，169 mm×169mm×14.5mm，168mm×168mm×14.2mm），橡胶垫板的长边所在方向为钢轨纵向，也即列车前进方向，上表面为与钢轨接触的表面，下表面为与轨枕接触的表面。见图1~图2。
进一步地，所述橡胶垫板的上表面长度方向两长边中各掏空一长方体，尺寸为（长的尺寸范围为113-114.5mm，宽的尺寸范围为12.5-13.5mm，高的尺寸范围为11-11.4mm，在此长宽高尺寸范围内进行任意取值的搭配，如：113mm×12.5mm×11mm，114.5 mm×13.5mm×11.4mm，114mm×13mm×11.2mm），该掏空体每个平面的长与宽用一半径为2mm的圆弧连接。见图1~图2。
进一步地，所述橡胶垫板每个平面的宽与高用半径为2mm的圆弧连接。见图2。
进一步地，所述橡胶垫板上表面沿纵向布满7道凹槽，最外侧凹槽距橡胶垫板纵向最外缘30mm，距掏空体纵向内缘17mm，凹槽中心之间相距18mm。见图1~图2。
进一步地，所述橡胶垫板下表面沿纵向布满8道凹槽，最外侧凹槽距橡胶垫板纵向最外缘21mm，距掏空体纵向内缘8mm，凹槽中心之间相距18mm。见图1~图2。
进一步地，所述橡胶垫板上表面凹槽断面形状为一上大下小梯形加一半圆构成，上大下小梯形的上底宽4.5mm，下底宽3.5mm，高4.67mm，半圆弧半径2.33mm，凹槽总深5.5mm。见图1~图3。
进一步地，所述橡胶垫板下表面凹槽与上表面凹槽形状相同，将上表面凹槽旋转180度即为下表面凹槽断面形状。见图1~图3。
进一步地，所述橡胶垫板，组成材料为氯丁、顺丁或天然橡胶。
进一步地，所述橡胶垫板材料满足如下物理力学性能：邵尔A型硬度78~82；静刚度55~80kN/mm；拉伸强度不小于12.5MPa；拉断伸长率不小于250%；200%定拉伸应力不小于9.5MPa；24小时条件下压缩变形不大于25%。
本发明涉及的橡胶垫板通过改善其与钢轨及轨下结构接触的边界条件及内部力的传导条件，从而延长疲劳寿命，同时，在保留扣件系统其它部件的条件下该橡胶垫板可随时进行更换，从而轨道结构维修养护降低成本。
本发明着重改善橡胶垫板连接处的连续性，从而降低连接处受力突变的机率，达到延长疲劳寿命的目的。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：橡胶垫板整体为一个上下表面均带有凹槽的扁平长方体，长宽高尺寸为，橡胶垫板的长边所在方向为钢轨纵向，也即列车前进方向，上表面为与钢轨接触的表面，下表面为与轨枕接触的表面。
2.根据权利要求1所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板的上表面长度方向两长边中各掏空一长方体，尺寸为，该掏空体每个平面的长与宽用一半径为2mm的圆弧连接。
3.根据权利要求1所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板每个平面的宽与高用半径为2mm的圆弧连接。
4.根据权利要求2所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板上表面沿纵向布满7道凹槽，最外侧凹槽距橡胶垫板纵向最外缘30mm，距掏空体纵向内缘17mm，凹槽中心之间相距18mm。
5.根据权利要求2所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板下表面沿纵向布满8道凹槽，最外侧凹槽距橡胶垫板纵向最外缘21mm，距掏空体纵向内缘8mm，凹槽中心之间相距18mm。
6.根据权利要求1所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板上表面凹槽断面形状为一上大下小梯形加一半圆构成，上大下小梯形的上底宽4.5mm，下底宽3.5mm，高4.67mm，半圆弧半径2.33mm，凹槽总深5.5mm。
7.根据权利要求6所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板下表面凹槽与上表面凹槽形状相同，将上表面凹槽旋转180度即为下表面凹槽断面形状。
8.根据权利要求1所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板，组成材料为氯丁、顺丁或天然橡胶。
9.根据权利要求1所述的高速铁路无砟轨道扣件中的橡胶垫板，其特征在于：所述橡胶垫板材料满足如下物理力学性能：邵尔A型硬度78~82；静刚度55~80kN/mm；拉伸强度不小于12.5MPa；拉断伸长率不小于250%；200%定拉伸应力不小于9.5MPa；24小时条件下压缩变形不大于25%。
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