CN109790690A - 用于铁轨紧固组件的衬垫 - Google Patents

Abstract

一种用于铁轨紧固组件的衬垫，该衬垫配置为布置在轨道和底层路基(例如，板式轨道或者轨枕)之间，其中该衬垫的横截面包括：第二弹性层，其配置为面对铁轨；中间刚性层；以及第一弹性层，其配置为面对底层路基。刚性层设置在第一弹性层和第二弹性层之间，并且与第一弹性层和第二弹性层一体地形成。衬垫的边缘包括至少一个耳部，该至少一个耳部延伸超过衬垫的中心区域，刚性层延伸到耳部内，耳部配置为抵抗轨道滚动。

Description

用于铁轨紧固组件的衬垫

技术领域

本发明涉及一种用于铁轨紧固组件的衬垫。

背景技术

在铁路轨道紧固应用中，与轨道紧固相关的重要参数是轨道紧固的垂直刚度。在某些情况下，希望轨道紧固件具有低刚度，例如可以降低振动或噪音。在板式轨道应用(即没有道渣的应用)中特别如此，因为没有道渣来提供额外的弹性。

轨道紧固组件通常包括设置在轨道和底层路基(例如平板或轨枕)之间的弹性轨道衬垫。可以降低这种轨道衬垫的刚度，以提供更加柔软的轨道紧固件。然而，随着衬垫刚度的降低，响应于斜向荷载而产生的不期望的轨道滚动量会增加。轨道滚动的问题在于它可以改变车轮和轨道之间的临界接触的位置，并且导致车辆转向特性劣化。作为结果，列车可能从一侧向另一侧倾斜或在轨道上施加过大的力。

为了获得较低的垂直刚度，可以将基板引入紧固系统中。这样的基板可以分散载荷，并且更好地抵抗导致轨道滚动的力矩。然而，引入基板显着地增加了轨道紧固系统的成本和重量，例如由于增加了基板和安装在基板下方的较大的基板衬垫。具有这样的基板的轨道紧固系统也变得更加复杂，具有更多的部件。

因此，需要一种能够无需昂贵的或重型的基板就可以提供低刚度的轨道紧固组件。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于铁轨紧固组件的衬垫，该衬垫配置为布置在轨道和底层路基之间，其中该衬垫的横截面包括：

刚性层；和

第一弹性层，其配置为面对(例如，接触)底层路基，

其中刚性层与第一弹性层一体地形成。

衬垫的边缘可包括(例如，形成)至少一个耳部(例如凸耳或凸起部)，该至少一个耳部延伸超过衬垫的中心区域(例如，在与衬垫大致相同的平面上)。刚性层可以延伸到耳部内。耳部可以配置为抵抗轨道滚动。

衬垫还可包括第二弹性层，该第二弹性层配置为面对铁轨。刚性层可以设置在第一弹性层和第二弹性层之间。刚性层可以与第一弹性层和第二弹性层一体地形成。

这种衬垫可以有利地结合先前提出的基板衬垫、基板和轨道衬垫的功能。因此，这种衬垫比传统的基板组件更便宜和更简单，这可能是必要的。此外，根据本发明的衬垫可以表现得更像基板，因此允许标准组件中的较软衬垫。特别地，根据本发明的衬垫可以降低与软轨道衬垫相关联的轨道滚动量。

刚性层可以被封装(例如，大致地或完全地封装)在第一弹性层和第二弹性层内。

第一弹性层和第二弹性层中的至少一个可以在刚性层的一个或多个边缘上延伸。例如，在未设置第二弹性层的情况下，第一弹性层可以在刚性层的一个或多个边缘上(例如，在刚性层的一个或多个边缘的旁边)延伸，例如使得刚性层嵌入在第一弹性层中。在设置有第二弹性层的情况下，第一弹性层和第二弹性层可以在刚性层的所述边缘连接，例如以便封装刚性层。

第一弹性层和第二弹性层可以彼此为一体的。第一弹性层和第二弹性层可以由相同的材料制成。

第一弹性层和第二弹性层可以在未设置刚性层的一个或多个横截面连接，例如在衬垫的边缘和/或远离衬垫的边缘的其他区域连接。

刚性层可以嵌入到第一弹性层中。第一弹性层和刚性层可以模制在一起。第一弹性层和第二弹性层可以模制在刚性层周围。附加地或可选地，第一弹性层和/或第二弹性层可以粘合到刚性层。

至少刚性层的尺寸可以设计为延伸超过轨道的基部(例如，支腿)的宽度。例如，刚性层可以比特定的标准轨道(例如欧洲标准(European standard)EN13674中所陈述的标准轨道)宽。具体地，刚性层可以比标准轨道轮廓60E1宽，该标准轨道轮廓60E1具有150mm的支腿宽度。刚性层可以在紧固组件的锚固装置之间延伸。

刚性层可包括彼此间隔开(例如，横向地间隔开)的第一刚性层部分和第二刚性层部分。(横向的间隔可以在与轨道的纵向轴线相同的方向上。)第一刚性层部分和第二刚性层部分可以彼此分开，以便形成不连续的部分。换句话说，第一刚性层部分和第二刚性层部分之间的空间中(在这里，由于存在定位相应的轨道夹具的锚定装置，所以刚性层不会凸出超过轨道宽度)可以不存在刚性层。可选地，第一刚性层部分和第二刚性层部分可以通过连接部分连接。在任一种情况下，第一刚性层部分和第二刚性层部分可以设置在跨越衬垫的厚度的相同的中间位置。

第一刚性层部分和第二刚性层部分可以是细长的，例如形成为条带状。第一刚性层部分和第二刚性层部分可以在大致相同的方向上延伸。第一刚性层部分和第二刚性层部分可以在衬垫的纵向方向上延伸，例如在垂直于第一刚性层部分和第二刚性层部分之间的横向间隔的方向上延伸。(因此，衬垫的纵向方向可以垂直于轨道的纵向轴线。)

刚性层可以通过向外延伸超过轨道支腿来降低轨道滚动。因此，通过设置第一刚性层部分和第二刚性层部分，其中在第一刚性层部分和第二刚性层部分之间的空间中不存在刚性层，可以降低成本并获得相同的效果。

衬垫的边缘和相对的边缘可各自包括至少一个延伸超过衬垫的中心区域的耳部。例如，边缘和相对的边缘可各自包括一个耳部。耳部可以是对角地相对的，例如彼此偏置的。

衬垫的至少一个边缘可以具有一对间隔开(例如，横向地间隔开)的耳部，该一对间隔开的耳部延伸超过衬垫的中心区域。具体地，衬垫的相对边缘可各自包括一对间隔开的耳部，该一对间隔开的耳部延伸超过衬垫的中心区域。耳部可以在衬垫的纵向方向(例如，垂直于轨道纵向轴线的方向)上延伸。

刚性层可以延伸到耳部内，具体地，第一刚性层部分和第二刚性层部分可以延伸到相应的耳部内。第一刚性层部分和第二刚性层部分可以向外几乎延伸到耳部的端部，例如，使得对于轨道滚动的抵抗力可以最大化。第一刚性层部分和第二刚性层部分中的每一个都可以在所述相对的边缘之间延伸。

耳部可包括第一弹性层。耳部可包括第二弹性层。

衬垫可以是例如关于衬垫的横向轴线不对称的，在安装时，该横向轴线可以平行于轨道的纵向轴线。在相对的边缘中的其中一个上的耳部或耳部对可以比在相对的边缘中的另一个上的耳部或耳部对从中心区域延伸得更远。例如，较长的耳部可以设置在衬垫的轨外侧，较短的耳部可以在衬垫的轨距侧。

在相对的边缘中的其中一个上的耳部或耳部对可以比在相对的边缘中的另一个上的耳部或耳部对更宽(例如，在衬垫的横向方向上)。例如，较宽的耳部可以设置在衬垫的轨外侧，较窄的耳部可以设置在衬垫的轨距侧。较长和较宽的耳部可以设置在衬垫的相同侧。较长和/或较宽的耳部可以更有效地抵抗轨道滚动，因此它们可以设置在衬垫的轨外侧，因为这里是可以引导最大的向下的力的位置。可以调节耳部的长度和/或宽度，以适应所期望的刚度。

中心区域可以是梯形的。例如，其中一个耳部或耳部对从其中延伸出的中心区域的宽度(例如，边缘)比另一个耳部或耳部对从其中延伸出的中心区域的相对的宽度(例如，边缘)更宽。较宽的中心区域宽度可以具有较长和/或较宽的耳部。

中心区域的尺寸可以设计为宽度与轨道(例如，上述的标准轨道)的基部(例如，支腿)的宽度大致相同。耳部可以延伸超过轨道基部。

该耳部或每个耳部都可以配置为在形成紧固组件的一部分的锚固装置旁边延伸。一对耳部或每对耳部都可以配置为在形成紧固组件的一部分的锚固装置的任一侧延伸。一对耳部或每对耳部中的耳部可配置为在锚固装置的旁边(特别是在轨外侧)延伸，并且可以在锚固装置的主要部分的旁边延伸，例如至少延伸到超过锚固装置和轨道之间的绝缘体。耳部可以配置为不在锚固装置的下方延伸。

锚固装置可以配置为接收紧固器具，例如夹具，当处于安装配置时，该紧固器具向下压在轨道上。例如通过相同或另外的紧固器具，锚固装置可以固定到底层路基上。

轨道两侧的锚固装置可以彼此独立，并且可以独立地连接到底层路基。例如，用于本发明的衬垫的紧固组件可以不具有刚性(例如，金属)基板，该刚性基板接合或包括锚固装置，并且在轨道的下方延伸。

第二弹性层在中心区域可以比在耳部更厚。第二弹性层厚度的过渡部可以出现在耳部与衬垫的中心区域接触的地方。例如，第二弹性层厚度的过渡部可以在用于衬垫的轨道的基部的边缘下方延伸。倒角可以设置在第二弹性层上厚度发生改变的位置。第二弹性层厚度的过渡部可以避免轨道的边缘切入衬垫。

第一弹性层和第二弹性层可以配置为具有不同的刚度，例如第二弹性层可以比第一弹性层更硬。第二弹性层可以比第一弹性层更薄。第一弹性层可以包括跨越第一弹性层分布的多个空隙，以便降低第一弹性层的刚度。例如，第一弹性层可包括多个螺柱、凸起部、凸出部、凹部、通道等，这些用于降低分布有来自轨道的载荷的面积。

刚性层可以由金属(例如钢)形成。第一弹性层和第二弹性层可以由相同或不同的弹性材料形成。第一弹性层和第二弹性层中的至少一个可以由橡胶形成。

底层路基可以包括例如在板式轨道应用中使用的轨枕或平板。底层路基可以由混凝土、水泥、木材或任何其他合适的材料形成。

衬垫可以配置为独立于将轨道联接到底层路基的紧固件和/或独立于锚固装置和底层路基之间的紧固件。

刚性层可具有刚性，该刚性在轨道的使用期间抵抗刚性层的弯曲。

刚性层可以具有面对第一弹性层的大致平坦的表面。

铁轨紧固组件可包括上述的衬垫。

附图说明

现在参考附图，其中：

图1是铁轨紧固组件的透视图；

图2a和图2b是根据本发明第一实施例的用于铁轨紧固组件的衬垫的透视图，其中图2a和图2b分别示出了俯视透视图和仰视透视图；

图3a、图3b和图3c示出了根据本发明第一实施例的铁轨紧固组件的衬垫的其他视图，其中图3a示出了侧视图，图3b示出了对应于图3a中所示的截面A-A的剖视图，以及图3c示出了对应于图3a中所示的截面B-B的剖视图；

图4示出了根据本发明第一实施例的用于铁轨紧固组件的衬垫的对应于图2a中所示的截面C-C的局部剖视图；

图5a和图5b是根据本发明第二实施例的用于铁轨紧固组件的衬垫的平面图，其中图5a和图5b分别示出了仰视图和俯视图；

图6示出了根据本发明第二实施例的用于铁轨紧固组件的衬垫的平面剖视图，并且图6对应于第一实施例的图3b；

图7a、图7b和图7c示出了根据本发明第三实施例的用于铁轨紧固组件的衬垫，图7a示出了仰视平面图，图7b示出了俯视平面图，图7c示出了剖视图；以及

图8示出了比较在先提出的衬垫和根据本发明的衬垫对静态斜向荷载的响应的曲线图。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的实施例的铁轨紧固组件10包括锚固装置12(例如，路肩)，该锚固装置12配置为接收铁轨紧固夹具14。该锚固装置12可操作地连接到底层路基(图1中示意性地示出)，例如铁路轨枕或平板。锚固装置12分别设置在铁轨16的两侧，用于固定夹具14，该夹具14对轨道基部或支腿17施加压力。夹具14借助于其施加在锚固装置12和轨道16上的力将铁轨16固定到底层路基上。

夹具14可以配置为使得它可以从非操作配置偏转到至少一个操作配置，其中夹具的夹头部分15通过夹头绝缘体22间接地对轨道施加压力，这将在下文更加详细地描述。(在可选布置中，夹头绝缘体可以省略，使得夹具直接对轨道施加压力。)夹具14可以是弹性的，并且可以由弹性材料杆制成。如图1所示，夹具14可以是这样的类型，即该夹具14在相对于轨道的纵向轴线大致横向的方向上插入，以与锚固装置12和轨道16接合。然而，还设想了其他的夹具类型，例如，在平行于轨道的纵向轴线的方向上插入的夹具。此外，尽管在图1中示出了与相应的夹具配合的特定的锚固装置，但是可以设想的是，本发明可以应用于任何其他类型的锚固装置、夹具和/或无夹具的锚固装置。

铁轨固定组件10还可包括一个或多个电绝缘的磨损件，例如夹头绝缘体22和侧柱绝缘体24。夹头绝缘体22可以由夹具14的夹头部分15承载，并且在安装配置下，夹头绝缘体22可以支承在轨道支腿17上。夹头绝缘体22可以使轨道与夹具电绝缘和/或限制轨道和夹具之间的磨损。在安装配置下，侧柱绝缘体24可以定位在锚固装置12和轨道支腿17之间，并且侧柱绝缘体24可以沿着锚固装置的宽度延伸。侧柱绝缘体24可以使轨道与锚固装置电绝缘和/或限制轨道和锚固装置之间的磨损。

仍然参考图1，每个锚固装置12都可以包括设置在锚固装置的下表面上的凸出部13，例如当处于安装配置时，该凸出部13面对底层路基。锚固装置的凸出部13可以配置为与设置在中间构件38上的相应凹部36配合。中间构件38可以在轨道16下方延伸，并且可以在每个端部都包括凹部36，该凹部36用于接收锚固装置12。(可选地，中间构件可以不在轨道下方延伸，并且可以设置分开的中间构件部分，每个中间构件部分都具有用于容纳锚固装置12的凹部。)锚固装置的凸出部13与凹部的配合可以允许锚固装置12相对于底层路基18的大致的垂直调节。

铁轨紧固组件10还可包括用于每个锚固装置的紧固器具(未示出)，例如螺栓。紧固器具可以配置为将锚固装置12紧固到底层路基18。紧固器具可以接收在底层路基18上的相应的紧固器具接收部分52中。紧固器具接收部分52可以与紧固器具配合，以将锚固装置12固定到底层路基18。中间构件38和紧固器具接收部分52可以铸造在底层路基18中。

铁轨紧固组件10还可包括一个或多个可选的间隔垫片58，该间隔垫片58配置为布置在锚固装置12与底层路基18或中间构件38之间。垫片58可以在轨道16下方延伸。这样，轨道任一侧的一对锚固装置12可以置于同一垫片58上。垫片58的厚度和/或垫片的数量可以改变，以调节锚固装置12相对于底层路基18的高度。由于垫片上的紧固器具可以穿过的一个或多个开口，在安装配置下，垫片58可以牢固地定位。垫片58在两侧可以是大致平坦的。

中间构件38、紧固器具接收部分52和/或垫片可以由塑料形成，例如高粘度尼龙或任何其他合适的塑料。

铁轨紧固组件10还可包括根据本发明的实施例的衬垫20。如下面将更详细描述的，衬垫20包括弹性材料，该弹性材料用于在轨道支腿17和底层路基18之间提供缓冲。在设置有垫片的情况下，铁路衬垫20可以置于垫片58上。

参考图2a至图2b、图3a至3c以及图4，将描述根据本发明第一实施例的衬垫20。

现在参考图2a和图2b，衬垫20的相对的边缘22a和边缘22b可各自具有一对横向间隔开的耳部，即耳部24a’和耳部24a”以及耳部24b’和耳部24b”，这些耳部都延伸超过衬垫的中心区域26。第一边缘22a可以具有耳部24a’和耳部24a”，同时，第二边缘22b可以具有耳部24b'和耳部24b”。耳部24a’、耳部24a”、耳部24b’和耳部24b”可以在衬垫的纵向方向上延伸，当安装衬垫时，衬垫可以垂直于轨道的纵向轴线。位于边缘22a和边缘22b中的每一个上的耳部都可以在衬垫的横向方向上间隔开，该衬垫的横向方向垂直于衬垫的纵向方向。

第一边缘22a的耳部24a'和耳部24a”可以与第二边缘22b的相应耳部24b'和24b”对齐。此外，耳部24a'、耳部24a”、耳部24b'和耳部24b”的边缘可以与在衬垫的纵向方向上延伸的衬垫的相应的边缘22c和边缘22d相连续。

中心区域26(在衬垫的纵向方向上)可以具有与轨道支腿17的宽度大致相同的长度。作为结果，耳部24a'、耳部24a”、耳部24b'和耳部24b”可以从位于轨道支腿17的边缘位置的中心区域26开始延伸。轨道16可以是标准轨道，例如欧洲标准(European standard)EN13674中所陈述的标准轨道。具体地，轨道16可以具有标准轨道轮廓60E1，该标准轨道轮廓60E1具有150mm的支腿宽度。

衬垫20例如关于衬垫的横向轴线可以是不对称的。(安装时，衬垫的横向轴线可平行于轨道的纵向轴线。)例如，如图所示，第一边缘22a的一对耳部24a'和24a”可以比第二边缘22b的一对耳部24b'和24b”从中心区域26延伸得更远。较长的耳部24a'和耳部24a”可以设置在衬垫20的轨外侧，较短的耳部24b'和耳部24b”可以设置在衬垫的轨距侧。(在可选的实施例中，第一边缘22a上的耳部可以具有与第二边缘22b上的耳部相同的长度。)

如图1所示，当衬垫20安装在铁轨紧固组件10上时，耳部对24a'和24a”以及耳部对24b'和24b”中的每一对各自在相应的锚固装置12的一侧延伸。也就是说，耳部的横向间隔可以限定间隙，该间隙接收相应的锚固装置12。位于第一边缘22a的耳部24a'和耳部24a”(例如，轨外侧上的耳部)可以在锚固装置12的主要部分的旁边延伸，例如延伸到至少超过锚固装置12和轨道16之间的侧柱绝缘体24。相比之下，位于第二边缘22b的耳部24b’和耳部24b”(例如，位于轨距侧上的耳部)可以在锚固装置12的较小部分旁边或者仅在相应的侧柱绝缘体24旁边延伸。

耳部对24a'和24a”以及耳部对24b'和24b”中的每一对中的耳部在相应的锚固装置(或侧柱绝缘体24)旁边延伸，耳部24a’，耳部24a”，耳部24b’和耳部24b”可以不在锚固装置12的下方延伸。作为结果，衬垫20可以在锚固装置12已经固定到底层路基18之后安装。以这种方式，衬垫20可以独立于将锚固装置12固定到底层路基18的紧固件(例如，不形成为该紧固件的一部分)。

参考图3a、图3b和图3c，衬垫20的穿过其厚度的一个或多个横截面包括：第一弹性层28a；第二弹性层28b；以及中间刚性层28c，其设置在第一弹性层和第二弹性层之间。在其他横截面，可以不设置刚性层28c。第二弹性层28b可以面对轨道16，并且在所示的特定实施例中，可以直接接收轨道的支腿17。相比之下，第一弹性层28a可以面对底层路基18，并且在所示的特定实施例中，第一弹性层28a可以倚靠在垫片58上(如果设置垫片58)。

刚性层28c可以与第一弹性层28a和第二弹性层28b一体地形成。换句话说，刚性层28c可以被封装(例如，大致地或完全地封装)在第一弹性层28a和第二弹性层28b内。例如，第一弹性层28a和第二弹性层28b在刚性层的一个或多个边缘上延伸，第一弹性层28a和第二弹性层28b在刚性层28c的所述多个边缘连接。第一弹性层和第二弹性层可以在没有设置刚性层28c的一个或多个横截面连接，例如在中心区域26的中部连接，该中心区域26的中部远离衬垫的边缘。

第一弹性层28a和第二弹性层28b可以彼此为一体的。第一弹性层28a和第二弹性层28b可以由相同的材料制成。第一弹性层28a和第二弹性层28b可以模制在刚性层28c周围。附加地或可选地，第一弹性层28a和第二弹性层28b可以粘合到刚性层28c。

刚性层28c可以由金属(例如，钢)形成。第一弹性层28a和第二弹性层28b可以由相同的弹性材料(例如，橡胶)形成。

刚性层28c可以延伸超过轨道支腿17的宽度。例如，刚性层28c的长度可以大于如上所述的标准轨道的宽度。具体地，刚性层28a可以延伸到耳部24a’、24a”、24b’和24b”内。

如图3c和图4中所最佳描绘的，刚性层28c可具有大致平坦(例如，平坦)的底表面28ca。刚性层28c的底表面28ca可以面对第一弹性层28a。如下所述，第一弹性层28a的厚度可以局部地变化，然而，第一弹性层28a的最大厚度可以在跨越衬垫的整个长度上大致恒定。刚性层28c还可以具有面对第二弹性层28b的大致平坦(例如，平坦)的顶表面28cb。

刚性层28c可以具有刚性(例如，刚度)，该刚性在轨道16的使用期间抵抗刚性层的弯曲。例如，当横向力施加到轨道时，刚性层28c可以具有限制轨道滚动量的刚性。刚性层28c的所需的刚性可以通过为刚性层选择合适的厚度、耳部长度、耳部宽度和/或材料来获得。

刚性层28c可包括彼此横向地间隔开的第一刚性层部分28c'和第二刚性层部分28c”。第一刚性层部分28c'和第二刚性层部分28c”可以彼此分开，以便形成不连续的部分。特别地，第一刚性层部分28c’和第二刚性层部分28c”之间的横向空间27中可以不存在刚性层28c，其中由于在该区域中存在锚固装置12和侧柱绝缘体24，刚性层28c可以不向外凸出到超过轨道宽度。在可选的布置(未示出)中，第一刚性层部分28c'和第二刚性层部分28c”可以通过刚性连接部分连接。在任一种情况下，第一刚性层部分28c’和第二刚性层部分28c”可以设置在跨越衬垫的厚度的相同中间位置。

如图3b所示，第一刚性层部分28c'和第二刚性层部分28c”可以是细长的，例如形成为条带状，并且在衬垫的纵向方向上延伸。具体地，第一刚性层部分28c'的相应端部可以延伸到相应的耳部24a’和耳部24b'内，第二刚性层部分28c”的相应端部可以延伸到相应的耳部24a”和耳部24b”内。第一刚性层部分28c’和第二刚性层部分28c”可以向外几乎延伸到耳部的端部，例如，使得对轨道滚动的抵抗力可以最大化。如图所示，第一弹性层28a和第二弹性层28b也可以在耳部上向外延伸，但是在可选的布置(未示出)中，第一弹性层和/或第二弹性层可以不在耳部上延伸。

刚性层28c可以通过延伸超过轨道支腿17来降低轨道滚动。因此，通过设置第一刚性层部分28c'和第二刚性层部分28c”，其中在第一刚性层部分和第二刚性层部分之间的空间27中不存在刚性层，可以降低成本并获得相同的效果。

如图2a、图3a和图4所示，第二弹性层28b在中心区域26中可以比在耳部24a'、耳部24a”、耳部24b’和耳部24b”更厚。第二弹性层厚度中的过渡部29a'、过渡部29a”、过渡部29b’和过渡部29b”可以出现在相应的耳部与衬垫的中心区域26接触的位置。例如，第二弹性层厚度的过渡部29a'、过渡部29a”、过渡部29b’和过渡部29b”可以在平行于轨道支腿17的边缘的方向上，并在该轨道支腿17的边缘下方延伸。倒角可以设置在第二弹性层28b上厚度发生改变的位置。当发生轨道滚动时，第二弹性层厚度的过渡部29a'、过渡部29a”、过渡部29b’和过渡部29b”可以避免轨道支腿17的边缘切入衬垫20。

第一弹性层28a和第二弹性层28b可以配置为具有不同的刚度，例如第二弹性层28b可以比第一弹性层28a更硬。为此，第二弹性层28b可以比第一弹性层28a更薄。附加地或可选地，如图4中最佳描绘的，第一弹性层28a可以包括跨越第一弹性层28a分布的多个空隙31，以便降低第一弹性层的刚度。空隙31减小了分布有来自轨道16的载荷的面积，从而降低了刚度。

空隙31设置在多个凸起部32之间，当安装衬垫20时，该多个凸起部32远离第二弹性层凸起，例如在垂直方向上凸起。如图所示，大多数凸起部32的横截面是圆形的。圆形横截面的直径可以随着与第二弹性层28b的距离减小。凸起部32也可以布置成在衬垫的纵向方向上延伸的行。相邻行可以彼此偏置。非圆形的横截面凸起部32可以设置在行的端部，例如以设置为直到衬垫的边缘的凸起部。

参考图5a、图5b和图6，现在将描述根据本发明第二实施例的衬垫120。除了下面描述的特征之外，根据第二实施例的衬垫120与根据第一实施例的衬垫20大致相同，并且所描述的关于第一实施例的特征可以同样地应用于第二实施例。

如图所示，边缘122a上的耳部对124a’和124a”可以比相对的边缘122b上的耳部对124b’和124b”更宽(例如，在衬垫的横向方向上)。较宽的耳部124a’和耳部124a”可以设置在衬垫120的轨外侧，而较窄的耳部124b’和耳部124b”设置在衬垫的轨距侧。较宽的耳部124a’和耳部124a”也可以比设置在相对的边缘122b上的耳部124b’和耳部124b”更长，其方式与第一实施例中描述的相同。

较长和/或较宽的耳部24a’和24a”以及124a’和124a”可以更有效地抵抗轨道滚动，因此，它们可以设置在衬垫的轨外侧，因为这里是可以引导最大的向下的力的位置。可以调节耳部的长度和/或宽度，以适应所期望的刚度。

如图所示，中心区域126可以是梯形的，以提供较宽的耳部124a’和耳部124a”。例如，耳部124a’和耳部124a”开始延伸的中心区域的宽度可以比耳部124b’和耳部124b”开始延伸的中心区域的宽度更宽。耳部的横向间隔可以是相同的，以便容纳可以具有相同尺寸的锚固装置12。

如图5a所示，第一弹性层凸起部132可以沿着梯形的中心部分126的成角度的边缘122c和边缘122d设置。凸起部132的横截面的直径可以沿着梯形中心部分126的边缘改变，以将另外的凸起部132安装到中心区域中。

图6示出了衬垫120的横截面视图，其对应于图3b中所示的衬垫20。如图所示，第一刚性层部分128c'和第二刚性层部分128c”中的每一个都可以在一端部比另一端部更宽。特别地，延伸到较宽的耳部124a’和耳部124a”内的第一刚性层部分128c'和第二刚性层部分128c”中的每一个的端部都可以比延伸到耳部124b’和耳部124b”内的端部更宽。

在本发明的另一个实施例中(未示出)，第二弹性层可以省略(或者可以被设置为分开的部件)。在这样的实施例中，刚性层28c和刚性层128c可以在与第一弹性层相对的一侧暴露。

不具有整体的第二弹性层的衬垫可以对应于上述衬垫。例如，刚性层可以与第一弹性层一起模制，并且可以嵌入到第一弹性层内。刚性层可以包括如上所述的分开的刚性层部分，或者可以包括单个部分，例如具有与整个衬垫相同的平面形状的单个部分。上述关于衬垫20和衬垫120的任何其他特征都可以应用于不具有整体的第二弹性层的衬垫。

在本发明的另一个实施例(未示出)中，一边缘上的耳部可以省略，例如，一边缘上的耳部的长度可以为零。例如，边缘22a上的耳部对24a’和24a”以及边缘122a上的耳部对124a’和124a”可以省略，或者相对的边缘22b上的耳部对24b’和24b”以及相对的边缘122b上的耳部对124b’和124b”可以省略。在任一种情况下，耳部都可以设置在衬垫的轨外侧(例如，背向相对的轨道)，因为这里是可以引导最大的向下的力的一侧。衬垫可以关于其纵向轴线对称。作为结果，通过简单地旋转衬垫，使得耳部在轨外的方向上延伸，相同的衬垫可以使用在任一轨道上。以这种方式，仅需要设置一种类型的衬垫。

参考图7a、图7b和图7c，现在将描述根据本发明第三实施例的衬垫220。除了下面描述的特征之外，根据第三实施例的衬垫220与根据第一实施例的衬垫20和根据第二实施例的衬垫120大致相同，并且所描述的关于第一实施例和第二实施例的特征可以同样地应用于第三实施例。

如图所示，边缘222a可包括单个耳部224a，相对的边缘222b也可包括单个耳部224b。耳部224a和耳部224b可以彼此横向偏置。耳部224a和耳部224b可以偏置地置于锚固装置旁边。因此，耳部224a和耳部224b中的每一个都可以与锚固装置相对。

耳部224a和耳部224b可以具有相同的尺寸。因此，衬垫220可以具有关于某轴线的旋转对称性，该轴线垂直于衬垫的纵向轴线和横向轴线，但是也可以是关于衬垫的纵向轴线和横向轴线轴对称的。在可选实施例(未示出)中，耳部224a和耳部224b可以具有不同的宽度和/或长度，例如以与上述对于第一实施例和第二实施例的方式类似的方式。

参考图7c，刚性层228c可以延伸到耳部224a和耳部224b中的每一个中。如图所示，刚性层228c可以是一体的。然而，也可以设想刚性层可以由分开的部分形成，其中每个部分延伸到相应的耳部内，例如以上述对于第一实施例和第二实施例的方式。

对于第一实施例和第二实施例，第一弹性层228a和第二弹性层228b可以在刚性层228c的一个或多个边缘上延伸，并且第一弹性层228a和第二弹性层228b可以在刚性层228c的所述多个边缘连接。

在另一实施例(未示出)中，耳部224a和耳部224b中的一个可以省略。剩余的耳部可以设置在衬垫的轨外侧，因为这里是可以引导最大的向下的力的一侧。

图8示出了说明根据本发明的衬垫的效能的图表。将静态斜向荷载施加到具有两个传统衬垫(C)和两个根据本发明的实施例的衬垫(E)的轨道紧固组件。载荷、载荷施加的角度和高度为在标准欧洲耐久性测试中动态应用至紧固系统上的载荷、载荷施加角度和高度。测量了轨道的支腿轨道在组件的轨外侧(F)和轨距侧(G)两侧的挠度。(载荷朝向轨外侧引导，因此轨道几乎不可避免地在其轨外侧向下偏转。)取决于衬垫抵抗滚动的能力，轨道可以向下移动，根本不会明显偏转，或者甚至可以在轨道的轨距侧向上移动。轨外侧挠度和轨距侧挠度的平均值，即(F+G)/2，表示轨道运动的向下分量，因此剧烈的向下运动指示软衬垫(在这种情况下是好的)。轨外侧测量值和轨距侧测量值之差(F-G)表示不希望的轨道滚动。将一个相对于另一个绘图以表示衬垫的性能：高平均挠度和低挠度差的组合是良好的。图8示出了根据本发明的实施例的衬垫(E)比传统的衬垫(C)性能更好。根据本发明的衬垫(E)比传统的衬垫(C)提供了更大的垂直挠度(更低的刚度)，但是尽管具有更低的刚度，还是降低了轨道滚动。

Claims (34)

1.一种用于铁轨紧固组件的衬垫，所述衬垫配置为布置在轨道和底层路基之间，其中所述衬垫的横截面包括：

刚性层；和

第一弹性层，其配置为面对所述底层路基，

其中所述刚性层与所述第一弹性层一体地形成，以及

其中所述衬垫的边缘包括至少一个耳部，所述至少一个耳部延伸超过所述衬垫的中心区域，所述刚性层延伸到所述耳部内，所述耳部配置为抵抗轨道滚动。

2.根据权利要求1所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫还包括第二弹性层，所述第二弹性层配置为面对所述铁轨，其中所述刚性层设置在所述第一弹性层和所述第二弹性层之间，并且所述刚性层与所述第一弹性层和所述第二弹性层一体地形成。

3.根据权利要求2所述的衬垫，其特征在于，所述刚性层封装在所述第一弹性层和所述第二弹性层内。

4.根据权利要求2或3所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层和所述第二弹性层在所述刚性层的一个或多个边缘上延伸，所述第一弹性层和所述第二弹性层在所述刚性层的所述多个边缘连接。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层和所述第二弹性层彼此为一体的。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层和所述第二弹性层可以在未设置所述刚性层的一个或多个横截面连接。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层和所述第二弹性层模制在所述刚性层周围。

8.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层和所述刚性层模制在一起。

9.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，至少所述刚性层的尺寸设计为延伸超过所述轨道的基部的宽度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述刚性层包括彼此间隔开的第一刚性层部分和第二刚性层部分。

11.根据权利要求10所述的衬垫，其特征在于，所述第一刚性层部分和所述第二刚性层部分是细长的，并且在大致相同的方向上延伸。

12.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述边缘包括一对间隔开的耳部，所述一对间隔开的耳部延伸超过所述衬垫的所述中心区域。

13.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫的所述边缘和相对的边缘各自包括延伸超过所述衬垫的所述中心区域的至少一个耳部。

14.根据权利要求13所述的衬垫，其特征在于，所述边缘和所述相对的边缘各自包括一个耳部，所述耳部彼此对角地相对。

15.根据权利要求13所述的衬垫，其特征在于，所述相对的边缘包括一对间隔开的耳部，所述一对间隔开的耳部延伸超过所述衬垫的所述中心区域。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述刚性层延伸到每个所述耳部内。

17.当从属于权利要求10的时候，根据权利要求16所述的衬垫，其特征在于，所述第一刚性层和所述第二刚性层延伸到每个所述耳部内。

18.当从属于权利要求13的时候，根据权利要求13至17所述的衬垫，其特征在于，在所述边缘上的至少一个耳部比在所述相对的边缘上的至少一个耳部从所述中心区域延伸得更远。

19.当从属于权利要求13的时候，根据权利要求13至18所述的衬垫，其特征在于，在所述边缘上的至少一个耳部比在所述相对的边缘上的至少一个耳部更宽。

20.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述中心区域是梯形的，至少一个所述耳部从其中延伸出的所述中心区域的宽度比所述中心区域的相对的宽度更宽。

21.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述耳部或每个耳部配置为在所述锚固装置的旁边延伸，所述锚固装置形成所述紧固组件的一部分。

22.当从属于权利要求2的时候，根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述第二弹性层在所述中心区域比在所述耳部更厚。

23.根据权利要求22所述的衬垫，其特征在于，倒角可以设置在所述第二弹性层上所述厚度发生改变的位置。

24.当从属于权利要求2的时候，根据权利要求2至23所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层和所述第二弹性层配置为具有不同的刚度。

25.根据权利要求24所述的衬垫，其特征在于，所述第二弹性层比所述第一弹性层更硬。

26.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层包括跨越所述第一弹性层分布的多个空隙，以便降低所述第一弹性层的所述刚度。

27.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述刚性层由金属形成。

28.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述第一弹性层由橡胶形成。

29.当从属于权利要求2的时候，根据权利要求2至28所述的衬垫，其特征在于，所述第二弹性层由橡胶形成。

30.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫配置为独立于将所述锚固装置连接到所述底层路基的紧固件。

31.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述刚性层具有刚性，所述刚性在所述轨道的使用期间抵抗所述刚性层的弯曲。

32.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫，其特征在于，所述刚性层具有面对所述第一弹性层的大致平坦的表面。

33.一种铁轨紧固组件，包括前述权利要求中任一项所述的衬垫。

34.大致如本文参考附图所描述的，以及附图中所示出的所述衬垫或所述铁轨紧固组件。