CN1317453C - 弹性垫板 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁路轨道附件，尤其涉及一种置于钢轨下的弹性垫板。它包括弹性板体，在弹性板体内设置阻尼体。本发明由于在弹性垫板中增加了阻尼体，阻尼体产生变形，将轨道传递的振动能量转化为热能，从而极大地提高了弹性垫板的减振、隔振、降噪性能，提高了列车行使时的舒适性，由于设置了加强件，提高了垫板的寿命。

Description

弹性垫板

                           技术领域

本发明属于铁路轨道附件，尤其涉及一种置于钢轨下的弹性垫板。

                           背景技术

目前，在铁路、城轨交通领域，大都采用钢筋混凝土枕支撑钢轨，为了缓冲，需要在钢轨与混凝土枕之间设置缓冲弹性垫板。

现有技术中的弹性垫板，由橡胶制成的较为常见，它具有较高的承载能力，又具有一定的弹性，一般能够缓冲钢轨的振动。但是，由于橡胶本身硬度大，阻尼比很小，因此其隔振吸噪效果不是很理想。

                           发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种具有更好隔振吸噪效果的弹性垫板。

本发明是这样实现的，它包括弹性板体，在弹性板体内设置阻尼体。

其具体方案如下：

一种是阻尼体为设置在弹性板体内部的阻尼材料，阻尼材料为固体阻尼材料或者液体阻尼材料；其中固体阻尼材料呈层状或条状设置在弹性板体的内部；

另一种是阻尼体为设置在弹性板体内部的阻尼结构体，该阻尼结构体包括阻尼材料和加强件，其中阻尼材料为固体阻尼材料或者液体阻尼材料；其具体结构又包括：

加强件的上下表面附着阻尼材料，形成阻尼结构体；

或者，上述加强件可以为至少两层，其相邻层之间设置阻尼材料，形成阻尼结构体；

上述加强件可以是抗拉抗压强度较大的材料制成，其可以是金属材料或者非金属材料。其中金属材料可以是金属板或者变形能力较大的金属碟簧、金属波纹簧等，非金属材料可以是板、网格、带孔的板、膜、纤维布等。

为提高弹性垫板的弹性，在上述弹性板体的上下表面设置多个圆滑过渡的V型槽。

上述弹性板体、固体阻尼材料、加强件相互之间采用自粘、它粘、化学粘结或者物理粘结等方式联结。

上述弹性板体本身还可以为具有弹性的固体阻尼材料。

本发明所说的阻尼材料，包括任何具有较高材料阻尼比、能够提供足够阻尼的非金属材料，分固体阻尼材料和液体阻尼材料两大类，固体阻尼材料有粘弹性和粘塑性的高分子材料，如高阻尼的橡胶、超塑性硅氧橡胶，沥青橡胶、高阻尼聚氨酯、及工作温度下呈固态的改性沥青等；液体阻尼材料有高粘度的粘滞液体，例如硅油、以及工作温度下呈粘滞状态的改性沥青等。本发明的阻尼材料还包括以上述阻尼材料为基体、添加有其它物质的阻尼材料，如添加碳纤维、玻璃纤维，云母粉等可增大阻尼材料的内在阻尼，而添加橡胶粉可增大阻尼材料的弹性。

本发明由于在弹性垫板中增加了阻尼体，轨道的振动传递给弹性垫板，弹性垫板强迫阻尼体产生变形，阻尼体由于其阻尼特性产生与变形方向相反的阻力，将轨道传递的振动能量转化为热能，有效地降低了轨道所产生的水平及垂直方向的振动，由于振动为噪声之源，噪声也大幅降低，尤其是一般方法很难消除的一次噪声，减轻了列车运行过程中对周围建筑物及居民的影响。同时，本发明具有抗拉力性能高的特点，从而延长了使用寿命。

                           附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图；

图2是本发明实施例2结构示意图；

图3是本发明实施例3结构示意图；

图4是本发明实施例4结构示意图；

图5是本发明实施例5结构示意图；

图6是本发明实施例6结构示意图；

图7是本发明实施例7结构示意图；

图8是本发明实施例8结构示意图；

图9是本发明实施例9结构示意图；

图10是图9沿A-A的剖视图；

图11是本发明实施例10结构示意图；

图12是图11沿B-B的剖视图；

图13是本发明实施例11结构示意图；

图14是图13沿C-C的剖视图；

图15是本发明实施例12结构示意图；

图16是本发明实施例13结构示意图；

图17是本发明实施例14结构示意图；

图18是本发明实施例15结构示意图；

图19是本发明实施例16结构示意图；

图20是本发明实施例17结构示意图；

图21是本发明实施例18结构示意图；

图22是本发明实施例19结构示意图。

                        具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明包括弹性板体，弹性板体由弹性较好的固体阻尼材料2制作而成，固体阻尼材料2为沥青橡胶，它不仅具有很好的阻尼特性，同时也有较高的弹性。

本发明在使用时，其放置在钢轨与混凝土枕或整体道床之间，轨道的振动传递给弹性垫板，以阻尼材料制成的弹性板体将产生变形，其将轨道传递的振动能量转化为热能，有效地降低了轨道所产生的水平及垂直方向的振动。

实施例2

如图2所示，本发明包括弹性板体，弹性板体是由橡胶材料1制作而成，中间夹层为阻尼体，其是固体阻尼材料2。它既有较好的弹性，也具有较好的阻尼。

本发明在使用时，轨道的振动传递给弹性垫板，由于弹性垫板中的橡胶材料夹持或者包容阻尼材料，使得阻尼材料产生变形，将轨道传递的振动能量转化为热能。

实施例3

如图3所示，弹性板体由橡胶材料1制作而成，其中间的阻尼体是两块层状设置的固体阻尼材料2，其可以是高阻尼聚氨酯。

实施例4

如图4所示，弹性板体由固体阻尼材料2制作而成，其中间设置钢板3，形成夹层。

与实施例1相比较，这种结构不仅具有较高的阻尼特性，同时由于钢板的存在，可有效地防止弹性板体的横向变形，大大提高弹性垫板的使用寿命。

实施例5

如图5所示，弹性板体由橡胶材料1制作而成，其中间设置钢板3，钢板3的两面附着固体阻尼材料2，形成阻尼结构体，该阻尼结构体周围被橡胶材料1的弹性板体全部密封包裹。

在实际制作中，作为阻尼结构体的夹层可以是六面全部被包裹在弹性板体内，也可以是两面甚至四面暴露在外，其均具有良好的阻尼效果。相对而言，全包裹的形式，其性能更佳。

实施例6

如图6所示，弹性板体由橡胶材料1制成，其中间的阻尼结构体为：至少一层固体阻尼材料和夹持该固体阻尼材料的两层钢板3，其中钢板3与橡胶1、阻尼材料2硫化为一体。

这种结构既有较大的承载能力，又有较好的隔振性能，而且具有很好的阻尼效果。由于钢板3的热传导性能好，被转化了的热能通过钢板3导向外侧，降低弹性垫板中央部位的热集中，延长了弹性垫板的寿命。

实施例7

如图7所示，弹性板体本身是橡胶材料1，弹性板体的中间带有钢板3，钢板3的上下表面附设阻尼材料2；弹性板体1的上下表面设置多条圆滑过渡的V型槽4，其宽度不等，这些V型槽4在受力时形成自由侧面，从而增强了弹性垫板的弹性和阻尼效果。为了使尽量大的载荷范围的振动都能有效地减振，V型槽最好是大小间隔设置。由于受力时，弹性垫板的应力大多集中在中心部位，为了使应力分散，在弹性板体的上下表面中心位置设置圆形凹槽9，该凹槽9还在生产过程中使钢板3更容易定位。

实施例8

如图8所示，与实施例7相比较，圆滑过渡的V型槽4内填充固体阻尼材料2。

相对实施例7而言，更加充分的加强了弹性垫板的阻尼效果。

实施例9

如图9、图10所示，从俯视图来看，若干固体阻尼材料2呈条状间隔地嵌入橡胶材料1的弹性板体中。本实施例阻尼材料2的高度是与弹性板体是等高的，其上下表面暴露在外。

在实践中也可以是阻尼材料2全部被橡胶材料1包围起来，阻尼材料2在竖直方向也可以是被分割成若干部分，这些扩展方案都在本发明保护范围之内。

实施例10

如图11、12所示，从剖视图上看，橡胶材料1与阻尼材料2由外向内相互间隔形成回字型，阻尼材料2全部被橡胶材料1包围起来。

在实践中也可以是阻尼材料2的高度是与弹性板体等高的，其侧面暴露在外。阻尼材料2在竖直方向也可以是被分割成若干部分，这些扩展方案都在本发明保护范围之内。

实施例11

如图13、14所示，从俯视图上看，橡胶材料1呈“田”字形，中间的空腔内填充阻尼材料2。与实施例9类似，阻尼材料2的高度是与弹性板体1等高的。

在实践中也可以是阻尼材料2全部被橡胶材料1包围起来，阻尼材料2在竖直方向也可以是被分割成若干部分，这些扩展方案都在本发明保护范围之内。

实施例12

如图15所示，与实施例3相比较，夹层的阻尼材料2是被密封起来液体阻尼材料5，其为硅油。

实施例13

如图16所示，与实施例5相比较，钢板3上下的阻尼材料是液体阻尼材料5。

固体阻尼材料和液体阻尼材料相比较，同为阻尼材料，但是两者用于弹性垫板内钢板的阻尼效果是有差异的，具体表现为：液体阻尼材料具有不可压缩性，其与钢的弹性梯度更大，对振动传递的阻抗更大，减振吸噪效果更好。

实施例14

如图17所示，与实施例6相比较，阻尼材料为被分割成若干部分的、被密封起来的液体阻尼材料5。

实施例15

如图18所示，与实施例7相比较，阻尼材料为被密封起来的液体阻尼材料5。

实施例16

如图19所示，弹性板体1为中空式，一片碟簧6嵌入弹性板体1的空腔内，其外表面与弹性板体硫化为一体，其内表面附着固体阻尼材料2，为防止碟簧6变形对弹性垫板及混凝土枕造成破坏，在碟簧6的底部设置衬板8。

相对钢板而言，采用碟簧，可以在保证弹性垫板弹性的前提下，增加竖向承载能力；同时，中空式的弹性板体，可以充分发挥碟簧的变形，从而极大地提高弹性垫板的隔振吸噪效果。

实施例17

如图20所示，与实施例16相比较，弹性板体1为实心式，它具有两片碟簧6，簧片之间夹持阻尼材料2，在碟簧6的底部设置衬板8。碟簧6变形产生压缩剪切阻尼作用，达到减振吸噪效果。

实施例18

如图21所示，与实施例17相比较，两片碟簧6背向设置，簧片之间形成的截面为三角形的区域内设置固体阻尼材料2，在碟簧6的底部设置衬板8。

实施例19

如图22所示，与实施例6相比较，它是用波纹簧7代替钢板3，进一步增强了弹性垫板的弹性和强度。波纹簧7变形产生压缩剪切阻尼作用，达到减振吸噪效果。

Claims (6)

1.一种弹性垫板，它包括弹性板体，在弹性板体内设置阻尼体，阻尼体为设置在弹性板体内部的阻尼结构体，其特征在于阻尼结构体由阻尼材料和加强件构成，加强件的表面附着阻尼材料，阻尼材料为固体阻尼材料或者液体阻尼材料。

2.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于阻尼结构体是由至少两层加强件和阻尼材料构成，阻尼材料位于两相邻加强件之间。

3.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于阻尼材料附着在加强件的上、下表面。

4.根据权利要求1或2所述的弹性垫板，其特征在于加强件为抗拉抗压强度较大的材料制成，其可以是变形能力较大的金属材料的板、碟簧、波纹簧，或者是非金属材料的板、网格、带孔的板、膜、纤维布。

5.根据权利要求1或2所述的弹性垫板，其特征在于弹性板体、固体阻尼材料、加强件相互之间采用粘结方式联结。

6.根据权利要求1或2所述的弹性垫板，其特征在于在弹性板体的上下表面设置多个圆滑过渡的V型槽。

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