多刚度的弹性垫板的制作方法

1.本实用新型涉及城市轨道交通领域，尤其涉及一种多刚度的弹性垫板。


背景技术：

2.近年来，国内城市地铁、轻轨和有轨电车等城市轨道交通系统发展迅速，有效缓解了城市交通的紧张局面。城市轨道建设中，轨道扣件系统是必不可少的，扣件用于连接钢轨和混凝土轨枕或整体道床，通过弹条扣压钢轨的方式实现与钢轨的连接，通过锚固螺栓固定的方式实现与轨枕的连接。
3.为减缓高速列车运行时产生的轨道振动与噪声，降低轨道刚度，采用具有一定大小静刚度的铁垫板下垫板，被世界公认为最简单易行又经济实惠的有效方法，铁垫板下垫板一般为橡胶的弹性垫板，在扣件中起到提供弹性的作用。
4.大量的运营和测试表明，橡胶垫板的静刚度对机车、钢轨、混凝土枕和道床的工作状态有很大的影响：当采用静刚度较大的橡胶垫板时，机车振动加剧，钢轨的病害，诸如马鞍型磨耗、波浪形磨耗等出现较早，轨枕出现早期破损，道床粉化过程加速，降低橡胶垫板的静刚度则可改善机车和轨道的工作状态，减少机车和线路的维修工作量；但是如果静刚度过小，在一定荷载条件下弹性垫板压缩变形量就越大，从而恶化扣件的受力状态，对于静刚度大的扣件容易产生松动；在小半径曲线地段，采用的橡胶垫板的静刚度越小，钢轨的倾翻就越严重；线路铺设的橡胶垫板，若静刚度相差过大，势必造成轨道动力不平衡，恶化轨道工作状态。
5.现有的弹性垫板均为刚度唯一，列车通过时载重提供的弹性唯一。扣件在长期使用后弹性垫板会慢慢失效，经常的更换弹性垫板造成人力物力的浪费，提高弹性垫板的使用寿命和充分发挥弹性垫板的性能十分必要。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提供不同刚度、以适合不同轨道情况的多刚度的弹性垫板。
7.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
8.多刚度的弹性垫板，包括基板，于基板的上、下端面上阵列布有弹性的凸起，其特征在于：位于同一面上的凸起包括高度依次降低的第一凸起、第二凸起和第三凸起；多个第一凸起阵列布置，多个第二凸起成阵列、并与每行、每列的第一凸起交错布置，所述第三凸起布于相邻的两第一凸起之间和相邻的两第二凸起之间，所述第三凸起受力下压变形后，所述第一凸起的侧面与第三凸起的侧面能够相互接触。
9.进一步的技术方案在于：所述基板上最外围的凸起为第一凸起和第三凸起。
10.进一步的技术方案在于：所述凸起采用邵氏硬度d为50的天然橡胶制得，所述基板采用邵氏硬度d不低于70的天然橡胶、合成橡胶、热塑型聚氨酯弹性体、橡塑、浇注型聚氨酯弹性体或高压聚乙烯制得。
11.进一步的技术方案在于：所述基板的中部具有增强纤维层。
12.进一步的技术方案在于：所述增强纤维层呈瓦楞或波浪状。
13.进一步的技术方案在于：所述基板上端面与下端面上的凸起对称设置。
14.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
15.在列车载荷正常工作范围内，可充分发挥第一凸起的低刚度特性，此时弹性垫板提供的刚度低，弹性好，具备良好的隔振能力；在列车载荷增加后，第一凸起、第二凸起和第三凸起依次受压弹性垫板提供的刚度会增大列车行驶中的安全性更高，更进一步的，第三凸起受力下压变形后，所第一凸起的侧面与第三凸起的侧面能够相互接触，应对超过正常工作的范围，通过第三凸起和第一凸起侧面的相互挤压，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，而凸起侧面相互挤压的反弹力可在列车载荷下降后提高凸起的快速回复能力，可提高橡胶垫的疲劳寿命性能。
16.在该结构中，每相邻的四个第一凸起成矩形布置，于该矩形区域内具有一个第二凸起，该矩形区域内具有四个成菱形布置的第三凸起，受力分布均匀，可提高橡胶垫的使用寿命性能。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
18.图1是本弹性垫板的结构示意图；
19.图2是本弹性垫板的主视结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.如图1和图2所示，多刚度的弹性垫板，包括基板，于基板的上、下端面上阵列布有弹性的凸起，基板上端面与下端面上的凸起对称设置。其中，凸起采用邵氏硬度d为50的天然橡胶制得，所述基板采用邵氏硬度d不低于70的天然橡胶、合成橡胶、热塑型聚氨酯弹性体、橡塑、浇注型聚氨酯弹性体或高压聚乙烯制得。凸起的几何结构可以是圆柱、“凸”形的阶梯柱、锥台形、椭圆形、棱柱等多种形状。
23.本公开的弹性垫板中的凸起具有两种及以上不同的高度，优选的为三种高度，以提供不同的刚度。位于同一面上的凸起包括高度依次降低的第一凸起、第二凸起和第三凸起。多个第一凸起阵列布置，多个第二凸起成阵列、并与每行、每列的第一凸起交错布置，即每列第二凸起布于两列第一凸起之间，每行第二凸起布于两行第一凸起之间，所述第三凸起布于相邻的两第一凸起之间和相邻的两第二凸起之间，第三凸起受力下压变形后，所述第一凸起的侧面与第三凸起的侧面能够相互接触。
24.在该结构中，每相邻的四个第一凸起成矩形布置，于该矩形区域内具有一个第二凸起，该矩形区域内具有四个成菱形布置的第三凸起，受力分布均匀，可提高橡胶垫的使用寿命性能。并且，基板上最外围的凸起为第一凸起和第三凸起。保证弹性垫板的边缘由第一凸起支撑，增加第一凸起支撑的受力面积。
25.在列车载荷正常工作范围内，可充分发挥第一凸起的低刚度特性，此时弹性垫板提供的刚度低，弹性好，具备良好的隔振能力；在列车载荷增加后，第一凸起、第二凸起和第三凸起依次受压弹性垫板提供的刚度会增大列车行驶中的安全性更高，更进一步的，第三凸起受力下压变形后，所第一凸起的侧面与第三凸起的侧面能够相互接触，应对超过正常工作的范围，通过第三凸起和第一凸起侧面的相互挤压，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，而凸起侧面相互挤压的反弹力可在列车载荷下降后提高凸起的快速回复能力，可提高橡胶垫的疲劳寿命性能。
26.基板的中部具有增强纤维层，增强纤维层呈瓦楞或波浪状，即基板可以分为三层，上下两层橡胶层和中部的增强纤维层，以增加基板的性能。
27.以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.多刚度的弹性垫板，包括基板，于基板的上、下端面上阵列布有弹性的凸起，其特征在于：位于同一面上的凸起包括高度依次降低的第一凸起、第二凸起和第三凸起；多个第一凸起阵列布置，多个第二凸起成阵列、并与每行、每列的第一凸起交错布置，所述第三凸起布于相邻的两第一凸起之间和相邻的两第二凸起之间，所述第三凸起受力下压变形后，所述第一凸起的侧面与第三凸起的侧面能够相互接触。2.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于：所述基板上最外围的凸起为第一凸起和第三凸起。3.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于：所述凸起采用邵氏硬度d为50的天然橡胶制得，所述基板采用邵氏硬度d不低于70的天然橡胶、合成橡胶、热塑型聚氨酯弹性体、橡塑、浇注型聚氨酯弹性体或高压聚乙烯制得。4.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于：所述基板的中部具有增强纤维层。5.根据权利要求4所述的弹性垫板，其特征在于：所述增强纤维层呈瓦楞或波浪状。6.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于：所述基板上端面与下端面上的凸起对称设置。

技术总结
本实用新型公开了多刚度的弹性垫板，包括基板，于基板的上、下端面上阵列布有弹性的凸起。位于同一面上的凸起包括高度依次降低的第一凸起、第二凸起和第三凸起。多个第一凸起阵列布置，多个第二凸起成阵列、并与每行、每列的第一凸起交错布置，即每列第二凸起布于两列第一凸起之间，每行第二凸起布于两行第一凸起之间，所述第三凸起布于相邻的两第一凸起之间和相邻的两第二凸起之间，提供不同刚度、以适合不同轨道情况，提高弹性垫板的使用寿命。提高弹性垫板的使用寿命。提高弹性垫板的使用寿命。


技术研发人员：王晓谦 张磊 刘建宾 王丽娜 葛文涛 武伟东 张洋 耿佳红 马开开 刘军华
受保护的技术使用者：河北翼辰实业集团股份有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/2/7