通過加強(qiáng)筋增強(qiáng)彈性墊板回彈力度的方法及彈性墊板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彈性元件的彈力改進(jìn)方法及裝置，尤其涉及一種用于軌道交通系統(tǒng)的，通過加強(qiáng)筋增強(qiáng)彈性墊板回彈力的方法及裝置，屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為解決國內(nèi)資源分布嚴(yán)重不均以及滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，近幾年來，重載鐵路得到了飛速發(fā)展，對軌道扣件系統(tǒng)的需求也不斷增加，隨著鐵路運(yùn)行速度的提高和載重重量的增加，輪軌動力效應(yīng)加劇，軌道扣件系統(tǒng)承載條件越來越惡劣。如何在滿足軌道強(qiáng)度要求的前提下，有效延長扣件系統(tǒng)壽命成為一大技術(shù)難題。
[0003]彈性墊板是軌道扣件系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部件之一，是用來保持同一軌道上的兩條鐵軌距離相等，以及安全和信號系統(tǒng)狀態(tài)良好的安全部件，由于其彈性，還可以大幅度地減少振動，保持路基不受列車或負(fù)載的影響，提高列車運(yùn)行的平穩(wěn)性。但現(xiàn)有彈性墊板設(shè)計(jì)上存在有以下缺點(diǎn):
(1)基體上的突塊、凹槽或孔洞采用相互交錯方式布置，但基本為非連續(xù)布置，墊板回彈力不足，且在不同載荷(軸重)下，因彈性墊板的突塊、凹槽或孔洞形成的表面在同一水平面上，現(xiàn)有彈性墊板垂向剛度單一，難以滿足鐵路運(yùn)輸需求。
[0004](2)現(xiàn)有彈性墊板的突塊、凹槽或孔洞采用孤立設(shè)計(jì)方式，在垂向或橫向載荷作用下，橫縱向剛度較小，容易產(chǎn)生相對滑移，加速墊板的磨損，扣件扣壓力下降，進(jìn)而導(dǎo)致扣件松動，影響軌道系統(tǒng)減振性能和使用壽命。
[0005]現(xiàn)有彈性墊板的結(jié)構(gòu)，有三個基本特征:
(O彈性墊板的基本結(jié)構(gòu)為:基體、布置在基體(一面或兩面)上的突塊、凹槽或孔洞；
(2)布置在基體上的突塊、凹槽或孔洞采用相互交錯的方式布置，各突塊、凹槽或孔洞之間通過基體相連；
(3)彈性墊板的材料構(gòu)成為:某種高分子材料或某幾種高分子材料的組合。
[0006]現(xiàn)有的彈性墊板大多只注重滿足垂向承載要求，然而在列車運(yùn)行過程中，則表現(xiàn)出水平方向剛度過小，回彈的力度不足，容易導(dǎo)致鐵軌和鐵墊板發(fā)生橫向滑動，加速磨損破壞，進(jìn)而導(dǎo)致扣件系統(tǒng)松動，威脅列車的運(yùn)行安全，當(dāng)磨損到一定程度時則必須更換，這給軌道交通系統(tǒng)帶來了大量的檢查、調(diào)整和維修工作，因此如何提升彈性墊板水平方向的剛度和回彈的力度還需要進(jìn)一步研究。
[0007]通過國內(nèi)的檢索未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同的專利，但與本發(fā)明相似的專利有以下一些:
1.申請?zhí)枮?01320030477.5，名稱為“一種鐵墊板下彈性墊板”的發(fā)明，此發(fā)明提供了一種鐵墊板下彈性墊板，包括基板及位于基板上表面和/或下表面的彈性體，所述彈性體突起于基板表面，所述彈性體的縱截面的上底邊長度小于下底邊長度。此發(fā)明改進(jìn)了彈性墊板表面與鐵墊板相接觸的彈性體形狀，將其設(shè)置為縱截面的上底邊長度小于下底邊長度的錐形、梯形凸臺等形狀，上表面上的彈性體與鐵墊板下表面連接，下表面上的彈性體直接與軌枕接觸。當(dāng)載荷不斷增大時，彈性體在而不斷受到壓迫而向底部壓縮，承載面的接觸面積則不斷增加，彈性墊板的剛度也隨之增加；同時保證了該墊板的散熱排水性。
[0008]2.申請?zhí)枮?01220695265.4，名稱為“一種熱塑性彈性墊板”的發(fā)明，此發(fā)明涉及一種熱塑性彈性墊板，屬于鐵路橡膠領(lǐng)域，包括墊板本體，所述墊板本體的兩端設(shè)置有連接槽，且墊板本體一端面上設(shè)置有多個長槽，另一端面設(shè)置有多個支撐凸塊，在墊板本體的邊緣處設(shè)置有臺階通孔，通過在墊板上增加其長槽和多個支撐凸塊，來降低其火車行駛時所產(chǎn)生的噪音，且通過其臺階通孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來墊板的散熱性，這樣就增加了其使用壽命，還節(jié)約了成品的材料損耗。
[0009]3.申請?zhí)枮?01120361354.0，名稱為“一種雙剛度軌下彈性墊板”的發(fā)明，一種雙剛度軌下彈性墊板，包括彈性基體，在彈性體基體的下表面，設(shè)有二個承載面，分別為一次承載面和二次承載面，一次承載面和二次承載面分別采用不同的彈性剛度。所述的一次承載面和二次承載面為具有一定高度差的兩個不同高度的平面，其中一次承載面高于二次承載面，形成二次承載面內(nèi)凹的平面；所述的一次承載面和二次承載面的交界區(qū)域設(shè)有過渡溝槽；過渡溝槽為由二次承載面再向彈性基體內(nèi)凹的溝槽；所述的彈性基體為軟體耐磨彈性體，承載面為主要變形區(qū)，用于實(shí)現(xiàn)彈性減振功能，二次承載面用于大載荷的情況下提供承載與變形。此發(fā)明的低剛度滿足了軌道的減振要求，二次剛度保持了軌面下沉量，在滿足舒適性的同時提高了列車運(yùn)行的安全性。
[0010]上述專利雖然都涉及到了彈性墊板，但上述專利都沒有涉及到如何改進(jìn)加強(qiáng)筋與突塊交錯連接的結(jié)構(gòu)，因此仍然存在水平方向剛度過小，回彈的力度不足，容易導(dǎo)致鐵軌和鐵墊板發(fā)生橫向滑動，加速磨損破壞的不足，因此仍有待對此進(jìn)一步加以改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:
1.彈性墊板抗橫向水平變形能力較差，回彈力度不足，墊板容易磨損破壞并導(dǎo)致整個扣件系統(tǒng)性能下降。
[0012]2.減少因鐵軌和鐵墊板發(fā)生橫向滑動而產(chǎn)生的磨損破壞，延長軌道系統(tǒng)的使用壽命，減少軌道交通系統(tǒng)的檢查、調(diào)整和維修工作。
[0013]3.減少列車運(yùn)行時產(chǎn)生的振動和噪音，提高列車運(yùn)行的平穩(wěn)性。
[0014]針對上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:一種通過加強(qiáng)筋增強(qiáng)彈性墊板回彈力度的方法，在彈性墊板板體上均勻的分布著突塊，其特征在于，在板體上的突塊周圍均勻分布有加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋與板體上均勻分布的突塊的周邊連接在一起，形成一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)彈性增強(qiáng)體，通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)彈性增強(qiáng)體增強(qiáng)彈性墊板回彈力度，以及抗橫向水平變形能力，同時防止鐵墊板發(fā)生橫向滑動。
[0015]進(jìn)一步地，通過均勻的分布著突塊是單面或雙面布置的，加強(qiáng)筋根據(jù)突塊的狀況，從單面或雙面分別與突塊的周邊連接，形成單面或雙面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)彈性增強(qiáng)體，通過單面或雙面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)彈性增強(qiáng)體單面或雙面增強(qiáng)體增強(qiáng)彈性墊板回彈力度，以及抗橫向水平變形能力，同時防止鐵墊板發(fā)生橫向滑動。
[0016]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋和突塊的高度為不等高布置，其中加強(qiáng)筋的高度低于突塊的高度；在工作中先是突塊與鐵墊板接觸，在突塊壓縮到加強(qiáng)筋的高度時再與加強(qiáng)筋，以保證彈性墊板具有足夠的彈性。
[0017]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋和突塊的高度能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，彈性墊板具備兩種承載模式，即基礎(chǔ)承載模式和增強(qiáng)承載模式，常規(guī)載荷作用下，彈性墊板處于基礎(chǔ)承載模式:利用拉伸、剪切、撓曲和適量的壓縮形變等綜合效應(yīng)來提供彈力；大載荷或極限載荷作用下，彈性墊板可自動由基礎(chǔ)承載模式轉(zhuǎn)入增強(qiáng)承載模式:加強(qiáng)筋承載面積逐步增加，墊板垂直剛度自動非線性增加；能滿足不同承載需求。
[0018]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋是條狀塊結(jié)構(gòu)組成，分別從水平和垂直兩個方向布置加強(qiáng)筋與突塊連接起來，形成每一個突塊在周邊都有水平和垂直兩個方向的加強(qiáng)筋連接，通過加強(qiáng)筋水平和垂直兩個方向四點(diǎn)的牽扯來增強(qiáng)彈性墊板水平方向的剛度和回彈的力度。
[0019]進(jìn)一步地，所述突塊與突塊之間的加強(qiáng)筋是連接在一起的，使得加強(qiáng)筋形成一個“十”字形的交錯加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋與加強(qiáng)筋的連線穿過突塊的中心。
[0020]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋是條狀塊結(jié)構(gòu)組成，加強(qiáng)筋分別從突塊兩個斜向與突塊連接起來，兩個斜向布置的加強(qiáng)筋相互之間成90度相交，通過兩個斜向加強(qiáng)筋兩個方向四點(diǎn)的牽扯來增強(qiáng)彈性墊板水平方向的剛度和回彈的力度。
[0021]進(jìn)一步地，所述突塊與突塊之間的加強(qiáng)筋是連接在一起的，使得加強(qiáng)筋形成長條形的斷續(xù)連接在一起的加強(qiáng)筋；且加強(qiáng)筋與加強(qiáng)筋的連線穿過突塊的中心，使得加強(qiáng)筋與加強(qiáng)筋成為斷續(xù)的直線。
[0022]進(jìn)一步地，所述加強(qiáng)筋是條狀塊結(jié)構(gòu)組成，加強(qiáng)筋分別圍繞突塊四個周邊布置，形成圍繞突塊的“ 口”字形環(huán)形加強(qiáng)筋，環(huán)形加強(qiáng)筋與突塊的周邊四點(diǎn)邊緣連接起來；通過