專利名稱：雙剛度軌道隔振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道用的彈性隔振設(shè)備及材料。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的軌道交通系統(tǒng)在行駛過(guò)程中，由于車輪與鋼軌的撞擊，產(chǎn)生沖擊波和噪聲。沖擊波將在軌道、隧道、土層和地面建筑物內(nèi)傳播，產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，對(duì)周圍建筑和居民生活造成很不利的影響。為解決這一問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外常采用的辦法之一是采用橡膠浮置板或鋼彈簧浮置板，即將具有一定質(zhì)量和剛度的混凝土道床板浮置在鋼彈簧隔振器上，構(gòu)成質(zhì)量—彈簧隔振系統(tǒng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是減振效果較好，但造價(jià)昂貴，施工及維護(hù)費(fèi)用高，適用范圍較小。另外一種常用的方法是用軌道減振器，主要包括承軌板、橡膠圈和底座三部分，利用減振器橡膠圈的剪切變形、動(dòng)彈性好的特點(diǎn)進(jìn)行減振。但由于軌道減振器的設(shè)計(jì)受到減振效果和安全性兩個(gè)因素的共同制約，性能受到很大限制，目前公開(kāi)的軌道減振器均設(shè)計(jì)為單一剛度，動(dòng)靜比多在1.3以上，減振效果還不能令人滿意。另外，軌道減振器在使用過(guò)程中經(jīng)常面臨承載、卸載的交變應(yīng)力的作用，這種交變應(yīng)力往往會(huì)導(dǎo)致減振器的橡膠圈材料產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，而導(dǎo)致整個(gè)減振器性能(剛度)的變化，進(jìn)而超出設(shè)計(jì)范圍之外而失效。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種雙剛度軌道隔振器，解決降低造價(jià)、降低動(dòng)靜比、增強(qiáng)抗疲勞、抗老化的技術(shù)問(wèn)題；并解決現(xiàn)有軌道減振器單剛度、動(dòng)靜比高、減振效果差的技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)橡膠圈材料抗疲勞老化體系的選用，解決軌道減振器在長(zhǎng)期交變應(yīng)力的作用下剛度發(fā)生較大變化而導(dǎo)致失效的問(wèn)題；同時(shí)解決傳統(tǒng)軌道減振器只有單一減振剛度和抗沖擊性能差的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案這種雙剛度軌道隔振器，主要包括承軌板、彈性體和底座三部分，其特征在于承軌板的下半部分是橫截面為橢圓形的倒錐圈體；承軌板上半部分的中部為一承載鋼軌的承臺(tái)，在該承臺(tái)的長(zhǎng)軸方向兩端各有一個(gè)凸耳，凸耳上各加工一個(gè)通透的銷孔，用來(lái)安裝固定鋼軌的扭簧彈條，由扭簧彈條將軌道和承軌板固定；彈性體是橫截面為橢圓形的橡膠圈，該橡膠圈套在承軌板外側(cè)面，并包住承軌板底面邊緣，橡膠圈與承軌板的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體；
位于橡膠圈外面的底座為橢圓環(huán)錐形，上述橡膠圈的下表面與底座之間有一間隙；底座的四角各有一個(gè)安裝孔，由螺釘穿過(guò)安裝孔與路基固定，底座內(nèi)側(cè)壁與橡膠圈外側(cè)壁的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體。
上述承軌板倒錐圈體的母線與水平面所夾傾角為60-70度。
上述橡膠圈的側(cè)壁厚度為15-21mm。
上述橡膠圈的底面厚度為5-8mm。
上述橡膠圈的上面有向內(nèi)外兩側(cè)的凸沿，凸沿與承軌板和底座上沿的圓弧形倒角吻合粘接。
上述底座內(nèi)環(huán)面有一橢圓環(huán)形底托，上述橡膠圈的下表面與橢圓環(huán)形底托之間有一間隙。
上述橡膠圈的下表面與底托之間的間隙是2-4mm。
本發(fā)明雙剛度軌道隔振器的橡膠圈，其特征在于橡膠圈的材料配比按重量份為橡膠100份、氧化鋅3-10份、輕質(zhì)氧化鎂0-10份、硬脂酸1-3份、防老劑3-5份、半補(bǔ)強(qiáng)碳黑或高耐磨碳黑或二者的混合物30-70份、增塑劑0-5份、促進(jìn)劑M 3-5份、硫磺0-1.5份。
本發(fā)明雙剛度軌道隔振器的橡膠圈，其特征在于橡膠圈的材料配比按重量份為橡膠100份、氧化鋅3-10份、輕質(zhì)氧化鎂0-10份、硬脂酸1-3份、防老劑D 1份、防老劑4010NA1-3份、防老劑AW 1份、半補(bǔ)強(qiáng)碳黑或高耐磨碳黑或二者的混合物30-70份、增塑劑0-5份、促進(jìn)劑M 0.5份、促進(jìn)劑TT 1.5-3份、促進(jìn)劑NA-22 0-1份、硫磺0-1.5份。
上述橡膠圈的橡膠為100％的天然橡膠或70-95％天然橡膠與5-30％氯丁橡膠的共混物。
與現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果雙剛度軌道隔振器利用橡膠的剪切變形、動(dòng)彈性好的特點(diǎn)進(jìn)行隔振，可以有效降低車輪與鋼軌撞擊產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲。橡膠圈和承軌板、底座之間通過(guò)膠粘劑高溫高壓硫化成型為一整體。承軌板底面與底座之間設(shè)計(jì)有3mm可供承軌板垂直位移的間隙。這樣既可以使隔振器在正常荷載下充分發(fā)揮隔振作用，又可在偶然荷載下保持行車安全。本發(fā)明通過(guò)采用低動(dòng)靜比橡膠圈材料和設(shè)計(jì)合理的減振器結(jié)構(gòu)形式，達(dá)到減振器整體良好的減振效果和抗疲勞性能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在工作荷載范圍內(nèi)的靜剛度為8-14kN/mm，動(dòng)靜比1.15-1.30，減振器在垂向荷載為40kN，橫向荷載為20kN作用下，本發(fā)明經(jīng)300萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)后，動(dòng)、靜剛度變化不超過(guò)10％。本發(fā)明具有正常荷載下的隔振剛度和偶然荷載下的安全剛度，兼顧了隔振器隔振效果和抗疲勞性能，克服了傳統(tǒng)軌道減振器只有單一減振剛度和抗沖擊性能差的缺點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于地鐵、輕軌等城市軌道交通系統(tǒng)，抑制線路周圍的振動(dòng)和噪聲污染。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的雙剛度軌道隔振器的俯視圖；圖3為圖1中底座回轉(zhuǎn)截面為L(zhǎng)形的放大圖。
圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4中底座回轉(zhuǎn)截面為梯形的放大圖。
圖6是本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
1-銷孔、2-承軌板、3-橡膠圈、31-內(nèi)凸沿、32-外凸沿；4-底座、41-橢圓環(huán)形底托、42-間隙、43-圓弧角；5-凸耳、6-承臺(tái)、7-軌道、8-扭簧彈條、9-螺栓。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明第一實(shí)施例參見(jiàn)圖1、2、3、6，軌道減振器由承軌板2、橡膠圈3和底座4三部分組成，橡膠圈3和承軌板2、底座4之間通過(guò)膠粘劑高溫高壓硫化成型為一整體。
承軌板2為鑄鐵材料，其下半部分是橫截面為橢圓形的倒錐圈體，其倒錐圈體的母線與水平面所夾傾角為60-70度；承軌板上半部分的中部為一承載軌道7的承臺(tái)6，在該承臺(tái)的長(zhǎng)軸方向兩端各有一個(gè)凸耳5，凸耳上各加工一個(gè)通透的銷孔1，用來(lái)安裝固定鋼軌的扭簧彈條8，由扭簧彈條8將軌道7與承軌板2固定。
彈性體是橫截面為橢圓形的橡膠圈3，該橡膠圈套在承軌板2外側(cè)面，并包住承軌板底面邊緣，上述橡膠圈的側(cè)壁厚度為15-21mm，其底面包覆部分橡膠厚度為5-8mm。傾角(與水平方向所夾銳角)為60-70度，橡膠圈與承軌板的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體。上述橡膠圈的上面有內(nèi)凸沿31和外凸沿32，兩凸沿與承軌板2和底座4上沿的圓弧形倒角吻合粘接。
底座4為鑄鐵材料，底座4內(nèi)橢圓面的傾角與橡膠圈3的傾角相同。位于橡膠圈3外面的底座4有一橢圓環(huán)形底托41，上述橡膠圈的下表面與底座環(huán)形底托之間有一3mm的間隙42，上述底座的內(nèi)側(cè)面與橢圓環(huán)形底托之間的交角為圓弧角43，回轉(zhuǎn)截面為L(zhǎng)形。底座的四角各有一個(gè)安裝孔，由螺釘9穿過(guò)安裝孔與路基固定，底座4的內(nèi)側(cè)壁與橡膠圈3的外側(cè)壁的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體。
本發(fā)明第二實(shí)施例參見(jiàn)圖4、5、6，與實(shí)施例一不同的是，底座4無(wú)橢圓環(huán)形底托，底座的回轉(zhuǎn)截面為直角梯形。
本發(fā)明橡膠圈3的材料重量份配比范圍為橡膠100份、氧化鋅3-10份、輕質(zhì)氧化鎂0-10份、硬脂酸1-3份、防老劑3-5份、半補(bǔ)強(qiáng)碳黑或高耐磨碳黑或二者的混合物30-70份、增塑劑0-5份、促進(jìn)劑M 3-5份、硫磺0-1.5份。
橡膠圈的材料配比按重量份實(shí)施例橡膠100份，橡膠為100％的天然橡膠或80％的天然橡膠與20％氯丁橡膠的共混物。
氧化鋅3-10份；輕質(zhì)氧化鎂0-10份；硬脂酸1-3份；防老劑D 1份；防老劑4010NA 1-3份；防老劑AW 1份；半補(bǔ)強(qiáng)碳黑或高耐磨碳黑或二者的混合物30-70份；增塑劑0-5份促進(jìn)劑M 0.5份；促進(jìn)劑TT 1.5-3份；促進(jìn)劑NA-22 0-1份；硫磺0-1.5份；二辛酯(份)；輕質(zhì)氧化鎂(份)。
橡膠圈3的材料重量份配比實(shí)施例
權(quán)利要求
1.一種雙剛度軌道隔振器，主要包括承軌板、彈性體和底座三部分，其特征在于承軌板的下半部分是橫截面為橢圓形的倒錐圈體；承軌板上半部分的中部為一承載鋼軌的承臺(tái)，在該承臺(tái)的長(zhǎng)軸方向兩端各有一個(gè)凸耳，凸耳上各加工一個(gè)通透的銷孔，用來(lái)安裝固定鋼軌的扭簧彈條，由扭簧彈條將軌道和承軌板固定；彈性體是橫截面為橢圓形的橡膠圈，該橡膠圈套在承軌板外側(cè)面，并包住承軌板底面邊緣，橡膠圈與承軌板的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體；位于橡膠圈外面的底座為橢圓環(huán)錐形，上述橡膠圈的下表面與底座之間有一間隙；底座的四角各有一個(gè)安裝孔，由螺釘穿過(guò)安裝孔與路基固定，底座內(nèi)側(cè)壁與橡膠圈外側(cè)壁的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙剛度軌道隔振器，其特征在于上述承軌板倒錐圈體的母線與水平面所夾傾角為60-70度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙剛度軌道隔振器，其特征在于上述橡膠圈的側(cè)壁厚度為15-21mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙剛度軌道隔振器，其特征在于上述橡膠圈的底面厚度為5-8mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙剛度軌道隔振器，其特征在于上述橡膠圈的上面有向內(nèi)外兩側(cè)的凸沿，凸沿與承軌板和底座上沿的圓弧形倒角吻合粘接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙剛度軌道隔振器，其特征在于上述底座內(nèi)環(huán)面有一橢圓環(huán)形底托，上述橡膠圈的下表面與橢圓環(huán)形底托之間有一間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的雙剛度軌道隔振器，其特征在于上述橡膠圈的下表面與底托之間的間隙是2-4mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙剛度軌道隔振器的橡膠圈，其特征在于橡膠圈的材料配比按重量份為橡膠100份、氧化鋅3-10份、輕質(zhì)氧化鎂0-10份、硬脂酸1-3份、防老劑3-5份、半補(bǔ)強(qiáng)碳黑或高耐磨碳黑或二者的混合物30-70份、增塑劑0-5份、促進(jìn)劑M 3-5份、硫磺0-1.5份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙剛度軌道隔振器的橡膠圈，其特征在于橡膠圈的材料配比按重量份為橡膠100份、氧化鋅3-10份、輕質(zhì)氧化鎂0-10份、硬脂酸1-3份、防老劑D 1份、防老劑4010NA1-3份、防老劑AW 1份、半補(bǔ)強(qiáng)碳黑或高耐磨碳黑或二者的混合物30-70份、增塑劑0-5份、促進(jìn)劑M0.5份、促進(jìn)劑TT 1.5-3份、促進(jìn)劑NA-22 0-1份、硫磺0-1.5份。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的雙剛度軌道隔振器的橡膠圈，其特征在于上述橡膠圈的橡膠為100％的天然橡膠或70-95％天然橡膠與5-30％氯丁橡膠的共混物。
全文摘要
一種雙剛度軌道隔振器，其承軌板的下半部分是橫截面為橢圓形的倒錐圈體；承軌板上半部分的中部為一承載鋼軌的承臺(tái)，在該承臺(tái)的長(zhǎng)軸方向兩端各有一個(gè)凸耳，凸耳上各加工一個(gè)通透的銷孔，用來(lái)安裝固定鋼軌的扭簧彈條；橡膠圈套在承軌板外側(cè)面，并包住承軌板底面邊緣，橡膠圈與承軌板的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體；橡膠圈的下表面與底座之間有一間隙；底座的四角螺釘穿過(guò)安裝孔與路基固定，底座內(nèi)側(cè)壁與橡膠圈外側(cè)壁的接觸面由膠粘劑高溫、高壓、硫化成型為一整體。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)軌道減振器只有單一減振剛度和抗沖擊性能差的缺點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地鐵、輕軌等城市軌道交通系統(tǒng)，抑制線路周圍的振動(dòng)和噪聲污染。
文檔編號(hào)C08L7/00GK1793511SQ200510200788
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者任靜, 吳建忠, 鄭瑞武, 蔡斌, 孫社營(yíng) 申請(qǐng)人:北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司