高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板及減振方法和設(shè)計方法，彈性墊板包括板體、設(shè)置在板體上的連續(xù)格柵，所述連續(xù)格柵包括若干條連續(xù)分布在板體上的格柵，所述設(shè)置在板體上的連續(xù)格柵為連續(xù)性結(jié)構(gòu)。所述格柵為波浪形、人字形或者斜條紋形；所述連續(xù)格柵為波浪形、人字形、斜條紋形中的一種或幾種的組合，設(shè)置在板體的正面、反面或者正、反兩個表面。與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明的優(yōu)點是可以實現(xiàn)彈性墊板的垂向剛度非線性設(shè)計，可以在滿足垂向剛度非線性設(shè)計要求的同時，能靈活的連續(xù)調(diào)節(jié)彈性墊板的橫向和縱向剛度，對承載的變化或線路條件的變化具有很高的適應(yīng)性，具有更簡單的工藝性和更低的生產(chǎn)成本。
【專利說明】高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彈性減振部件，特別是一種彈性墊板。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國絕大部分鐵路都為客貨混跑線路，即便如今發(fā)展迅速的高速鐵路，也在醞釀劃分不同時段分別跑客運及貨運，從而使線路資源得到充分利用，最大限度發(fā)揮其經(jīng)濟價值。由于客運和貨運采用的轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)不同、軸重不同、車體不同、承載的重量等都不同，所以對軌道線路中使用的彈性墊板的剛度要求也各不相同。但同一條線路通常只會使用同一種彈性墊板(這里的彈性墊板可以指軌下彈性墊板、鐵墊板下彈性墊板或者軌枕用彈性墊板等)，其垂向剛度單一、橫向和縱向剛度不能靈活調(diào)節(jié)，在面對不同運營工況時，對軌道結(jié)構(gòu)振動強度的降低、輪軌相互作用的改善都有較大的局限性。隨著重載鐵路、高速鐵路和客運專線的建設(shè)，導致客貨混跑線路承擔的運量更大更重，使用工況愈加惡劣，彈性墊板的作用也更加顯著，對彈性墊板的剛度要求也更高，如果按照最惡劣工況設(shè)計彈性墊板的剛度，會使彈性墊板的生產(chǎn)成本高昂，且減振的效果不一定最好；如果按照較寬松的工況設(shè)計彈性墊板剛度，則可能導致彈性墊板的壽命降低、更換率上升等問題，因此，彈性墊板設(shè)計還有很大的技術(shù)創(chuàng)新空間。
[0003]現(xiàn)有彈性墊板的設(shè)計方案較多，但都有三個基本特征:彈性墊板的基本結(jié)構(gòu)為板體、布置在板體(一面或兩面)上的凸起、凹槽或孔洞；布置在板體上的凸起、凹槽或孔洞基本為非連續(xù)布置，且板體上的凸起、凹槽或孔洞形成的表面在同一水平面上；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。
[0004]現(xiàn)有彈性墊板設(shè)計有以下缺點:由于板體上的凸起、凹槽或孔洞基本為非連續(xù)布置，所以不能靈活的連續(xù)調(diào)節(jié)橫向及縱向剛度；由于彈性墊板的凸起、凹槽或孔洞形成的表面在同一水平面上，所以垂向也不能實現(xiàn)剛度非線性設(shè)計；因此，當線路承載發(fā)生變化或線路條件發(fā)生變化時，現(xiàn)有彈性墊板因垂向剛度單一、橫縱向剛度調(diào)節(jié)困難，而不具備高的適應(yīng)性，尤其不適合客貨混跑軌道線路；板體表面為非連續(xù)布置的彈性墊板，工藝性較復雜，生產(chǎn)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種在垂向產(chǎn)生非線性剛度的情況下、能靈活的連續(xù)調(diào)節(jié)彈性墊板的橫向剛度和縱向剛度的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，包括板體、設(shè)置在板體上的連續(xù)格柵，所述連續(xù)格柵包括若干條連續(xù)分布在板體上的格柵，所述設(shè)置在板體上的連續(xù)格柵為連續(xù)性結(jié)構(gòu)。
[0007]所述格柵的形狀為波浪形、人字形或者斜條紋形；所述連續(xù)格柵為波浪形、人字形、斜條紋形中的一種或幾種的組合，設(shè)置在板體的正面、反面或者正、反兩個表面；所述連續(xù)格柵與板體一體成形。[0008]所述格柵具有能被調(diào)節(jié)的角度或曲率；格柵之間的間距為等距布置或者非等距布置。
[0009]所述板體上的每條格柵均具有厚度固定或者厚度能被調(diào)節(jié)的凸起部分，由凸起部分的頂面構(gòu)成的表面為平面、斜面或者起伏不平的形態(tài)。
[0010]所述格柵的截面為矩形、梯形、三角形、拋物線形或者半圓形。
[0011]所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板的材料為高分子材料或者復合材料。
[0012]所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板為波浪形格柵彈性墊板、人字形格柵彈性墊板或者斜條紋形格柵彈性墊板。
[0013]所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板用于軌下墊板、鐵墊板下墊板、軌枕下墊板。
[0014]所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板用于客貨混跑軌道線路。
[0015]一種用于客貨混跑軌道線路的減振方法，采用上述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板來進行客貨混跑軌道線路的減振；
根據(jù)客貨混跑軌道線路的實際需求，相應(yīng)設(shè)置好格柵的角度或曲率以及格柵之間的間距，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板具有橫向剛度和縱向剛度；同時設(shè)定好格柵凸起部分的厚度和格柵的截面形狀，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板承受面壓時產(chǎn)生分階段接觸；
將上述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板安裝到客貨混跑軌道線路下面，通過高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板實現(xiàn)客貨混跑軌道線路的減振。
[0016]一種高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板的設(shè)計方法，該高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板包括板體，具體方法如下:
在板體的單面或雙面設(shè)置連續(xù)的波浪形、人字形或斜條紋形的格柵，板體和格柵設(shè)計為一體化結(jié)構(gòu)；
根據(jù)預定值相應(yīng)設(shè)定好格柵的角度或曲率，將格柵之間的間距設(shè)定為等距布置或者非等距布置，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板具有靈活的能被連續(xù)調(diào)節(jié)的橫向剛度和縱向剛度；
設(shè)定好每條格柵凸起部分的厚度，使格柵凸起部分的頂面構(gòu)成的表面為平面、斜面或者起伏不平的形態(tài)，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板承受面壓時產(chǎn)生分階段接觸，從而實現(xiàn)高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板的垂向剛度非線性；
將格柵的截面設(shè)計為矩形、梯形、三角形、拋物線形或者半圓形。
[0017]本發(fā)明的工作原理如下:彈性墊板的材料可以為高分子材料或者復合材料，其表面(單面或雙面)呈現(xiàn)連續(xù)格柵結(jié)構(gòu)，如波浪形、人字形、斜條紋形……或兩種及兩種以上形狀的組合。格柵的角度或曲率等可根據(jù)需要調(diào)整，格柵之間的間距也可調(diào)，可以等距布置，也可以非等距布置，由此能夠靈活的連續(xù)調(diào)節(jié)墊板的橫向剛度和縱向剛度；每條格柵凸起部分的厚度可以相同也可以不同，在板體的厚度方向，凸起構(gòu)成的表面可以為平面、斜面或者起伏不平的形態(tài)，在墊板承受面壓時產(chǎn)生分階段接觸，從而實現(xiàn)墊板的垂向剛度非線性設(shè)計；格柵的截面可以根據(jù)需要設(shè)計為各種形狀，如矩形、梯形、三角形、拋物線形、半圓形等等。以上各種結(jié)構(gòu)，都可以根據(jù)用戶需求進行調(diào)整，滿足線路承載的變化和線路條件的變化。
[0018]本發(fā)明是一種表面(單面或雙面)為連續(xù)格柵結(jié)構(gòu)的板體，是對現(xiàn)有技術(shù)問題的解決和創(chuàng)新，為軌道交通線路提供一種可以滿足垂向剛度非線性設(shè)計要求、可以靈活的連續(xù)調(diào)節(jié)橫向及縱向剛度、適應(yīng)性強的彈性墊板。
[0019]與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明的優(yōu)點是可以實現(xiàn)彈性墊板的垂向剛度非線性設(shè)計，可以在滿足垂向剛度非線性設(shè)計要求的同時，能靈活的連續(xù)調(diào)節(jié)彈性墊板的橫向和縱向剛度，對承載的變化或線路條件的變化具有很高的適應(yīng)性，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)適用于軌下墊板、鐵墊板下墊板、軌枕下墊板等多種彈性墊板，本發(fā)明的彈性墊板尤其適合客貨混跑軌道線路。并且，相比較而言，表面為連續(xù)格柵結(jié)構(gòu)的彈性墊板比表面為非連續(xù)結(jié)構(gòu)的彈性墊板具有更簡單的工藝性和更低的生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明中的波浪形格柵彈性墊板的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中的波浪形格柵彈性墊板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中的人字形格柵彈性墊板的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明中的斜條紋形格柵彈性墊板的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了更清楚的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0022]如圖1至圖4所示，高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板包括板體I和設(shè)置在板體I上的連續(xù)格柵2。高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板包括波浪形格柵彈性墊板、人字形格柵彈性墊板、斜條紋形格柵彈性墊板。彈性墊板的材料可以為高分子材料或者復合材料；連續(xù)格柵的截面可以根據(jù)需要設(shè)計為各種形狀，如矩形、梯形、三角形、拋物線形、半圓形等。所述的連續(xù)格柵2為連續(xù)結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置在板體的單面或者兩面，可以是如圖f圖2所示的波浪形、如圖3所示的人字形、如圖4所示的斜條紋形、或是其它形狀連續(xù)格柵或幾種連續(xù)格柵結(jié)構(gòu)的組合。無論為哪一種連續(xù)格柵結(jié)構(gòu)，格柵的角度A可調(diào)，格柵之間的間距L可調(diào)，L可以為定值，也可以為變化值，即格柵可以等距布置，也可以非等距布置，由此能夠靈活的連續(xù)調(diào)節(jié)彈性墊板的橫向剛度和縱向剛度；每條格柵凸起部分的厚度H可調(diào)，H可以為定值，也可以為變化值，在板體的厚度方向，凸起構(gòu)成的表面可以為平面、斜面或者起伏不平的形態(tài)，在墊板承受面壓時產(chǎn)生分階段接觸，從而實現(xiàn)彈性墊板的垂向剛度非線性設(shè)計。
[0023]所述用于客貨混跑軌道線路的減振方法，采用上述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板來進行客貨混跑軌道線路的減振；根據(jù)客貨混跑軌道線路的實際需求，相應(yīng)設(shè)置好格柵的角度或曲率以及格柵之間的間距，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板具有橫向剛度和縱向剛度；同時設(shè)定好格柵凸起部分的厚度和格柵的截面形狀，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板承受面壓時產(chǎn)生分階段接觸。將上述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板安裝到客貨混跑軌道線路下面，通過高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板實現(xiàn)客貨混跑軌道線路的減振。
[0024]以上所述僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不排除根據(jù)本發(fā)明的思想采取其它的方法實現(xiàn)彈性墊板的垂向剛度非線性設(shè)計以及實現(xiàn)彈性墊板的橫向、縱向剛度的連續(xù)調(diào)節(jié)，但只要板體表面設(shè)置為連續(xù)格柵或幾種連續(xù)格柵的組合，無論板體為什么形狀、無論板體的厚度或大小、無論格柵整體呈現(xiàn)什么形狀、格柵截面呈現(xiàn)什么形狀、格柵厚度方向呈現(xiàn)什么形狀，只要是利用本發(fā)明基本原理的任何修改、等同替換、改進都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，包括板體，其特征是，還包括設(shè)置在板體上的連續(xù)格柵，所述連續(xù)格柵包括若干條連續(xù)分布在板體上的格柵，所述設(shè)置在板體上的連續(xù)格柵為連續(xù)性結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，其特征是，所述格柵的形狀為波浪形、人字形或者斜條紋形；所述連續(xù)格柵為波浪形、人字形、斜條紋形中的一種或幾種的組合，設(shè)置在板體的正面、反面或者正、反兩個表面；所述連續(xù)格柵與板體一體成形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，其特征是，所述格柵具有能被調(diào)節(jié)的角度或曲率；格柵之間的間距為等距布置或者非等距布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，其特征是，所述板體上的每條格柵均具有厚度固定或者厚度能被調(diào)節(jié)的凸起部分，由凸起部分的頂面構(gòu)成的表面為平面、斜面或者起伏不平的形態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，其特征是，所述格柵的截面為矩形、梯形、三角形、拋物線形或者半圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，其特征是，所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板的材料為高分子材料或者復合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，其特征是，所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板為波浪形格柵彈性墊板、人字形格柵彈性墊板或者斜條紋形格柵彈性墊板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板，其特征是，所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板用于軌下墊板、鐵墊板下墊板、軌枕下墊板；所述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板用于客貨混跑軌道線路。
9.一種用于客貨混跑軌道線路的減振方法，其特征是，采用權(quán)利要求1所述的高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板來進行客貨混跑軌道線路的減振； 根據(jù)客貨混跑軌道線路的實際需求，相應(yīng)設(shè)置好格柵的角度或曲率以及格柵之間的間距，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板具有相應(yīng)的橫向剛度和縱向剛度；同時設(shè)定好格柵凸起部分的厚度和格柵的截面形狀，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板承受面壓時產(chǎn)生分階段接觸； 將上述高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板安裝到客貨混跑軌道線路下面，通過高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板實現(xiàn)客貨混跑軌道線路的減振。
10.一種高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板的設(shè)計方法，該高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板包括板體，其特征是， 在板體的單面或雙面設(shè)置連續(xù)的波浪形、人字形或斜條紋形的格柵，板體和格柵設(shè)計為一體化結(jié)構(gòu)； 根據(jù)預定值相應(yīng)設(shè)定好格柵的角度或曲率，將格柵之間的間距設(shè)定為等距布置或者非等距布置，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板具有靈活的能被連續(xù)調(diào)節(jié)的橫向剛度和縱向剛度； 設(shè)定好每條格柵凸起部分的厚度，使格柵凸起部分的頂面構(gòu)成的表面為平面、斜面或者起伏不平的形態(tài)，使高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板承受面壓時產(chǎn)生分階段接觸，從而實現(xiàn)高適應(yīng)性連續(xù)格柵彈性墊板的垂向剛度非線性； 將格柵的截面設(shè)計為矩形、梯形、三角形、拋物線形或者半圓形。
【文檔編號】E01B19/00GK103541282SQ201310536611
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】王永冠, 李心, 卜繼玲, 劉柏兵, 王宏 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司