專利名稱：一種高彈性軌下橡膠墊板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵道混凝土軌枕軌道中使用的彈性減振橡膠墊板的改進(jìn)。屬于鐵道軌道結(jié)構(gòu)專用的一種減振配件。
軌下橡膠墊板是設(shè)置在鋼軌與混凝土軌枕之間的一種增彈減振墊層，用于緩沖列車運(yùn)行中荷載對(duì)軌道線路的沖擊作用。橡膠墊板彈性值一般用剛度系數(shù)K表示。在線路非鋼軌接頭部位K值要求在55～80kn／mm，在鋼軌接頭部位K值要求在40～60kn／mm?，F(xiàn)鐵路軌道上采用的標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板是按墊板為純受壓元件而設(shè)計(jì)的厚為7～12mm的矩形板，其縱向端部設(shè)防止其竄動(dòng)的擋肩，在板的上、下表面設(shè)有數(shù)條寬4mm，深3mm交錯(cuò)排列的凹形溝槽。當(dāng)墊板受到軌枕壓力時(shí)，各溝槽可自由變形的側(cè)面產(chǎn)生整體變形，達(dá)到增彈減振的目的。這種設(shè)墊板為純受壓元件而設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板，在時(shí)速不足100km的條件下，一般使用2～3年K值由50～60kn／mm增大到100kn／mm，即初始變形和殘余變形較大，彈性衰減快，導(dǎo)致線路質(zhì)量顯著變壞，特別是隨著列車提速的實(shí)施，輪軌間動(dòng)力作用的增強(qiáng)，上述缺陷更突出。
如在某線路列車速度從80km／h提高到175km／h進(jìn)行提速試驗(yàn)時(shí)，列車速度每提高一級(jí)(約10km)線路的均勻、穩(wěn)定性就明顯下降第一個(gè)速度級(jí)提高后，線路質(zhì)量評(píng)分下降17％，當(dāng)?shù)诙€(gè)速度提高后，線路評(píng)分下降45％。結(jié)果顯示，適度增大橡膠墊板的彈性并保持其穩(wěn)定是保證軌道結(jié)構(gòu)質(zhì)量的均勻、穩(wěn)定和安全可靠的重要措施之一。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種彈性和彈性的保持性明顯優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板的高彈性軌下橡膠墊板。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為將標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板改進(jìn)為弧形溝槽型或網(wǎng)格型。弧形溝槽型是將矩形凹槽改為弧形并縮小溝槽間的間距，網(wǎng)格型是將標(biāo)準(zhǔn)型墊板溝槽間距縮小并在溝槽間加增強(qiáng)筋或在弧形溝槽型溝槽間加增強(qiáng)筋。通過(guò)調(diào)整凹槽之間的間距或凹槽大小或縱橫增強(qiáng)筋的寬度、間距來(lái)調(diào)整墊板結(jié)構(gòu)受壓、受剪分量之間的比例，達(dá)到適度增加橡膠墊板的彈性和提高抗疲勞破損的性能。
這種仍以傳遞壓力為主，又可傳遞部分剪切力的壓一剪型橡膠墊板，不僅因溝槽間的距離縮小，自由變形面積增大而彈性增大，更由于將部分輪軌動(dòng)力轉(zhuǎn)化成了剪切力，根據(jù)橡膠材質(zhì)的剪切彈性模量G比其揚(yáng)氏彈性模量E小三倍的特性，在應(yīng)力相同的情況下，墊板受剪切力時(shí)比受壓力時(shí)的變形大三倍，即在相同的輪軌動(dòng)力作用下，墊板的彈性得到大幅度的改善。另一方面，使用中墊板因殘余變形、磨耗、硬度提高等因素對(duì)墊板彈性下降的影響也因剪切力分量的引入而降低，故彈性保持性較好。而弧形凹槽減小了應(yīng)力集中，比矩形凹槽更耐疲勞，不易沿溝槽斷裂，溝槽間的橫筋對(duì)墊板有增強(qiáng)作用，利于使用壽命的提高。本實(shí)用新型是一種彈性和彈性保持性均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板的高彈性橡膠墊板，用于既有鐵路列車提速時(shí)軌道結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造，可提高軌道的均勻性、耐久性和安全性，更有效地減小道床的振動(dòng)響應(yīng)，減小維修工作量，能更好適應(yīng)現(xiàn)行列車正常速度的要求，亦能適應(yīng)列車提速發(fā)展的需要。
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明


圖1標(biāo)準(zhǔn)型橡膠墊板俯視示意圖圖2標(biāo)準(zhǔn)型橡膠墊板A-A剖面?zhèn)纫暿疽鈭D圖3園弧型橡膠墊板俯視示意圖圖4園弧型橡膠墊板B-B剖面正視示意圖圖5網(wǎng)格型橡膠墊板俯視示意圖圖6網(wǎng)格型橡膠墊板C-C剖面正視示意圖本實(shí)用新型的基本形狀、尺寸與標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板一樣矩形板、板的縱向端部設(shè)有擋肩，根據(jù)不同軌型厚度配置為7～12mm。下面列舉了本實(shí)用新型三例實(shí)施例-園弧型及網(wǎng)格型橡膠墊板的溝槽結(jié)構(gòu)及尺寸。
在1996年8月結(jié)合列車提速試驗(yàn)，在軌道上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力試驗(yàn)，列車行車速度由75至90km／h時(shí)，其道床加速度在本實(shí)用新型墊板區(qū)段較標(biāo)準(zhǔn)型墊板區(qū)段降低57％。在鋼軌接頭部位客車行車速度由80至162km／h時(shí)，鋪用本實(shí)用新型區(qū)段，鋼軌加速度降低74％，軌枕振動(dòng)加速度降低75％。
上述試驗(yàn)及檢測(cè)結(jié)果，充分證明了利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)型墊板，簡(jiǎn)便地改變其溝槽形狀和密度的本實(shí)用新型，可以有效地增大其彈性和在使用期內(nèi)保持較好的彈性，疲勞破損率亦會(huì)顯著降低。
權(quán)利要求1．一種高彈性橡校墊板，是一種縱向端部設(shè)有擋肩，厚度為7～12mm的矩形板，其特征在于矩形板上、下表面設(shè)置有數(shù)條交錯(cuò)排列的弧形凹槽，槽間距離為10～20mm，弧形槽的半徑為2～5mm，槽深為3～6mm。
2．如權(quán)利要求1所述的園弧型橡膠墊板，其特征在于厚度為12mm時(shí)，槽間距(a2)優(yōu)選14mm，弧型槽的半徑(R2)優(yōu)選3mm，溝槽深(γ2)優(yōu)選3mm。
3．一種高彈性橡膠墊板，是一種縱向端部設(shè)有擋肩，厚度為7～12mm的矩形板，其特征在于矩形板上、下表面設(shè)置有數(shù)條交錯(cuò)排列的弧形凹槽，槽間距離為12～22mm，弧形槽的半徑為4～12mm，溝槽深度為3～6mm，槽間設(shè)有寬度為3～8mm的增強(qiáng)筋。
4．如權(quán)利要求3所述的網(wǎng)格型橡膠墊板，其特征在于厚度為12mm時(shí)，槽間距(a3)優(yōu)選18mm，弧形槽的半徑(R3)優(yōu)選7．5mm，槽深(γ3)優(yōu)選4mm，增強(qiáng)筋寬度(d)選5mm。
5．如權(quán)利要求3所述的網(wǎng)格型橡膠墊板，其特征在于厚度為10mm，槽間距(a3)優(yōu)選18mm，弧形槽的半徑(R3)優(yōu)選6．5mm，槽深(γ3)優(yōu)選3．5mm，增強(qiáng)筋寬度(d)選5mm。
6．如權(quán)利要求3所述的網(wǎng)格型橡膠墊板，其特征在于矩形板上、下表面凹槽可以是與標(biāo)準(zhǔn)型橡膠墊板一樣的矩形槽。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混凝土軌枕軌道用的高彈性橡膠墊板,這種墊板為現(xiàn)既有軌道結(jié)構(gòu)采用的標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板的改進(jìn);將標(biāo)準(zhǔn)橡膠墊板上、下表面交錯(cuò)設(shè)置的近似為矩形的凹槽改為弧形凹槽或網(wǎng)格形的凹槽,通過(guò)調(diào)整弧形溝槽的間距或變化弧形溝槽的大小或溝槽間設(shè)置縱橫增強(qiáng)筋來(lái)調(diào)整墊板的彈性大小和抗疲勞能力,使其達(dá)到能滿足線路結(jié)構(gòu)要求的適度值。這種橡膠墊板減振效果顯著,疲勞壽命達(dá)到了預(yù)定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)保持道床穩(wěn)定,防止或減緩軌道結(jié)構(gòu)部件的損傷或裂紋的發(fā)生及發(fā)展均有顯著效果,可適應(yīng)既有線路的提速要求。
文檔編號(hào)E01B9/00GK2304686SQ97221030
公開日1999年1月20日 申請(qǐng)日期1997年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月8日
發(fā)明者李述武, 王文全, 閻子嵐, 牛傳華 申請(qǐng)人:天津市扶輪科技開發(fā)有限公司, 閻子嵐, 王文全