一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉約束裝置的製作方法

2023-06-04 11:27:41 2

本發明屬於城市軌道交通零部件技術領域，涉及城市軌道交通中高等級減振扣件，具體涉及一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉約束裝置。

背景技術：

城市軌道交通在給人們出行帶來方便的同時，輪軌耦合振動也給周邊建築和居民帶來了振動與噪聲汙染問題。這時，在軌道上使用減振扣件是減緩周邊環境振動的一個有效措施。

在結構形式上，鋼軌減振扣件一般是由上墊板、下墊板、隔振材料、螺栓彈條等緊固和限位件所組成。其中，下墊板緊固在軌枕上；隔振材料一般處於上下墊板之間，是實現隔振的主要元件；上墊板一般處於浮置狀態，與鋼軌相連並隨鋼軌一同振動。

決定扣件隔振能力的主要因素是扣件的豎向剛度，一般豎向剛度越低，隔振效果越好。這時，上墊板上下振動的位移也就越大。

列車運行時，除了會給上墊板一個豎向載荷外，還會給上墊板一個橫向載荷和一個翻轉力矩。這兩個力都會增加軌頭的橫向位移量，該位移量是需嚴格控制的，否則易發生列車脫軌事故。

因此，如何「讓上墊板能具有較大的上下振動位移量，而在橫向位移和翻轉角上儘量地小」就成為減振扣件設計中最為關鍵的設計目標之一。對於普通扣件或者隔振能力弱的減振扣件，由於豎向位移量小，只需彈條、擋肩、螺栓等基本結構形式就能二者兼顧。但對於高等級減振扣件，由於豎向振動位移量較大，如何二者兼顧就變成了難題，至今仍是人們研究的重點和難點。

當前已有的高等級減振扣件雖然產品名稱很多，但種類卻很少，最具代表性的種類包括德國的科隆蛋減振扣件和英國的先鋒扣件等。其中先鋒扣件沒有上下墊板結構形式，採用了獨特的軌腰支撐的方式巧妙地實現了二者兼顧的問題；科隆蛋減振扣件，利用硫化工藝將一圈橡膠與上下墊板緊密地聯結在一起，通過橡膠傾斜角度、材料厚度設計和材質選取等方法也在二者兼顧方面找到了一個折中點。這兩種扣件是目前國際上公認的極具代表性的兩種高等級減振扣件，目前已延伸出多種型號或名稱，但它們仍存在許多問題，例如先鋒扣件現場安裝比較麻煩，科隆蛋在養護維修時需要整體更換，等等。為此，如何提出一些新的結構形式和方案同時實現「讓上墊板能具有較大的上下振動位移量，而在橫向位移和翻轉角上儘量地小」仍是目前扣件領域的一項主要研究內容。

技術實現要素：

本發明解決了上述現有技術的不足，提供一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉約束裝置，其結構設計合理，在嚴格限制上墊板的橫向位移和翻轉位移的同時，並不妨礙上墊板豎直方向的大幅振動，既讓鋼軌扣件具有良好的隔振性能，又能保障行車安全性。

發明所採用的技術方案是：一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉約束裝置，所述約束裝置具有上墊板、下墊板、高彈性緩衝板及低摩擦係數耐磨板，所述下墊板具有U型空腔，所述下墊板通過其U型空腔兩外側壁向其中心順次夾持高彈性緩衝板、低摩擦係數耐磨板及上墊板。

在本發明一種較佳實施例中，所述下墊板與高彈性緩衝板間的空腔中夾持有低剛度隔振墊。

在本發明一種較佳實施例中，所述上墊板為凹形或側放的工字形，且其兩端內側壁為滑動摩擦工作面。

在本發明一種較佳實施例中，所述下墊板內側壁上設有第一銷釘孔。

在本發明一種較佳實施例中，所述高彈性緩衝板上設置有與第一銷釘孔對應的第二銷釘孔。

在本發明一種較佳實施例中，所述低摩擦係數耐磨板具有平板及與平板一體成型的圓柱銷釘。

在本發明一種較佳實施例中，所述低摩擦係數耐磨板的圓柱銷釘順次插入第二銷釘孔與第一銷釘孔將低摩擦係數耐磨板、高彈性緩衝板及下墊板連接於一體。

在本發明一種較佳實施例中，所述低摩擦係數耐磨板、高彈性緩衝板及下墊板相互間的接觸面通過粘接劑粘接於一體或自然緊靠於一體。

在本發明一種較佳實施例中，所述上墊板、高彈性緩衝板及低摩擦係數耐磨板的縱向截面相同。

在本發明一種較佳實施例中，所述第一銷釘孔為圓形通孔或圓形

盲孔。相較於現有技術，本發明具有的有益效果：其結構設計合

理，在嚴格限

制上墊板的橫向位移和翻轉位移的同時，並不妨礙上墊板豎直方向的大幅振動，既讓鋼軌扣件具有良好的隔振性能，又能保障行車安全性。

附圖說明

圖1是本發明整體結構示意圖；

圖2是本發明正面剖視圖；

圖3是本發明高彈性緩衝板平面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

一種鋼軌減振扣件上墊板的側向位移約束裝置，結構如圖1、圖2所示，所述約束裝置具有上墊板1、下墊板2、高彈性緩衝板3及低摩擦係數耐磨板4，所述下墊板2具有U型空腔，所述下墊板2通過其U型空腔外側壁向其中心順次夾持高彈性緩衝板3、低摩擦係數耐磨板4及上墊板1。

在本實施例中，所述下墊板2與高彈性緩衝板3間的空腔中夾持有低剛度隔振墊5。

所述上墊板1為凹形或側放的工字形，其材質可以為鑄鐵，也可以為高強度的非金屬材料，例如尼龍材料等。且其兩端內側壁為光滑而平整的滑動摩擦工作面11。

所述下墊板2為凹形，其兩內側壁上設有第一銷釘孔21。下墊板2的材質可以為鑄鐵，也可以為高強度的非金屬材料，例如尼龍材料等。第一銷釘孔21與圓柱銷釘42的位置對應，第一銷釘孔21可以是圓形通孔，也可以是圓形盲孔，其孔徑可按照公差配合關係略微大於圓柱銷釘42直徑。

如圖3所示，所述高彈性緩衝板3上設置有與第一銷釘孔21對應的第二銷釘孔31。高彈性緩衝板3的材質為剛度較大的彈性材料，例如熱塑性彈性材料等。其厚度為3mm～15mm，長和寬與相配合的低摩擦係數耐磨板4中的平板41一致。第二銷釘孔31與圓柱銷釘42位置對應，為讓圓柱銷釘42插入後不松，考慮到高彈性緩衝板3自身具有的彈性和延伸率，其第二銷釘孔31的孔徑略小於圓柱銷釘42的直徑。

所述低摩擦係數耐磨板4具有平板41及與平板41一體成型的圓柱銷釘42。圓柱銷釘為2～4個，其中圓柱銷釘42與平板41是一體結構，低摩擦係數耐磨板4為耐磨、硬質、摩擦係數低的非金屬材料，例如聚甲醛材料等。平板41為長方體，其厚度為5mm～20mm，長和寬與相配合的上墊板1側面一致。圓柱銷釘42的直徑為

10mm～30mm，長度不小於20mm。

所述低摩擦係數耐磨板4的圓柱銷釘42順次插入第二銷釘孔31與第一銷釘孔21將低摩擦係數耐磨板4、高彈性緩衝板3及下墊板2連接於一體。即將低摩擦係數耐磨板4上的圓柱銷釘42插入高彈性緩衝板3的第二銷釘孔31中，之後再從下墊板2內側壁插入對應第一銷釘孔21中。三者之間相互配合的接觸面既可以用粘接劑粘接在一起，也可以不做額外處理而自然緊靠在一起。

所述上墊板1、高彈性緩衝板3及低摩擦係數耐磨板4的縱向截面相同。

將兩套低摩擦係數耐磨板4和高彈性緩衝板3組裝到下墊板2的兩個內側壁後，兩個低摩擦係數耐磨板4的間距略小於上墊板1的側壁寬度。施加壓力將上墊板1壓入其中，利用高彈性緩衝板3的擠壓變形和回復力讓上墊板1、下墊板2、高彈性緩衝板3和低摩擦係數耐磨板4相互之間緊密靠在一起。

本發明提供的一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉約束裝置，其結構設計合理，在嚴格限制上墊板的橫向位移和翻轉位移的同時，並不妨礙上墊板豎直方向的大幅振動，既讓鋼軌扣件具有良好的隔振性能，又能保障行車安全性。

上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明的實施範圍，故凡以本發明權利要求所述內容所做的等同變化，均應包括在本發明權利要求範圍之內。

本發明未詳述之處，均為本技術領域技術人員的公知技術。