一種變剛度軌下墊的製作方法

2023-08-07 04:41:26 1

專利名稱：一種變剛度軌下墊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軌道扣件領域技術，特別是一種變剛度軌下墊。
背景技術：
目前我國軌道扣件用的軌下墊均採用均一剛度結構，這種軌下墊內外側剛度一 致，但在實際使用中，由於軌道對扣件外側和內側施加了不同大小和方向的力，因此導致軌 道扣件內外側下沉量不一致，軌道外翻，列車運行中存在不安全因素。 中國專利99220026. 1公布一種複合軌下墊板，它由帶槽橡膠板和埋設其中的金 屬制平隔板或碟簧構成，槽型由V型和拋物線，橡膠板中央兩面帶圓槽，碟簧下面墊有絕緣 磨耗板。它大大提高了軌道彈性、減振性和壽命減少了鋼軌、車輪、車輛和混凝土枕的損傷， 減少線路工作量。 中國專利200620035733. X公布了鐵路軌道扣件用改性橡塑微孔軌下墊板，墊板 內分布由微孔，產品具有彈性高、耐天候及耐臭氧老化，產品的使用壽命長，壓縮永久變形 性能優良，復原性好等特殊性能。 中國專利200620035734. 4公布了鐵路軌道扣件用改性橡塑複合微孔軌下墊板， 包括改性橡塑微孔層、粘合劑層、不鏽鋼層，並通過粘合劑連接成整體。 中國專利200820148969. 3公布一種新型結構的熱塑性聚酯彈性體軌下墊，該專 利採用熱塑性聚酯彈性體材料注塑成型，軌下墊表面成均勻分布的"窩窩頭"形狀。該實用 新型充分利用熱塑性聚酯彈性體的優異的抗彎曲撓特性，大幅提高軌下墊的使用壽命。 以上專利的軌下墊都採用均一剛度，在實際列車高速運行中(特別是彎道運行)， 給軌道施加了一個側向力，因此軌下墊的實際受力情況是外側受力大，內側受力小，從而導 致軌道扣件內外側下沉量不一致，鋼軌出現外翻，引起軌距擴張，影響列車運行安全。
發明內容 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種變剛度軌下墊，解決列車在運行過程
中(特別是彎道運行)引起的軌道外翻，從而保證列車運行的安全性。 為了實現解決上述技術問題的目的，本實用新型採用了如下技術方案 本實用新型的一種變剛度軌下墊，特徵在於軌下墊總體厚度為7-12mm，根據承
載形式從外到內設計為四個剛度區間，第一個剛度區間採用平板結構形式，寬度為25
35mm ;第二個剛度區間採用半圓槽結構形式，寬度為30 40mm，圓槽半徑範圍1 3mm，圓
槽間距為7 13mm滯三個剛度採用矩形槽結構形式，寬度為35 40mm，槽深3-4mm ;第四
個剛度區間採用半圓槽結構形式，寬度為50 65mm，圓槽半徑為1. 5 3mm，圓槽間距為
7 llmm。軌下墊的結構是根據軌下墊的受力形式和大小，劃分特定的剛度區間，實現軌下
墊各區域下沉量相對均勻，依據是根據列車在實際行駛中，軌道內外側受力不同，外側受力
大，內側受力小，為了實現均勻下沉，需要設計軌下墊的剛度為外側大、內側相對小，同時兼
顧中間區域，通過調整剛度分布區間範圍以及各個區間的剛度，使整個軌下墊能夠均勻下沉。本結構在設計中，採用仿真軟體patran/nastran建立軌道有限元模型，並根據實際情 況在模擬體施加橫向和縱向載荷，以軌下墊的剛度為變量，以均勻下沉為優化的最終目標， 通過仿真計算，並考慮產品的生產實施的情況，最終確定劃分四個剛度區間，並確定每個區 間的結構形式。 本實用新型的一種變剛度軌下墊，採用橡膠或橡塑共混等高分子材料一次成型。 本實用新型的一種變剛度軌下墊，其根據軌下墊的受力形式和大小，劃分特定的 剛度區間，目的是為了實現軌下墊各區域下沉量相對均勻，實現扣件的均勻下沉。 通過採用上述技術方案，本實用新型具有以下的有益效果 採用本實用新型的一種變剛度軌下墊，可以替代現有均一剛度的軌下墊，解決使 用現有軌下墊造成的軌道外翻，使列車在運行過程中，軌道扣件均勻下沉，減小軌道外翻現 象，保證列車的高速、平穩、安全運行。

圖1為本實用新型的一種變剛度軌下墊前視圖 圖2為本實用新型的一種變剛度軌下墊俯視圖 圖3為本實用新型的一種變剛度軌下墊3D示意圖 圖中l-第一剛度區間；2-第二剛度區間；3-第三剛度區間；4_第四剛度區間。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型的一種變剛度軌下墊，本結構在設計中，採用仿真軟體 patran/nastran建立軌道有限元模型，並根據實際情況在模擬體施加橫向和縱向載荷，以 軌下墊的剛度為變量，以均勻下沉為優化的最終目標，通過仿真計算和試驗修正，劃分為1、 2、3、4四個剛度區間。 實施例1 軌下墊採用橡膠材料製備，總體厚度為12mm，結構如圖1所示，厚度為共有四個剛 度區間，第一個剛度區間為平板結構，寬度為35mm;第二個剛度區間為半圓溝槽結構，寬度 為30mm，半徑為2mm，間距為12mm ;第三個剛度區間為寬槽結構，寬度為35mm，槽深4mm ;第 四個剛度區間為半圓溝槽結構，寬度為60mm，半徑為3mm，間距為llmm。 實施例2 軌下墊採用橡膠材料，總體厚度為8mm，結構如圖1所示，共有四個剛度區間，第一 個剛度區間為平板結構，寬度為30mm ;第二個剛度區間為半圓溝槽結構，寬度為30mm，半徑 為1.5mm，間距為10mm;第三個剛度區間為寬槽結構，寬度為35mm，槽深4mm ;第四個剛度區 間為半圓溝槽結構，寬度為65mm，半徑為2mm，間距為9mm。 實施例3 軌下墊採用橡膠材料，總體厚度為7mm，結構如圖1所示，共有四個剛度區間，第一 個剛度區間為平板結構，寬度為25mm ;第二個剛度區間為半圓溝槽結構，寬度為45mm，半徑 為3mm，間距為7mm ;第三個剛度區間為寬槽結構，寬度為40mm，槽深3mm ;第四個剛度區間 為半圓溝槽結構，寬度為50mm，半徑為1. 5mm，間距為7mm。
權利要求一種變剛度軌下墊，其特徵在於軌下墊總厚度為7-12mm，從外到內設計為四個剛度區間，第一個剛度區間採用平板結構形式，寬度為25～35mm；第二個剛度區間採用半圓槽結構形式，寬度為30～40mm，圓槽半徑範圍1～3mm，圓槽間距為7～13mm；第三個剛度採用矩形槽結構形式，寬度為35～40mm，槽深3-4mm；第四個剛度區間採用半圓槽結構形式，寬度為50～65mm，圓槽半徑為1.5～3mm，圓槽間距為7～11mm。
2. 根據權利要求1所述變剛度軌下墊，其特徵在於所述的軌下墊採用橡膠或橡塑共混材料一次成型。
專利摘要本實用新型介紹了一種變剛度軌下墊，總體厚度為7-12mm，設計四個剛度區間，分別為平板結構，寬度為25～35mm；半圓槽結構，寬度為30～40mm，圓槽半徑範圍1～3mm，圓槽間距為7～13mm；矩形槽結構式，寬度為35～40mm，槽深3-4mm；半圓槽結構，寬度為50～65mm，圓槽半徑為1.5～3mm，圓槽間距為7～11mm，採用橡膠或橡塑共混材料一次成型。本實用新型可以替代現有均一剛度的軌下墊，解決使用現有軌下墊造成的軌道外翻，使列車在運行過程中，軌道扣件均勻下沉，減小軌道外翻現象，保證列車的高速、平穩、安全運行。
文檔編號E01B9/68GK201502012SQ200920223930
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月22日 優先權日2009年9月22日
發明者吳醫博, 曾向榮, 林新志, 王緒文, 郭萬濤 申請人:中國船舶重工集團公司第七二五研究所