[实用新型]一种变刚度轨下垫

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轨道扣件领域技术，特别是一种变刚度轨下垫。

背景技术

目前我国轨道扣件用的轨下垫均采用均一刚度结构，这种轨下垫内外侧刚度一致，但在实际使用中，由于轨道对扣件外侧和内侧施加了不同大小和方向的力，因此导致轨道扣件内外侧下沉量不一致，轨道外翻，列车运行中存在不安全因素。

中国专利99220026.1公布一种复合轨下垫板，它由带槽橡胶板和埋设其中的金属制平隔板或碟簧构成，槽型由V型和抛物线，橡胶板中央两面带圆槽，碟簧下面垫有绝缘磨耗板。它大大提高了轨道弹性、减振性和寿命减少了钢轨、车轮、车辆和混凝土枕的损伤，减少线路工作量。

中国专利200620035733.X公布了铁路轨道扣件用改性橡塑微孔轨下垫板，垫板内分布由微孔，产品具有弹性高、耐天候及耐臭氧老化，产品的使用寿命长，压缩永久变形性能优良，复原性好等特殊性能。

中国专利200620035734.4公布了铁路轨道扣件用改性橡塑复合微孔轨下垫板，包括改性橡塑微孔层、粘合剂层、不锈钢层，并通过粘合剂连接成整体。

中国专利200820148969.3公布一种新型结构的热塑性聚酯弹性体轨下垫，该专利采用热塑性聚酯弹性体材料注塑成型，轨下垫表面成均匀分布的“窝窝头”形状。该实用新型充分利用热塑性聚酯弹性体的优异的抗弯曲挠特性，大幅提高轨下垫的使用寿命。

以上专利的轨下垫都采用均一刚度，在实际列车高速运行中(特别是弯道运行)，给轨道施加了一个侧向力，因此轨下垫的实际受力情况是外侧受力大，内侧受力小，从而导致轨道扣件内外侧下沉量不一致，钢轨出现外翻，引起轨距扩张，影响列车运行安全。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种变刚度轨下垫，解决列车在运行过程中(特别是弯道运行)引起的轨道外翻，从而保证列车运行的安全性。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型的一种变刚度轨下垫，特征在于：轨下垫总体厚度为7-12mm，根据承载形式从外到内设计为四个刚度区间，第一个刚度区间采用平板结构形式，宽度为25～35mm；第二个刚度区间采用半圆槽结构形式，宽度为30～40mm，圆槽半径范围1～3mm，圆槽间距为7～13mm；第三个刚度采用矩形槽结构形式，宽度为35～40mm，槽深3-4mm；第四个刚度区间采用半圆槽结构形式，宽度为50～65mm，圆槽半径为1.5～3mm，圆槽间距为7～11mm。轨下垫的结构是根据轨下垫的受力形式和大小，划分特定的刚度区间，实现轨下垫各区域下沉量相对均匀，依据是根据列车在实际行驶中，轨道内外侧受力不同，外侧受力大，内侧受力小，为了实现均匀下沉，需要设计轨下垫的刚度为外侧大、内侧相对小，同时兼顾中间区域，通过调整刚度分布区间范围以及各个区间的刚度，使整个轨下垫能够均匀下沉。本结构在设计中，采用仿真软件patran/nastran建立轨道有限元模型，并根据实际情况在模拟体施加横向和纵向载荷，以轨下垫的刚度为变量，以均匀下沉为优化的最终目标，通过仿真计算，并考虑产品的生产实施的情况，最终确定划分四个刚度区间，并确定每个区间的结构形式。

本实用新型的一种变刚度轨下垫，采用橡胶或橡塑共混等高分子材料一次成型。

本实用新型的一种变刚度轨下垫，其根据轨下垫的受力形式和大小，划分特定的刚度区间，目的是为了实现轨下垫各区域下沉量相对均匀，实现扣件的均匀下沉。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

采用本实用新型的一种变刚度轨下垫，可以替代现有均一刚度的轨下垫，解决使用现有轨下垫造成的轨道外翻，使列车在运行过程中，轨道扣件均匀下沉，减小轨道外翻现象，保证列车的高速、平稳、安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的一种变刚度轨下垫前视图

图2为本实用新型的一种变刚度轨下垫俯视图

图3为本实用新型的一种变刚度轨下垫3D示意图

图中：1-第一刚度区间；2-第二刚度区间；3-第三刚度区间；4-第四刚度区间。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种变刚度轨下垫，本结构在设计中，采用仿真软件patran/nastran建立轨道有限元模型，并根据实际情况在模拟体施加横向和纵向载荷，以轨下垫的刚度为变量，以均匀下沉为优化的最终目标，通过仿真计算和试验修正，划分为1、2、3、4四个刚度区间。

实施例1