[发明专利]通过加强筋增强弹性垫板回弹力度的方法及弹性垫板

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹性元件的弹力改进方法及装置，尤其涉及一种用于轨道交通系统的，通过加强筋增强弹性垫板回弹力的方法及装置，属于轨道交通技术领域。

背景技术

为解决国内资源分布严重不均以及满足社会经济发展需求，近几年来，重载铁路得到了飞速发展，对轨道扣件系统的需求也不断增加，随着铁路运行速度的提高和载重重量的增加，轮轨动力效应加剧，轨道扣件系统承载条件越来越恶劣。如何在满足轨道强度要求的前提下，有效延长扣件系统寿命成为一大技术难题。

弹性垫板是轨道扣件系统中最为关键的部件之一，是用来保持同一轨道上的两条铁轨距离相等，以及安全和信号系统状态良好的安全部件，由于其弹性，还可以大幅度地减少振动，保持路基不受列车或负载的影响，提高列车运行的平稳性。但现有弹性垫板设计上存在有以下缺点：

（1）基体上的突块、凹槽或孔洞采用相互交错方式布置，但基本为非连续布置，垫板回弹力不足，且在不同载荷（轴重）下，因弹性垫板的突块、凹槽或孔洞形成的表面在同一水平面上，现有弹性垫板垂向刚度单一，难以满足铁路运输需求。

（2）现有弹性垫板的突块、凹槽或孔洞采用孤立设计方式，在垂向或横向载荷作用下，横纵向刚度较小，容易产生相对滑移，加速垫板的磨损，扣件扣压力下降，进而导致扣件松动，影响轨道系统减振性能和使用寿命。

现有弹性垫板的结构，有三个基本特征：

（1）弹性垫板的基本结构为：基体、布置在基体（一面或两面）上的突块、凹槽或孔洞；

（2）布置在基体上的突块、凹槽或孔洞采用相互交错的方式布置，各突块、凹槽或孔洞之间通过基体相连；

（3）弹性垫板的材料构成为：某种高分子材料或某几种高分子材料的组合。

现有的弹性垫板大多只注重满足垂向承载要求，然而在列车运行过程中，则表现出水平方向刚度过小，回弹的力度不足，容易导致铁轨和铁垫板发生横向滑动，加速磨损破坏，进而导致扣件系统松动，威胁列车的运行安全，当磨损到一定程度时则必须更换，这给轨道交通系统带来了大量的检查、调整和维修工作，因此如何提升弹性垫板水平方向的刚度和回弹的力度还需要进一步研究。

通过国内的检索未发现与本发明相同的专利，但与本发明相似的专利有以下一些：

1.申请号为201320030477.5，名称为“一种铁垫板下弹性垫板”的发明，此发明提供了一种铁垫板下弹性垫板，包括基板及位于基板上表面和/或下表面的弹性体，所述弹性体突起于基板表面，所述弹性体的纵截面的上底边长度小于下底边长度。此发明改进了弹性垫板表面与铁垫板相接触的弹性体形状，将其设置为纵截面的上底边长度小于下底边长度的锥形、梯形凸台等形状，上表面上的弹性体与铁垫板下表面连接，下表面上的弹性体直接与轨枕接触。当载荷不断增大时，弹性体在而不断受到压迫而向底部压缩，承载面的接触面积则不断增加，弹性垫板的刚度也随之增加；同时保证了该垫板的散热排水性。

2.申请号为201220695265.4，名称为“一种热塑性弹性垫板”的发明，此发明涉及一种热塑性弹性垫板，属于铁路橡胶领域，包括垫板本体，所述垫板本体的两端设置有连接槽，且垫板本体一端面上设置有多个长槽，另一端面设置有多个支撑凸块，在垫板本体的边缘处设置有台阶通孔，通过在垫板上增加其长槽和多个支撑凸块，来降低其火车行驶时所产生的噪音，且通过其台阶通孔的结构设计来垫板的散热性，这样就增加了其使用寿命，还节约了成品的材料损耗。

3.申请号为201120361354.0，名称为“一种双刚度轨下弹性垫板”的发明，一种双刚度轨下弹性垫板，包括弹性基体，在弹性体基体的下表面，设有二个承载面，分别为一次承载面和二次承载面，一次承载面和二次承载面分别采用不同的弹性刚度。所述的一次承载面和二次承载面为具有一定高度差的两个不同高度的平面，其中一次承载面高于二次承载面，形成二次承载面内凹的平面；所述的一次承载面和二次承载面的交界区域设有过渡沟槽；过渡沟槽为由二次承载面再向弹性基体内凹的沟槽；所述的弹性基体为软体耐磨弹性体，承载面为主要变形区，用于实现弹性减振功能，二次承载面用于大载荷的情况下提供承载与变形。此发明的低刚度满足了轨道的减振要求，二次刚度保持了轨面下沉量，在满足舒适性的同时提高了列车运行的安全性。

上述专利虽然都涉及到了弹性垫板，但上述专利都没有涉及到如何改进加强筋与突块交错连接的结构，因此仍然存在水平方向刚度过小，回弹的力度不足，容易导致铁轨和铁垫板发生横向滑动，加速磨损破坏的不足，因此仍有待对此进一步加以改进。