一种弹性垫板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种弹性垫板，包括与铁轨接触的上端面和与轨枕接触的下端面，其特征在于，所述上端面的四周均设有第一承载凸台，所述第一承载凸台之间设有多个第二承载凸台，所述上端面上还设有多个第三承载凸台，所述第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台的承载面积依次变小，所述第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台的高度依次升高。本实用新型专利技术中对弹性垫板进行了结构设计，通过对上端面进行优化，采用不同高度、不同承载面积的第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台相结合，可以实现大刚度与小刚度之间的自由转换，满足空载、半载、满载、重载、偏载等特殊的工况要求。

【技术实现步骤摘要】
一种弹性垫板
本技术属于铁路轨道领域，尤其涉及一种弹性垫板。
技术介绍
铁路轨道工程运输因其污染少、低耗能、运能大、效率高、运输成本低而受到世界各国铁路运输部门的重视，特别是一些幅员辽阔、资源丰富、煤炭、石油和矿石等大宗货物运量占有较大比重的国家，比如加拿大、美国、巴西和南非等。铁路轨道工程在世界范围内迅速的发展，并已被国际公认为铁路货运的发展方向。我国幅员辽阔，资源分布不均，有很多资源需要长距离运输，因此铁路轨道工程在我国有很大的发展空间和非常广阔的运用前景。铁路轨道工程道床或基础设施在长期的高速重载列车或运动载荷反复的作用下，容易出现道床的粉化速率过快，道床泛白，板结严重，甚至道闸出现液化现象，大大增加了养护维修工作量及其费用，严重影响行车的安全与平稳性。轨枕虽然经过了从木枕、混凝土枕到钢枕的创新，但是混凝土枕应用于大轴重重载线路时对枕轨面的磨损比较严重，钢轨枕在减少净空和保持轨距方面有明显的优势，但其与道床的牙齿合相当困难，同时成本也相对较高。弹性垫板在减缓重载列车运行时产生的轨道振动与噪声，降低轨道刚度弹性垫板减震的技术对策，被世界公认为最简单易行又经济实惠的方法。目前，由于轨道交通业的发展，传统的平板结构的弹性垫板，其综合性能已难以满足世界重载运输列车的总重和轴重的增加、牵引力不断提高的要求。所以研制开发具有良好综合性能的新型弹性垫板为此问题带来有效的解决方案。现在铁路轨道工程减震支撑用橡胶弹性垫板的已经越来越多。现在的轨道工程用橡胶垫板多用丁苯橡胶材料来制造，国内铁路轨道工程用弹性垫板主要由丁苯橡胶硫化成型，加接触上下面设计有沟槽结构，通过模具热硫化成型。通常情况下，制造商将与轨道和道床结合的两个面开设有直角或圆弧沟槽，最后一体硫化成型。结构设计上采用最简单的沟槽、梯形槽、波浪形外形结构设计存在以下的问题：(1)普通的结构设计，如在沟槽和波浪设计效果不是很理想，无法满足恶劣的概况要求。(2)产品下底面的结构设计简单容易侧滑脱出导致产品失效。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种使用寿命长、能满足恶劣环境、满足各种复杂工况的弹性垫板。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种弹性垫板，包括与铁轨接触的上端面和与轨枕接触的下端面，其特征在于，所述上端面的四周均设有第一承载凸台(第一承载凸台的位置以保证完全支撑铁轨的边缘为准)，所述第一承载凸台之间设有多个第二承载凸台，所述上端面上还设有多个第三承载凸台，所述第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台的承载面积依次变小，所述第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台的高度依次升高。上述弹性垫板中，优选的，所述第一承载凸台的横截面为椭圆形或倒圆角的矩形(倒圆角后矩形的形状类似圆形或椭圆形)，相对所述第一承载凸台的长轴纵截面相互平行。更优选的，考虑到结构的弹性、轨道的特性和防爬出等性能，上述第一承载凸台的横截面为椭圆形。上述横截面平行于上端面，当第一承载凸台的横截面为椭圆形时，长轴纵截面是指椭圆长轴处的纵截面，纵截面垂直于上端面，当第一承载凸台的横截面为倒圆角的矩形时，长轴纵截面是指平行于倒圆角的矩形长边的纵截面，纵截面垂直于上端面，平行于倒圆角的矩形的长边。本技术中，本文中的横截面与长轴纵截面的含义均与此处相同。上述弹性垫板中，优选的，所述第二承载凸台的横截面为椭圆形或倒圆角的矩形(倒圆角后矩形的形状类似圆形或椭圆形)，多个所述第二承载凸台的长轴纵截面相互平行，且所述第二承载凸台的长轴纵截面垂直于铁轨行进方向。更优选的，考虑到结构的弹性、轨道的特性和防爬出等性能，上述第二承载凸台的横截面为椭圆形。并且，上述第二承载凸台的长轴纵截面垂直于铁轨行进方向可以抗列车的刹车和启动及上下坡的冲击，设计更为合理。上述弹性垫板中，优选的，所述第三承载凸台的横截面为圆形、椭圆形或倒圆角的方形。上述弹性垫板中，优选的，所述下端面上设有多个凹圆孔，且所述凹圆孔的大小不一。上述多个凹圆孔的面积大小根据各承载凸台的大小进行调整，主要保证在承载刚度下可以产生弹性形变即可以。上述弹性垫板中，优选的，所述第一承载凸台和第二承载凸台的长轴纵截面与下端面交汇线上均设有一排凹圆孔。更优选的，所述第一承载凸台中心底部对应的凹圆孔最大，最大凹圆孔两侧的凹圆孔依次逐渐变小(此处是指第一承载凸台底部一排凹圆孔的分布情况)；所述第二承载凸台中心底部对应的凹圆孔最大，最大凹圆孔两侧的凹圆孔依次逐渐变小(此处是指第二承载凸台底部一排凹圆孔的分布情况)。弹性垫板的下端面的凹圆孔为对应的凸台的直径和大小有关，该设置可以使产品截面产生均等的结构厚度，使刚度呈现阶梯式的弹性形变和压缩。并且，上述设计具有仿生吸盘防爬出特性。上述弹性垫板中，优选的，所述第一承载凸台占上端面的面积的35-43％，所述第二承载凸台占上端面的面积的25-30％，所述第三承载凸台占上端面的面积的15-20％。载荷大小决定了承载凸台的大小和范围，载荷越大，接触面就越多刚度就越大。上述各承载面积可以提供不同的刚度范围以适用于不同的承载情形。上述弹性垫板中，优选的，所述第一承载凸台与第二承载凸台之间的高度差为0.2-2mm，所述第二承载凸台与第三承载凸台之间的高度差为0.2-2mm。上述高度差对本技术弹性垫板作用发挥有很重要的影响，高度差太大，结构刚度的转变时间较长，无法满足铁路的重载和轨道的路况及运行变化。高度差太小，难以发挥多级承载的需求。上述弹性垫板的原料包括TPE、抗紫外线遮光剂、扩链剂、抗氧化剂、补强剂等。其采用注塑射流工艺成型制备，具体步骤包括以下步骤：填充、保压、冷却、脱模。上述制备过程中的模具采用麻纹设计，避免产品的收缩对尺寸造成较大的影响。上述制备方法中，填充前混合材料的结晶温度为150-155℃、软化度为185℃、熔点为210℃，烘料温度130℃，保持130-200分钟，填充时工艺温度为210-240℃，保压阶段时注塑压力为120-130MPa，保压时间为28±2s，保压压力为110-120MPa。本技术中对弹性垫板进行了结构设计，通过对上端面进行优化，采用不同高度、不同承载面积的第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台相结合，可以实现大刚度与小刚度之间的自由转换，满足空载、半载、满载、重载、偏载等特殊的工况要求。蛇形过弯、侧倾、上下坡、启停等对钢轨和垫板产生的冲击，在重载情况下的大冲击由第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台共同进行承载减震，小刚度下由第三承载凸台(和第二承载凸台)进行承载减震。通过对下端面进行优化，采用大小不等的凹圆孔设计，与轨枕的接触面为大平面，避免了对轨枕的啃噬，同时实现弹性体的弹性形变，并采用动物仿生学的理念进行吸盘式的设计，可以很好的吸附轨枕，防止弹性垫板的滑出，达到减震和支撑的良好效果。与现有技术相比，本技术的优点在于：1、本技术通过对弹性垫板的上端面进行结构设计，上端面采用第一承载凸台、第二承载凸台和第三承载凸台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性垫板，包括与铁轨接触的上端面(1)和与轨枕接触的下端面(2)，其特征在于，所述上端面(1)的四周均设有第一承载凸台(3)，所述第一承载凸台(3)之间设有多个第二承载凸台(4)，所述上端面(1)上还设有多个第三承载凸台(5)，所述第一承载凸台(3)、第二承载凸台(4)和第三承载凸台(5)的承载面积依次变小，所述第一承载凸台(3)、第二承载凸台(4)和第三承载凸台(5)的高度依次升高。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹性垫板，包括与铁轨接触的上端面(1)和与轨枕接触的下端面(2)，其特征在于，所述上端面(1)的四周均设有第一承载凸台(3)，所述第一承载凸台(3)之间设有多个第二承载凸台(4)，所述上端面(1)上还设有多个第三承载凸台(5)，所述第一承载凸台(3)、第二承载凸台(4)和第三承载凸台(5)的承载面积依次变小，所述第一承载凸台(3)、第二承载凸台(4)和第三承载凸台(5)的高度依次升高。


2.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于，所述第一承载凸台(3)的横截面为椭圆形或倒圆角的矩形，相对所述第一承载凸台(3)的长轴纵截面相互平行。


3.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于，所述第二承载凸台(4)的横截面为椭圆形或倒圆角的矩形，多个所述第二承载凸台(4)的长轴纵截面相互平行，且所述第二承载凸台(4)的长轴纵截面垂直于铁轨行进方向。


4.根据权利要求1所述的弹性垫板，其特征在于，所述第三承载凸台(5)的横截面为圆形、椭圆形或倒圆角的方形。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的弹性垫板，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：轩胜，张胜，刘春，李晓宏，魏海东，黄宁，王建香，乔建刚，陶艳明，王杰，
申请(专利权)人：江苏维川科技有限公司，山西铁路装备制造集团轨道交通有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32