一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器及道床板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器及道床板，隔振器包括筒形支撑底座和蝶形弹簧，所述筒形支撑底座内设有橡胶支座，所述橡胶支座顶部设有下翼缘承载板，所述下翼缘承载板上设有竖向设置的连接杆，所述连接杆上螺纹连接有上翼缘承载板，所述连接杆穿过所述蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的底端抵接于所述筒形支撑底座的筒顶端，所述蝶形弹簧的顶端抵接于所述上翼缘承载板底面。采用本申请的隔振器可有效解决传统浮置板轨道低频放大效应；橡胶支座和蝶形弹簧通过下翼缘承载板、上翼缘承载板和连接杆连接成一个系统，结构小巧，简单实用。单实用。单实用。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器及道床板


[0001]本技术涉及一种隔振器，特别是涉及一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器及道床板。

技术介绍

[0002]当铁路经过减振要求较高的建筑物时，如科研机构、音乐厅、医院、军事设施、机场VIP休息室、博物馆及古建筑等，低频振动成份不仅容易引起结构的疲劳损伤，影响设备寿命，还会影响铁路上盖博物馆等物业的使用环境及沿线精密仪器仪表的工作精度，同时振动还不可避免地产生噪声，影响周围人员的工作及身心健康。因此，有必要采用新技术对道床板的低频减振性能做进一步的研究。
[0003]准零刚度隔振器利用正负刚度的并联形成。当一个负刚度元件与一个正刚度元件并联时，负刚度状态就会被正刚度状态约束，当将负刚度与正刚度设计成相匹配时，就会在某一个平衡位置形成零刚度，在平衡位置附近形成小刚度特性，即所谓的准零刚度。这种准零刚度结构在静平衡位置时系统的重力由正刚度弹性元件承载，在此平衡位置附近振动时系统的刚度很小，所以它的固有频率会很低，隔振范围会向低频拓展，这就是解决低频隔振的思路。
[0004]准零刚度隔振器具有高静低动的刚度特性，能有效提高隔振系统的稳定性以及静态承载能力，具有优越的低频隔振性能，自上世纪80年代末起，受到了国内外学者的广泛关注和研究。典型的负刚度机构包括斜置的弹簧、蝶形弹簧、膜片弹簧、欧拉压杆、屈曲梁、凸轮机构、球面结构、电磁负刚度及气动负刚度等。近年来，一系列具有准零刚度特征的隔振器被提出并应用到了工程领域中，如公开号为CN108411713A、CN109385937A、CN103398139A等中国专利文献。
[0005]但是，现有的具有准零刚度特征的隔振器结构复杂，因而需要一种结构小巧的新型具有准零刚度特征的隔振器。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于：针对现有的具有准零刚度特征的隔振器存在结构复杂的问题，提供一种结构小巧的铁路减振轨道用准零刚度隔振器及道床板。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0008]一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器，包括筒形支撑底座和蝶形弹簧，所述筒形支撑底座内设有橡胶支座，所述橡胶支座顶部设有下翼缘承载板，所述下翼缘承载板上设有竖向设置的连接杆，所述连接杆上螺纹连接有上翼缘承载板，所述连接杆穿过所述蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的底端抵接于所述筒形支撑底座的筒顶端，所述蝶形弹簧的顶端抵接于所述上翼缘承载板底面。
[0009]所述铁路减振轨道用准零刚度隔振器的实现方法：所述蝶形弹簧预压至距其被压平位置1.5mm，所述蝶形弹簧预压产生的位移包括道床板静载作用下所述蝶形弹簧的变形
位移，不包括列车载荷作用下所述蝶形弹簧的变形位移；所述蝶形弹簧被压平时的变形位移与所述蝶形弹簧厚度之比大于所述蝶形弹簧被压平时，其刚度设计幅值达到最大，且等于所述橡胶支座的设计刚度值。
[0010]采用本技术所述的一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器，列车及轨道承载通过橡胶支座来实现，橡胶支座较钢弹簧支座，自身阻尼效果更优，有利于降低浮置板的振动和噪声，且橡胶支座较钢弹簧支座，可实现更大的刚度，可减少隔振器用量，降低工程造价，同时，具备正刚度特性的橡胶支座搭配具备负刚度特性的金属蝶形弹簧，负刚度蝶形弹簧用来减小系统在平衡位置处的动刚度，实现准零刚度目标，系统具有高静低动刚度特性，从而保证隔振器承载能力的前提下显著降低系统刚度，拓宽系统的隔振频率范围，提高隔振性能，且一般道床板的振动位移规范要求在3
㎜
以内，而在3
㎜
范围内，蝶形弹簧的负刚度特性较稳定，因此，本申请可有效解决传统浮置板轨道低频放大效应；橡胶支座和蝶形弹簧通过下翼缘承载板、上翼缘承载板和连接杆连接成一个系统，结构小巧，简单实用。
[0011]优选地，所述橡胶支座具有幅变非线性特性，其在所述蝶形弹簧被压平时其刚度达到设计值。
[0012]优选地，所述筒形支撑底座为圆筒支撑底座。
[0013]优选地，所述蝶形弹簧开口朝下设置。
[0014]采用这种结构设置，有利于筒形支撑底座设置较大的筒直径，为进一步选用更大直径的所述橡胶支座提供空间，能够提高隔振器的横向稳定性。
[0015]优选地，所述蝶形弹簧和所述上翼缘承载板之间设有碟簧刚度微调垫片。
[0016]采用这种结构设置，通过设置不同厚度的所述碟簧刚度微调垫片能够调节得到不同的所述蝶形弹簧压缩量，实现所述蝶形弹簧的刚度微调整。
[0017]优选地，所述蝶形弹簧为合金弹簧钢构件，在保证所述蝶形弹簧承载强度的条件下，实现较大的负刚度。
[0018]进一步优选地，所述蝶形弹簧为60Si2MnA弹簧钢构件或者50CrVA弹簧钢构件。
[0019]优选地，所述上翼缘承载板的直径小于所述筒形支撑底座直径，有利于提高隔振器的横向稳定性。
[0020]优选地，所述连接杆上设有碟簧限位止挡，所述碟簧限位止挡位于所述蝶形弹簧被压平位置的下方，所述碟簧限位止挡用于防止所述蝶形弹簧因列车过载而产生过度变形。
[0021]进一步优选地，所述碟簧限位止挡的位置距离所述蝶形弹簧被压平位置1mm
‑
3mm。
[0022]优选地，所述筒顶端外缘设有凸形限位止挡，所述蝶形弹簧的底端位于所述凸形限位止挡内侧。
[0023]采用这种结构设置，所述凸形限位止挡用来以限制所述蝶形弹簧在列车载荷作用下的过大变形而滑出所述筒顶端失去有效支撑造成事故。
[0024]优选地，所述上翼缘承载板呈三齿花键结构。
[0025]本技术还提供了一种道床板，沿其长度方向间隔埋设有若干个外套筒，每个所述外套筒对应设置一个如以上任一项所述铁路减振轨道用准零刚度隔振器，所述外套筒开口朝向所述道床板底部，所述外套筒内设有外套筒承载板，所述承载板的底面抵接于所述上翼缘承载板的顶面。
[0026]优选地，所述承载板呈三齿花键结构。
[0027]采用这种结构设置，所述上翼缘承载板和所述承载板均呈三齿花键结构时，可通过将所述上翼缘承载板设置于所述外套筒内后，旋转所述上翼缘承载板使所述上翼缘承载板的三个齿条配合在所述承载板的三个齿条下方，最终下放道床板使所述上翼缘承载板支撑所述承载板，完成所述铁路减振轨道用准零刚度隔振器与所述道床板的配合，充分考虑铁路轨道结构施工特点，结构简单实用，便于在铁路轨道狭小安装空间安装，安装快速简便。
[0028]优选地，所述上翼缘承载板的顶面设有至少一个调高垫片，所述调高垫片顶面抵接于所述承载板的底面。
[0029]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0030]1、本技术所述的一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器，列车及轨道承载通过橡胶支座来实现，橡胶支座较钢弹簧支座，自身阻尼效果更优，有利于降低浮置板的振动和噪声，且橡胶支座较钢弹簧支座，可实现更大的刚度，可减少隔振器用量，降低工程造价，同时，具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路减振轨道用准零刚度隔振器，其特征在于，包括筒形支撑底座(1)和蝶形弹簧(4)，所述筒形支撑底座(1)内设有橡胶支座(2)，所述橡胶支座(2)顶部设有下翼缘承载板(31)，所述下翼缘承载板(31)上设有竖向设置的连接杆(33)，所述连接杆(33)上螺纹连接有上翼缘承载板(32)，所述连接杆(33)穿过所述蝶形弹簧(4)，所述蝶形弹簧(4)的底端抵接于所述筒形支撑底座(1)的筒顶端(11)，所述蝶形弹簧(4)的顶端抵接于所述上翼缘承载板(32)底面。2.根据权利要求1所述的铁路减振轨道用准零刚度隔振器，其特征在于，所述筒形支撑底座(1)为圆筒支撑底座。3.根据权利要求1所述的铁路减振轨道用准零刚度隔振器，其特征在于，所述蝶形弹簧(4)开口朝下设置。4.根据权利要求1所述的铁路减振轨道用准零刚度隔振器，其特征在于，所述蝶形弹簧(4)和所述上翼缘承载板(32)之间设有碟簧刚度微调垫片(41)。5.根据权利要求1所述的铁路减振轨道用准零刚度隔振器，其特征在于，所述蝶形弹簧(4)为合金弹簧钢构件。6.根据权利要求1所述的铁路...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴再新，李建兴，金旭炜，冯读贝，段青松，代丰，陈志辉，李忠继，陈以庭，陈志贤，舒睿洪，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：