一种变刚度轨下垫制造技术

本实用新型专利技术介绍了一种变刚度轨下垫，总体厚度为７－１２ｍｍ，设计四个刚度区间，分别为平板结构，宽度为２５～３５ｍｍ；半圆槽结构，宽度为３０～４０ｍｍ，圆槽半径范围１～３ｍｍ，圆槽间距为７～１３ｍｍ；矩形槽结构式，宽度为３５～４０ｍｍ，槽深３－４ｍｍ；半圆槽结构，宽度为５０～６５ｍｍ，圆槽半径为１．５～３ｍｍ，圆槽间距为７～１１ｍｍ，采用橡胶或橡塑共混材料一次成型。本实用新型专利技术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。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种轨道扣件领域技术，特别是一种变刚度轨下垫。
技术介绍
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，压縮永久变形 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。
技术实现思路
本技术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，本技术采用了如下技术方案 本技术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滞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 llmm。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。 本技术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。 本技术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，本技术具有以下的有益效果 采用本技术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为本技术的一种变刚度轨下垫前视图 图2为本技术的一种变刚度轨下垫俯视图 图3为本技术的一种变刚度轨下垫3D示意图 图中l-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l所示，本技术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 轨下垫采用橡胶材料制备，总体厚度为12mm，结构如图1所示，厚度为共有四个刚 度区间，第一个刚度区间为平板结构，宽度为35mm;第二个刚度区间为半圆沟槽结构，宽度 为30mm，半径为2mm，间距为12mm ;第三个刚度区间为宽槽结构，宽度为35mm，槽深4mm ;第 四个刚度区间为半圆沟槽结构，宽度为60mm，半径为3mm，间距为llmm。 实施例2 轨下垫采用橡胶材料，总体厚度为8mm，结构如图1所示，共有四个刚度区间，第一 个刚度区间为平板结构，宽度为30mm ;第二个刚度区间为半圆沟槽结构，宽度为30mm，半径 为1.5mm，间距为10mm;第三个刚度区间为宽槽结构，宽度为35mm，槽深4mm ;第四个刚度区 间为半圆沟槽结构，宽度为65mm，半径为2mm，间距为9mm。 实施例3 轨下垫采用橡胶材料，总体厚度为7mm，结构如图1所示，共有四个刚度区间，第一 个刚度区间为平板结构，宽度为25mm ;第二个刚度区间为半圆沟槽结构，宽度为45mm，半径 为3mm，间距为7mm ;第三个刚度区间为宽槽结构，宽度为40mm，槽深3mm ;第四个刚度区间 为半圆沟槽结构，宽度为50mm，半径为1. 5mm，间距为7mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变刚度轨下垫，其特征在于：轨下垫总厚度为７－１２ｍｍ，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。

【技术特征摘要】
一种变刚度轨下垫，其特征在于轨下垫总厚度为7-12mm，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭万涛，吴医博，曾向荣，林新志，王绪文，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二五研究所，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]