[發明專利]一種軌道減振扣件及其剛度調節設計方法

在審

• 申請號: 202210955748.1
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115354528A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 歐陽斌;江萬紅;龐玲;劉韋;鄧嬌;李忠繼;王育恒;顏湘;龍輝;黎任泠
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司;四川鐵拓科技有限公司
• 主分類號: E01B9/38
• 分類號: E01B9/38;E01B19/00;E01B9/68
• 代理公司: 株洲湘知知識產權代理事務所(普通合伙) 43232
• 代理人: 蘇娟

一種軌道減振扣件，固定在軌枕上，包括墊在軌枕上的減振本體、將減振本體固定在軌枕上的螺栓扣板組件、將鋼軌壓緊在減振本體上的軌距塊和裝在減振本體上并壓緊軌距塊的彈條，其特征在于：所述的減振本體包括底板和通過橡膠層與底板硫化連接的頂板，底板兩側設有沿垂向的外擋肩，頂板上設有與外擋肩相對應且位于外擋肩內側的內擋肩，內擋肩設置在鋼軌外側，橡膠層從頂板底部向上伸延至內擋肩和外擋肩之間。本發明增加軌道減振扣件的橫向剛度，提高軌道減振扣件的橫向穩定性，實現減振本體垂向小載荷小剛度、大載荷具有限位保護剛度的承載需求，保證減振效果，并提高行車安全性。本發明還提供一種軌道減振扣件的剛度調節設計方法。

技術領域

本發明涉及一種軌道減振扣件及其剛度調節設計方法，屬于軌道減振扣件技術領域。

背景技術

為了進一步降低地鐵造成的聲音污染及環境振動及結構二次噪聲，越來越多的地鐵線路提出采用高彈性減振扣件取代普通扣件。由于高彈性減振扣件大幅降低了軌道扣件的整體垂向剛度，扣件的綜合減振效果得到了很大的提升，較好的解決了軌道交通運營中產生的振動及噪聲問題。但是，隨著這些高彈性扣件的大量使用，鋼軌逐漸出現了磨損較快的現象，甚至出現了嚴重的波磨。主要原因是：1）這些扣件在降低垂向剛度的同時也降低了橫向剛度，使得鋼軌的垂向振動及橫向振動加大，導致鋼軌橫向滑移加大，從而導致鋼軌磨損增大，甚至出現波磨；2）由于扣件剛度降低，鋼軌軌頭偏轉剛度隨之降低，輪軌相互作用產生的橫向力不斷往復地作用于鋼軌的軌頭部分，帶動鋼軌在其橫向兩側反復發生偏轉，鋼軌產生擺振，進一步加劇了鋼軌的波磨。

目前地鐵中等減振扣件的常用兩種減振方式為：組合式減振扣件（以雙層非線性減振扣件為代表）、硫化一體式減振扣件（壓縮型、剪切型兩種）。其工作原理都為通過橡膠受載產生壓縮或者剪切變形來實現減振功能，從而削弱輪軌作用傳遞到路基的振動和沖擊。但是現有技術存在的主要問題是：

1）現有的硫化一體式軌道減振扣件：壓縮型，垂向剛度較大，減振效果有限；剪切型，垂向剛度較小，有較好的減振效果，但是橫向剛度有限，橫向穩定性不佳。

2）現有的非硫化一體式軌道減振扣件：對橫向位移控制雖然也采用了塑料或者尼龍類硬性絕緣部件，但是內部結構較為復雜，眾多裝配零件之間的相互配合使得減振扣件在使用過程中大大增加了零件之間的磨損的可能性，不便于后期對產品的維護，且安裝拆卸繁瑣。

3）目前一般軌道減振扣件的減振效果有限，對于二次結構噪聲投訴問題作用不大，具有較高減振性能（減振效果達到8dB以上）的減振扣件種類仍較少。

發明內容

本發明提供的軌道減振扣件及其剛度調節設計方法，增加軌道減振扣件的橫向剛度，限制鋼軌橫向位移，有效控制減振本體受到橫向力時帶來的翻轉，減小減振本體的橫向彎矩，提高鋼軌軌頭的偏轉剛度，控制鋼軌軌頭橫向位移，減小因鋼軌橫向移動而產生的波磨，提高軌道減振扣件的橫向穩定性，實現減振本體垂向小載荷小剛度、大載荷具有限位保護剛度的承載需求，保證減振效果，并提高行車安全性。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種軌道減振扣件，固定在軌枕上，包括墊在軌枕上的減振本體、將減振本體固定在軌枕上的螺栓扣板組件、將鋼軌壓緊在減振本體上的軌距塊和裝在減振本體上并壓緊軌距塊的彈條，其特征在于：所述的減振本體包括底板和通過橡膠層與底板硫化連接的頂板，底板兩側設有沿垂向的外擋肩，頂板上設有與外擋肩相對應且位于外擋肩內側的內擋肩，內擋肩設置在鋼軌外側，橡膠層從頂板底部向上伸延至內擋肩和外擋肩之間。

優選的，所述的底板上開有與頂板相對應的通孔，頂板通過橡膠層硫化連接在通孔中，通孔孔壁為由外向內傾斜的傾斜面，頂板外側壁為與通孔孔壁平行相對的傾斜面，使通孔孔壁與頂板外側壁之間的橡膠層呈由外向內傾斜的剪切結構。

優選的，所述的頂板底部的橡膠層中開有向上凹進的底凹槽，底凹槽中至少具有一個向下凸出的橡膠凸臺，橡膠凸臺與軌枕頂面隔開不接觸。