一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉(zhuǎn)約束裝置的制作方法

本發(fā)明屬于城市軌道交通零部件技術(shù)領(lǐng)域，涉及城市軌道交通中高等級減振扣件，具體涉及一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉(zhuǎn)約束裝置。

背景技術(shù)：

城市軌道交通在給人們出行帶來方便的同時，輪軌耦合振動也給周邊建筑和居民帶來了振動與噪聲污染問題。這時，在軌道上使用減振扣件是減緩周邊環(huán)境振動的一個有效措施。

在結(jié)構(gòu)形式上，鋼軌減振扣件一般是由上墊板、下墊板、隔振材料、螺栓彈條等緊固和限位件所組成。其中，下墊板緊固在軌枕上；隔振材料一般處于上下墊板之間，是實(shí)現(xiàn)隔振的主要元件；上墊板一般處于浮置狀態(tài)，與鋼軌相連并隨鋼軌一同振動。

決定扣件隔振能力的主要因素是扣件的豎向剛度，一般豎向剛度越低，隔振效果越好。這時，上墊板上下振動的位移也就越大。

列車運(yùn)行時，除了會給上墊板一個豎向載荷外，還會給上墊板一個橫向載荷和一個翻轉(zhuǎn)力矩。這兩個力都會增加軌頭的橫向位移量，該位移量是需嚴(yán)格控制的，否則易發(fā)生列車脫軌事故。

因此，如何“讓上墊板能具有較大的上下振動位移量，而在橫向位移和翻轉(zhuǎn)角上盡量地小”就成為減振扣件設(shè)計中最為關(guān)鍵的設(shè)計目標(biāo)之一。對于普通扣件或者隔振能力弱的減振扣件，由于豎向位移量小，只需彈條、擋肩、螺栓等基本結(jié)構(gòu)形式就能二者兼顧。但對于高等級減振扣件，由于豎向振動位移量較大，如何二者兼顧就變成了難題，至今仍是人們研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

當(dāng)前已有的高等級減振扣件雖然產(chǎn)品名稱很多，但種類卻很少，最具代表性的種類包括德國的科隆蛋減振扣件和英國的先鋒扣件等。其中先鋒扣件沒有上下墊板結(jié)構(gòu)形式，采用了獨(dú)特的軌腰支撐的方式巧妙地實(shí)現(xiàn)了二者兼顧的問題；科隆蛋減振扣件，利用硫化工藝將一圈橡膠與上下墊板緊密地聯(lián)結(jié)在一起，通過橡膠傾斜角度、材料厚度設(shè)計和材質(zhì)選取等方法也在二者兼顧方面找到了一個折中點(diǎn)。這兩種扣件是目前國際上公認(rèn)的極具代表性的兩種高等級減振扣件，目前已延伸出多種型號或名稱，但它們?nèi)源嬖谠S多問題，例如先鋒扣件現(xiàn)場安裝比較麻煩，科隆蛋在養(yǎng)護(hù)維修時需要整體更換，等等。為此，如何提出一些新的結(jié)構(gòu)形式和方案同時實(shí)現(xiàn)“讓上墊板能具有較大的上下振動位移量，而在橫向位移和翻轉(zhuǎn)角上盡量地小”仍是目前扣件領(lǐng)域的一項(xiàng)主要研究內(nèi)容。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉(zhuǎn)約束裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，在嚴(yán)格限制上墊板的橫向位移和翻轉(zhuǎn)位移的同時，并不妨礙上墊板豎直方向的大幅振動，既讓鋼軌扣件具有良好的隔振性能，又能保障行車安全性。

發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉(zhuǎn)約束裝置，所述約束裝置具有上墊板、下墊板、高彈性緩沖板及低摩擦系數(shù)耐磨板，所述下墊板具有U型空腔，所述下墊板通過其U型空腔兩外側(cè)壁向其中心順次夾持高彈性緩沖板、低摩擦系數(shù)耐磨板及上墊板。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述下墊板與高彈性緩沖板間的空腔中夾持有低剛度隔振墊。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述上墊板為凹形或側(cè)放的工字形，且其兩端內(nèi)側(cè)壁為滑動摩擦工作面。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述下墊板內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有第一銷釘孔。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述高彈性緩沖板上設(shè)置有與第一銷釘孔對應(yīng)的第二銷釘孔。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述低摩擦系數(shù)耐磨板具有平板及與平板一體成型的圓柱銷釘。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述低摩擦系數(shù)耐磨板的圓柱銷釘順次插入第二銷釘孔與第一銷釘孔將低摩擦系數(shù)耐磨板、高彈性緩沖板及下墊板連接于一體。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述低摩擦系數(shù)耐磨板、高彈性緩沖板及下墊板相互間的接觸面通過粘接劑粘接于一體或自然緊靠于一體。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述上墊板、高彈性緩沖板及低摩擦系數(shù)耐磨板的縱向截面相同。

在本發(fā)明一種較佳實(shí)施例中，所述第一銷釘孔為圓形通孔或圓形

盲孔。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有的有益效果：其結(jié)構(gòu)設(shè)計合

理，在嚴(yán)格限

制上墊板的橫向位移和翻轉(zhuǎn)位移的同時，并不妨礙上墊板豎直方向的大幅振動，既讓鋼軌扣件具有良好的隔振性能，又能保障行車安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明正面剖視圖；

圖3是本發(fā)明高彈性緩沖板平面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

一種鋼軌減振扣件上墊板的側(cè)向位移約束裝置，結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，所述約束裝置具有上墊板1、下墊板2、高彈性緩沖板3及低摩擦系數(shù)耐磨板4，所述下墊板2具有U型空腔，所述下墊板2通過其U型空腔外側(cè)壁向其中心順次夾持高彈性緩沖板3、低摩擦系數(shù)耐磨板4及上墊板1。

在本實(shí)施例中，所述下墊板2與高彈性緩沖板3間的空腔中夾持有低剛度隔振墊5。

所述上墊板1為凹形或側(cè)放的工字形，其材質(zhì)可以為鑄鐵，也可以為高強(qiáng)度的非金屬材料，例如尼龍材料等。且其兩端內(nèi)側(cè)壁為光滑而平整的滑動摩擦工作面11。

所述下墊板2為凹形，其兩內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有第一銷釘孔21。下墊板2的材質(zhì)可以為鑄鐵，也可以為高強(qiáng)度的非金屬材料，例如尼龍材料等。第一銷釘孔21與圓柱銷釘42的位置對應(yīng)，第一銷釘孔21可以是圓形通孔，也可以是圓形盲孔，其孔徑可按照公差配合關(guān)系略微大于圓柱銷釘42直徑。

如圖3所示，所述高彈性緩沖板3上設(shè)置有與第一銷釘孔21對應(yīng)的第二銷釘孔31。高彈性緩沖板3的材質(zhì)為剛度較大的彈性材料，例如熱塑性彈性材料等。其厚度為3mm～15mm，長和寬與相配合的低摩擦系數(shù)耐磨板4中的平板41一致。第二銷釘孔31與圓柱銷釘42位置對應(yīng)，為讓圓柱銷釘42插入后不松，考慮到高彈性緩沖板3自身具有的彈性和延伸率，其第二銷釘孔31的孔徑略小于圓柱銷釘42的直徑。

所述低摩擦系數(shù)耐磨板4具有平板41及與平板41一體成型的圓柱銷釘42。圓柱銷釘為2～4個，其中圓柱銷釘42與平板41是一體結(jié)構(gòu)，低摩擦系數(shù)耐磨板4為耐磨、硬質(zhì)、摩擦系數(shù)低的非金屬材料，例如聚甲醛材料等。平板41為長方體，其厚度為5mm～20mm，長和寬與相配合的上墊板1側(cè)面一致。圓柱銷釘42的直徑為

10mm～30mm，長度不小于20mm。

所述低摩擦系數(shù)耐磨板4的圓柱銷釘42順次插入第二銷釘孔31與第一銷釘孔21將低摩擦系數(shù)耐磨板4、高彈性緩沖板3及下墊板2連接于一體。即將低摩擦系數(shù)耐磨板4上的圓柱銷釘42插入高彈性緩沖板3的第二銷釘孔31中，之后再從下墊板2內(nèi)側(cè)壁插入對應(yīng)第一銷釘孔21中。三者之間相互配合的接觸面既可以用粘接劑粘接在一起，也可以不做額外處理而自然緊靠在一起。

所述上墊板1、高彈性緩沖板3及低摩擦系數(shù)耐磨板4的縱向截面相同。

將兩套低摩擦系數(shù)耐磨板4和高彈性緩沖板3組裝到下墊板2的兩個內(nèi)側(cè)壁后，兩個低摩擦系數(shù)耐磨板4的間距略小于上墊板1的側(cè)壁寬度。施加壓力將上墊板1壓入其中，利用高彈性緩沖板3的擠壓變形和回復(fù)力讓上墊板1、下墊板2、高彈性緩沖板3和低摩擦系數(shù)耐磨板4相互之間緊密靠在一起。

本發(fā)明提供的一種鋼軌減振扣件上墊板的橫向平移和翻轉(zhuǎn)約束裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，在嚴(yán)格限制上墊板的橫向位移和翻轉(zhuǎn)位移的同時，并不妨礙上墊板豎直方向的大幅振動，既讓鋼軌扣件具有良好的隔振性能，又能保障行車安全性。

上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等同變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。

本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。