[发明专利]一种三级缓冲重载弹性垫板及三级缓冲减振方法

说明书

本发明公开了一种三级缓冲重载弹性垫板及三级缓冲减振方法。三级缓冲重载弹性垫板包括中间主体和二个旁侧主体；每个旁侧主体均设有阶梯面；中间主体上设有高位大凸台；旁侧主体上设有加强筋、相间排列的高位大凸台和低位小凸台。通过高位大凸台、低位小凸台、加强筋、阶梯面形成三级静刚度面：高位大凸台形成第一级静刚度面、低位小凸台与加强筋形成第二级静刚度面、阶梯面形成第三级静刚度面；当重载弹性垫板受到重载压力时，重载弹性垫板的缓冲强度逐级上升、静刚度逐级提升，实现三级缓冲减振。本发明能有效维持列车平衡，进一步提高了垫板的减振效果，能防积水、耐疲劳、防侧翻，承载能力强。

技术领域

本发明涉及减振技术领域，特别是一种三级缓冲重载弹性垫板及三级缓冲减振方法。

背景技术

在重载铁路、货运铁路中由于负载量大、疲劳强度高，对整个扣件系统，特别是重载垫板有很高的要求，因此开发具有更高的安全性、更好的舒适性的垫板具有重要的意义。目前，采用的重载垫板材料主要为橡胶或热塑性聚酯弹性体（TPEE），而橡胶材料在热、水、电、重压、疲劳等综合条件下，其性能随着老化逐渐降低，易导致橡胶垫板被压溃而失效；TPEE承受重载能力强、却容易由于局部重载导致变形，引起局部受力集中,导致局部节点静刚度将偏离设计值太大而失效。现有重载弹性垫板，多为一级或者二级缓冲的弹性垫板，当垂直于垫板的载荷增加到一定值时静刚度能够迅速上升，继续增加的时候垫板能够一次较大受力，而不能将载荷分阶梯状进行提供，目前的垫板不能满足这个要求。而且，现有的重载垫板结构广泛对垫板主体的上表面进行高低凹台或者加强筋设计，往往没有考虑到由于网状结构交叉而形成密闭的空间，该密闭空间在使用过程中会导致积水、灰尘等不断的沉积，造成垫板的整体性能的降低，局部节点静刚度将偏离设计值太大而失效。

现有技术中，申请号为201320147534.8的中国实用新型专利公开了一种防侧翻可变刚度减振垫板，包括本体、凸台和通槽；所述凸台包括高凸台和矮凸台，所述高凸台的台高大于矮凸台；所述高凸台和矮凸台相互错位呈阶梯状设置在所述本体上表面和下表面，形成网状结构；所述本体下表面纵向两端分别设置有一挡肩；所述本体上表面和下表面四周设置有缓冲块，所述缓冲块的宽度和高度与减振垫板的静刚度要求相适应；沿钢轨方向两端各设有平面缓冲区，缓冲区与凸台相接，在垫板上、下表面设有交错分步的加强筋。申请号为201220035220.4的中国实用新型专利公开了一种铁轨用重载垫板，包括垫板本体，其特征是垫板本体的上表面与下表面上均设有呈网状分布的凹腔，凹腔相邻处设有凸平面，上表面凹腔与下表面的凸平面对称设置，所述上表面与下表面的凸平面上均设有与之垂直的深孔；垫板本体侧边的抓脚面为向内倾斜的斜坡面。

发明内容

本发明提供一种三级缓冲重载弹性垫板及三级缓冲减振方法，其能有效维持列车平衡，进一步提高了垫板的减振效果。

本发明的技术方案是：一种三级缓冲重载弹性垫板，包括垫板主体，所述垫板主体包括中间主体和与中间主体一体相连的两侧主体，两侧主体包括分别连接在中间主体两侧的二个旁侧主体；每个旁侧主体均设有阶梯面；中间主体的上表面和下表面上均设有交错排列的高位大凸台；旁侧主体的上表面和下表面均设有相间排列的高位大凸台和低位小凸台；旁侧主体上还设有连接高位大凸台和低位小凸台的加强筋。

所述中间主体上的高位大凸台按行列排布，中间主体同一表面上的相邻两行或相邻两列的高位大凸台错位排布；旁侧主体同一表面上的高位大凸台和低位小凸台按行列排布，旁侧主体同一表面上相邻两行的高位大凸台错位排布，旁侧主体同一表面上相邻两行的低位小凸台错位排布。

所述高位大凸台为圆台或棱台；所述低位小凸台为圆台或棱台，低位小凸台在旁侧主体的上表面和下表面上错位排布。

所述垫板主体同一表面上的高位大凸台、低位小凸台、加强筋、阶梯面呈阶梯形分布：垫板主体同一表面上的高位大凸台形成第一级阶梯，低位小凸台和加强筋形成低于第一级阶梯的第二级阶梯，阶梯面形成低于第二级阶梯的第三级阶梯。