專(zhuān)利名稱(chēng)：高效能減振墊板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減振用的彈性墊板，具體的說(shuō)涉及一種在軌道交通中與扣件系統(tǒng)配套使用的高效能減振墊板。
背景技術(shù)：
目前在軌道交通軌道結(jié)構(gòu)中與扣件系統(tǒng)配套使用的減振墊板種類(lèi)繁多，有高彈圓點(diǎn)的、溝槽結(jié)構(gòu)的、棱臺(tái)結(jié)構(gòu)的等多種品種，提供彈性的模式有的用壓縮形變提供彈性，有的用撓曲形變提供彈性，這些墊板的固有頻率在10-20HZ之間，阻尼比在0. 05-0. 1之間，動(dòng) /靜剛度比在1. 40-1. 60之間，減振效果在7-8分貝以下。由于現(xiàn)有減振墊板的固有頻率較高，動(dòng)/靜剛度比較大，減振效果不十分理想，力口之這些減振墊板在使用過(guò)程中，由于垂向動(dòng)態(tài)力的作用結(jié)果，水平方向形變量較大，使墊板長(zhǎng)和寬的尺寸增大，導(dǎo)致影響扣件系統(tǒng)的使用性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效能減振墊板，以克服現(xiàn)有減振墊板動(dòng)/靜剛度比大、固有頻率偏高和使用過(guò)程中尺寸穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，從而進(jìn)一步提高減振效果。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明突破了現(xiàn)有減振墊板的結(jié)構(gòu)框架，另辟蹊徑，通過(guò)新型結(jié)構(gòu)模式的設(shè)計(jì)，首次將拉伸形變提供彈性的力學(xué)結(jié)構(gòu)作為重要組成，結(jié)合撓曲、剪切和壓縮形變的綜合效應(yīng)，以充分利用原料高拉伸強(qiáng)度和高模量的特點(diǎn)，使高效能減振墊板具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)彈性，固有頻率(在8Hz左右)和動(dòng)靜剛度比(在1. 2左右)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有減振墊板，阻尼因子在0. 20左右，且在動(dòng)態(tài)力的作用下，墊板的幾何尺寸變化很小，可保障扣件系統(tǒng)的綜合使用性能，以達(dá)到更好的減振效果。本發(fā)明提供的高效能減振墊板的結(jié)構(gòu)特征是在墊板的上、下兩面一體形成有許多凸出的上表面為對(duì)稱(chēng)四邊形的空心棱臺(tái)，每四個(gè)空心棱臺(tái)圍成一個(gè)倒置棱臺(tái)型凹形，且在每個(gè)凹坑的中心底平面上一體形成一個(gè)上表面亦為對(duì)稱(chēng)四邊形棱臺(tái)或棱柱，上、下兩面相互錯(cuò)位。實(shí)體棱臺(tái)的上表面高于空心棱臺(tái)，其高度差為Ah，前、后、左、右四個(gè)相鄰的空心棱臺(tái)圍繞著一個(gè)實(shí)體棱臺(tái)，每個(gè)實(shí)體棱臺(tái)與相鄰的四個(gè)空心棱臺(tái)的四個(gè)側(cè)面組成一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元。實(shí)體棱臺(tái)的上表面為第一承載面，構(gòu)成基本承載結(jié)構(gòu)；空心棱臺(tái)的上表面為第二承載面，構(gòu)成附加承載結(jié)構(gòu)。整塊墊板由數(shù)多個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元組成，結(jié)構(gòu)單元間相互牽制，相互制約，協(xié)同動(dòng)作，使墊板在垂向載荷的作用下，橫向形變量很小，長(zhǎng)、寬尺寸穩(wěn)定，可保障扣件系統(tǒng)的功能。由于高效能減振墊板存在著兩種承載結(jié)構(gòu)，故具有雙剛度的特點(diǎn)，在正常工作條件下由基本承載結(jié)構(gòu)承載，在動(dòng)態(tài)力的作用下，墊板上、下兩面的實(shí)體棱臺(tái)作相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，Ah發(fā)生周期性的變化，隨之帶動(dòng)與之相連的四個(gè)空心棱臺(tái)的四個(gè)側(cè)面發(fā)生周期性的拉伸、撓曲、剪切和適量的壓縮形變，提供大的動(dòng)態(tài)垂向形變振幅，使工作系統(tǒng)的剛度處于動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)所期望的數(shù)值，以保持軌道支撐點(diǎn)具有設(shè)計(jì)要求的剛度，達(dá)到更好的減振效果 ο當(dāng)遇到偶發(fā)情況，墊板所受垂向力突然增大，超過(guò)安全域值(墊板在垂向載荷作用下，Ah = 0時(shí)的載荷稱(chēng)為安全域值)時(shí)，則可自動(dòng)由基本承載結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)成附加承載結(jié)構(gòu)承載，這時(shí)主要利用壓縮形變提供彈性，軌道支撐點(diǎn)的剛度會(huì)自動(dòng)非線性增加，可增加到設(shè)計(jì)剛度的2-3倍，從而可保障行車(chē)和扣件系統(tǒng)的安全，因此高效能減振墊板不僅適用于直線路段，亦適用于彎道線路的路段，擴(kuò)大了墊板的應(yīng)用范圍。高效能墊板的各種設(shè)計(jì)剛度可通過(guò)改變空心棱臺(tái)的高度、側(cè)面的厚度和斜度來(lái)達(dá)到；安全域值的大小可通過(guò)改變Ah的數(shù)值來(lái)變化；承載能力可通過(guò)棱臺(tái)上表面積的變化或改變所用原料的模量進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)楦咝軠p振墊板具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，能夠利用拉伸、撓曲、剪切和適量的壓縮形變等綜合效應(yīng)提供彈性，且每種形變量均在所用材料的彈性形變范圍之內(nèi)，并能從結(jié)構(gòu)上保證墊板承力面所受的軌道正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的壓強(qiáng)值小于所用材料的疲勞極限值，從而使高效能減振墊板具有如下特點(diǎn)·低固有頻率，低動(dòng)/靜剛度比，高動(dòng)態(tài)彈性，高減振效果。·具有適當(dāng)?shù)淖枘幔苊饬熊?chē)通過(guò)共振區(qū)時(shí)產(chǎn)生過(guò)激的振動(dòng)?！ぞ哂须p剛度的特點(diǎn)，可保障安全?！つ推冢蓽p少軌道的維護(hù)、維修量?！な褂眠^(guò)程中墊板的幾何尺寸變化率小?！ぞG色環(huán)保，失效后可回收再利用。


圖1為本專(zhuān)利結(jié)構(gòu)的剖面2為剖面圖的局部放大圖
具體實(shí)施例方式本專(zhuān)利所采用的原料為熱塑性高性能聚酯彈性體復(fù)配料，可由生產(chǎn)廠家購(gòu)得現(xiàn)成產(chǎn)品，本專(zhuān)利只是將上述原料用注塑的方法在模具中一次注射成型，加工成預(yù)定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。本產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備沒(méi)有特殊要求，公知的設(shè)備即可。請(qǐng)參看圖1，為本專(zhuān)利結(jié)構(gòu)的剖面圖，在墊板的上、下兩面一體形成空心棱臺(tái)a和實(shí)體棱臺(tái)b，其上、下兩面相互錯(cuò)位，四個(gè)空心棱臺(tái)圍繞著一個(gè)實(shí)體棱臺(tái)。請(qǐng)參看圖2，為剖面圖的局部放大圖，實(shí)體棱臺(tái)b的上表面高于空心棱臺(tái)a的上表面，其高度差為Ah，改變Ah的大小，可以調(diào)整安全域值至預(yù)期的荷載；調(diào)整空心棱臺(tái)a的高度h、側(cè)面的厚度d和側(cè)面的斜度Z α可使墊板的剛度達(dá)到預(yù)期的各種設(shè)計(jì)值。
權(quán)利要求
1.一種高效能減振墊板，其特征是在本體的上、下兩面一體形成有不規(guī)則體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效能減振墊板，其特征是所述不規(guī)則體為凸出的、上表面為對(duì)稱(chēng)四邊形的空心棱臺(tái)，每前、后、左、右四個(gè)空心棱臺(tái)圍成一個(gè)倒置棱臺(tái)形凹坑，上下兩面相互錯(cuò)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效能減振墊板，其特征是在所述倒置棱臺(tái)形凹坑的中心低平面上一體形成有上表面亦為對(duì)稱(chēng)四邊形的實(shí)體棱臺(tái)或棱柱，其上表面高于空心棱臺(tái)的上表面。
全文摘要
一種高性能減振墊板，具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，可使墊板具有兩種承載模式，即基本承載模式和附加承載模式。當(dāng)墊板受到動(dòng)態(tài)載荷作用時(shí)，基本承載模式承載，墊板能夠利用拉伸、剪切、撓曲和適量的壓縮形變等綜合效應(yīng)提供彈性，固有頻率低，動(dòng)/靜剛度比小，具有適當(dāng)?shù)淖枘?，?dòng)態(tài)彈性好。當(dāng)遇到偶發(fā)情況，動(dòng)態(tài)垂向載荷倜然增大，超過(guò)安全域值時(shí)，可自動(dòng)轉(zhuǎn)入附加承載模式承載，支撐點(diǎn)剛度自動(dòng)非線性增加，其增量可達(dá)原剛度的2-3倍，從而更增加了安全可靠性。高性能減振墊板既可以用于軌道交通的直線路段，又可以用在彎道路段。
文檔編號(hào)E01B9/68GK102454139SQ20101052838
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者李凱, 楊秉新, 章其忠 申請(qǐng)人:北京中科用通減振技術(shù)有限公司