[发明专利]减振扣件系统及其刚度调节方法

说明书

减振扣件系统，包括轨枕和装在轨枕上用于扣压钢轨的减振扣件，其特征在于：所述的减振扣件与轨枕为弹性接触且随钢轨载荷的增加而增大与轨枕的接触面积，使承载过程中减振扣件的垂向刚度呈非线性变化。本发明形成小载荷小变形实现高减振，大载荷大变形防止钢轨倾翻，形成对钢轨的过载保护功能，将钢轨变形抑制在一定范围之内，保证轨道线路的安全性，增大减振扣件在车辆拐弯时的横向刚度，进一步提高减振扣件的减振性能，减少钢轨的变形，满足不同路况轨道上减振扣件的刚度需求以及复杂路况轨道上减振扣件的刚度变化需求。本发明还提供一种减振扣件系统的刚度调节方法。

技术领域

本发明涉及减振扣件系统及其刚度调节方法，属于轨道扣件系统技术领域。

背景技术

地铁系统的迅速发展在缓解城市交通压力的同时也引发了振动噪声污染等问题，因此减振降噪成为了地铁建设过程中急待解决的问题。采用减振扣件是缓解环境振动及噪声的有效措施之一，减振扣件以其价格相对较低的优点成为了诸多中低等减振地段的首选减振措施。

但是，减振扣件采用低刚度设计提高轨道减振效果的同时增加了轨道结构的变形，降低了轨道结构对钢轨的约束能力，增大了轨道结构的振动响应；另外，目前大多数减振扣件，由于采用了较低的垂向刚度，不可避免的引起扣件横向刚度的降低，造成轨道横向稳定性减弱，易导致钢轨在受到轮轨力时产生较大钢轨倾翻量过大从而导致动态轨距显著增大，不但影响行车安全，而且会增加轮轨磨耗。以上问题可能会是减振扣件引起轮轨系统病害的原因，因此，需设计一种高稳定性非线性刚度特性的减振扣件。

发明内容

本发明提供的减振扣件系统及其刚度调节方法，形成小载荷小变形实现高减振，大载荷大变形防止钢轨倾翻，形成对钢轨的过载保护功能，将钢轨变形抑制在一定范围之内，保证轨道线路的安全性，增大减振扣件在车辆拐弯时的横向刚度，进一步提高减振扣件的减振性能，减少钢轨的变形，满足不同路况轨道上减振扣件的刚度需求以及复杂路况轨道上减振扣件的刚度变化需求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

减振扣件系统，包括轨枕和装在轨枕上用于扣压钢轨的减振扣件，其特征在于：所述的减振扣件与轨枕为弹性接触且随钢轨载荷的增加而增大与轨枕的接触面积，使承载过程中减振扣件的垂向刚度呈非线性变化。

优选的，所述的减振扣件包括与轨枕弹性接触且呈平板状的减振主体和装在减振主体上的弹条组件，减振主体具有呈长方平板状的中间支撑部与轨枕固定且一体成型在中间支撑部边角位置的边角部，锚固螺栓贯穿边角部与轨枕固定，钢轨被弹条组件扣压在中间支撑部上，至少中间支撑部随钢轨载荷的增加而增大与轨枕的接触面积。

优选的，所述的减振主体由橡胶体和金属板硫化而成，橡胶体硫化连接在金属板下方与轨枕接触，且中间支撑部处的橡胶体为橡胶柱，所述的橡胶柱的数量为多个，且均匀间隔分布，随钢轨载荷的增加橡胶柱与轨枕的接触面积增大。

优选的，所述的边角部处的橡胶体为呈平板状的橡胶平板，橡胶平板底面与轨枕贴合接触，橡胶平板中硫化连接有与锚固螺栓相对应的钢套，钢套从金属板上表面伸出，且橡胶平板的橡胶延伸至钢套与金属板之间，将钢套外周壁完全包围，钢套的底面高于橡胶平板的底面。

优选的，所述的锚固螺栓上具有盖板，锚固螺栓与轨枕旋紧固定，盖板抵在钢套顶部并覆盖边角部。

优选的，所述的橡胶柱的底面为向下凸起的弧面与轨枕接触，且随钢轨载荷的增加而下压变形增大与轨枕的接触面积。

优选的，所述的橡胶柱的底面为平面，且多个橡胶柱至少具有两种高度，高度最大的橡胶柱与橡胶平板的高度相同与轨枕贴合接触，其它的橡胶柱在钢轨未承载时均不与轨枕接触，且随钢轨载荷的增加高度从大到小的橡胶柱依次与轨枕贴合接触。

优选的，所述的弹条组件包括固定在减振主体上表面的弹扣、垫在减振主体上的轨下垫板和绝缘轨距块，钢轨置于轨下垫板上，弹性通过绝缘轨距块压紧钢轨的底部。