专利名称：铁轨橡胶垫板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁轨，特别涉及铁轨橡胶垫板。
背景技术：
火车是人类的主要交通工具之一，其高速度低事故率的特点也为广大乘客所青睐，铁轨是火车运行所必不可少的基础设施，其质量的好坏直接影响到火车的速度和安全，为使火车在行驶过程中更加平稳，减小乘客的倾斜感和震动感，一般在铁轨的下面会设置有橡胶垫板来实现减振的效果，通常在橡胶垫板的表面开设沟槽或圆柱状凸起，沟槽或圆柱状凸起的数量和尺寸会直接影响到橡胶垫板的静刚度，铁轨上运行货车时，货车轴重大，需要垫板的静刚度大，就需要沟槽较浅或凸起较低，铁轨上运行客车时，客车轴重小，需要垫板的静刚度小，就需要沟槽较深或凸起较高，但是橡胶垫板一旦形状确定了以后，沟槽深度或凸起高度就不能改变，橡胶垫板的静刚度值也就不能改变，目前的单块橡胶垫板上的沟槽深度或凸起的高度都是相同的，并且是不可改变的，但是现在的许多铁路线路上，都需要既运行货车，又运行客车，有时候需要橡胶垫板的静刚度大一点，有时候又需要橡胶垫板的静刚度小一点，因为根本不可能根据需要来重新换用不同静刚度的橡胶垫板，而目前的橡胶垫板又不能自动调整静刚度，所以很难满足客货共轨的要求。
所以，如何提供一种根据列车的轴重自动调整自身静刚度的橡胶垫板成为铁轨橡胶垫板行业的一个重要课题。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种静刚度可变的铁轨橡胶垫板，该橡胶垫板能根据列车的轴重自动调整自身静刚度。
本实用新型提出了一种铁轨橡胶垫板，包括板体，在板体的外表面设置有不同高度的低凸起部分和高凸起部分，所述低凸起部分包括一种或多种不同高度的凸起，所述高凸起部分包括一种或多种不同高度的凸起。
进一步地，所述凸起设置在所述板体的上外表面。
进一步地，所述凸起还可以设置在所述板体的下外表面。
进一步地，所述凸起还可以同时设置在所述板体的上外表面和下外表面。
进一步地，所述低凸起部分是圆柱状凸起、方形凸起或其它类似几何形状的凸起，所述高凸起部分是圆柱状凸起、方形凸起或其它类似几何形状的凸起。
本实用新型还提出了一种铁轨橡胶垫板，包括板体，其特征在于在板体的外表面设置有不同高度的浅沟槽部分和深沟槽部分，所述浅沟槽部分包括一种或多种不同深度的沟槽，所述深沟槽部分包括一种或多种不同深度的沟槽。
进一步地，所述沟槽设置在所述板体的上外表面。
进一步地，所述沟槽还可以设置在所述板体的下外表面。
进一步地，所述沟槽还可以同时设置在所述板体的上外表面和下外表面。
本实用新型的有益效果本实用新型通过在橡胶垫板的板体外表面上设置至少两种不同高度的凸起或至少两种不同深度的沟槽，当铁轨上通过轴重较低的客车时，橡胶垫板的外表面就只有高度较高的凸起或者深度较浅的沟槽(或者是沟槽的高挡肩)承受载荷，由于承压面积小，就可以实现较大的形变，从而达到低静刚度的要求；当轴重较大的货车通过时，由于载荷较大，橡胶垫板高度较高的凸起或深度较浅的沟槽就被进一步下压(或者是沟槽的高挡肩)，此时高度较低的凸起或深度较深的沟槽(或者是沟槽的低挡肩)就开始承担载荷，承压面积变大，限制了橡胶垫板的进一步变形，从而达到了较大静刚度的要求；通过不同的载荷来决定承压面积的大小，从而自动对橡胶垫板的静刚度进行调整，这样不仅能够满足客车运行时要求刚度小，保证减振效果好的要求，而且能够满足货车运行时要求刚度大，保证列车运行的安全性的要求。
本实用新型的有益效果将结合附图作进一步说明。
图1是本实用新型第一实施例的断面图；图2是图1的俯视图；
图3是本实用新型第二实施例的断面图；图4是图3的俯视图。
具体实施方式
实施方式一如图1所示为本实用新型第一实施例的断面图。铁轨橡胶垫板，包括板体5，在板体5的外表面设置有不同高度的低凸起部分1和高凸起部分2，所述低凸起部分1包括可以是一种或多种不同高度的凸起，所述高凸起部分2也可以包括一种或多种不同高度的凸起。
各类火车对橡胶垫板的静刚度要求如表1所示。原来的垫板结构设计只有一种高度的凸起，如果满足了低端的静刚度要求，就很难满足高端的静刚度要求，如果满足了高端的静刚度要求，就很难满足低端的静刚度要求。
表1本实施例中的橡胶垫板采用不同高度的凸起就可以使单块橡胶垫板具有两种或多种静刚度，通过载荷的大小自动改变承压面积的大小，从而对橡胶垫板的静刚度进行自动调整，在低压力情况下，受力部位仅是高度大的凸起，可以实现较大的变形，从而满足低静刚度的要求，当达到高压力时，高度低的凸起也开始承受压力，从而减少了垫板的形变，提高了静刚度值。并且根据具体对静刚度的要求可以设置两种或两种以上的凸起高度，不同高度的凸起的数量也可以根据具体情况进行具体设置，当铁轨上通过轴重较低的客车时，橡胶垫板的外表面就只有高度较高的凸起承受载荷，由于承压面积小，就可以实现较大的形变，从而达到低静刚度的要求；当轴重较大的货车通过时，由于载荷较大，橡胶垫板高度较高的凸起就被进一步下压，此时高度较低的凸起就开始承担载荷，承压面积变大，限制了橡胶垫板的进一步变形，从而达到了较大静刚度的要求；通过不同的载荷来决定承压面积的大小，从而自动对橡胶垫板的静刚度进行调整，这样不仅能够满足客车运行时要求刚度小，保证减振效果好的要求，而且能够满足货车运行时要求刚度大，保证列车运行的安全性的要求。能够安全有效的实现客货同轨。
橡胶垫板上的所述凸起部分可以只设置在所述板体5的上外表面，也可以只设置在所述板体5的下外表面，当然，同样可以同时在板体5的上外表面和下外表面上设置凸起部分。
橡胶垫板上的低凸起部分1可以采用圆柱状凸起、方形凸起或其它类似几何形状的凸起，高凸起部分2也同样可以采用圆柱状凸起、方形凸起或其它类似几何形状的凸起。采用圆柱状凸起的圆柱体的底面直径应根据需要而定，底面直径太大就会影响火车在铁轨上的稳定性，底面直径太小就会降低橡胶垫板的减振效果，圆柱体的高度就是所述的凸起部分的高度；采用方形凸起设计的所述方形凸起的底面就要根据需要而定，底面面积太大就会影响火车在铁轨上的稳定性，底面面积太小就会降低橡胶垫板的减振效果；采用其它类似的几何形状凸起的其底面面积的大小同样会影响火车在铁轨上的稳定性及橡胶垫板的减振效果，实际设计时要充分考虑铁轨在橡胶垫板上的稳定性，每个结构的位置和大小的设计都要有理论依据，否则万一造成失稳或侧翻，将是很严重的事故，所以设计好以后一定要进行仿真计算和模型演习。
图1中包括低凸起部分有8个凸起，高凸起部分有11个凸起，在实际应用中高凸起部分和低凸起部分的具体数量应根据实际情况进行设计，在低载荷情况下，只是高凸起承受载荷，实现小静刚度值，在高载荷情况下，高凸起被下压，高凸起和低凸起同时承受载荷，实现高刚度要求。
如图2所示为本实用新型第一实施例的俯视图。包括低凸起部分1和高凸起部分2。
实施方式二
如图3所示为本实用新型第二实施例的断面图。铁轨橡胶垫板，包括板体5，在板体5的外表面设置有不同深度的浅沟槽部分3和深沟槽部分4，所述浅沟槽部分3包括一种或多种不同深度的沟槽，所述深沟槽部分4包括一种或多种不同深度的沟槽。
本实施例中的橡胶垫板采用不同深度的沟槽，就可以使单块橡胶垫板具有两种或多种静刚度，通过载荷的大小自动改变承压面积的大小，从而对橡胶垫板的静刚度进行自动调整，在低压力情况下，受力部位仅是深度浅的沟槽，可以实现较大的变形，从而满足低静刚度的要求，当达到高压力时，深度深的沟槽也开始承受压力，从而减少了垫板的形变，提高了静刚度值。并且根据具体对静刚度的要求可以设置两种或两种以上的沟槽深度，不同高度的凸起的数量也可以根据具体情况进行具体设置，当铁轨上通过轴重较低的客车时，橡胶垫板的外表面就只有深度较浅的沟槽承受载荷，由于承压面积小，就可以实现较大的形变，从而达到低静刚度的要求；当轴重较大的货车通过时，由于载荷较大，橡胶垫板深度较浅的沟槽就被进一步下压，此时深度较深的沟槽就开始承担载荷，承压面积变大，限制了橡胶垫板的进一步变形，从而达到了较大静刚度的要求；通过不同的载荷来决定承压面积的大小，从而自动对橡胶垫板的静刚度进行调整，这样不仅能够满足客车运行时要求刚度小，保证减振效果好的要求，而且能够满足货车运行时要求刚度大，保证列车运行的安全性的要求。能够安全有效的实现客货同轨。
橡胶垫板上的所述沟槽可以只设置在所述板体5的上外表面，也可以只设置在所述板体5的下外表面，当然，同样可以同时在板体5的上外表面和下外表面上设置沟槽。
橡胶垫板上的浅沟槽部分3和深沟槽部分4一般都采用直线型，沟槽的宽度对火车在铁轨上的稳定性影响较大，应根据需要和实际情况而定，既要考虑到橡胶垫板的减振效果又要考虑到火车在铁轨上的稳定性。
当然沟槽也可以采用其他合理的线型设计。
如图4所示为本实用新型第二实施例的俯视图。包括浅沟槽部分3和深沟槽部分4。
权利要求1.一种铁轨橡胶垫板，包括板体(5)，其特征在于在板体(5)的外表面设置有不同高度的低凸起部分(1)和高凸起部分(2)，所述低凸起部分(1)包括一种或多种不同高度的凸起，所述高凸起部分(2)包括一种或多种不同高度的凸起。
2.如权利要求1所述的铁轨橡胶垫板，其特征在于所述凸起设置在所述板体(5)的上外表面。
3.如权利要求1所述的铁轨橡胶垫板，其特征在于所述凸起设置在所述板体(5)的下外表面。
4.如权利要求2所述的铁轨橡胶垫板，其特征在于所述凸起设置在所述板体(5)的下外表面。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的铁轨橡胶垫板，其特征在于所述低凸起部分(1)是圆柱状凸起、方形凸起或其它类似几何形状的凸起，所述高凸起部分(2)是圆柱状凸起、方形凸起或其它类似几何形状的凸起。
6.一种铁轨橡胶垫板，包括板体(5)，其特征在于在板体(5)的外表面设置有不同深度的浅沟槽部分(3)和深沟槽部分(4)，所述浅沟槽部分(3)包括一种或多种不同深度的沟槽，所述深沟槽部分(4)包括一种或多种不同深度的沟槽。
7.如权利要求6所述的铁轨橡胶垫板，其特征在于所述沟槽设置在所述板体(5)的上外表面。
8.如权利要求6或7所述的铁轨橡胶垫板，其特征在于所述沟槽设置在所述板体(5)的下外表面。
专利摘要本实用新型涉及铁轨橡胶垫板，提出了一种铁轨橡胶垫板，包括板体，在板体的外表面设置有不同高度的低凸起部分和高凸起部分或不同深度的浅沟槽部分和深沟槽部分，所述低凸起部分或深沟槽部分包括一种或多种不同高度的凸起或不同深度的沟槽，所述高凸起部分或浅沟槽部分包括一种或多种不同高度的凸起或不同深度的沟槽。本实用新型通过铁轨的承担载荷，来改变承压面积，进而改变橡胶垫板的静刚度，自动对橡胶垫板的静刚度进行调节，既满足了客车运行时静刚度小的要求，保证了其减振效果，又能够满足货车运行时静刚度大的要求，保证了列车运行的安全性。
文档编号E01B9/68GK2818538SQ20052010390
公开日2006年9月20日 申请日期2005年8月17日 优先权日2005年8月17日
发明者毛昆朋, 吴智强, 潘安徽, 陈国生 申请人:铁道科学研究院金属及化学研究所