双层减振扣件系统的制作方法

本申请涉及但不限于轨道交通技术领域，尤其是一种双层减振扣件系统。

背景技术：

近年来，随着以地铁、城际铁路等为代表的轨道交通系统的迅猛发展，有力缓解了城市交通的紧张局面，而与此同时，这些交通方式带来的振动、噪声污染也给人们的生产生活带来了极大困扰。

其中，钢轨扣件作为钢轨与轨枕之间的连接部件，在起到固定钢轨功能的同时，其减振降噪功能也越来越受到人们的重视。目前市场上已经推出了一系列具有减振降噪功能的钢轨扣件产品。而在众多减振扣件产品中，双层减振扣件实现了两层弹性体减振从而达到较高的减振效果，并且可以方便地实现零部件的拆卸更换，因此获得了大量应用，深受市场的青睐。按照双层减振扣件的实现形式，双层减振扣件又可以分为上部自锁式减振扣件和下部自锁式减振扣件，前者因为可以更方便地实现产品组装以及后期的零部件更换，并能够解决后者的离缝问题和预紧力下降问题，因此成为双层减振扣件的主流产品。

目前市场上的双层减振扣件一般是通过两层弹性体配合两层金属垫板来实现扣件功能和减振功能，这种结构在CN2554216Y、CN102979013A、CN205839491U等一些专利中有不同的实现形式，图1为专利CN205839491U的结构示意图。上述现有技术均能充分发挥两层弹性体的减振功能，实现较高的减振量，同时也均能够实现产品零部件的方便拆卸和更换。然而，在解决了上述问题的同时，现有技术也存在着以下不足：

(1)与线路上的其他非减振扣件相比安装高度较高。

由于现有技术是通过两层铁垫板配合两层弹性体来实现减振效果，所以从钢轨轨底到轨枕安装面的高度普遍在56mm以上；而轨道线路上使用的非减振扣件仅包含一层铁垫板，安装高度普遍在50mm以下。安装高度的改变，使得双层减振扣件在使用时不得不通过降低轨枕面的安装高度来实现与其他扣件的统一，这种轨枕面高度的不统一给现场施工和后期运营维保均带来了不必要的麻烦。另外，在某些需要减振能力升级的旧线路段，轨枕面高度已经确定且无法改变；基于受电弓接触网的高度，双层减振扣件的应用受到了极大限制。

(2)扣件缺少双刚度结构设计。

减振扣件是在确保行车安全的前提下，通过更大的钢轨动态下沉量、缓冲轮轨振动冲击，进而实现一定的减振效果的；因此，在正常行车时，轮轨作用力较小，此时扣件的刚度越低，钢轨的动态下沉量越大，能够实现的减振效果也越高。而在应对突发情况时，比如通过工程车时，轮轨作用较大，此时往往要求扣件具备较高的刚度，保证钢轨下沉量处于可控的水平。通过“低载荷低刚度、高载荷高刚度”的设计，既能够保证减振效果，又能够保证突发情况下的行车安全。目前的双层减振扣件试图通过弹性体材料的力学非线性来实现“低载荷低刚度、高载荷高刚度”的设计，然而效果不甚理想，往往只实现了低载荷下的低刚度，而高载荷下的高刚度没有实现。

(3)扣件系统中耦合垫板不能实现预组装，给现场安装带来不便。

在现有技术中，双层减振扣件系统往往在下铁垫板下方使用耦合垫板，以达到增加扣件与轨枕之间摩擦力的效果。在出厂时，耦合垫板独立于扣件主体单独发货，需要在施工现场进行现场排放与组装，给施工人员带来了不便，降低了施工效率。

技术实现要素：

本申请解决的技术问题是提供一种双层减振扣件系统，能够有效克服现有减振扣件存在的缺陷，能够有效降低双层减振扣件的安装高度，能够有效避免因安装高度过高所导致的施工、维护缺陷。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种双层减振扣件系统，包括上垫板、下垫板、轨下弹性垫、中间弹性垫、绝缘卡套、限位扣板、锚固螺栓和弹条；所述下垫板设置有中空凸台，所述中空凸台的侧面设置有第一卡扣件，所述绝缘卡套的底端设有匹配第一卡扣件的第二卡扣件，所述绝缘卡套的顶端设有用于锁紧上垫板上表面的第一凸起，所述绝缘卡套用于实现所述上垫板和下垫板之间的连接；所述上垫板设置有弹条座，所述弹条安装在所述弹条座上，所述轨下弹性垫设置在所述上垫板上方，所述中间弹性垫设置在所述上垫板下方；所述限位扣板设置在所述中空凸台上，所述锚固螺栓的顶端与限位扣板连接，所述锚固螺栓的主体贯穿所述中空凸台，所述锚固螺栓的底端用于固定连接轨道基础；

所述中间弹性垫设置有第一弹性体，所述下垫板和/或所述上垫板设置有用于放置所述第一弹性体的容纳腔。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

所述第一弹性体设置在所述中间弹性垫的下表面，所述容纳腔包括设置在所述下垫板上表面中央区域的第一通孔或第一凹槽。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

还包括耦合垫板，所述耦合垫板设置在所述下垫板的下方，所述耦合垫板设置有与所述第一通孔相对应的第二通孔或第二凹槽，所述第二通孔或第二凹槽用于容纳所述第一弹性体的端部。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

所述第一弹性体设置在所述中间弹性垫的上表面，所述容纳腔包括设置在所述上垫板下表面中央区域的第三凹槽。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

还包括第二弹性体，所述第二弹性体与所述中间弹性垫为一体连接设置或分体连接设置；所述第二弹性体设置在所述容纳腔外，所述第二弹性体的高度低于所述第一弹性体的高度。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

所述中间弹性垫围绕所述第一弹性体设置的弹性凸缘构成所述第二弹性体，所述第二弹性体设置在所述上垫板下表面和下垫板上表面之间；

所述第二弹性体与所述上垫板下表面或下垫板上表面之间具有间隙。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

所述上垫板的边缘位于所述第二弹性体上方；

轨道承受第一预设载荷时，所述上垫板的中央区域与所述第一弹性体配合实现减振操作，所述上垫板的边缘与所述第二弹性体之间具有间隙；轨道承受第二预设载荷时，所述第二预设载荷大于所述第一预设载荷，所述上垫板的凸缘与所述第二弹性体接触，并配合实现减振操作。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

所述中间弹性垫上表面设置有第四凹槽，所述上垫板下表面的中央区域设置有第二凸起，所述第二凸起设置于所述第四凹槽内；

所述第四凹槽内设有多个独立设置的橡胶凸起。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

所述耦合垫板与所述下垫板之间为卡扣连接，所述耦合垫板上设置有卡位槽，所述下垫板上设置有相互配合的定位凸起，所述定位凸起插入所述卡位槽中。

上述双层减振扣件系统，还可具有如下特点：

所述第一弹性体包括沟槽型减振结构，或凸钉型减振结构。

本申请上述技术方案具有如下有益效果：

相比于现有技术，本申请通过优选设置的容纳腔，能够实现扣件在高度方向上的结构优化，能够降低钢轨轨底到扣件安装面的高度，即降低扣件的整体安装高度，实现与轨道线路上其它非减振扣件在安装高度上的统一，可提高轨道施工时的施工效率，以及降低扣件后期的运营维护工作量，同时也能满足扣件在特殊场合下对于低高度的性能要求。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为现有双层减振扣件系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的总装结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中的下垫板结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中的上垫板的上表面结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中的绝缘卡套结构示意图；

图6为本实用新型实施例一中的中间弹性垫的下表面结构示意图；

图7为本实用新型实施例一中的中间弹性垫的上表面结构示意图；

图8为本实用新型实施例一中的耦合板结构示意图；

图9为本实用新型实施例一中的上垫板的下表面结构示意图；

图10为本实用新型实施例二中的下垫板结构示意图；

图11为本实用新型实施例三中的上垫板结构示意图；

图12为本实用新型实施例三中的中间弹性垫结构示意图；

图13为本实用新型实施例三中的上垫板和中间弹性垫的组装示意图；

图14为本实用新型实施例四中的第二弹性体结构示意图；

图示说明：

1-钢轨，2-轨下弹性垫，3-弹条，4-锚固螺栓，5-限位扣板，6-绝缘卡套，7-上垫板，8-下垫板，9-耦合垫板，10-中间弹性垫；61-第二卡扣件；71-第一凸起，72-第二凸起，73-第三凹槽；81-第一通孔，82-定位凸起，83-中空凸台，84-第一卡扣件，85-第一凹槽；91-耦合垫板凸缘，92-卡位槽；101-第一弹性体，102-第二弹性体，103-第四凹槽，104-第三通孔。

具体实施方式

下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一：

如图2所示，本实用新型实施例一提供了一种双层减振扣件系统，包括上垫板7、下垫板8、耦合垫板9、轨下弹性垫2、中间弹性垫10、绝缘卡套6、限位扣板5、锚固螺栓4和弹条3。

结合图3、图4、图5所示，本实施例中，下垫板8设置有中空凸台83，中空凸台83的侧面设置有第一卡扣件84，绝缘卡套6的底端设有匹配第一卡扣件84的第二卡扣件61，绝缘卡套6的顶端设有用于锁紧上垫板7的第一凸起71，绝缘卡套6用于实现上垫板7和下垫板8之间的连接，下垫板8下方设置有耦合垫板9。

具体操作中，上述第一卡扣件84可以为设置在中空凸台83的定位卡槽，上述第二卡扣件61可以为设置在绝缘卡套6的限位凸起，上述中空凸台83的定位卡槽与绝缘卡套6的限位凸起能够构成卡扣连接结构，进而能够提高绝缘卡套6与下垫板8之间的连接稳定性；通过上述绝缘卡套6的设置，能够实现上垫板7和下垫板8的预组装操作。

本实施例中，上垫板7设置有弹条座，弹条3可安装在弹条座上，通过上述弹条3即可实现钢轨1的固定操作；轨下弹性垫2设置在上垫板7上方，中间弹性垫10设置在上垫板7下方；限位扣板5设置在中空凸台83上，锚固螺栓4的顶端与限位扣板5连接，锚固螺栓4的主体贯穿中空凸台83，锚固螺栓4的底端用于固定连接轨道基础。

具体操作中，上述弹条3包括e型弹条，w型弹条，以及其他类似结构形式的弹条，以能够实现钢轨1的有效固定操作为准；可通过上述锚固螺栓4的设置，能够实现扣件系统与轨道基础之间的连接固定操作。

结合图6、图7所示，本实施例中，上述中间弹性垫10设置有第一弹性体101，下垫板8设置有用于放置第一弹性体101的容纳腔，上述中间弹性垫10还设置有匹配中空凸台83的第三通孔104；优选地，第一弹性体101设置在中间弹性垫10的下表面，容纳腔包括设置在下垫板8上表面中央区域的第一通孔81；上述第一通孔81的面积大于所述第一弹性体101的横截面积，以实现第一弹性体101的有效容纳操作。

具体操作中，可通过上述容纳腔的设置，能够实现第一弹性体101的有效容纳操作，能够使得第一弹性体101在高度上与下垫板8实现重合，能够优化扣件高度空间上的结构排布，进而能够有效降低扣件的安装高度。

如图8所示，本实施例中，上述耦合垫板9设置有与第一通孔81相对应的第二通孔或第二凹槽，第二通孔或第二凹槽用于容纳第一弹性体101的端部。

具体操作中，可通过上述第二通孔或第二凹槽的设置，能够实现第一弹性体101端部的有效容纳，能够在高度上进一步降低扣件的安装高度；上述耦合垫板9优选设置有第二通孔，即第一弹性体101的端部可贯穿耦合垫板9，且第一弹性体101的端面与轨道基础相互接触。

结合图3、图8所示，本实施例中，上述耦合垫板9与下垫板8之间优选为卡扣连接，耦合垫板9上设置有卡位槽92，下垫板8上设置有相互配合的定位凸起82，定位凸起82插入卡位槽92中即可实现彼此之间的卡扣连接。

具体操作中，耦合垫板9的第二通孔四周设置有凸缘91，上述耦合垫板凸缘91的侧壁上设置有上述卡位槽92；相应的，下垫板8的第一通孔81内设置有上述定位凸起82；组装时，可将上述耦合垫板9的凸缘置于下垫板8的第一通孔81内，并通过耦合垫板9的卡位槽92与下铁垫板的定位凸起82连接在一起，实现出厂时将耦合垫板9和所述扣件的其他部件组装在一起。

本实施例中，上述第一弹性体101包括沟槽型减振结构，或凸钉型减振结构。

具体操作中，上述沟槽型减振结构，或凸钉型减振结构在提供减振功能的同时，还能够增加进一步中间弹性垫10与下方基体的接触面积，能够有效避免磨损现象发生，能够有效提高中间弹性垫10的结构稳定性。

本实施例中，上述双层扣件减振系统还包括第二弹性体102，第二弹性体102与中间弹性垫10为一体连接设置；第二弹性体102设置在容纳腔外，第二弹性体102的高度低于第一弹性体101的高度，上垫板7的凸缘位于第二弹性体102上方；基于第二弹性体102的高度小于第一弹性体101的高度，第二弹性体102可为扣件提供较高的刚度。

具体操作中，上述中间弹性垫10围绕第一弹性体101设置的弹性凸缘可构成第二弹性体102，第二弹性体102设置在上垫板7下表面和下垫板8上表面之间；第二弹性体102与上垫板7下表面或下垫板8上表面之间具有间隙。

当轨道承受第一预设载荷时，上述第一预设载荷可以为较小载荷，上垫板7的中央区域与第一弹性体101配合实现减振操作，并提供较低的垂向刚度，实现减振效果；上垫板的边缘与第二弹性体102之间具有间隙，即上垫板的边缘与第二弹性体102之间不接触。

当轨道承受第二预设载荷时，上述第二预设载荷大于第一预设载荷，上述第二预设载荷可以为异常高载荷，上垫板的边缘与第二弹性体102相互接触，并提供较高的垂向刚度，实现减振效果，即可实现高载荷高刚度的性能效果。

结合图7、图9所示，本实施例中，上垫板7下表面的中央区域设置有第二凸起72，第二凸起72的周围可设置有阶梯槽，上述中间弹性垫10上表面设置有第四凹槽103，第二凸起72设置于第四凹槽103内；第四凹槽103内设有多个独立设置的橡胶凸起。

具体操作中，上垫板7设置的第二凸起72，即为设置在上垫板7下表面的中央区域凸起；上述中间弹性垫10的第四凹槽103，即为设置在中间弹性垫10上表面的凹槽；上述第四凹槽103内可设置有提供减振功能的橡胶凸起，以提供减振扣件的综合减振性能。

本实施例可通过在上述中间弹性垫10和上铁板的阶梯槽优化设计，使得扣件在缓冲轮轨冲击时，具有两阶刚度性能，即具有低载荷低刚度、高载荷高刚度，使得扣件在承受异常载荷时能够保持扣件具有较高的安全系数，解决现有技术在高载荷时缺乏过载保护的不利现状。

实施例二：

本实用新型实施例二提供了一种双层减振扣件系统，主体结构与实施例一类似，也包括上垫板、下垫板、耦合垫板、轨下弹性垫、中间弹性垫、绝缘卡套、限位扣板、锚固螺栓和弹条；关于主体结构的具体设置，请参见实施例一中的详细记载，此处旨在阐述两者之间的区别。

本实施例中，上述中间弹性垫设置有第一弹性体，下垫板设置有用于放置第一弹性体的容纳腔，第一弹性体设置在中间弹性垫的下表面。

如图10所示，容纳腔包括设置在下垫板8上表面中央区域的第一凹槽85，上述第一凹槽85的面积大于所述第一弹性体的横截面积，以实现第一弹性体的有效容纳操作。

具体操作中，上述容纳腔呈槽体结构设置，而非实施例一中所记载的通孔结构设置；上述第一凹槽85的设置，也能够实现减振扣件在安装高度上的优化，也能够有效降低减振扣件的安装高度。

实施例三：

本实用新型实施例三提供了一种双层减振扣件系统，主体结构与实施例一类似，也包括上垫板、下垫板、耦合垫板、轨下弹性垫、中间弹性垫、绝缘卡套、限位扣板、锚固螺栓和弹条；关于主体结构的具体设置，请参见实施例一中的详细记载，此处旨在阐述两者之间的区别。

本实施例中，上述中间弹性垫10设置有第一弹性体101，上垫板7设置有用于放置第一弹性体101的容纳腔。

如图11所示，容纳腔包括设置在上垫板7下表面中央区域的第三凹槽73，上述第三凹槽73的面积大于所述第一弹性体101的横截面积，以实现第一弹性体101的有效容纳操作。

如图12所示，第一弹性体101设置在中间弹性垫10的上表面。

如图13所示，可将中间弹性垫10的第一弹性体101的顶端放置于上垫板7的第三凹槽73内。

具体操作中，上述容纳腔呈槽体结构设置，且设置在上垫板7下表面；上述容纳腔的设置，也能够实现减振扣件在安装高度上的优化，也能够有效降低减振扣件的安装高度。

实施例四：

本实用新型实施例四提供了一种双层减振扣件系统，主体结构与实施例一类似，也包括上垫板、下垫板、耦合垫板、轨下弹性垫、中间弹性垫、绝缘卡套、限位扣板、锚固螺栓和弹条；关于主体结构的具体设置，请参见实施例一中的详细记载，此处旨在阐述两者之间的区别。

如图14所示，本实施例中，第二弹性体与中间弹性垫为分体连接设置。

具体操作中，上述第二弹性垫可设置为环形构件，且与中间弹性垫之间为分体连接设置；上述分体连接设置的第二弹性体，具有便捷加工制作的有益特点；同时，可根据实际磨损情况，进行独立的更换操作，能够有效降低后期维护成本。

在本申请的描述中，术语“设置”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域的技术人员应该明白，虽然本实用新型实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型实施例而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型实施例。任何本实用新型实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。