一种减振连接件及预压缩式轨道减振结构

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体是涉及到一种减振连接件及预压缩式轨道减振结构。

背景技术

随着社会经济增长及国内各大城市圈的扩建，人们对铁路减振要求(及乘坐舒适度)越来越高，从而出现了多种减振连接件。

减振连接件主体几乎都是弹性体，其设置在轨枕锚固的部件和承载钢轨的部件之间，目前常规的均为非锁死的设计概念，如此也实现了一定程度上的减振降噪效果。但是，在钢轨产生振动时，其锚固的部件和承载钢轨的部件对产生相对运动进而产生噪声，对于此问题，目前能够想到的解决方案一般分为两种：一、通过硬性绝缘材料将承载钢轨部件与锚固轨枕部件隔离，由硬性绝缘材料与部件间的摩擦实现承载钢轨部件与锚固轨枕部件之间的相对运动；二、通过弹性绝缘材料将承载钢轨部件与锚固轨枕部件进行粘接弹性连接，由弹性绝缘材料的变形实现承载钢轨部件与锚固轨枕部件之间的相对运动。上述两种方法前者消除噪声的效果一般，且会有硬性绝缘材料形式在长期摩擦下因材料损耗而产生各部件间间隙的情况，后者虽然可以消除部分噪声，但是只能提供小横向刚度或发生应力集中的情况，其连接刚性和稳定性有待提高。

另外，现有双层减振连接件主体零部件包括锁紧环、锁紧盖板、螺旋道钉、弹簧垫圈、平垫圈、上铁垫板、下铁垫板、轨下弹性垫板、中间弹性垫板、板下绝缘垫板、绝缘轨距块、弹条，零部件数量多，安装维护不便。垂向部件较多，导致安装高度较高。弹性垫板与铁垫板分离，在使用过程中存在弹性垫板磨损风险，经过时间的推移，减振降噪效果会越来越差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种预压缩式轨道减振结构。

本发明的内容包括同轴设置的外套和内套，以及设置在外套和内套之间的弹性套，外套和/或内套上以其轴线呈环形阵列设置有至少两个割缝，至少两个割缝将外套和/或内套分割为至少两瓣。

更进一步地，所述弹性套上至少设置有两个割缝，至少两个割缝将弹性套分割为至少两瓣。

更进一步地，所述弹性套上割缝与外套或内套上割缝数量一致，且所述弹性套上的多个割缝与外套和/或内套上多个割缝一一对应设置在同一径向方向，在外套和内套上均设置有割缝时，弹性套上割缝至少与外套或内套其中一个的割缝交错设置。

更进一步地，所述弹性套上割缝与外套和/或内套上割缝均平行于轴线。

更进一步地，所述弹性套的轴线两端以及多瓣设置时靠近相邻瓣的一侧呈弧形凹陷设置。

更进一步地，当内套通过割缝分割为多瓣时，还包括与内套配合的预压套筒，所述预压套筒的外径大于内套的内径。

更进一步地，所述预压套筒端部设置有限位凸环。

更进一步地，所述外套上设置有限位台阶。

本发明还提供一种预压缩式轨道减振结构，包括减振器、道钉和减振连接件，所述减振器上设置有用于与减振连接件的外套配合的安装孔，减振连接件通过外套设置在安装孔内，道钉穿过减振连接件的内套将减振器固定在轨枕上。

更进一步地，包括减振器、减振连接件和道钉，所述减振器包括安装板和设置在安装板与轨枕之间的减振垫层。

本发明的有益效果是，本发明通过设计减振连接件配合道钉将减振器固定在轨枕上，实现减振器的安装，减振连接件由外套、弹性套和内套依次设置，外套和内套分别与减振器的安装孔和道钉进行配合，同时，将外套和/或内套上设置割缝，以将其分为多瓣，可实现外套外径和/或内套内径的尺寸变化，在具体使用时，压缩弹性套后装入安装孔内实现弹性套的预压缩，进而在安装后可通过弹性套过渡减振器和道钉的相对垂向位移和横向位移，在减振器振动过程中，减振连接件的外套和内套分别相对于减振器和道钉不会产生相对位移，因此不会出现摩擦噪声，同时通过本发明连接道钉和减振器，道钉减振器振动的影响大幅度降低，与轨枕可一直保持相对静止状态，可有效避免道钉的松动，提高连接结构的稳定性，另外，减振连接件在安装完成之后，外套和内套即对弹性套具有一定压缩力，弹性套的恢复力度使外套和内套紧贴安装孔和道钉，可以提供大横向刚度，同时也解决了各部件之间摩擦造成的零件损耗，保证减振器的连接稳定性。本发明相对于道钉和安装孔纯刚性连接而言，其道钉的稳定性、道钉和减振器之间的摩擦振动、噪声以及垂向或横向减振和过渡的性能大大提升；而相对于在道钉与安装孔之间仅设置弹性套而言，本发明的连接刚度和连接稳定性更好。

附图说明

附图1为本发明的俯视图；

附图2为图1中A-A向剖视图；

附图3为图2中减振连接件部分的局部放大图；

附图4为本发明中减振连接件的正剖视图；

附图5为本发明中减振连接件的俯视图；

附图4为本发明中减振连接件实施例一内套设置割缝的正剖视图；

附图5为本发明中减振连接件实施例一内套设置割缝的俯视图；

附图6为本发明中预压套筒的正剖视图；

附图7为本发明中预压套筒的俯视图；

附图8为本发明中减振连接件与预压套筒的安装示意图；

附图9为本发明中减振连接件实施例一内套设置割缝的压缩状态示意图；

附图10为本发明中减振连接件实施例一外套设置割缝的正剖视图；

附图11为本发明中减振连接件实施例一外套设置割缝的俯视图；

附图12为本发明中减振连接件实施例一外套设置割缝的压缩状态示意图；

附图13为本发明中减振连接件实施例二内套设置割缝的俯视图；

附图14为本发明中减振连接件实施例二外套设置割缝的俯视图；

附图15为本发明中减振连接件实施例三外套设置割缝的俯视图；

附图16为本发明中减振连接件实施例四弹性套割缝与外套割缝对应的俯视图；

附图17为本发明中减振连接件实施例四弹性套割缝与内套割缝对应的俯视图；

附图18为本发明中减振连接件实施例五的俯视图。

在图中，1-减振器；101-减振垫层；102-安装板；103-轨下垫片；2-弹条；3-减振连接件；301-外套；302-弹性套；303-内套；304-台阶；4-道钉；5-垫圈；6-平头垫；7-预压套筒；701-限位凸环；8-绝缘轨距块；9-预埋套管；10-调高垫板；11-钢轨；12-轨枕。

具体实施方式

如图1-14所示，本发明提供一种预压缩式轨道减振结构，包括减振器1、减振连接件3和道钉4，所述减振连接件3包括同轴设置的外套301和内套303，以及设置在外套301和内套303之间的弹性套302，外套301和/或内套303以其轴线呈环形阵列设置有至少两个割缝，至少两个割缝将外套301和/或内套303分割为至少两瓣，所述减振器1上设置有用于与外套301配合的安装孔，减振连接件3通过外套301设置在安装孔内，道钉4穿过减振连接件3的内套303将减振器1固定在轨枕12上。

本发明通过设计减振连接件3配合道钉4将减振器1固定在轨枕12上，实现减振器1与轨枕12之间的锚固，减振连接件3由外套301、弹性套302和内套303依次设置，外套301和内套303分别与减振器1的安装孔和道钉4进行配合，同时，将外套301和/或内套303上设置割缝，以将其分为多瓣，可实现外套301外径和/或内套303内径的尺寸变化，在具体使用时，当外套301设置为多瓣时，使减振器1的安装孔的尺寸小于外套301初始状态的尺寸，将多瓣外套301压缩弹性套302后装入安装孔内实现弹性套302的预压缩，当内套303设置为多瓣时，选用外径大于内套303内径的道钉4进行安装，实现实现弹性套302的预压缩，本发明还可通过调节外套301或内套303的安装尺寸，调整其初始横向刚度，当内套303和外套301均设置多瓣时，道钉4的外径大于内套303的内径，外套301的外径大于安装孔的内径，以此实现弹性套302的预压缩，进而在安装后可通过弹性套302过渡减振器1和道钉4的相对垂向位移和横向位移，在减振器1振动过程中，减振连接件3的外套301和内套303分别相对于减振器1和道钉4不会产生相对位移，仅弹性套302产生垂向的剪切变形，达到了提供垂向减振降噪的效果，因此不会出现摩擦噪声，同时通过本发明连接道钉4和减振器1，道钉4可不受减振器1振动的影响，与轨枕12可一直保持相对静止状态，可有效避免道钉4的松动，提高连接结构的稳定性，另外，减振连接件3在安装完成之后，外套301和内套303即对弹性套302具有一定压缩力，根据弹性体材料的非线性特性，故其可提供比初始状态更大的径向刚度(体现为横向刚度)，弹性套302的恢复力度使外套301和内套303紧贴安装孔和道钉4，可以提供大横向刚度，同时也解决了各部件之间摩擦造成的零件损耗。本发明相对于道钉和安装孔纯刚性连接而言，其道钉4的稳定性、道钉4和减振器1之间的摩擦振动、噪声以及垂向或横向减振和过渡的性能大大提升；而相对于在道钉与安装孔之间仅设置弹性套而言，本发明的连接刚度和连接稳定性更好。

本发明所称的割缝，可以是将一个整体通过切割将其分为多瓣，也可以直接生产加工多瓣，多瓣之间相隔一定间隙形成割缝，并不限定加工过程。

所述弹性套302上至少设置有两个割缝，至少两个割缝将弹性套302分割为至少两瓣，本实施例将弹性套302上也设置割缝，弹性套302不在局限于向轴线两端以及外套301和/或内套303上的割缝处进行挤压变形，而可以在弹性套302的多瓣之间进行挤压变形，在同等尺寸和材料的情况下，提高弹性套302的形变范围，进而提高安装孔和道钉4的尺寸变化的适配能力，同时使弹性套302在外套301和/或内套303的割缝处与其它部位的受力均匀性，提高使用寿命和稳定性。

所述弹性套302上割缝与外套301或内套303上割缝数量一致，且所述弹性套302上的多个割缝与外套301或内套303上多个割缝一一对应设置在同一径向方向，另外，在外套301和内套303上均设置有割缝时，弹性套302上割缝至少与外套301或内套303其中一个的割缝交错设置，以保证三者可以形成一体。如图5和图11所示，优选弹性套302上割缝与外套301或内套303上割缝数量均为3个，保证弹性套302的每瓣尺寸够大，另外将两者的割缝设置在同一径向方向，使外套301或内套303的割缝内不会有挤压变形的弹性套302进入，避免导致受力不均匀的情况，同时便于生产加工成型。

所述弹性套302上割缝与外套301和/或内套303上割缝均平行于轴线，保证弹性套302的垂向减振性能，另外，割缝也可以采用螺旋形设置。

所述弹性套302的轴线两端呈弧形凹陷设置，使得弹性套302在受挤压过程之后，轴线两端位置变形后的弹性套302部分不会凸出，影响整体尺寸或者导致弹性套302开裂等情况出现。所述弹性套302为多瓣设置时靠近相邻瓣的一侧呈弧形凹陷设置，比例在挤压变形后弹性套302的相邻两瓣相互干涉，影响变形效果。

当内套303通过割缝分割为多瓣时，还包括与内套303配合的预压套筒7，所述预压套筒7的外径大于内套303的内径，通过设置预压套筒7，在安装道钉4之前即使的减振连接件3实现预压，并与安装孔紧密配合，设置预压套筒7，便于控制弹性套302的预压力，在本实施例中，道钉4与预压套筒7进行配合。所述预压套筒7端部设置有限位凸环701，限位凸环701的直径大于套筒本体直径，在道钉4安装到轨枕12上时，限位凸环701将内套303固定在轨枕12上，可有效避免安装板102和外套301的相对轴线位移。

如图3所示，所述外套301上设置有限位台阶304，限位台阶304与减振器1底部配合，具体限位台阶304与减振器1的安装板102底面配合，使得在减振器1垂向振动过程中，可避免安装板102和外套301相对位移进而产生噪声，本实施例中，外套301与安装板102过盈压装，在减振垫层10以及安装板102上移振动过程中，减振垫层与套筒内的弹性体都是恢复过程，相对力非常小。

所述外套301和内套303采用刚性材质，提高连接稳定性，弹性套则优选采用橡胶、CPU、TPEE、TPU或其它软体绝缘弹性体，优选采用体积不可压缩的材料，保证预压后连接刚性以及在拆卸后可进行复位。

所述减振器1包括安装板102和设置在安装板102与轨枕12之间的减振垫层101，其减振垫层101与安装板102可硫化一体成型，可减小分体式的减振垫层与安装板之间的磨损。

如图1和图2所述，减振器1还包括设置在安装板102与钢轨11之间的轨下垫层103，安装板102与轨下垫层103可可硫化一体成型，减振器1上还设置有绝缘轨距块8，用于安装与钢轨11配合的弹条2，列车在行驶过程中，减振垫层101进行主要的减振降噪作用，此时安装板102也会有垂向和横向的振动，并通过本发明的减振连接件3进行消除，实现更好的减振效果，另外，轨枕12的安装位设置有预埋套管9，道钉4则螺接在预埋套管9内，且道钉4的螺头与内套303之间还设置有垫圈5和平头垫6，另外，在减振器1与轨枕12之间还可以设置调高垫板10，图2左侧为没有安装调高垫板10的示意图，右侧为安装调高垫板10的示意图。

另外，本发明所提供的的减振构件3具有以下几种实施方式：1,外套301或内套303以及弹性套302设置为多瓣，且外套301或内套303的割缝与弹性套302的割缝一一对应并在同一径向上(如图5、图11所示)；

2，外套301或内套303以及弹性套302设置为多瓣，且外套301或内套303的割缝与弹性套302的割缝交错设置(如图13、图14所示)；

3，外套301和内套303上均设置为多瓣(如图15所示)；

4，外套301、内套303以及弹性套302上均设置为多瓣，弹性套302的割缝与外套301或内套303其中之一的割缝交错设置(如图16、图17所示)；

5，外套301、内套303以及弹性套302上均设置为多瓣，弹性套302的割缝与外套301和内套303的割缝均交错设置(如图18所示)。

6,仅外套301或内套303设置为多瓣。