用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器的制作方法

本实用新型涉及减振降噪技术，尤其涉及用于浮置板轨道的橡胶隔振器。

背景技术：

城市轨道交通逐渐成为大众的主要交通工具，在带来快捷的交通方式的同时不可避免地带来了振动噪声的污染问题。目前城市轨道交通行业的减振降噪手段中，浮置板轨道的隔振效果最为理想，在实际工程中得到了广泛应用。浮置板轨道的减振机理主要是利用具有弹性的隔振器将轨道上部结构与基础完全隔离，使其处于悬浮状态，从而有效地隔离了轮轨的冲击振动向周边基础的传递。

浮置板轨道中的隔振器，一方面起到支承道床、承受轨道结构静载和列车动载的作用，另一方面起到隔离轮轨相互作用产生的振动向基础传递的作用，在浮置板轨道结构的减振设计中发挥着关键的作用。

目前，国内广泛使用的隔振器主要有螺旋钢弹簧隔振器和橡胶隔振器两种。螺旋钢弹簧隔振器主要存在以下不足：如金属材料的锈蚀、阻尼材料的泄漏以及横向刚度偏低、垂向刚度调整困难和驻波效应等，同时造价昂贵；橡胶隔振器由于橡胶材料的耐水性、粘弹性和配方的可调性，可以有效避免螺旋钢弹簧隔振器的上述缺点，并且结构简单、使用方便，非常适用于浮置板轨道减振。但橡胶材料在交变载荷作用下容易发热产生热应力疲劳、老化蠕变等现象，因此，橡胶隔振器需要定期维护或更换，从而引起后续维护成本的增加，这限制了传统的浮置板用橡胶隔振器的推广。

公开日为2015年7月29日、公告号为CN104805740A的中国专利申请中公开了一种用于轨道交通浮置板道床隔振系统的橡胶隔振器，该橡胶隔振器包括上盖板、上铁件、橡胶件、下铁件、下座板、铁芯、限位螺栓和锁紧螺塞。所述的上盖板、上铁件、橡胶件、下铁件、下座板顺序连接，其中，上铁件及下铁件与橡胶件硫化成一体，因此，更换维修时需要针对上铁件、橡胶件和下铁件进行整体更换维护，增加了后期的维护成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、易于拆装更换维护、维护成本低的用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器。

本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器，由上金属件、橡胶弹性件、下金属件和锁紧元件组成；橡胶弹性件为中空的截头圆锥形结构，橡胶弹性件具有锥面状的外周面和锥面状的内周面，橡胶弹性件的外周面和内周面分别紧贴上金属件和下金属件；橡胶弹性件包括橡胶件本体、外环骨架、中环骨架和内环骨架，外环骨架、中环骨架和内环骨架分别设置在橡胶件本体内并与橡胶件本体硫化成一体；外环骨架、中环骨架和内环骨架分别呈截头圆锥形，外环骨架和内环骨架分别靠近橡胶弹性件的外周面和内周面，中环骨架位于外环骨架与内环骨架之间；锁紧元件从下至上依次穿过下金属件、橡胶弹性件和上金属件，锁紧元件的上部与上金属件螺旋连接，锁紧元件的下部与下金属件抵接相连，锁紧元件的顶端设有工具连接部，工具连接部能够与外部工具相连，以使外部工具能够转动该锁紧元件。

本实用新型具有以下优点：

根据本实用新型实施例的组合式橡胶隔振器通过锁紧元件实现了上金属件、橡胶弹性件和下金属件的可拆卸连接。橡胶弹性件作为一个独立的部件，在橡胶老化后，可通过拧动锁紧元件，方便快捷地调整上、下金属件的空间，实现预紧力的调整，维持隔振器的减振性能，实现方便快捷的后期维护。待到需要更换时，可在现场仅更换橡胶弹性件，而其余零部件仍可继续使用，避免出现传统的整体硫化橡胶隔振器必须整体更换的现象，从而提高了更换效率，降低了更换维护成本。

附图说明

图1示出了本实用新型用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器一实施例的剖面结构示意图。

图2示出了根据本实用新型一实施例的弹性橡胶件的剖面示意图。

图3示出了根据本实用新型一实施例的用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器的安装结构的剖面示意图。

图4示出了根据本实用新型一实施例的套筒的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

图1示出了本实用新型用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器一实施例的剖面结构示意图。图2示出了根据本实用新型一实施例的弹性橡胶件的剖面示意图。请参见图1和图2，根据本实用新型一实施例的用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器100由上金属件1、橡胶弹性件2、下金属件3和锁紧元件4组成。

橡胶弹性件2为一独立的部件，在满足垂向刚度的同时，可以提供一定的径向刚度。橡胶弹性件2为中空的截头圆锥形结构，橡胶弹性件2具有锥面状的外周面2a和锥面状的内周面2b，橡胶弹性件2的外周面2a和内周面2b分别紧贴上金属件1和下金属件3。

橡胶弹性件2包括橡胶件本体21、外环骨架22、中环骨架23和内环骨架24，外环骨架22、中环骨架23和内环骨架24分别设置在橡胶件本体21内并与橡胶件本体21硫化成一体，将橡胶件本体21分成了四层。橡胶件本体21的两端分别设有台阶，以预留充足的变形空间，有效降低橡胶弹性件的垂向刚度。在本实施例中，外环骨架22、中环骨架23和内环骨架24均为金属骨架，更具体地说，金属骨架的材质为铁。

外环骨架22、中环骨架23和内环骨架24分别呈截头圆锥形。外环骨架22和内环骨架24分别靠近橡胶弹性件2的外周面2a和内周面2b。在本实施例中，橡胶弹性件2的外周面2a与外环骨架22的外侧面之间的橡胶层、以及橡胶弹性件2的内周面2b与内环骨架24的内侧面之间的橡胶层的厚度均大于等于1.8mm且小于等于2.2mm（优选为2mm），从而确保橡胶弹性体2与上金属件1以及下金属件3的紧密贴合，同时隔离骨架与外界环境的直接接触，有效防止金属骨架的锈蚀，提高橡胶弹性体的存储使用寿命。

中环骨架23位于外环骨架22与内环骨架24之间。中环骨架23的侧面的中间部位均匀地布置有多个圆形通孔，以便于硫化施工。可选地，圆形通孔的数量为六个。

内环骨架24包括顶壁241以及自顶壁241的周缘向下延伸的周围侧壁242，内环骨架24的顶壁241设有供锁紧元件4穿过的中心通孔240，内环骨架24的顶壁241的中心通孔240的内壁与锁紧元件4的侧面之间具有间隙。

较佳的是，橡胶弹性件2的外周面2a、橡胶弹性件2的内周面2b、外环骨架22、中环骨架23和内环骨架24的锥度一致。外环骨架22与中环骨架23之间的橡胶层的厚度等于内环骨架24与中环骨架23之间的橡胶层的厚度。

锁紧机构4为金属棒状物。锁紧元件4从下至上依次穿过下金属件3、橡胶弹性件2和上金属件1，锁紧元件4的上部与上金属件1螺旋连接，锁紧元件4的下部与下金属件1抵接相连，锁紧元件4的顶端设有工具连接部45，工具连接部45能够与外部工具相连，以使外部工具能够转动（拧紧或拧松）该锁紧元件4。

在本实施例中，上金属件1具有顶壁11以及自顶壁11的周缘向下延伸的周围侧壁12，顶壁11与周围侧壁12共同限定向下开口的圆锥形空腔10，圆锥形空腔10的侧面紧贴橡胶弹性件2的外周面。

顶壁11的中心设有螺纹通孔110，锁紧元件4的上部设有螺纹段41，螺纹段41与上金属件1的螺纹通孔110螺旋连接。为确保锁紧机构的螺纹连接更加有效，顶壁11的底面设有向下延伸的一个凸台112，螺纹通孔110的下端开口于凸台112的顶面。在本实施例中，外部工具为外六角套筒，工具连接部45为凸出设置在螺纹段41的顶面中间、并与外六角套筒相配合的外六角凸起。在其它的实施方式中，工具连接部45也可以是内六角孔。

上金属件1的圆锥形空腔10的侧面的底部开设有环形台阶13。外环骨架22的下端具有水平地向外延伸的环形凸缘223，环形凸缘223抵靠上金属件1的环形台阶13，从而可提高橡胶弹性体2和上金属件1的配合度，限制上金属件1的过渡滑移，增加橡胶隔振器的垂向稳定性。

下金属件3包括下金属件本体31和从下金属件本体31的下端水平地向外延伸的环形底座部32。下金属件本体31呈截头圆锥形，下金属件本体31的外侧面紧贴橡胶弹性件2的内周面。下金属件本体31具有一供锁紧元件4穿入的中心通孔310，下金属件3的中心通孔310为台阶通孔，台阶通孔310包括细孔3101和位于细孔3101下方的粗孔3102，细孔3101与粗孔3102之间形成环形台阶面3103。

锁紧元件4的下端具有水平地向外延伸的环形凸缘43，锁紧元件4的环形凸缘43的外径大于细孔3101的孔径，锁紧元件4的环形凸缘43的高度小于粗孔3102的高度，锁紧元件4的环形凸缘43抵靠台阶通孔的环形台阶面3103。优选地，锁紧元件4的环形凸缘43至少在与环形台阶面3103相接触的接触面上硫化有一层硬弹性体。硬弹性体的材质为聚乙烯或尼龙等。在图中的示例中，环形凸缘43的整个表面均硫化有硬弹性体44。采用硬弹性体层一方面可以避免突然过载带来的大幅变形，保护隔振系统稳定工作和列车的安全运营，另一方面，又可缓冲隔振器与安装面的刚性冲击，提高浮置板轨道的使用寿命。

在本实施例中，上金属件1和下金属件3的材质为铁。

根据本实用新型一实施例的用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器的预装组过程为：首先将下金属件3平放于操作台，依次将橡胶弹性体2扣在下金属件3上，上金属件1扣在橡胶弹性件2上，使得橡胶弹性件2中的内环骨架24和外环骨架22分别与下金属件本体31的外侧面和上金属件1的圆锥形空腔10的侧面密贴，锁紧元件4从下金属件3的底部依次穿过下金属件3和橡胶弹性件2的中心通孔，抵达上金属件1的螺纹通孔110。通过外部工具拧动锁紧元件4，使得锁紧元件4下端硬弹性体层的顶面与下金属件3的环形台阶面3103接触，此时，根据使用要求针对上金属件1施加对应的载荷，促使上金属件1、橡胶弹性件2和锁紧元件4向下变形，继续拧动锁紧元件4，直至锁紧元件下端硬弹性体层的顶面与下金属件3的环形台阶面3103再次接触，卸载后，即完成隔振器预组装。

请参阅图3和图4。浮置板轨道包括浮置板5以及固定在浮置板5中的套筒6，套筒6的内壁沿周向间隔设有多个凸台61，其中一部分凸台上设有与顶升螺栓（图中未示出）相配合的顶升螺纹孔611，另一部分凸台上设有安装螺纹孔612。在图4的示例中，套筒6等间隔地设有四个凸台61，其中两个凸台上设有顶升螺纹孔611，另两个凸台上设有安装螺纹孔612。

根据本实用新型一实施例的用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器的安装过程如下：

a、将外部工具与锁紧元件4的工具连接部45相连，通过外部工具拧动锁紧元件4，将组合式橡胶隔振器100的高度调至预设高度；该预设高度可设置为比组合式橡胶隔振器100完成与浮置板5的安装后最终形成的安装高度略高一些（例如高1mm-2mm）即可，这样的话相当于向组合式橡胶隔振器100施加了一定的预压力，从而能够降低之后的浮置板5的抬升高度；

b、用紧固螺栓71将已调成预设高度的组合式橡胶隔振器与连接过渡板8相互连接，使锁紧元件4的工具连接部45伸入连接过渡板8的通孔80内；

c、将顶升螺栓与顶升螺纹孔611相连，通过向下拧紧顶升螺栓将浮置板5抬升至预定高度；该预定高度只要使得安装了连接过渡板8的组合式橡胶隔振器100能够从下方放入套筒6中即可；

d、将安装了连接过渡板8的组合式橡胶隔振器放入所述套筒6中，并使连接过渡板8上的套筒连接用螺纹孔82与套筒上的安装螺纹孔612对齐；

e、逐步拧松顶升螺栓，使浮置板5逐渐下降，直至套筒6的多个凸台61完全抵压连接过渡板8的上表面；

f、将顶升螺栓从顶升螺纹孔611内旋出，将螺栓73旋入套筒6上的安装螺纹孔612和连接过渡板上的套筒连接用螺纹孔82内，使连接过渡板8与套筒6相互连接；

g、用外部工具拧紧锁紧元件4，使锁紧元件4抵紧下金属件3；更具体地说，是使锁紧元件4下端硬弹性体层的顶面抵紧下金属件3的环形台阶面3103；

h、在套筒6的多个凸台61上盖上绝缘盖板9。

根据本实用新型一实施例的用于浮置板轨道的组合式橡胶隔振器100的维护和更换过程大致如下。

随着组合式橡胶隔振器的老化蠕变，定期检查锁紧元件4，并调整到合适的预紧力。更换橡胶弹性件2时，先用顶升螺栓将浮置板5抬升，然后松卸套筒6上的螺栓73，取出组合式橡胶隔振器100与连接过渡板8，接着依次松开连接过渡板8、锁紧元件4、上金属件1，更换橡胶弹性件2，按照隔振器的预组装和安装过程，完成橡胶弹性件2的现场更换。

根据本实用新型一实施例的橡胶隔振器的橡胶弹性件2为独立的部件，便于维护和更换，降低了维护成本。

本申请中，“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。