一种垫板及轨道的制作方法

本发明涉及铁道工程领域，具体而言，涉及一种垫板及轨道。

背景技术：

现有技术中，不同运营条件下客货共线，基于不同运输工具的需要，常常在客运线路上使用垫板以减缓不同车辆引起的振动和冲击。在不同轴重客、货车荷载作用下，垫板无法同时满足两者要求。使用现有的垫板可能会导致钢轨使用寿命缩短、轨道动力不平顺，降低钢轨工作寿命、造成机车车辆和轨道的工作状态恶化，增加机车车辆和线路维修工作量，增加大量资金消耗等问题。

技术实现要素：

在本发明的第一方面，实施例中提供一种了垫板，可提供有效的支撑载荷，从而提高轨道交通的平稳性。

在本发明的第二方面，实施例中提供一种了轨道，该轨道具有工况稳定、寿命长的优点。

本发明是这样实现的：

一种垫板，包括：

本体，本体由弹性材料制作而成，本体具有安装面；

至少两个刚度组，且前述至少两个刚度组包括第一刚度提供组和第二刚度提供组；

其中，第一刚度提供组，第一刚度提供组具有多个第一支撑件，第一支撑件由第一前端至第一后端延伸第一长度而成，第一前端连接至安装面，第一后端远离安装面。

其中，第二刚度提供组，第二刚度提供组具有多个第二支撑件，二支撑件由第二前端至第二后端延伸第二长度而成，第二前端连接至安装面，第二后端远离安装面，第二长度小于第一长度，第二支撑件的刚度大于第一支撑件的刚度。

在一个示例中，本体为平板形结构。

在一个示例中，本体为橡胶材料制作而成。

在一个示例中，第一支撑件、第一支撑件分别独立地为棱柱体或圆柱体。

在一个示例中，棱柱体为三棱柱、或四棱柱、或五棱柱。

在一个示例中，第一支撑件与第二支撑件均由橡胶制作而成。

在一个示例中，第一支撑件与第二支撑件间隔排列。

在一个示例中，多个第一支撑件按列设置于安装面且形成间隔的多个第一支撑列，多个第二支撑件按列设置于安装面且形成间隔的多个第二支撑列，相邻两个第一支撑列之间设置有至少一个第二支撑列。

在一个示例中，多个第一支撑件与多个第二支撑件一一对应形成多个支撑体组，每个支撑体组由同轴且相互套设的一个第一支撑件和一个第二支撑件构成，且第二支撑件套设于第一支撑件外。

一种基于上述垫板轨道。

上述方案的有益效果：本发明提供的垫板具有能够提供不同的刚度支撑作用的第一刚度提供组和第二刚度提供组，两个刚度提供组可以在受到不同的外部挤压作用力下，发生不同程度的压缩，从而能够提供不同的支撑刚度，保持整个垫板能够提供较稳定的支撑作用。在承受不同轨道交通设备的冲击下，使用上述垫板的轨道可以保持稳定的弹性，交通设备的振动减弱、钢轨的磨损小、寿命长，足行车安全性和稳定性要求

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的垫板中的本体的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的垫板的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种垫板中的第一支撑件和第二支撑件的相对设置关系示意图；

图4示出了具有图3所示的第一支撑件和第二支撑件的第二种垫板的结构示意图。

图标：100-本体；101-安装面；200-垫板；201-第二支撑件；202-第一支撑件；205-第二刚度提供组；206-第一刚度提供组；207-第二支撑件；208-第一支撑件；209-支撑体组；300-垫板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

本发明针对现有的轨道交通中的铺设轨道中出现的问题，创造性地提出了一种垫板200和垫板300以及基于其的轨道。该垫板200和垫板300能够满足对轨道的稳定性和延长使用寿命的要求。

参阅图1至图4，本实施例提供了一种垫板200。

如图2所示，垫板200包括本体100、第一刚度提供组206以及第二刚度提供组205。

第一刚度提供组206以及第二刚度提供组205均连接在本体100上。第一刚度提供组206以及第二刚度提供组205分散地分布地在本体100上的大部分，以便其他施加作用力的外部设备(钢轨)形成较大的支撑面。

其中，支撑面可以是由第一刚度提供组206的部分或全部与外部设备接触形成；支撑面也可以是第一刚度提供组206的全部以及第二刚度提升组的全部或部分与外部设备接触形成。

第一刚度提供组206和第二刚度提供组205可以各种形式为提供，以能够提供不同刚度以及对外部设备形成支撑为限。

其中，图1所示，本体100是作为垫板200的主体结构被提供的。在铺设轨道时，垫板200安装在钢轨和混凝土轨枕之间，本体100可以混凝土轨枕接触。本体100可以采用由弹性材料制作而成，例如橡胶、树脂等等；在其他一些示例中，本体100也可以是由刚性材料制作而成，例如，钢材。

在本实施例中，本体100为平板材，具有相对于厚度而言更大的板面。本体100用于安装第一刚度提供组206和第二刚度提供组205的具有安装面101，与安装面101相对的侧面则作为与其他设备接触的表面。整体而言，安装面101以及上述表面均以及本体100的其他部分为一体成型而成。可选地，本体100的具体结构和形状，还可以根据其使用场景进行选择性改变和调整。例如，在一些特殊环境中，垫板200可以被设置为弧形板，或者还可以是一个在平板状开设有弧形凹槽的形状。

在其他一些实施例中，本体100可以是由多层的不同材料制作而成，例如，本体100由依次叠层设置的底层、中间层以及面层构成，安装面101位于面层背离中间层的一侧。其中，底层为钢性材质，中间层和面层均为弹性材料制作而成，可选地，中间层的弹性小于面层。通过选用具有不同弹性的中间层和面层，使得本体100在受到外部作用力时，能够更加提供更加稳定的支撑力，同时本体100的收缩变形也更小。在其他一些示例中，作为由弹性材料制作的面层而言，可以具有不同的功能区域，即面层由弹性区和非弹性区构成。其中弹性区提供收缩应变，以吸收挤压作用力，非弹性区可以则可以面层整体保持相对较好外形，避免收缩应变过大而发生损坏的情况。

本体100的厚度可以根据具体的使用场景和其自身的材质而进行选择，以能够承受外界作用力且不被轻易破坏为限。同样地，安装面101以及与安装面101相对的侧面的大小可根据具体的使用场景和其自身的材质以及厚度的大小进行调整和选择。

第一刚度提供组206和第二刚度提供组205均采用组合体的形式被提供。即第一刚度提供组206和第二刚度提供组205都具有更多个的刚度提供结构体(弹性支撑体)。通过将第一刚度提供组206和第二刚度提供组205设计为分体的多个刚度提供结构体，有利于对针对不同的结构进行设计，使得垫板200具有更多变的外形，从而能够适用于更加复杂的环境中。由多个刚度提供结构体组成的第一刚度提供组206的形状以及由多个刚度提供结构体组成的第二刚度提供组205的形状可以是相同的，也可以是不同的，本发明不对其作具体的限定。第一刚度提供组206和第二刚度提供组205可以是作为一个整体结构体的一部分，也可以独立的两部分。

应当理解的是，第一刚度提供组206和第二刚度提供组205是作为不同功能单元，但是，两者是共同作为支撑元件(刚度提供原件)被提供的。在一些使用场景中，第一刚度提供组206和第二刚度提供组205共同作用以提供支撑；在另一些使用场景中，还可以是仅由第一刚度提供组206提供支撑。

本实施例中，第一刚度提供组206具有多个第一支撑件202，多个第一支撑件202大致分布在本体100的整个安装面101上，且各第一支撑件202之间间隔地布置。第一支撑件202之间因间隔而预留出的距离可以供第二刚度提供组205使用，以便第二刚度提供组205与本体100进行固定。

第一刚度提供组206中的多个第一支撑件202的形状可以是相同的，也可以是根据具体的需要作出调整。本实施例中，以多个第一支撑件202的形状均相同为例进行说明。构成第一刚度提供组206的第一支撑件202的数量主要是根据垫板200的使用场景进行选择。

例如，当第一刚度提供组206与外部设置(钢轨)接触面较大时，作为一种实现方式，单个的第一支撑件202与钢轨的接触面小，而通过提供足够多的第一支撑件202以通过组合形成上述较大的接触面。

当第一刚度提供组206与外部设置(钢轨)接触面较小时，作为一种实现方式，单个的第一支撑件202与钢轨的接触面大，而通过提供相对较少的第一支撑件202以通过组合形成上述较小的接触面。可以理解的是，构成第二刚度提供组205中的第二支撑件201的数量以及具体的尺存选择方式，也可以通过如第二刚度提供组205提供的选择方式进行设计。

具体地，第一支撑件202由第一前端至第一后端延伸第一长度而成。第一支撑件202呈圆柱形，在其他一些示例中，第一支撑件202也可以是棱柱形。圆柱形的第一支撑件202的直径以及高度(第一长度)可以是各种尺寸，具体根据本体100以及使用场景等进行选择。

圆柱形的第一支撑件202以直立的形式连接至本体100，具体而言，第一支撑件202是以直立的形式连接至本体100的安装面101。即，第一支撑件202的第一前端连接至安装面101，第一后端远离安装面101。第一前端连接至安装面101的方式可以是通过卡接，或者在安装面101开设孔，将第一前端嵌入孔中。在一些实例中，当第一支撑件202具有不同的部分如弹性部分和刚性部分时，且刚性部分由金属制作而成，同时本体100也采用金属制作而成，则第一支撑件202的刚性部分可与本体100的安装面101通过焊接固定。

构成第一刚度提供组206的多个第一支撑件202在安装面101上的分布、排列方式，可以是以纵横的方式形成，或者是按照经纬排布的方式形成阵列。两个第一支撑件202之间的间隔距离以能够容纳设置构成第二刚度提供组205的第二支撑件201为宜。当然，上述多个第一支撑件202的排列方式还可以是其他形状，例如，由几个第一支撑件202安装圆形的方式进行布置，且在圆心周围预留一定的空间，以利于设置第二支撑件201。

第二刚度提供具有多个第二支撑件201，且第二支撑件201的刚度大于第一支撑件202的刚度。第二支撑件201由第二前端至第二后端延伸第二长度而成，且第二长度小于第一长度。其中，第二前端连接至安装面101，第二后端远离安装面101。

第二长度小于第一长度是指：第二支撑件201的高度小于第一支撑架内的高度，或者第二支撑架内的长度小于第一支撑件202的长度。第二支撑件201和第一支撑件202各自的长度，以及两者之间的相对长度差可以是各种具体的数值，通过垫板200的使用场景和垫板200的材质进行选择，但是，以第二支撑架内的长度小于第一支撑件202的长度为限。

构成第二刚度提供组205的多个第二支撑件201在本体100的安装面101上的排列方式和形状，可以根据具体情况进行选择，例如当构成第一刚度提供组206的多个第一支撑件202排列更紧密时，相对应地，多个第二支撑件201的排列也更紧密，反之亦然。

如前所述，第二刚度提供组205和第一刚度提供组206的结构和形状可以相同，也可以不同，进一步地，第一支撑件202和第二支撑的形状和结构也可以相同或不同。例如，第一支撑件202和第二支撑件201均为棱柱体或圆柱体。在一些实例中，第一支撑件202为圆柱体，第二支撑件201为棱柱体；或者，第二支撑件201为圆柱体，第一支撑件202为棱柱体。其中，棱柱体可以是三棱柱、或四棱柱、或五棱柱。

进一步地，第一支撑件202和第二支撑件201还可以是圆台，且圆台的上底面(直径较小的一端)远离本体100的安装面101，圆台的下底面(直径较大的一端)与本体100的安装面101连接。采用上述结构设计的第一支撑件202和第二支撑件201，具有能够提供而更加稳定的支撑作用，并且，第一支撑件202和第二支撑件201还能够承受一定的侧向冲击力，从而使得垫板200可以的使用寿命更长，支撑效果更佳。

应当理解的是，第一支撑件202和第二支撑的材质也可以相同或不同，例如，第一支撑件202和第二支撑均由橡胶制作而成。

在本发明的一些实例中，第一支撑件202与第二支撑件201紧密排列，即第一支撑件202与第二支撑件201相互接触。例如，当第一支撑件202与第二支撑件201均为棱柱体，具体地为六棱柱时，第一支撑件202和第二支撑件201紧密接触地排列，形成断面为蜂窝状的结构。

在其他一些实例中，第一支撑件202与第二支撑件201间隔排列。间隔排列的方式有多种。例如，构成第二刚度提供组205的多个第二支撑件201相对集中地位于安装面101的一个区域，构成第一刚度提供组206的多个第一支撑件202相对集中地位于安装面101的另一个区域，且上述一个区域与上述另一个区域以适当的距离间隔开。或者，第一支撑件202与第二支撑件201以交错的方式间隔排列。

作为一种实现方式，多个第一支撑件202按列设置于安装面101且形成间隔的多个第一支撑列。多个第二支撑件201按列设置于安装面101且形成间隔的多个第二支撑列，相邻两个第一支撑列之间设置有至少一个第二支撑列。

如图3和图4所示，在另外一些示例中(例如在垫板300)，多个第一支撑件208与多个第二支撑件207一一对应形成多个支撑体组209，即一个第一支撑件208和一个第二支撑件207组合形成一个支撑体组209，第一刚度提供组206和第二刚度提供组205共同构成多个支撑体组209。

其中，在每个支撑体组209中，支撑体组209由同轴且相互套设的一个第一支撑件208和一个第二支撑件207构成，且第二支撑件207套设于第一支撑件208外。例如，当第一支撑件208和第二支撑件207均为圆柱体时，第二支撑件207的直径大于第二支撑件207的直径。第二支撑件207沿轴向设置有通孔，第一支撑件208的一端沿所述第二支撑件207的轴向伸入上述通孔，第一支撑件208的另一端沿所述第二支撑件207的轴向伸出第一通孔。

本实施例还提供了一种基于上述垫板200的轨道。例如，轨道包括垫板200、钢轨以及枕木。垫板200设置在钢轨和枕木之间，且钢轨和枕木连接。进一步地，垫板200还可以与枕木连接。

应当指出的是，本发明中所述的刚度是指是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。刚度可以是第一支撑件202和第二支撑件201受到静载荷下抵抗变形的能力的静刚度，也可以是受到动载荷下抵抗变形的能力的动刚度。

需要说明的是，本发明中提供不同刚度的结构体仅仅是以示例的方式列举出了两个，即第一刚度提供组206和第二刚度提供组205。在本发明的其他示例中，提供不同刚度的结构体还可以是三个，即第一刚度提供组206和第二刚度提供组205以及第三刚度提供组。进一步地，提供不同刚度的结构体还可以是三个，即第一刚度提供组206和第二刚度提供组205、第三刚度提供组以及第四刚度提供组。换言之，本发明中提供的垫板中的提供不同刚度的结构体可以是2个、3个、4个、5个，甚至更多个，本发明不对其具体数量所限定。

作为一种可选的实现方式，例如，提供不同刚度的结构体的数量是三个，即第一刚度提供组206和第二刚度提供组205以及第三刚度提供组。三个刚度结构组均由多个柱状杆构成。每3个柱状杆以同轴套设的方式结合为一体，并且结合为一体的3个柱状杆分别一一对应由第一刚度提供组206和第二刚度提供组205以及第三刚度提供组提供。进一步地，由第三刚度组提供的柱状杆的长度大于第二刚度提供组205提供的柱状杆的长度，且第三刚度组提供的柱状杆的刚度小于第二刚度提供组205提供的柱状杆的刚度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。