一种半分离式双层非线性减振扣件的制作方法

1.本发明涉及一种半分离式双层非线性减振扣件。


背景技术：

2.近年来，随着我国城市轨道交通的快速发展，对车辆行驶过程中产生的振动和噪声控制的要求逐渐提高。减振降噪成为城市轨道交通发展的一个重要研究方向。目前的减振方法主要有道床减振、钢轨减振、钢轨扣件减振等。钢轨扣件将作为将轨道固定在轨枕上的联结零件，改进其结构使其具有减振降噪功能，是一种经济实用的可靠方法。目前市面上推出了各种类型的减振扣件，其中中等减振扣件在实际应用中最为广泛。
3.中等减振扣件按弹性元件的工作状态可分为剪切型和压缩型。剪切型扣件以科隆蛋扣件为代表，将弹性垫板与铁垫板硫化在一起。压缩型扣件以非线性减振扣件为代表，又可分为单层非线性减振扣件和双层非线性减振扣件。单层非线性减振扣件结构简单，安装、维护方便，但因其只有一块铁垫板，螺栓预紧力直接施加到铁垫板上，进而作用在弹性元件上，使弹性元件丧失部分弹性甚至全部弹性，达不到减振效果，还会导致螺栓横向剪切力过大，造成扣件失效等严重后果。双层非线性减振扣件以非自锁式和自锁式扣件为代表。非自锁式减振扣件上、下层铁垫板之间无自锁机构，多在螺栓安装处设置增加扣件横向刚度的机构，各个部件相互独立又相互联系，且加工工艺相对比较简单。在安装时需按照顺序逐级安装，因其结构限制，在保养维护时需拆卸的零部件间多，延长了保养、维护的时间。自锁式扣件通过尼龙66等非金属元件将上下铁垫板连接在一起，在出厂时即是组装状态，可以减少施工现场的安装工作量，相对较少的零部件也有利于提升扣件系统的稳定性。从零部件的加工工艺来看，特别是下层铁垫板，因其一般会设有一体的凸台结构，成型模具复杂，增加了生产成本，且凸台结构主要受横向力作用，一旦产生微小变形或者影响服役的破坏，需要更换整块铁垫板，增加了维护和保养成本。此外，双层铁垫板和弹性垫板结构使扣件的安装高度增加，无法适应正线线路扣件安装高度。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种具有自锁功能的半分离式双层非线性减振扣件结构，在出厂时即可预组装，尽可能简化安装和维护保养的工作量及成本。此外，在尽可能降低扣件垂向刚度的同时，保证一定的横向刚度，确保扣件的绝缘性和密封性，兼具调距功能。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种半分离式双层非线性减振扣件，包括从上至下依次设置的上层铁垫板、中间橡胶垫板、下层铁垫板和绝缘耦合板；上层铁垫板和中间橡胶垫板通过底板连接套进行连接，下层铁垫板和上层铁垫板通过底板连接套和连接底套连接，底板连接套和连接底套通过自锁机构相互连接，在底板连接套和连接底套上设置盖板。
6.与现有技术相比，本发明的积极效果是：
7.1.低垂向刚度和柔性连接
8.本发明采用双层铁垫板结构，弹性垫板放置在两层铁垫板中间。两层铁垫板之间无硬接触，由中间弹性垫板在两层铁垫板之间起柔性连接作用。在预紧螺栓时，螺栓的预紧力通过盖板施加到下层铁垫板上，避免因螺栓预紧力造成的中间弹性垫板的压缩，最大限度发挥弹性元件的弹性，降低垂向刚度，达到减振目的。
9.2.具有一定的横向刚度
10.本发明设有连接底套，连接底套为金属材料，在横向受力时，凸台结构能够承受部分横向力。盖板与连接底套的锯齿配合，能够增强扣件系统抵抗横向变形能力，防止螺栓在受到横向力时发生位移。同时，绝缘耦合板上设有条纹状结构，以增加与地面和下层铁垫板之间的摩擦力，亦可平衡部分横向力。
11.3.密封性和绝缘性
12.本发明的密封性主要依靠盖板和底板连接套，可阻挡外来杂物和雨水进入扣件系统内部。
13.本发明采用预埋套管和绝缘耦合板为整个扣件系统提供电阻，保证扣件系统的绝缘性。
14.4.灵活调距
15.大调距：本发明的连接底套上设有锯齿，锯齿间距可根据调距需要进行调整，与盖板上的锯齿相互配合，实现大调距功能。
16.微调距：微调距功能通过绝缘轨距块实现，调距级别1mm。
17.5.本发明将下铁垫板上的凸台结构分离为独立的零部件
‑
连接底套。将凸台结构分离后，扣件整体结构简单，零部件的制造质量更易控制，更加稳定；在能够到达自锁目的的同时，降低了零部件的成型难度，降低了在维护和保养过程中产生的损耗成本，能够单独更换损坏的零部件。
附图说明
18.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
19.图1为减振扣件的结构示意图；
20.图2为减振扣件的整体组装示意图；
21.图3为减振扣件的爆炸图；
22.图4为盖板1的结构示意图；
23.图5为上层铁垫板2的结构示意图；
24.图6为底板连接套3的结构示意图；
25.图7为中间橡胶垫板4的上表面示意图；
26.图8为中间橡胶垫板4的下表面示意图；
27.图9为下层铁垫板5的结构示意图；
28.图10为连接底套6的结构示意图；
29.图11为绝缘耦合板7的结构示意图。
具体实施方式
30.一种半分离式双层非线性减振扣件，结构如图1至图3所示，包括：盖板1、上层铁垫板2、底板连接套3、中间橡胶垫板4、下层铁垫板5、连接底套6、绝缘耦合板7。
31.盖板1的结构如图4所示，在盖板1上设有一圆形通孔，用于螺栓固定。盖板上设有锯齿1.1，在装配时，与底板连接套上的锯齿6.1相互配合，使盖板固定，同时二者采用锯齿配合，具有一定的横向调距功能。凸台1.2与底板连接套3上的凹槽3.2相互配合，具有定位并防止转动的功能，同时调距时，便于盖板左右移动。
32.上层铁垫板2的结构如图5所示，在上层铁垫板2的两个对角上设有圆形通孔2.1，该圆形通孔2.1与底板连接套3上的外圆柱面3.3相互配合；凸台2.2与底板连接套3的凸台3.1相互配合；在上层铁垫板2的另外两个对角上还设有弹条安装座2.3。
33.底板连接套3的结构如图6所示，在底板连接套3上设有凹槽3.2，与盖板1上的凸台1.2相互配合，圆柱面3.3与上层铁垫板2的圆形通孔2.1相互配合。更重要的，在底板连接套的内圆通孔上有凸台3.1，与连接底套6上的圆柱6.3配合，达到自锁目的。在安装时，将凸台3.1上的直面与连接底套6上的第一直面6.5对应，向下按压底板连接套3，保持按压情况下，将底板连接套旋转90
°
，使凸台3.1卡在圆柱6.3上，达到自锁目的。
34.中间橡胶垫板4的结构如图7和图8所示，在中间橡胶垫板4的上下表面均设有圆台4.2，增强扣件系统弹性；在中间橡胶垫板4的两个对角上设有圆通孔4.1，与底板连接套3上的圆柱3.3配合，凸台4.3与上层铁垫板2配合；在下表面有凸起4.4，该凸起嵌入下层铁垫板5的下沉5.3中，一是为了降低整体安装高度，二是在变形时保证橡胶垫板和下层铁垫板的位置关系；中间橡胶垫板4的另外两个对角上设置有方形通孔4.5主要是为了保证排水性能。
35.下层铁垫板5的结构如图9所示，在下层铁垫板5上设有长圆阶梯通孔5.1，用于与连接底套6上的阶梯6.4配合；方形通孔5.2亦是为了便于排水；下层铁垫板上设有下沉5.3，其形状与中间橡胶垫板4下表面上的凸起4.4相对应。
36.连接底套6的结构如图10所示，在连接底套6上设置有锯齿6.1，与盖板1上的锯齿1.1配合；凹槽6.2与盖板1上的凸台1.2配合，在安装完成后，保证凹槽6.2的下直面与底板连接套3上的凹槽3.2的下直面平齐，便于与盖板1上的凸台1.2配合以及调距；圆柱6.3与底板连接套3上的凸台3.1配合，实现自锁；阶梯6.4与下层铁垫板5上的阶梯5.1配合；第二直面6.6与阶梯5.1的直面配合；连接底套6上还设置有长圆通孔6.7，作用是使螺栓有一定的横向调节量。
37.绝缘耦合板的结构如图11所示，在绝缘耦合板7上设有两长圆通孔7.1，在装配完成后，该通孔位置与连接底套6上的长圆通孔6.7位置对应，二者的形状尺寸相适应；在绝缘耦合板表面(上、下表面)7.2上，有细小的条纹状凸起结构，以增加与轨枕和下层铁垫板5的摩擦作用力。