一种发泡型层状复合式弹性垫块的制作方法

本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其是一种发泡型层状复合式弹性垫块。

背景技术：

弹性垫层，是重载线路扣件系统的重要组成部分，该弹性垫层安装在钢轨下方，弹性垫层以铁垫板为界可分为上弹性垫层和下弹性垫层，其主要作用是缓冲车辆通过路轨时产生的高速冲击震动，保护路基和枕木，并对铁路信号系统进行电绝缘。不仅如此，该弹性垫层还能减小轨道下沉量，使轨道保持较高的平顺度，减少轨道养护维修工作量。

国内外使用的重载扣件系统弹性垫层的材料主要包括橡胶材料、塑料材料、热塑性弹性体材料和微孔发泡材料等。其中，橡胶材料的抗老化能力差、且使用寿命短，安装有橡胶材料的弹性垫层的轨道段需要定期更换弹性垫层，如此一来，便增加了维护成本。而采用塑料材料的弹性垫层的刚性大、动态力学性能差，其减震、缓冲效果较差。另外，热塑性弹性体材料和微型发泡材料在室温和低温(10℃～-20℃)下都具有优良的柔韧性，优异的耐屈挠龟裂，高弹性和抗应力松弛，蠕变性能，因此，热塑性弹性体材料和微型发泡材料被更多应用于弹性垫层。

总所周知，在我国北方服役的重载铁路轨道长年运行温度在-40℃～60℃之间，并且传统的微型发泡材料的极限温度只能达到-30℃左右。另外，货运列车产生的粉尘污染物较为严重，所产生的粉尘污染物容易进入弹性垫层的临时空间，当且仅当，雨(雪)进入弹性垫层的临时空间，在-40℃～-20℃的极低温度情况下，造成弹性垫层冻伤损坏。不仅如此，弹性垫层在高低温转换过程中，静刚度变化率过大往往超过常温静刚度的50％～150％，使得弹性垫层无法提供足够的弹性支撑。由此可见，传统的弹性垫层已经无法满足我国北方寒冷条件运行的要求。同样地，在恶劣的自然环境中采用传统的弹性垫层作为轨道减震、缓冲材料也加速了轨枕的局部破损。

随着近年来高速铁路的迅猛发展，我国的高铁已经走向了全球，其中，2015 年6月，我国高铁承接了俄罗斯莫喀高铁，其沿线的最低温度达到-48℃。显然地，传统的弹性垫层已经无法满足运行条件的要求。针对上述情况，为了适应在极限温度情况下延长弹性垫层的使用寿命，同时提高轨道线路的稳定性。急需要提出一种用于极限温度下的发泡性层状复合弹性垫块。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种发泡型层状复合式弹性垫块，本实用新型采用的技术方案如下：

一种发泡型层状复合式弹性垫块，包括采用微孔发泡材料、安装在刚轨与混泥土枕之间、且为长方体结构的中间垫层，以及贴合在所述中间垫层上、且用于该中间垫层保温的下保温隔热层和上保温隔热层。该下保温隔热层和上保温隔热层的材质为导热系数为0.1及以下的聚氨脂、硅胶泡沫或顺丁橡胶材料。所述上保温隔热层、中间垫层和下保温隔热层的长度和宽度均相同。

进一步地，发泡型层状复合式弹性垫块，还包括从上至下依次贯穿上保温隔热层、中间垫层和下保温隔热层设置的静刚度调整孔。

更进一步地，发泡型层状复合式弹性垫块，还包括从上至下依次贯穿上保温隔热层、中间垫层和下保温隔热层设置、且与混泥土枕上的螺纹道钉孔对应的两个道钉安装孔。

更进一步地，发泡型层状复合式弹性垫块，还包括从上至下依次贯穿上保温隔热层、中间垫层和下保温隔热层设置、且与任一所述道钉安装孔连接的弧形面。

优选地，所述弧形面的弧形半径为4.5～10mm。

优选地，所述静刚度调整孔的直径为30～120mm。

优选地，所述上保温隔热层的厚度为1～3mm。

优选地，所述中间垫层的厚度为10～14mm。

优选地，所述下保温隔热层的厚度为1～3mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型巧妙地在微孔发泡材料的中间垫层的上下贴合有低导热系数的保温隔热层，起到有效地保温隔热作用。经试验证实，其使用的极限环境温度可达到-60℃～70℃。另外，通过保温隔热层包裹中间垫层，有效地防止中间垫层的刚性度在极限温度下变化率过大。

(2)本实用新型在上保温隔热层、中间垫层和下保温隔热层上开设有一静刚度调整孔，如此设计的好处在于，既能保证足够的刚度支撑，同时减少永久变形量，进而延长弹性垫块的使用寿命，降低设备维护成本。

(3)本实用新型在上保温隔热层、中间垫层和下保温隔热层上开设有与混泥土枕上的螺纹道钉孔对应的两个道钉安装孔，并且还设置有与道钉安装孔连接的弧形面，如此设计的好处在于，提供多种孔距尺寸安装的冗余，避免横向拉伸或压缩对弹性垫块的附加损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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为本实用新型的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-弹性垫块，11-静刚度调整孔，12-道钉安装孔，13-弧形面，100-中间垫层，101-上保温隔热层，102-下保温隔热层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种发泡型层状复合式弹性垫块，其目的在于，既能保证弹性垫块的刚度支撑，降低静刚度变化率，同时保证弹性垫块的减震、缓冲效果。具体来说，该弹性垫块1包括采用微孔发泡材料、安装在刚轨与混泥土枕之间、且为长方体结构的中间垫层100，贴合在所述中间垫层100 上、且用于该中间垫层100保温的下保温隔热层102和上保温隔热层101，从上至下依次贯穿上保温隔热层101、中间垫层100和下保温隔热层102设置的静刚度调整孔11，从上至下依次贯穿上保温隔热层101、中间垫层100和下保温隔热层102设置、且与混泥土枕上的螺纹道钉孔对应的两个道钉安装孔12，以及从上至下依次贯穿上保温隔热层101、中间垫层100和下保温隔热层102设置、且与任一所述道钉安装孔12连接的弧形面13。在本实施例中，弧形面13的弧形半径为4.5～10mm，静刚度调整孔11的直径为30～120mm。

在本实施例中，所述上保温隔热层101、中间垫层100和下保温隔热层102 的长度和宽度均相同。其中，上保温隔热层101、中间垫层100和下保温隔热层 102的厚度分别为：1～3mm、10～14mm、1～3mm。

为了更好的说明本实施例的特点及效果，特进行刚度测试，所使用的测试仪器为GEHMAN 145-G，以有砟轨道、且静刚度调整孔的直径为60mm为例，测试结果如下：

经申请人多次试验证实，我国北方有砟轨道采用方案5最佳，其适用环境温度和静刚度均满足要求，并且制造材料较少。

另外，本实用新型还可适用于无砟轨道(无挡肩、静刚度调整孔的直径为 60mm)的环境，其测试结果如下：

经申请人多次试验证实，我国北方无砟轨道采用方案5最佳，其适用环境温度和静刚度均满足要求，并且制造材料较少。

本实用新型巧妙地在中间垫层的上下设置隔热层，有效地阻断低温传导至中间垫层，以防止中间垫层的刚性度在极限温度下变化率过大，保证了中间垫层的刚性支撑强度。综上所述，本实用新型具有结构简单、使用寿命长、足够的刚性支撑强度、适用环境温度广等优点，与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，在轨道交通技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。