阅读说明：本技术 一种应用于crtsⅲ型板式无砟轨道的新型减振垫层 (Novel damping cushion layer applied to CRTS III plate type ballastless track ) 是由 刘林芽 吴送英 牛振宇 李济荣 于 2020-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种应用于CRTSⅢ型板式无砟轨道的新型减振垫层,该新型减振垫层包括外表面的三元乙丙橡胶连续材料以及埋于其内部的由横截面为卷曲螺旋状的单相奥氏体组织不锈钢金属丝制成的许多小三角形结构所组成的金属橡胶减振块。本发明在CRTSⅢ型板式无砟轨道中应用的新型减振垫层与以往应用单纯的普通橡胶材料垫层相比,具有减振效果更优异,使用寿命更长等优势,同时所设计的新型减振垫层结构简单、易于加工生产、抗拉力强、结实耐用、成本低廉、具有广阔的应用前景。(The invention discloses a novel damping cushion layer applied to a CRTS III plate type ballastless track, which comprises an ethylene propylene diene monomer continuous material on the outer surface and a metal rubber damping block which is embedded in the damping cushion layer and consists of a plurality of small triangular structures made of single-phase austenite structure stainless steel wires with curled spiral cross sections. Compared with the conventional common rubber material cushion layer which is only applied, the novel damping cushion layer applied to the CRTS III plate-type ballastless track has the advantages of being excellent in damping effect, long in service life and the like, and meanwhile, the designed novel damping cushion layer is simple in structure, easy to process and produce, strong in tensile resistance, firm, durable, low in cost and wide in application prospect.)

一种应用于CRTSⅢ型板式无砟轨道的新型减振垫层

技术领域

本发明属于高速铁路减振领域，具体涉及一种新型减振垫层的构造。

背景技术

随着我国高速铁路的快速发展，铁路发展带来的振动问题也引起了各方面的关注，若不对其带来的振动问题加以控制，很可能成为制约我国铁路发展的因素。在我国的高速铁路建设中，大多釆用无砟轨道结构，因此，积极开展对无砟轨道减振性能的研究具有重要的现实意义。我国在消化、吸收国外无砟轨道技术的基础上，通过自主创新研发了我国拥有自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道，同时为了为更好的推广具有我国自主知识产权的CRTSⅢ型板式无砟轨道，我国轨道设计者经过不懈的努力成功研制出新型的减振型CRTSⅢ板式无砟轨道，现有的减振型CRTSⅢ板式无砟轨道结构中的减振垫层一般使用普通的橡胶材料如聚氨酯和氯丁橡胶等材料，但这种橡胶材料在长期外部环境如温度变化的影响以及上部在列车荷载的的振幅与频率的影响下，产生疲劳效应的同时也会存在材料的非线性特性，故普通的橡胶材料在以上效应的影响下存在易老化，寿命短等问题，为了解决以上用于CRTSⅢ板式无砟轨道结构的橡胶材料所存在的问题，提出一种应用于CRTSⅢ型板式无砟轨道的新型减振垫层，因为该金属橡胶材料无论是在寿命和老化的问题上，还是在温变、幅变与频变作用的非线性特性上，相比于一般橡胶材料都在这些问题方面有了很好地改善和优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于CRTSⅢ型板式无砟轨道的新型减振垫层，具有抗老化、寿命长、减振效果好、能有效的将上部轨道结构传来的振动能量转换为机械能和热能并快速的扩散出去，进而降低轮轨辐射高频噪声和由轨道板结构向板下轨道结构传递的振动能量。

本发明的技术方案为：本发明提供一种应用于CRTSⅢ型板式无砟轨道的新型减振垫层，该减振垫包括外表面的三元乙丙橡胶连续材料和埋于其内部的金属橡胶减振块；所述的新型减振垫层外表面的三元乙丙橡胶连续材料包裹在金属橡胶减振块的外表面，使得金属橡胶减振块与外界很好地隔离，免于受外部环境影响和腐蚀破坏。

所述的新型减振垫层介于自密实混凝土与底座板之间，且该新型减振垫层在一个轨道板的长度内有两个矩形孔使自密实混凝土的凸台嵌入底座板的凹孔内，所设计的凸起橡胶块与相邻的上部结构相互咬合，使得整个结构更加稳定。

所述的新型减振垫层外表面的连续材料由封闭性较好的三元乙丙橡胶材料所构成，且在内部金属橡胶减振块上下左右周围设置三元乙丙橡胶材料保护层，从而保护内部金属橡胶减振块的整体稳定性和耐腐蚀性。内部金属橡胶减振块由横截面为卷曲螺旋状的单相奥氏体组织不锈钢金属丝制成的许多个小三角形结构所组成。利用所设计的小三角形本身所具有的结构稳定性可进一步加强结构整体的稳定性，新型减振垫层将上部轨道结构传来的振动能量通过金属丝之间相互摩擦，将振动能量转换为机械能以及热能的形式并迅速扩散出去，同时，所设计的截面为卷曲螺旋状的单相奥氏体组织不锈钢金属丝结构本身具有一定的弹性性能，可以使减振效果进一步加强。

本发明的优点在于：新型减振垫层包括外表面的三元乙丙橡胶连续材料和埋于其内部的金属橡胶减振块，并且在金属橡胶减振块的上下左右周围设置同种橡胶材料保护层，使得金属橡胶减振块与外界很好地隔离，从而使金属橡胶减振块具有更好的稳定性和防腐蚀性能。

利用所设计的金属丝本身截面卷曲螺旋状的弹性结构性能以及金属丝之间相互摩擦来消耗振动能量的阻尼特性，相对于普通橡胶材料具有更长的使用寿命、耐久性和更优异的减振性能。

新型减振垫层内部金属橡胶减振块由横截面为卷曲螺旋状的单相奥氏体组织不锈钢金属丝制成的许多小三角形所构成，结构相对较为稳定，构造简单易于加工。

所设计的凸点式橡胶块状结构可以与其上部结构相互咬合，在进一步加强结构整体稳定性的同时利用其高阻尼比特性也可以将从列车传下来的振动能量快速耗散掉，进而降低轮轨辐射高频噪声和由轨道板结构向板下轨道结构传递的振动能量，从而达到减振降噪的效果。

附图说明

图1所示为本发明应用新型减振垫层的CRTSⅢ型板式无砟轨道结构。

图2所示为本发明新型减振垫层的俯视图。

图3所示为本发明新型减振垫层轨道方向断面图。

图4所示为本发明新型减振垫层内部的金属橡胶减振块俯视图。

图5所示为本发明新型减振垫层所用卷曲螺旋状截面的单相奥氏体组织不锈钢金属丝结构构造图。

（1）-钢轨，（2）-带承轨台的预制轨道板，（3）-自密实混凝土，（4）-新型减振垫层，（4a）-金属橡胶减振块，（4b）-卷曲螺旋状截面的单相奥氏体组织不锈钢金属丝结构，（5）-三元乙丙橡胶连续材料，（6）-底座板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

结合图1与图2，应用该新型减振垫层（4）的CRTSⅢ型板式无砟轨道由钢轨（1）、带承轨台的预制轨道板（2）、自密实混凝土（3）、新型减振垫层（4）和底座板（6）所构成，新型减振垫层（4）介于自密实混凝土（3）与底座板（6）之间，且该新型减振垫层（4）在一个轨道板的长度内有两个矩形孔使自密实混凝土（3）的凸台嵌入底座板（6）的凹孔内。

结合图3与图4该新型减振垫层（4）包括外表面的三元乙丙橡胶连续材料（5）和埋于其内部的金属橡胶减振块（4a）所构成，外表面的三元乙丙橡胶连续材料（5）包裹在金属橡胶减振块（4a）的外表面，使得金属橡胶减振块（4a）与外界很好地隔离，免于受外部环境影响而被腐蚀破坏。结合图5该金属橡胶减振垫层（4）内部的金属橡胶减振块（4a）由横截面为卷曲螺旋状的单相奥氏体组织不锈钢金属丝（4b）制成的许多小三角形结构所组成，利用所设计的小三角形本身所具有的结构稳定性可进一步加强结构整体的稳定性，新型减振垫层（4）将上部轨道结构传来的振动能量通过卷曲螺旋状截面的单相奥氏体组织不锈钢金属丝（4b）之间的相互摩擦将振动能量转换为机械能以及热能的形式并迅速扩散出去，同时，所设计的截面为卷曲螺旋状的单相奥氏体组织不锈钢金属丝（4b）结构本身具有一定的弹性性能，可以使减振效果进一步加强。对于轨道上部结构传来的振动能量的耗散主要通过金属橡胶减振块（4a）内横截面为卷曲螺旋状的单相奥氏体组织不锈钢金属丝（4b）之间的相互摩擦将振动能量转换为机械能以及热能的形式并迅速扩散出去来实现。

该应用于CRTSⅢ型板式无砟轨道的新型减振垫层（4），相比于利用传统的橡胶减振材料，该金属橡胶材料无论是在寿命和老化的问题上，还是在外部环境如温度变化的影响或是在上部列车荷载的振幅与频率影响下产生的非线性特性等对轮轨系统产生的一系列消极影响上都可以进行有效的应对。外表面的三元乙丙橡胶连续材料（5）的存在使得金属橡胶减振块（4a）具有很好的稳定性和防腐蚀性能。