轨道减振器
阅读说明：本技术 轨道减振器 (Track vibration damper ) 是由 孙照亮 穆忠鑫 熊学强 严卫民 王丹 黎任泠 欧阳斌 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：轨道减振器,包括置于轨枕上的承载钢轨部件和锚固轨枕部件,锚固轨枕部件沿垂向穿过承载钢轨部件与轨枕锚固,其特征在于：所述的锚固轨枕部件与承载钢轨部件沿垂向滚动摩擦配合,且沿水平方向刚性定位配合。本发明将承载钢轨部件与锚固轨枕部件间的垂向运动设计为滚动摩擦接触,即保证了轨道减振器的垂向运动,又减轻了因垂向运动而引起的部件磨耗,轨道减振器的使用磨耗小,使用寿命更长,维护频率更低,可实现轨道减振器的大横向刚度、大载荷疲劳性能,降低横/纵向大载荷下及小曲率半径轨道工况下轨道减振器中橡胶发生应力集中的概率,延长产品的疲劳寿命。(Track shock absorber, including placing the rail part and the anchor sleeper part of bearing on the sleeper in, anchor sleeper part is along vertical passing and is born rail part and sleeper anchor, its characterized in that: the anchoring sleeper component and the bearing steel rail component are in friction fit along vertical rolling and are in rigid positioning fit along the horizontal direction. The vertical movement between the bearing steel rail component and the anchoring sleeper component is designed to be rolling friction contact, so that the vertical movement of the track damper is ensured, the component abrasion caused by the vertical movement is reduced, the use abrasion of the track damper is small, the service life is longer, the maintenance frequency is lower, the large transverse rigidity and large load fatigue performance of the track damper can be realized, the probability of stress concentration of rubber in the track damper under the conditions of transverse/longitudinal large load and small-curvature-radius track is reduced, and the fatigue life of a product is prolonged.)
技术领域
本发明涉轨道减振器，属于轨道扣件系统技述领域。
背景技述
减振扣件对于铁路运输系统而言，承担着减振降噪和保持行车安全的重要作用，铁路市场上的各型减振扣件也层出不穷。
纵观以弹性体为减振主材的各型减振扣件，其与轨枕相锚固的部件同承载钢轨的部件之间，均为非锁死的设计概念，如此也实现了减振扣件一定程度上的减振降噪效果。但对此概念的工程设计，无外乎两种：一、通过弹性绝缘材将承载钢轨部件与锚固轨枕部件进行胶性连接，由弹性绝缘材的变形实现承载钢轨部件与锚固轨枕部件之间的相对运动；二、通过硬性绝缘材将承载钢轨部件与锚固轨枕部件隔离，由硬性绝缘材与部件间的滑动摩擦实现承载钢轨部件与锚固轨枕部件之间的相对运动。
现有技述的存在的主要问题是：
1. 现有采用弹性绝缘材的胶性连接，实现承载钢轨部件与锚固轨枕部件相对运动的减振扣件：上金属板与下金属板硫化一体式结构，其特点是外轮廓大、质量重，安装后的高度较高，对接口尺寸、接口高度固定的既有线路，不便于普通扣件的替换作业。同时，该结构的横向刚度较小，钢轨抗横向位移相对较弱，不利于大承载、小曲率半径轨道长期使用下的轨距保持。
2. 现有采用弹性绝缘材的胶性连接，实现承载钢轨部件与锚固轨枕部件相对运动的减振扣件：金属板与套筒硫化一体式结构，其套筒与金属板之间的弹性材承受较大的剪切力与横向力作用，产生的应力集中对弹性材疲劳效果不利。
3. 现有采用硬性绝缘材隔离，实现承载钢轨部件与锚固轨枕部件相对滑动的减振扣件，其硬性绝缘材在承受长期滑动摩擦后会产生磨损，从而导致各部件之间出现间隙，不利于轨距的保持。
本发明的目的在于避免上述弹性绝缘材型式只能提供小横向刚度或发生应力集中的情况，以及硬性绝缘材料型式在滑动摩擦下因材料磨耗而产生各部件间间隙的情况。
发明内容
本发明提供的轨道减振器，将承载钢轨部件与锚固轨枕部件间的垂向运动设计为滚动摩擦接触，即保证了轨道减振器的垂向运动，又减轻了因垂向运动而引起的部件磨耗，轨道减振器的使用磨耗小，使用寿命更长，维护频率更低，可实现轨道减振器的大横向刚度、大载荷疲劳性能，降低横/纵向大载荷下及小曲率半径轨道工况下轨道减振器中橡胶发生应力集中的概率，延长产品的疲劳寿命。
为达到上述目的，本发明采用的技述方案是：
轨道减振器，包括置于轨枕上的承载钢轨部件和锚固轨枕部件，锚固轨枕部件沿垂向穿过承载钢轨部件与轨枕锚固，其特征在于：所述的锚固轨枕部件与承载钢轨部件沿垂向滚动摩擦配合，且沿水平方向刚性定位配合。
优选的，所述的承载钢轨部件包括金属板、硫化粘结在金属板底面且置于轨枕上的橡胶凸台，承载钢轨部件上开有沿垂向贯穿金属板和橡胶凸台的锚固穿孔，锚固轨枕部件贯穿锚固穿孔与轨枕锚固，锚固轨枕部件径向定位在锚固穿孔中，并且与锚固穿孔内壁滚动摩擦接触。
优选的，所述的锚固穿孔包括开设在金属板上的金属板穿孔和开设在橡胶凸台上且与金属板穿孔同轴联通的橡胶穿孔，橡胶穿孔的直径大于金属板穿孔的直径，金属板穿孔中装有与锚固轨枕部件滚动摩擦接触的滚动摩擦组件，滚动摩擦组件的端部均与金属板穿孔端部齐平，锚固轨枕部件穿过滚动摩擦组件并从橡胶穿孔中穿出与轨枕锚固。
优选的，所述的滚动摩擦组件包括定位在金属板穿孔内壁上的绝缘套和同轴装在绝缘套内的滚动接触套，锚固轨枕部件与滚动接触套滚动摩擦接触，且与绝缘套径向定位配合。
优选的，所述的绝缘套由上套和与上套一体成型的下套组成，上套的外径大于下套的外径，在上套和下套的外壁之间形成外环形定位面，金属板穿孔的内壁上设置与外环形定位面配合的台阶面，绝缘套过盈压入金属板穿孔中且外环形定位面抵在台阶面上。
优选的，所述的上套的内径大于下套的内径，在上套和下套的内壁之间形成内环形定位面，滚动接触套过盈压入上套中且底部与内环形定位面相抵。
优选的，所述的滚动接触套为带内壁带有滚珠的直线轴承，滚珠与锚固轨枕部件滚动摩擦接触，下套内壁与锚固轨枕部件过渡配合。
优选的，所述的锚固轨枕部件包括可与轨枕锚固的螺旋道钉、套在螺旋道钉上的弹簧垫圈、套筒和盖板，套筒置于轨枕上且同轴伸入锚固穿孔中与滚动接触套滚动摩擦接触，盖板盖在套筒上，螺旋道钉下端穿过盖板和套筒与轨枕锚固，弹簧垫圈随螺旋道钉的旋紧而压紧在盖板上。
优选的，所述的套筒的顶部从金属板穿孔顶部伸出，盖板底面硫化有弹性压紧板，弹性压紧板压在滚动摩擦组件上且延伸至金属板顶面，弹性压紧板的顶面与套筒顶面齐平。
优选的，所述的套筒的底端具有径向翻边，径向翻边的外径大于绝缘套的底部外径。
发明的有益效果是：
本发明的轨道减振器中锚固轨枕部件与承载钢轨部件沿垂向滚动摩擦配合，代替现有轨道减振器中套筒与金属件间的胶性连接或套筒与金属件之间的滑动摩擦副结构，将承载钢轨部件与锚固轨枕部件间的垂向运动设计为滚动摩擦接触，即保证了轨道减振器的垂向运动，又减轻了因垂向运动而引起的部件磨耗，轨道减振器的使用磨耗小，使用寿命更长，维护频率更低。
锚固轨枕部件与承载钢轨部件沿水平方向刚性定位配合，轨道减振器在横向或纵向承载时锚固轨枕部件与承载钢轨部件刚性定位，互相锁死，可实现轨道减振器的大横向刚度、大载荷疲劳性能，降低横/纵向大载荷下及小曲率半径轨道工况下轨道减振器中橡胶发生应力集中的概率，延长产品的疲劳寿命。
金属板、橡胶凸台与滚动摩擦组件形成整体结构的承载钢轨部件，套筒与承载钢轨部件分体设置，易于安装更换，提高轨道减振器的可维护性，锚固轨枕部件中盖板通过弹性压紧板压紧滚动摩擦组件，以防止轨道减振器倾覆，提高轨道减振器的结构稳定性。
附图说明
图1为
具体实施方式
中轨道减振器的结构示意图。
图2为绝缘套的结构示意图。
图3为金属板与橡胶凸台的组合示意图。
具体实施方式
下面结合图1~3对本发明的实施例做详细说明。
轨道减振器，包括置于轨枕上的承载钢轨部件1和锚固轨枕部件2，锚固轨枕部件2沿垂向穿过承载钢轨部件1与轨枕锚固，其特征在于：所述的锚固轨枕部件2与承载钢轨部件1沿垂向滚动摩擦配合，且沿水平方向刚性定位配合。
以上所述的轨道减振器中锚固轨枕部件2与承载钢轨部件1沿垂向滚动摩擦配合，代替现有轨道减振器中套筒与金属件间的胶性连接或套筒与金属件之间的滑动摩擦副结构，将承载钢轨部件1与锚固轨枕部件2间的垂向运动设计为滚动摩擦接触，即保证了轨道减振器的垂向运动，又减轻了因垂向运动而引起的部件磨耗，轨道减振器的使用磨耗小，使用寿命更长，维护频率更低。锚固轨枕部件2与承载钢轨部件1沿水平方向刚性定位配合，轨道减振器在横向或纵向承载时锚固轨枕部件2与承载钢轨部件1刚性定位配合，互相锁死，可实现轨道减振器的大横向刚度、大载荷疲劳性能，降低横/纵向大载荷下及小曲率半径轨道工况下轨道减振器中橡胶发生应力集中的概率，延长产品的疲劳寿命。
其中，所述的承载钢轨部件1包括金属板11、硫化粘结在金属板11底面且置于轨枕上的橡胶凸台12，承载钢轨部件1上开有沿垂向贯穿金属板11和橡胶凸台12的锚固穿孔13，锚固轨枕部件2贯穿锚固穿孔13与轨枕锚固，锚固轨枕部件2径向定位在锚固穿孔13中，并且与锚固穿孔13内壁滚动摩擦接触。橡胶凸台12在轨道减振器承载时发生变形，消耗振动能量，垂向承载时橡胶凸台12向下压缩，使承载钢轨部件1向下运动，锚固轨枕部件2锚固在轨枕上不会发生垂向运动，即使承载钢轨部件1相对于锚固轨枕部件2向下运动，两者之间形成滚动摩擦接触，接触面积更小，磨损更小，运动更加顺畅，且更易复位。锚固轨枕部件2径向定位在锚固穿孔13中，即对锚固轨枕部件2与承载钢轨部件1进行了径向定位，在轨道振减器承受水平方向的横向和纵向载荷时，承载钢轨部件1不会与锚固轨枕部件2发生横向和纵向的相对运动，两者互相锁死，实现锚固轨枕部件2与承载钢轨部件1在水平方向的刚性定位配合，使轨道减振器具有大横向刚度及大纵向刚度，橡胶凸台不会发生水平方向的变形，不会产生应力集中，可有效延长橡胶凸台的疲劳寿命，从而延长轨道减振器的使用寿命。
其中，所述的锚固穿孔13包括开设在金属板11上的金属板穿孔13.1和开设在橡胶凸台12上且与金属板穿孔13.1同轴联通的橡胶穿孔13.2，橡胶穿孔13.2的直径大于金属板穿孔13.1的直径，金属板穿孔13.1中装有与锚固轨枕部件2滚动摩擦接触的滚动摩擦组件3，滚动摩擦组件3的端部均与金属板穿孔13.1端部齐平，锚固轨枕部件1穿过滚动摩擦组件3并从橡胶穿孔13.2中穿出与轨枕锚固。滚动摩擦组件3安装在金属板穿孔13.1中，橡胶穿孔13.2直径大于金属板穿孔13.1便于锚固轨枕部件2的安装，可利用橡胶穿孔13.2的空间实现橡胶凸台的下压限位，保证橡胶凸台不被压坏。
其中，所述的滚动摩擦组件3包括定位在金属板穿孔13.1内壁上的绝缘套31和同轴装在绝缘套31内的滚动接触套32，锚固轨枕部件2与滚动接触套32滚动摩擦接触，且与绝缘套31径向定位配合。绝缘套31、滚动接触套32和金属板13配装后形成整体，滚动接触套32与锚固轨枕部件2滚动摩擦接触，实现两者之间的滚动摩擦配合，并且滚动接触套32与锚固轨枕部件2的接触，以及绝缘套31与锚固轨枕部件2的径向定位配合，使锚固轨枕部件2沿径向不会与绝缘套31和滚动接触套32产生相对位移，实现锚固轨枕部件2与承载钢轨部件1沿水平方向刚性定位配合。
其中，所述的绝缘套31由上套31.1和与上套31.1一体成型的下套31.2组成，上套31.1的外径大于下套31.2的外径，在上套31.1和下套31.2的外壁之间形成外环形定位面31.3，金属板穿孔13.1的内壁上设置与外环形定位面31.3配合的台阶面13.11，绝缘套31过盈压入金属板穿孔31.1中且外环形定位面31.3抵在台阶面13.11上。外环形定位面31.3将绝缘套31与金属板11垂向定位，绝缘套31与金属板11紧配合形成整体结构。
所述的上套31.1的内径大于下套31.2的内径，在上套31.1和下套31.2的内壁之间形成内环形定位面31.4，滚动接触套32过盈压入上套31.1中且底部与内环形定位面31.4相抵。内环形定位面31.4将滚动接触套32与绝缘套31垂向定位，使金属板11、绝缘套31和滚动接触套32形成整体结构，结构稳定可靠。
其中，所述的滚动接触套32为带内壁带有滚珠32.1的直线轴承，滚珠32.1与锚固轨枕部件2滚动摩擦接触，下套31.2内壁与锚固轨枕部件2过渡配合。滚珠32.1沿轴向成列的装在直线轴承内壁上，且滚动32.1在直线轴承的内壁上沿周向均匀分布多列，通过滚珠32.1与锚固轨枕部件2的接触，实现两者之间的滚动摩擦接触，而且也通过沿周向均匀分布的多列滚珠32.1将锚固轨枕部件2径向定位，使承载钢轨部件1与锚固轨枕部件2不会发生径向运动即水平运动，两者在水平方向被互相锁死。
其中，所述的锚固轨枕部件2包括可与轨枕锚固的螺旋道钉21、套在螺旋道钉21上的弹簧垫圈22、套筒23和盖板24，套筒24置于轨枕上且同轴伸入锚固穿孔13中与滚动接触套32滚动摩擦接触，盖板24盖在套筒23上，螺旋道钉21下端穿过盖板24和套筒23与轨枕锚固，弹簧垫圈22随螺旋道钉21的旋紧而压紧在盖板24上。套筒23与滚动接触套32接触，即套筒23与承载钢轨部件1分体设置，易于安装更换，提高轨道减振器的可维护性。螺旋道钉21旋紧后通过弹簧垫圈22压紧盖板24，盖板24压紧套筒，将套筒23压紧在轨枕上。
其中，所述的套筒23的顶部从金属板穿孔13.1顶部伸出，盖板24底面硫化有弹性压紧板25，弹性压紧板25压在滚动摩擦组件3上且延伸至金属板11顶面，弹性压紧板25的顶面与套筒23顶面齐平。盖板24通过弹性压紧板25压紧滚动摩擦组件3，以防止轨道减振器倾覆，提高轨道减振器的结构稳定性。
其中，所述的套筒23的底端具有径向翻边23.1，径向翻边23.1的外径大于绝缘套31的底部外径。径向翻边23.1与绝缘套31底部接触对橡胶凸台12的下压进行限位，防止橡胶凸台被压坏，有效保护橡胶凸台12。
以上结合附图对本发明的实施例的技述方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技述人员在没有做出创造性劳动的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。
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