]1、1’ 一一第一主表面；
[0040]2、2’--第二主表面；
[0041]101、101’、102、102’ ——彈性主體；
[0042]11、11’ 第一主表面；12 第一主表面的凸起結(jié)構(gòu)；
[0043]13、13’——第一主表面的條形溝槽結(jié)構(gòu)；
[0044]21、21’ 第二主表面；22 第二主表面的凸起結(jié)構(gòu)；
[0045]23、23’——第二主表面的條形溝槽結(jié)構(gòu)；
[0046]3一一矩形槽孔；
[0047]41、42——凹槽結(jié)構(gòu)；
[0048]51、52——圓柱體凸起結(jié)構(gòu)；
[0049]6——內(nèi)凹式的圓柱體結(jié)構(gòu)；
[0050]7——凸起的矩形；
[0051]8——凸起的橢圓形；
[0052]9一一大曲線半徑的花紋形狀。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合說明書附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。
[0054]實(shí)施例1
[0055]為了更好地理解本實(shí)用新型，圖3為以圖1所示橡膠墊板為原型運(yùn)用本實(shí)用新型提出的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，圖3A、3B和3C分別為本實(shí)施例的俯視、側(cè)視和正視圖。圖4展示了本實(shí)施例的制作過程。
[0056]如圖3所示，一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，與圖1中相似，均包含兩個(gè)彈性主體101、102，彈性主體101的第一主表面11與彈性主體102的第二主表面21的凸起結(jié)構(gòu)12、22保持完全一致，主表面以外的幾何特征允許不同，比如凸起結(jié)構(gòu)下方長方體墊板的高度等尺寸。圖1中，兩彈性主體的光滑平面相互粘結(jié)(虛線表示)，兩彈性主體形成整體；圖3中的改良產(chǎn)品以第一主表面11和第二主表面12的突起結(jié)構(gòu)12、22對貼，對對貼面進(jìn)行硫化處理，最終以光滑平面為上、下承載面，將兩彈性主體硫化形成整體。其內(nèi)部構(gòu)造如圖4中的4C所示。在本實(shí)施例的設(shè)計(jì)和制作過程中，通過調(diào)整凸起高度及圓柱體半徑等可實(shí)現(xiàn)對墊板剛度和回彈性能的調(diào)節(jié)。
[0057]圖1軌下墊板原型中，為了克服橡膠材料固有的不可壓縮特性和較大的體積壓縮模量，上、下彈性主體設(shè)計(jì)了圓柱形凸起結(jié)構(gòu)，以提供較大的自由表面，降低墊板單一承載面積與自由膨脹表面積的比值，即形狀因子。然而，圖1中不難看出，上、下彈性主體的凸起單元呈扁平形狀。在實(shí)際承載變形過程中，扁平狀彈性體受到邊界條件約束，表征壓縮模量遠(yuǎn)大于材料的實(shí)際壓縮模量，且壓縮變形不斷加大表征模量與實(shí)際模量的比值。
[0058]圖3改良后的彈性墊板與其原型相比，自由膨脹面積并未發(fā)生變化，且承載表面面積的增加增大了墊板的形狀因子。然而雙層凸起結(jié)構(gòu)粘貼形成柱狀或塊狀，改善了扁平板狀結(jié)構(gòu)的壓縮彈性性能。這種設(shè)計(jì)方法與其原型相比，不僅不會因?yàn)樾螤钜蜃拥脑黾佣绊懟貜椞匦?，反而降低了整體表征壓縮模量。此外，改良的軌下墊板，變形后內(nèi)部應(yīng)力分布更加合理，承載面耐磨性能大大提高，可延長壽命周期，提高全壽命內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0059]實(shí)施例2
[0060]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，實(shí)施例1的第一主表面11與第二主表面21上為凸起結(jié)構(gòu)12、22 ;而本實(shí)施例則為條形溝槽結(jié)構(gòu)。具體地:
[0061]圖5為一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，是以圖2所示橡膠墊板為原型運(yùn)用本實(shí)用新型提出的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行幾何改造的新型墊板。將原始承載面一一第一主表面11’和第二主表面21’對貼，其中的條形溝槽13、23形成條狀空隙，對貼面經(jīng)化學(xué)處理后形成整體。圖2中虛線同樣表示硫化面。在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，可通過對條形溝槽的幾何特征進(jìn)行修改，以達(dá)到理想的垂向剛度。
[0062]圖5中改良的軌下墊板與圖2所示的原型相比，上、下主體的承載面積并未發(fā)生明顯變化，因此彈性體形狀因子基本保持不變。此外，條形槽對貼后形成的圓孔可以提供相對較大的變形空間，降低了墊板的垂向剛度?？撞墼缴?，彈性性能越好。此外，光滑平面作為承載面提高了耐磨性能和使用壽命。
[0063]實(shí)施例3
[0064]圖6展示了根據(jù)本【實(shí)用新型內(nèi)容】得到的另一種軌下墊板。與實(shí)施例2的差別在于，圖5的條形凹槽單元為小半徑圓形槽孔，而圖6中的條形凹槽單元為矩形槽孔。事實(shí)上，條形凹槽的截面形狀亦可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合理改變，不拘泥于此，還可由其他任意形狀。
[0065]實(shí)施例4
[0066]圖7A、7B所示的實(shí)施例用于說明，在實(shí)施例3基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型提出的設(shè)計(jì)制作方法還允許對承載表面進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。該實(shí)施例改良的軌下墊板，承載面由光滑表面修改為齒狀凹槽結(jié)構(gòu)41、42。同理，承載面幾何形式亦可有所改變，不拘泥于任何一種。需要說明的是，為保證軌下墊板強(qiáng)度和內(nèi)部應(yīng)力合理分布，承載面內(nèi)凹結(jié)構(gòu)宜與硫化面槽孔結(jié)構(gòu)錯(cuò)落設(shè)計(jì)。
[0067]本實(shí)施例中，其凹槽結(jié)構(gòu)41、42可以僅設(shè)計(jì)凹槽結(jié)構(gòu)41或凹槽結(jié)構(gòu)42，也可以凹槽結(jié)構(gòu)41、42同時(shí)存在。
[0068]本實(shí)施例中，對承載表面進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)不僅可基于實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，亦可基于實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上。
[0069]實(shí)施例5
[0070]如圖8A、8B所示，該實(shí)施例用于說明，無論對貼面為何種幾何形狀，承載表面不僅可以設(shè)計(jì)為如實(shí)施例4中的凹槽結(jié)構(gòu)41、42，亦可根據(jù)目標(biāo)剛度，設(shè)計(jì)為圓柱體凸起結(jié)構(gòu)51、52。同理，承載面幾何形式亦可有所改變，不拘泥于圓柱體。
[0071]實(shí)施例6
[0072]圖9所示的本實(shí)施例與圖5 (實(shí)施例2)相比較，本實(shí)施例用于說明，軌下墊板內(nèi)部凹槽結(jié)構(gòu)13 ‘、23’形成條狀空隙不受方向限制，既可以沿軌道延伸方向又可垂直于軌向。槽孔的深度和密度等尺寸特征可用于調(diào)節(jié)由于改變條形槽孔走向而增加或損失的彈性性會K。
[0073]同時(shí)，本實(shí)施例亦可與實(shí)施例4、實(shí)施例5作相同的承載表面的改進(jìn)設(shè)計(jì)。
[0074]實(shí)施例7
[0075]如圖10所示，該實(shí)施例用于說明，軌下墊板內(nèi)部自由膨脹面的設(shè)計(jì)目的在于提供足夠的變形空間，但形式并不拘泥于條形槽孔，亦可設(shè)計(jì)為內(nèi)凹式的圓柱體結(jié)構(gòu)6。根據(jù)本實(shí)用新型提出的設(shè)計(jì)思路，上、下主體帶有內(nèi)凹圓柱結(jié)構(gòu)的第一及第二主平面相互粘合，形成一個(gè)彈性體。經(jīng)過研究表明，這種內(nèi)凹結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)的條形槽孔式軌下墊板具有更優(yōu)良的彈性性能。
[0076]無論是圖4所示的圓柱凸起結(jié)構(gòu)，還是圖10描述的圓柱體內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，軌下墊板彈性主體可自由膨脹區(qū)域的幾何形狀并不拘泥于某一固定幾何形式，亦可修改為凸起的矩形7和凸起的橢圓形8等。有時(shí)至可以設(shè)計(jì)為具有下凹的大曲線半徑的花紋形狀9，以避免彈性體承載過程中不合理形變的發(fā)生，詳見圖11、圖12和圖13。
[0077]本實(shí)用新型中所提出的幾何形狀不限于僅提出的幾種，各種形狀皆可、方向皆可；同時(shí)本實(shí)用新型中所提出的對貼面的結(jié)構(gòu)凸起和下凹的亦皆可；本實(shí)用新型承載面的改進(jìn)圖案也不限于實(shí)施例的幾種。
[0078]基于上述實(shí)施例所闡述的技術(shù)方法，本實(shí)用新型提出的新型軌下墊板設(shè)計(jì)思路和制作過程相比現(xiàn)行使用的大多傳統(tǒng)軌下墊板主要的優(yōu)勢在于:該實(shí)用新型可以在不增加額外材料成本的前提下，有效改善墊板彈性性能。該實(shí)用新型還可以在滿足彈性性能設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)之上，改善墊板上、下承載表面的耐磨特性，優(yōu)化墊板內(nèi)部應(yīng)力分布特征，從而延長產(chǎn)品的使用壽命，增加全壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，用于無砟軌道結(jié)構(gòu)中，包括兩塊結(jié)構(gòu)對稱的第一彈性主體和第二彈性主體，其特征在于， 所述第一彈性主體包括第一主表面和承載面， 所述第二彈性主體包括第二主表面和承載面， 在所述第一主表面和第二主表面上有結(jié)構(gòu)一致的凸起或下凹，并且第一主表面和第二主表面貼合固接，使軌下墊板結(jié)構(gòu)為一整體結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一主表面和第二主表面上有結(jié)構(gòu)一致的凸起的結(jié)構(gòu)單元可以為長方體、圓柱體、橢圓柱體或各類柱體形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一主表面和第二主表面上有結(jié)構(gòu)一致的下凹的結(jié)構(gòu)單元可以為長方體、圓柱體、橢圓柱體、條形凹槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一和第二彈性主體的材料既可是橡膠材料，亦可是聚氨酯材料、熱塑性聚酯彈性體材料或其他高分子材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一主表面和第二主表面上有結(jié)構(gòu)一致的凸起或凹槽可為連續(xù)形式亦可為間斷形式。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一主表面和第二主表面上有結(jié)構(gòu)一致的凸起或凹槽可沿鋼軌延伸方向布置，也可垂直于軌向布置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一彈性主體的承載面為光滑或者有凸起或凹槽結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二彈性主體的承載面為光滑或者有凸起或凹槽結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及軌道交通領(lǐng)域，特別涉及一種軌下墊板結(jié)構(gòu)，用于無砟軌道結(jié)構(gòu)中，包括兩塊結(jié)構(gòu)對稱的第一彈性主體和第二彈性主體，所述第一彈性主體包括第一主表面和承載面，所述第二彈性主體包括第二主表面和承載面，在所述第一主表面和第二主表面上有結(jié)構(gòu)一致的凸起或下凹，并且第一主表面和第二主表面貼合固接，使軌下墊板結(jié)構(gòu)為一整體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型能確保在不增加材料成本的前提下降低同類軌下墊板的剛度。
【IPC分類】E01B9/68, E01B19/00
【公開號】CN205012162
【申請?zhí)枴緾N201520692081
【發(fā)明人】劉艷, 印海平, 劉可達(dá), 羅雁云
【申請人】同濟(jì)大學(xué), 上海鐵院軌道交通科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月9日