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龙图腾网获悉河北中烁轨道科技有限公司申请的专利一种刚度非均匀减振扣件及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115110347B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210027296.0，技术领域涉及：E01B9/68；该发明授权一种刚度非均匀减振扣件及其设计方法是由王方甫;王晨宇;李强;周石磊设计研发完成，并于2022-01-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种刚度非均匀减振扣件及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种刚度非均匀减振扣件及其设计方法；压缩型减振扣件在受到车轮垂向和横向的载荷时，由于弹性减振层受到非均匀载荷钢轨内侧载荷小，钢轨外侧载荷大而发生不均匀变形，从而导致钢轨及上铁垫板发生偏转，造成轨头横向位移增大，扣件横向稳定性降低的问题；本方法针对该问题，通过仿真计算和实际测试，对常规刚度均匀化设计的减振扣件钢轨以及上铁垫板偏转情况进行分析；经过计算得出减振垫不同部位的受力情况，对减振垫进行刚度分均匀化设计；从而保证减振扣件具有较好减振效果的同时，大幅提升了线路的安全稳定性，并且结构简单、安装维护方便。

本发明授权一种刚度非均匀减振扣件及其设计方法在权利要求书中公布了：1.一种刚度非均匀减振扣件的设计方法，其特征在于：包括轨下垫、上铁垫板、中减振垫、隔振板、板下减振垫、下铁垫板、固定装置；所述的轨下垫、上铁垫板、中减振垫、隔振板、板下减振垫、下铁垫板自上而下逐层设置；所述的轨下垫为长方体橡胶垫且所述的轨下的下方设置圆形凸点设置；所述的下铁垫板为与上铁垫板形状相同的板，所述的隔振板为对应下铁垫板上安装槽形状的板；所述的板下减振垫为形状与隔振板相同的橡胶垫且所述的板下减振垫安装于安装槽内；所述的下铁垫板下设置绝缘耦合垫板，所述的轨下垫、上铁垫板、中减振垫、隔振板、板下减振垫和下铁垫板的设计步骤包括： 步骤一、整体装置刚度确定 根据钢轨动态下沉量以及减振性能要求确定出减振扣件静刚度的设计范围； 步骤二、减振垫刚度匹配 对所述的轨下垫进行静态刚度确定； 对所述的中减振垫、隔振板、板下减振垫组合进行静态刚度确定； 同时要求所述的轨下垫的静态刚度和所述的中减振垫、隔振板、板下减振垫组合的静态刚度进行组合满足所述的步骤一种确定的整体装置的静态刚度； 步骤三、变形分析 所述的轨下垫、上铁垫板、中减振垫、隔振板、板下减振垫和下铁垫板进行使用时，会受到垂向和横向的载荷，通过测量和计算获得垂向和横向的偏转角； 步骤四、载荷分析 对所述的步骤三中获得的相关参数进行分析计算； 步骤五、刚度非均匀设计 当整体装置的减振垫刚度为均匀设计时，所述的轨下垫、中减振垫和板下减振垫因受到非均匀载荷而发生非均匀变形，从而导致上铁垫板以及钢轨发生偏转；要使钢轨及上铁垫板不因减振垫非均匀变形而发生偏转，需使所述的轨下垫、中减振垫和板下减振垫在受到非均匀载荷时仍能够均匀变形； 其中所述的步骤二、减振垫刚度匹配 所述的轨下垫对钢轨起到直接支撑作用，轨下垫的刚度设计需要考虑多方面问题，轨下垫刚度过低，钢轨旋转角度偏大、轨距块磨损加剧、轨下垫自身强度较低易损坏等问题，钢轨稳定性变差、轨距块磨损严重使用寿命降低等问题；轨下垫刚度过高，将使轨下垫的约束阻尼降低，钢轨振动衰减慢，减振效果变差，另外，过高刚度的轨下垫易诱发弹条发生共振，降低弹条寿命，对于减振扣件来说，轨下垫的静刚度设计为40kNmm； 所述的中减振垫和板下减振垫的静刚度设计值为40kNmm的条件下，要实现较低的扣件组装刚度，就要求中间弹性层有着较低的静刚度；在减振扣件组装刚度一致情况下，将中间弹性层设计为两层弹性减振垫的复合结构，减振垫的疲劳寿命有明显优势，根据扣件组装刚度要求，中间弹性层的刚度可设计为7～12kNmm； 所述的步骤四、载荷分析 所述的轨下垫刚度均匀设计的轨下垫在受到钢轨非均匀载荷时，发生一定的非均匀变形；不考虑轨下垫纵向长度，钢轨受到的横向载荷全部传递于上铁垫板弹条座，轨下垫受到的垂向载荷通过上铁垫板全部传递至所述的中减振垫、隔振板、板下减振； 其中，所述的轨下垫整体刚度为K，有效弹性总长度横向为L，受到的垂向载荷为F； 计算得到所述的轨下垫自钢轨内侧向钢轨外侧受到的分布载荷为： 同理，对于中减振垫、隔振板和板下减振垫组成的复合弹性层，自钢轨内侧向钢轨外侧受到的分布载荷为： 其中，中减振垫、隔振板、板下减振作为整体刚度为K1，有效弹性总长度横向为L1，受到的垂向载荷为F， 所述的步骤五、刚性非均匀设计 当减振扣件的减振垫刚度为均匀设计时，减振垫因受到非均匀载荷而发生非均匀变形，从而导致上铁垫板以及钢轨发生偏转，要使钢轨及上铁垫板不因减振垫非均匀变形而发生偏转，需使减振垫在受到非均匀载荷时仍能够均匀变形； 对于轨下垫，其整体刚度为K，在受到垂向载荷F时，垂向平均变形量h0为： H0=FK 所述的轨下垫在受到非均匀分布载荷qx时，所有区域保持变形量一致，即均为平均变形量h0，那么就要求其刚度自钢轨内侧向钢轨外侧的变化规则为： 同理，对于中减振垫、隔振板和板下减振垫组成的复合弹性层，其刚度自钢轨内侧向钢轨外侧的变化规则为： 对于轨下垫，以中心线为界限，其钢轨内外两侧的刚度可分别设计为： 所述的轨下垫在钢轨内侧部分的刚度 所述的轨下垫在钢轨外侧部分的刚度 。

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