CN114278693A - 一种植入式监测的轨道减振垫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植入式监测的轨道减振垫，为了解决无法实现植入式监测减振垫的情况的问题，包括减振垫本体，所述减振垫本体自上而下依次包括：覆盖层，用于与道床板及道砟直接接触；第一增强层，用于限制变形和均匀压力；中间层，用于均匀分布载荷；第二增强层，与所述第一增强层用处相同；阻尼层，用于提供弹性和阻尼，起隔振作用；通过在减振垫本体中设置监测层的方式，实现植入式监测减振垫的目的；监测层通过在橡胶材料中适当添加石墨烯、碳纳米等功能材料，改变橡胶的导电性能，进而通过电阻变化，监测载荷情况，从而实现植入式监测减振垫的目的。
Description
技术领域
本发明涉及轨道减振垫领域，尤其涉及一种植入式监测的轨道减振垫。
背景技术
减振垫是轨道结构中的重要部件，其主要作用是缓冲车辆通过路轨时所产生的高速振动和冲击，保护路基和轨枕，并对信号***进行电绝缘。通过在连续铺设的减振垫中间间隔布置具有智能监测的智能化减振垫，可以实时监测***对减振垫进行刚度性能分析和寿命预测是十分重要的。
一种在中国专利文献上公开的“改良型轨道减振垫板”，其公告号CN211689686U，包括垫板本体，所述垫板本体为橡胶材质制作，其为具有一定厚度的矩形实体平板结构，所述垫板本体的下表面为平面，上表面设有多个呈阵列状排列的减振凸台，所述减振凸台为截圆锥状结构、圆柱结构或棱条结构，所述减振凸台包含第一减振凸台和第二减振凸台，所述第一减振凸台的高度低于第二减振凸台的高度；由此，本实用新型安装在钢轨与扣件或扣件与轨枕之间，能更好的缓冲车辆通过路轨时所产生的高速振动和冲击，有效保护路基和轨枕，更好的降低噪音，通过多种不同规格尺寸的弹性凸台组合，提供不同刚度的叠加，增加了垫板的刚度，提高减振效果。其不足之处：无法实现植入式监测减振垫的情况。
发明内容
本发明主要是为了解决无法实现植入式监测减振垫的情况的问题，提供一种植入式监测的轨道减振垫，可以实现植入式监测减振垫的情况。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种植入式监测的轨道减振垫，包括减振垫本体，所述减振垫本体自上而下依次包括：
覆盖层，用于与道床板及道砟直接接触；
第一增强层，用于限制变形和均匀压力；
中间层，用于均匀分布载荷；
第二增强层，与所述第一增强层用处相同；
阻尼层，用于提供弹性和阻尼，起隔振作用；
所述第一增强层与所述中间层之间和/或所述中间层与第二增强层之间设有若干个监测层。
所述覆盖层位于所述减振垫本体的最上侧，用于覆盖所述减振垫本体的其他层。
所述第一增强层和所述第二增强层，将所述中间层和所述监测层夹在中间位置，便于增强所述减振垫本体的抗变形和抗压强度，从而起到保护所述中间层和所述监测层的作用。
所述中间层设在所述减振垫本体的最中部，用于平衡所述减振垫本体受到的载荷力，便于提高所述减振垫本体的寿命。
所述阻尼层设在所述减振垫本体的最下侧，实现减振等作用。
若干个所述监测层设在所述减振垫本体中，用于实现植入式监测减振垫的情况，可以通过检测所述监测层的情况来检测所述减振垫本体的情况。
所述监测层可以设置在所述中间层和所述第一增强层之间，也可以设置在所述中间层和所述第二增强层之间，还可以同时设置在所述中间层和所述第一增强层之间以及所述中间层和所述第二增强层之间，便于满足不同的监测需求。
作为优选，所述监测层用于改善所述减振垫本体的导电性能，所述监测层为形变后电阻改变的功能材料。
所述监测层可以通过在橡胶材料中适当添加石墨烯等功能材料，改变橡胶的导电性能，进而通过电阻变化，监测载荷情况，从而实现植入式监测减振垫的目的。除石墨烯外，还可以增加类似于可用于改善橡胶导电性能的其他材料，比如碳纳米材料等。
作为优选，所述监测层为条状和/或块状层，若干个所述监测层的宽度小于所述减振垫本体的宽度。
所述监测层通过设点分布在所述减振垫本体中，即每隔一段所述减振垫本体就设置一个所述监测层，在保证监测效果的同时，提高资源利用率。
作为优选，所述覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层的宽度均与所述减振垫本体中的宽度相同。
所述减振垫本体的每个位置均设有所述覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层，即在所述监测层未设置的位置上，所述减振垫本体均包括除监测层以外的所有层。
作为优选，若干个所述监测层在所述减振垫本体中的排列形式为并行排列和/或斜向排列和/或弧形排列。
通过不同的排列形式，满足不同监测环境或者监测位置的需求，便于在不同环境或监测位置时，保持监测的准确性和适用性。
作为优选，所述覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层均包含用于改善温度适用力的纳米材料。
所述覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层通过在橡胶材料中适当添加氧化锌等纳米材料，从而改善减振垫本体的温度适用能力，便于在不同温度环境下保持所述减振垫本体的完整性和抗热性。
通过上述方式还可以提高所述监测层监测的准确性。
作为优选，所述监测层两侧均连接有用于连接检测装置的接口，所述接口设置在所述减振垫本体两侧边缘处。
若干个所述监测层的宽度小于所述减振垫本体的宽度，这种设置方式是为了将所述接口设置在所述监测层上，且不会超出所述减振垫本体的宽度，从而保证了所述接口内置在所述减振垫本体中，提高所述接口的使用寿命。
作为优选，所述减振垫本体两侧与所述监测层两侧接触处均设有安装槽，所述安装槽中设有所述接口。
所述安装槽底部与所述监测层接触，所述安装槽开口处的平面与所述减振垫本体的侧面平齐。所述接口设在所述安装槽中并与所述监测层连接。
作为优选，所述接口包括导线和接头，所述监测层和所述接头通过所述导线连接，所述安装槽包括安装所述接口的接口槽和防水防尘盖。
所述导线连接所述监测层和所述接头，便于通过所述接头监测所述监测层的电阻变化，从而实现监测减振垫的载荷变化。
所述接口槽中设有所述接口，所述防水防尘盖设在所述接口槽开口处的内侧壁上，便于固定所述防水防尘盖且有利于提高密封性。
作为优选，所述防水防尘盖通过胶装固定在所述接口槽外侧表面，所述防水防尘盖外表面与所述减振垫本体两侧边缘平齐。
通过上述设置方式，可以保证所述防水防尘盖与所述接口槽固定连接，提高了安装槽的密封性，起到了保护所述接口的作用。
通过胶装的方式，首先可以保证较好的密封性，其次可以便于拆卸安装。
本发明的有益效果是：
（1）通过在减振垫本体中设置监测层的方式，实现植入式监测减振垫的目的。
（2）通过第一增强层和第二增强层，将中间层和监测层夹在中间位置，便于增强减振垫本体的抗变形和抗压强度，从而起到保护中间层和监测层的作用。
（3）通过并行排列和/或斜向排列和/或弧形排列的排列形式，满足不同监测环境或者监测位置的需求，便于在不同环境或监测位置时，保持监测的准确性和适用性。
（4）监测层通过在橡胶材料中适当添加石墨烯、碳纳米等功能材料，改变橡胶的导电性能，进而通过电阻变化，监测载荷情况，从而实现植入式监测减振垫的目的。
（5）覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层通过在橡胶材料中适当添加氧化锌等纳米材料，从而改善减振垫本体的温度适用能力，便于在不同温度环境下保持所述减振垫本体的完整性和抗热性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是减振垫本体和接口的结构示意图。
图3是本发明的第二种结构示意图。
图4是本发明的第三种结构示意图。
图5是监测层并行排列的结构示意图。
图6是监测层斜向排列的结构示意图。
图7是监测层弧形排列的结构示意图。
图示说明：1-减振垫本体，2-接口，3-安装槽，11-覆盖层，12-第一增强层，13-中间层，14-第二增强层，15-阻尼层，16-监测层，21-导线，22-接头，31-接口槽，32-防水防尘盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步的描述。
实施例一：
如图1所示，一种植入式监测的轨道减振垫，包括减振垫本体1，减振垫本体自上而下依次包括：
覆盖层11，用于与道床板及道砟直接接触；
第一增强层12，用于限制变形和均匀压力；
中间层13，用于均匀分布载荷；
第二增强层14，与第一增强层用处相同；
阻尼层15，用于提供弹性和阻尼，起隔振作用；
第一增强层与中间层之间设有若干个监测层16。
覆盖层位于减振垫本体的最上侧，用于覆盖减振垫本体的其他层。
第一增强层和第二增强层，将中间层和监测层夹在中间位置，便于增强减振垫本体的抗变形和抗压强度，从而起到保护中间层和监测层的作用。
中间层设在减振垫本体的最中部，用于平衡减振垫本体受到的载荷力，便于提高减振垫本体的寿命。
阻尼层设在减振垫本体的最下侧，实现减振等作用。
若干个监测层设在减振垫本体中，用于实现植入式监测减振垫的情况，可以通过检测监测层的情况来检测减振垫本体的情况。
监测层可以设置在中间层和第一增强层之间，便于满足不同的监测需求。
监测层用于改善减振垫本体的导电性能，监测层为形变后电阻改变的功能材料。
监测层可以通过在橡胶材料中适当添加石墨烯等功能材料，改变橡胶的导电性能，进而通过电阻变化，监测载荷情况，从而实现植入式监测减振垫的目的。除石墨烯外，还可以增加类似于可用于改善橡胶导电性能的其他材料，比如碳纳米材料等。
监测层为条状和/或块状层，若干个监测层的宽度小于减振垫本体的宽度。
监测层通过设点分布在减振垫本体中，即每隔一段减振垫本体就设置一个监测层，在保证监测效果的同时，提高资源利用率。
覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层的宽度均与减振垫本体中的宽度相同。
减振垫本体的每个位置均设有覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层，即在监测层未设置的位置上，减振垫本体均包括除监测层以外的所有层。
如图5、图6和图7所示，若干个监测层在减振垫本体中的排列形式为并行排列和/或斜向排列和/或弧形排列。
通过不同的排列形式，满足不同监测环境或者监测位置的需求，便于在不同环境或监测位置时，保持监测的准确性和适用性。
覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层均包含用于改善温度适用力的纳米材料。
覆盖层、第一增强层、中间层、第二增强层和阻尼层通过在橡胶材料中适当添加氧化锌等纳米材料，从而改善减振垫本体的温度适用能力，便于在不同温度环境下保持减振垫本体的完整性和抗热性。
通过上述方式还可以提高监测层监测的准确性。
如图2所示，监测层两侧均连接有用于连接检测装置的接口2，接口设置在减振垫本体两侧边缘处。
若干个监测层的宽度小于减振垫本体的宽度，这种设置方式是为了将接口设置在监测层上，且不会超出减振垫本体的宽度，从而保证了接口内置在减振垫本体中，提高接口的使用寿命。
减振垫本体两侧与监测层两侧接触处均设有安装槽3，安装槽中设有接口。
安装槽底部与监测层接触，安装槽开口处的平面与减振垫本体的侧面平齐。接口设在安装槽中并与监测层连接。
接口包括导线21和接头22，监测层和接头通过导线连接，安装槽包括安装接口的接口槽31和防水防尘盖32。
导线连接监测层和接头，便于通过接头监测监测层的电阻变化，从而实现监测减振垫的载荷变化。
接口槽中设有接口，防水防尘盖设在接口槽开口处的内侧壁上，便于固定防水防尘盖且有利于提高密封性。
防水防尘盖通过胶装固定在接口槽外侧表面，防水防尘盖外表面与减振垫本体两侧边缘平齐。
通过上述设置方式，可以保证防水防尘盖与接口槽固定连接，提高了安装槽的密封性，起到了保护接口的作用。
通过胶装的方式，首先可以保证较好的密封性，其次可以便于拆卸安装。
实施例二：
中间层与第二增强层之间设有若干个监测层16。
监测层可以设置在中间层和第二增强层之间，便于满足不同的监测需求。
实施例三：
第一增强层与中间层之间和中间层与第二增强层之间设有若干个监测层16。
监测层可以同时设置在中间层和第一增强层之间以及中间层和第二增强层之间，便于满足不同的监测需求。
应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，包括减振垫本体（1），所述减振垫本体（1）自上而下依次包括：
覆盖层（11），用于与道床板及道砟直接接触；
第一增强层（12），用于限制变形和均匀压力；
中间层（13），用于均匀分布载荷；
第二增强层（14），与所述第一增强层用处相同；
阻尼层（15），用于提供弹性和阻尼，起隔振作用；
所述第一增强层（12）与所述中间层（13）之间和/或所述中间层（13）与第二增强层（14）之间设有若干个监测层（16）。
2.根据权利要求1所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述监测层（16）用于改善所述减振垫本体（1）的导电性能，所述监测层（16）为形变后电阻改变的功能材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述监测层（16）为条状和/或块状层，若干个所述监测层（16）的宽度小于所述减振垫本体（1）的宽度。
4.根据权利要求1或2所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述覆盖层（11）、第一增强层（12）、中间层（13）、第二增强层（14）和阻尼层（15）的宽度均与所述减振垫本体（1）中的宽度相同。
5.根据权利要求3所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，若干个所述监测层（16）在所述减振垫本体（1）中的排列形式为并行排列和/或斜向排列和/或弧形排列。
6.根据权利要求1或2所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述覆盖层（11）、第一增强层（12）、中间层（13）、第二增强层（14）和阻尼层（15）均包含用于改善温度适用力的纳米材料。
7.根据权利要求3所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述监测层（16）两侧均连接有用于连接检测装置的接口（2），所述接口（2）设置在所述减振垫本体（1）两侧边缘处。
8.根据权利要求7所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述减振垫本体（1）两侧与所述监测层（16）两侧接触处均设有安装槽（3），所述安装槽（3）中设有所述接口（2）。
9.根据权利要求8所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述接口（2）包括导线（21）和接头（22），所述监测层（16）和所述接头（22）通过所述导线（21）连接，所述安装槽（3）包括安装所述接口（2）的接口槽（31）和防水防尘盖（32）。
10.根据权利要求9所述的一种植入式监测的轨道减振垫，其特征在于，所述防水防尘盖（32）通过胶装固定在所述接口槽（31）外侧表面，所述防水防尘盖（32）外表面与所述减振垫本体（1）两侧边缘平齐。
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