1.一种基于滚轮的非线性浮置板隔振器,用以安装在浮置板(3)上,其特征在于,包括:转接台(1),所述转接台(1)的顶部设有沉孔(2),所述沉孔(2)的底壁上设有中心穿孔,所述沉孔(2)的底壁上沿径向设有多个导向槽(4),所述导向槽(4)内滑动连接有滚轮座(5),所述转接台(1)可与外部的浮置板转接件(6)螺纹连接;基座(7),所述基座(7)位于地基(21)上且基座(7)的顶部边缘设有卡槽(8);弹性缓冲件(9),所述弹性缓冲件(9)位于所述转接台(1)与基座(7)之间,所述弹性缓冲件(9)的顶部与所述转接台(1)的底部抵接,所述弹性缓冲件(9)的底部位于卡槽(8)内;稳固杆(10),所述稳固杆(10)的底端与基座(7)固连且稳固杆(10)的顶端穿过所述中心穿孔伸入沉孔内,所述稳固杆(10)的外侧壁与中心穿孔的内侧壁滑动连接;锁紧螺母(11),所述锁紧螺母(11)位于所述沉孔(2)内并与所述稳固杆(10)螺纹连接,所述锁紧螺母(11)的外侧壁上环设有弧面(12),所述滚轮座(5)上转动连接有滚轮(13),所述滚轮(13)与所述弧面(12)抵接;所述锁紧螺母(11)的外周侧壁上且对应弧面的上方设有外凸部(15),所述锁紧螺母(11)的顶部设有外方结构(16),所述锁紧螺母(11)对应弧面(12)的外径尺寸在轴向上先渐变减再渐变增布置;弹力件(14),所述弹力件(14)水平位于所述沉孔(2)内,所述弹力件(14)的一端与所述滚轮座(5)连接,另一端连接在沉孔内侧壁上,所述转接台(1)的下移促使滚轮(13)在弧面(12)上移动,所述滚轮座(5)的横向移动促使弹力件(14)发生弹性形变。
2.根据权利要求1所述的一种基于滚轮的非线性浮置板隔振器,其特征在于,所述导向槽(4)为燕尾槽结构,所述滚轮座(5)的底部设有配合燕尾槽结构的滑块(17),所述滚轮座(5)的一侧转动连接有滚轮(13),所述滚轮座(5)的另一侧顶部设有限位弹力件安装位置的帽檐(18)。
3.根据权利要求1所述的一种基于滚轮的非线性浮置板隔振器,其特征在于,所述弹力件(14)为弹簧,所述弹力件(14)在周向上间隔分布,所述沉孔(2)的侧壁上设有限位弹力件的挡块(19)。
4.根据权利要求1所述的一种基于滚轮的非线性浮置板隔振器,其特征在于,所述弹性缓冲件(9)为钢弹簧,所述转接台(1)的底部设有配合钢弹簧安装的限位台,所述转接台(1)与基座(7)之间动密封滑动连接,所述稳固杆(10)的底部边缘设有变径段,所述卡槽(8)内有阻尼液。
5.根据权利要求4所述的一种基于滚轮的非线性浮置板隔振器,其特征在于,所述基座(7)的底部中间设有定位销卡槽(20),所述定位销卡槽(20)可与地基上的定位销(22)嵌合。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的浮置板隔振器的滚轮-弧面设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:先对轮轨作用载荷谱进行分析,确定隔振器动态载荷能量集中的频率分布范围;步骤二:根据浮置板-隔振器阵列的布置形式,计算单个隔振器的等效初始静载荷质量,并结合弹性缓冲件的刚度确定各个隔振器的等效初始载荷位置;步骤三:基于隔振器所需求的非线性恢复力曲线,解析设计滚轮中心轨迹函数,并结合滚轮半径精确设计弧面形状。
7.根据权利要求6所述的浮置板隔振器的滚轮-弧面设计方法,其特征在于,所述步骤一中,根据列车运行速度以及转向架间距,计算由车辆轴重冲击加载引发的轮轨载荷谱的准静态成分的加载频率,所述加载频率作为阈值并确定隔振器动态激励载荷能量的频率下限;再以隔振器动态激励载荷能量的频率下限为阈值,通过滤波将低于阈值频率的振动信号定义为准静态载荷,其余信号定义为动态载荷;所述步骤二中,根据单块浮置板与浮置板等长的一对钢轨以及相对应的扣件总质量,结合单块浮置板所涉及到的隔振器数量,计算单个隔振器所受到的平均质量,所述平均质量作为单个隔振器的等效初始静载荷质量;根据单个隔振器的等效初始静载荷质量 ,利用如下公式计算锁紧螺母的安装高度差: 其中, 表示隔振器空载条件下锁紧螺母的凸轮弧面上端点位置, 表示弹性缓冲件刚度, 表示重力加速度;以隔振器空载时锁紧螺母的凸轮弧面上端点位置为起始位置,旋转锁紧螺母,使锁紧螺母向下产生 的垂向位移,完成装配。
8.根据权利要求6所述的浮置板隔振器的滚轮-弧面设计方法,其特征在于,所述步骤三中,针对隔振器所需求的非线性恢复力函数 ,通过如下公式解析求解滚轮中心轨迹函数: ;其中, 表示单根弹力件刚度, 表示弹力件个数, 表示滚轮中心轨迹函数, 表示当弹力件松弛状态下单个滚轮中心与稳固杆外壁的水平距离, 表示隔振器在等效初始静载荷下弹性缓冲件的压缩量, 表示隔振器载荷的垂向位移, 表示滚轮中心轨迹函数对隔振器载荷位移的一阶导数;根据如下公式求解弧面函数解析式 ;其中, 表示滚轮半径, 和 分别表示弧面的垂向和横向坐标。