本实用新型属于机械零件技术领域，具体涉及一种预应力弹性支撑件、防松连接结构和减震支撑结构。
背景技术：
众所周知，在机械结构零件间联结或建筑物弹性支承结构配置等环境下，往往都需要使用弹性元件来承担提供支承力、弹性力、可控位移、零件防松、摩檫力、预紧力、保证零件紧贴等的功能，这样的弹性元件通常为弹簧垫圈、弹性垫圈、弹性垫板、弹簧、液力弹性垫等。在实现上述功效的时候，需要通过拧紧螺栓或依靠被支撑物的自重来使弹性元件被压缩变形而产生反抗力，特别是对于采用2个及以上的弹性元件来实现上述功效时，还要求这些弹性元件具有相同的力学性能或物理特性。然而，由于弹性元件与其它零件或构件在组合时，通常需要通过手动扳手或电(气)动扳手拧紧螺栓或螺母、机器的支座压迫被联结件和弹性元件、被联结件相对移动或旋转等方式来实现弹性元件被压缩而形成反压缩抗力。可是，这样的组合方式或安装措施，存在如下不良现象：支承力值不准确，螺栓紧固连接时每个弹性元件的弹性支承力一致性差，拧紧速度不均衡，拧紧过程的过载或欠载，弹性元件与接触零件之间存在无用功摩擦力，被联结零件移位或错位等，这些现象对零件联结或建筑物安装是极为不利的，甚至是非常有害的。为此，目前通常采用提高弹性元件或被联结零件的材质要求或加工精度、对安装人员技能的要求和劳动强度，安装中使用机器人或机械手来提高装配精度，增加安装后的调试次数，多点工位多人同时作业期间均匀用力安装，延长安装调试时间，扭矩参数设计中考虑摩檫功耗因素等方式。这些方式，对安装技术要求较高、增加了施工调试时间、降低了结构系统的设计水平和服役寿命，提高了结构系统的设计、制造、检测、安装、维护等费用。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种预应力弹性支撑件，减少安装过程中产生的误差，显著地降低安装技术要求和劳动强度，降低结构系统的设计、制造、检测、安装、维护等费用。
为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型技术方案如下：
一种预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件为预制件，用于零件之间的防松或支撑，包括：
弹性体，所述弹性体为能够被压缩变形的弹性元件，且在被压缩时产生反压缩抗力；
约束体，用于阻止弹性体的回复，并使弹性体保持在指定的压缩状态；
解除部件，用于解除约束体对弹性体的约束；
所述弹性体被预先压缩至指定状态，并由约束体保持在该指定状态，且当弹性体的约束被解除时，所述弹性体具有回复的运动趋势。
采用上述结构，该预应力弹性支撑件为预制的集成件，在使用前，将被压缩的弹性体与约束体装配在一起形成一个集成件，其中，约束体对被压缩的弹性体保持约束；使用时，将该预应力弹性支撑件放在要装配的受压物体之间且保持预应力弹性支撑件的顶面和底面分别与该两个受压物体接触；然后，通过施加外力操作解除部件，解除对弹性体的约束，弹性体固有的反压缩抗力以相互背离的方向分别作用在要装配的两个受压物体上，从而实现两个零件之间的防松或者支撑减震等。
由于预应力弹性支撑件的弹性支承力或高度值等物理特性在预制阶段是可以统一调整的，因此预应力弹性支撑件能够达到弹性支承力或高度值等物理特性的一致性，从而避免或减少了装配时弹力或高度值等物理特性不一致的情况。并且，安装便捷，不再根据经验或使用机器人或机械手，来判断拧转的松紧程度，免除安装过程中产生的误差、显著地降低安装技术要求和劳动强度；设计时不考虑摩擦功耗因素、减少安装和调试时间，降低结构系统的设计、制造、检测、安装、维护等费用。
可选地，所述解除部件设置在约束体上或者设置在弹性体与约束体之间。
可选地，所述约束体位于弹性体的外侧，约束体为对弹性体周界全封闭或部分封闭的一个至多个构件，所述解除部件位于弹性体外侧或穿过所述弹性体。
可选地，所述约束体包括第一约束部件和第二约束部件，所述第一约束部件和第二约束部件通过可拆卸的方式连接或者不可拆卸的方式连接；所述第一约束部件和第二约束部件压在弹性体具有反压缩抗力的两侧或周界。
可选地，所述第一约束部件由第二约束部件通过折弯的方式形成。
可选地，所述第一约部件与第二约束部件通过焊接、铆接、粘结、螺纹或螺栓等形式连接。
可选地，所述解除部件为设置在约束体上的拆分结构，当操作所述拆分结构时，该拆分结构使得约束体的一部分相对于约束体的另一部分产生位移或分离，以解除约束体对弹性体的约束。
可选地，所述拆分结构为破坏性的拆分或非破坏性的拆分。
可选地，所述解除部件为开设于约束体上的撕拉环，或者所述解除部件为连接于第一约束部件与第二约束部件之间的螺栓；或者所述解除部件为同时套设于第一约束部件与第二约束部件上的螺纹套环，或者所述解除部件为连接于第一约束部件与第二约束部件之间的弹性卡扣。
可选地，所述弹性体为固体弹性构件、盛有流体弹性构件的封闭容器或者所述弹性体为固体弹性物质构件和盛有流体弹性物质构件的封闭容器的集合体；所述弹性体的压缩变形量及其产生的反压缩抗力是可以在对其压缩前预先设置的，而且这样的压缩变形量及其反压缩抗力的大小可以在压缩过程中或压缩结束后测得。
本实用新型还提供一种防松连接结构，包括螺栓以及待连接的第一连接件和第二连接件，所述预应力弹性支撑件设有供连接螺栓穿过的过孔，所述预应力弹性支撑件套在所述连接螺栓上，所述连接螺栓穿过所述第二连接件后与第一连接件螺纹连接或者连接螺栓穿过所述第二连接件和第一连接件后连接有螺母，所述连接螺栓的头部将所述预应力弹性支撑件压在所述第二连接件上，当操作所述解除部件，解除所述约束体对弹性体的约束后，所述弹性体的反压缩抗力作用于所述连接螺栓的头部和第二连接件上。
本实用新型还提供一种减震支撑结构，包括第一支撑件和第二支撑件，还包括所述的预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件安装在第一支撑件与第二支撑件之间，当操作所述解除部件，解除所述约束体对弹性体的约束后，所述弹性体的反压缩抗力作用于所述第一支撑件和第二支撑件上。
本实用新型还提供一种组合式减震支撑结构，包括第一支撑件和第二支撑件以及至少两个所述的预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件设置在第一支撑件与第二支撑件之间，所述第一支撑件和第二支撑件作为所有预应力弹性支撑件共同的约束体或者所述第一支撑件和第二支撑件均与所有预应力弹性支撑件的约束体固定连接；其中，至少一个预应力弹性支撑件的弹性体为盛有流体弹性构件的封闭容器，至少一个预应力弹性支撑件的弹性体为固体弹性构件；其中弹性体为固体弹性构件的预应力弹性支撑件为第一支撑件和第二支撑件提供纵向支撑，弹性体为盛有流体弹性构件的封闭容器的预应力弹性支撑件在提供纵向支撑的同时还限制第一支撑件与第二支撑件之间的横向相对移动。
本实用新型还提供一种轨道扣件，包括锚固螺栓、铁垫板和弹性垫圈，其特征在于：所述弹性垫圈为所述的预应力弹性支撑件，所述锚固螺栓依次穿过弹性垫圈和铁垫板后与轨枕连接，所述弹性垫圈位于锚固螺栓的头部与铁垫板之间。
如上所述，本实用新型的有益效果是：本实用新型，该预应力弹性支撑件为预制的集成件，在使用前，将被压缩的弹性体与约束体装配在一起形成一个集成件，其中，约束体对被压缩的弹性体保持约束；使用时，将该预应力弹性支撑件放在要装配的受压物体之间且保持预应力弹性支撑件的顶面和底面分别与该两个受压物体接触；然后，通过施加外力操作解除部件，解除对弹性体的约束，弹性体固有的反压缩抗力以相互背离的方向分别作用在要装配的两个受压物体上，从而实现两个零件之间的防松或者支撑减震等。
由于预应力弹性支撑件的弹性支承力或高度值等物理特性在预制阶段是可以统一调整的，因此预应力弹性支撑件能够达到弹性支承力或高度值等物理特性的一致性，从而避免或减少了装配时弹力或高度值等物理特性不一致的情况。并且，安装便捷，不再根据经验或使用机器人或机械手，来判断拧转的松紧程度，免除安装过程中产生的误差、显著地降低安装技术要求和劳动强度；设计时不考虑摩擦功耗因素、减少安装和调试时间，降低结构系统的设计、制造、检测、安装、维护等费用。
附图说明
图1为预应力弹性支撑件实施例1的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为预应力弹性支撑件实施例2的结构示意图；
图4为预应力弹性支撑件实施例3的结构示意图；
图5为预应力弹性支撑件实施例4的结构示意图；
图6至图8为防松连接结构的两种示意图；
图9和图10为减震支撑结构的两种示意图；
图11为组合式支撑结构的示意图；
图12为轨道扣件安装在钢轨上的示意图。
零件标号说明：
100-预应力弹性支撑件；1-约束体；11-第一约束部件；12-第二约束部件；2-弹性体；3-撕拉环；4-螺纹套；5-螺栓；6-连接螺栓；7-双头螺柱；8-螺母；200-第一连接件；300-第二连接件；400-第二支撑件；500-第一支撑件；601-上底板；602-下底板；603-弹簧；604-气囊；605-约束套；606-锁紧环；607-气囊座；608-重物；701-轨枕；702-预埋套管；703-铁垫板；704-偏心式绝缘套；705-弹性垫圈；706-锚固螺栓；707-弹条；708-轨距块；709-钢轨；710-轨下垫板；711-缓冲垫板。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
实施例1
一种预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件为预制的集成件，在使用之前已装配为一个组件；用于零件之间的防松或支撑，其包括弹性体2、约束体1和解除部件，其中，所述弹性体2为能够被压缩变形的弹性元件，且在被压缩时产生反压缩抗力；
而约束体1与弹性体2装配连接，用于阻止弹性体2压缩变形的回复，并使弹性体2保持在指定的压缩状态；解除部件，通过外力操作解除部件，从而解除约束体1对弹性体2的约束；
其中，弹性体2被预先压缩至指定状态，并由约束体1保持在该指定状态，且当解除部件被外力操作时，弹性体2的约束被解除，所述弹性体2具有回复的运动趋势，即产生与被压缩方向相反的回复弹力。其中指定状态，是指弹性体2被压缩到具有期望的反压缩抗力或者高度等。
采用上述结构，该预应力弹性支撑件为预制的集成件，在使用前，将被压缩的弹性体2与约束体1装配在一起形成一个集成件，其中，弹性体2是处于压缩状态，约束体1与弹性体2组装后，约束体1对被压缩的弹性体2保持约束；使用时，将该预应力弹性支撑件放在要装配的受压物体之间且保持预应力弹性支撑件的顶面和底面分别与该两个受压物体接触；然后，通过施加外力操作解除部件，解除对弹性体2的约束，弹性体2固有的反压缩抗力以相互背离的方向分别作用在要装配的两个受压物体上，从而实现两个零件之间的防松或者支撑减震等。
由于预应力弹性支撑件的弹性支承力或高度值等物理特性在预制阶段是可以统一调整的，因此预应力弹性支撑件能够达到弹性支承力或高度值等物理特性的一致性，从而避免或减少了装配时弹力或高度值等物理特性不一致的情况。并且，安装便捷，不再根据经验或使用机器人或机械手，来判断拧转的松紧程度，免除安装过程中产生的误差、显著地降低安装技术要求和劳动强度；设计时不考虑摩擦功耗因素、减少安装和调试时间，降低结构系统的设计、制造、检测、安装、维护等费用。
其中，在弹性体2压缩变形停止时通过约束体1的整体或部分的变形或位移来对弹性体2形成约束且阻止弹性体2回复；只有当约束体1施加的约束被解除了且无其它外力阻止弹性体2回复时，弹性体2才可以自动地回复到被压缩前的状态。
在一个实施方式中，弹性体2可以是固体弹性物质构件或流体弹性物质构件；固体弹性物质构件可以是金属或非金属材料制成，固体弹性物质构件可以是钢制弹簧、非钢制弹簧、非金属弹性体，橡胶等；流体弹性物质构件可以是盛有空气、水、油液或油脂等单一物质或混合体物质的封闭容器。其中，流体弹性物质构件的一部分通过相对于其它部分位移以挤压或吸引达到实现弹性体2被压缩或回复的目的，例如充有气体的气囊、气缸，注入有液压油的液压缸等。
在一个实施方式中，弹性体2可以是固体弹性物质构件和盛有流体弹性物质构件的封闭容器的集合体。例如安装在一种垂向动态振动疲劳试验机下部的预应力弹性支撑件，采用多组固体弹性物质构件(如：预应力弹簧支撑构件)的弹性体作为主要承受设备重量的部件，同时在这些弹性体之间设置有一个盛有流体弹性物质构件(如：预应力液压缸构件)的封闭容器来阻止设备横向移动，这样构成的一个集合体可以同时在垂向和横向产生支撑、减震的效果。
在一个实施方式中，所述解除部件设置在约束体1上，在另一实施方式中，解除部件设置在弹性体2与约束体1之间。例如实施例图5所示结构，螺栓穿过环形气囊中心，位于环形气囊与第一约束部件11和第二约束部件12之间。
在一个实施方式中，所述约束体1位于弹性体2的外侧，约束体1为对弹性体2周界全封闭的一个至多个构件，也可以是对弹性体2周界部分封闭的一个至多个构件，所述解除部件位于弹性体2外侧或穿过所述弹性体2。多个构件的情形如实施例图4所示的第一约束部件11和第二约束部件12，实施例图5所示的第一约束部件11和第二约束部件12。这类采用多个构件的情况主要在约束体几何尺寸较大或承载面积较大以及制造难度较大的支撑结构体系中。
在一个实施方式中，所述约束体1包括第一约束部件11和第二约束部件12，所述第一约束部件和第二约束部件压在弹性体具有反压缩抗力的两侧或周界；具体地，所述第一约束部件11压在弹性体2沿被压缩方向的其中一侧，第二约束部件12压在弹性体2沿被压缩方向的另一侧；或者，第一约束部件和第二约束部件压在弹性体具有反压缩抗力周界，周界是指，对于球状或多棱边状的流体类弹性件，约束部件对弹性件的压迫范围可能不限于两侧，而是球状或多棱边区域。所述第一约束部件11和第二约束部件12直接连接或者通过另设的连接件相连，其连接方式为可拆卸的方式连接或者不可拆卸的方式连接，其中可拆卸的连接方式包括通过紧固件连接，例如卡扣连接、螺纹连接、螺栓连接、旋转脱扣等方式；不可拆卸的方式包括焊接、铆接、一体成型等。
在一个实施方式中，当第一约束部件11和第二约束部件12通过可拆卸方式连接时，该可拆卸的连接结构可同时作为解除部件，也可以另设解除部件。
在一个实施方式中，所述解除部件为设置在约束体1上的拆分结构，当操作所述拆分结构时，该拆分结构使得约束体1的一部分相对于约束体1的另一部分产生位移或分离，以解除约束体1对弹性体2的约束。该拆分结构为破坏性的拆分或非破坏性的拆分。
在一个实施方式中，所述第一约束部件11由第二约束部件12通过折弯的方式形成，即一体成型，如图1和图2所示，约束体1位于弹性体2的外围，第二约束部件12呈筒状结构，弹性体2置于第二约束部件12内，弹性体2下表面支撑在第二约束部件12底面，第二约束部件12上端向内折弯形成多个弯转部，弯折部挡在所述弹性体2的上表面，通过弯转部和底面对被压缩的弹性体2限位，实现约束；该示例中弹性体2在上下方向上被压缩。其中，第二约束部件12和弹性体2中心可开设对应的中心孔，以供连接时，连接部件穿过该中心孔。
该实施方式中，解除部件为设置在第二约束部件12筒体上的撕拉环3，当手动或借助工具撕开撕拉环3时，使得第二约束部件12的其中一部分与另一部分分离(即通过撕拉环3连接的两部分分离)，从而解除对弹性体2的约束；其中，撕拉环3与约束体1之间通过2条撕开线连接，撕开线为沿约束体1周向环绕的连贯性线条且2条撕开线之间有1个或多个贯穿性空洞，该空洞沿约束体1周向有2个便于撕拉的拉片，解除约束时拉住或钳住拉片绕撕开线向离开约束体1方向撕拉即可将撕拉环3拉掉；在预应力弹性支撑件使用前，通过撕拉环3能够承受弹性体2对约束体1的反作用力，即撕拉环3不会自动与约束体1剥离。本例中，解除部件是破坏性的拆分结构。
实施例2
在一个实施方式中，所述第一约束部件11和第二约束部件12通过焊接的方式连接，解除部件为设置在第一约束部件11或第二约束部件12上的撕拉环3，如图3所示。具体地，在制造预应力弹性支撑件时，先将弹性体2置于第二约束部件12上，第一约束部件11位于第二约束部件12上方，弹性体2置于第一约束部件11与第二约束部件12之间，通过压机压下第一约束部件11，使弹性体2压缩；当到达压缩的指定位置时；将第一约束部件11与第二约束部件12焊接，图中a处为焊缝；完成弹性体2的压缩及约束；在当预应力弹性支撑件使用时，待预应力弹性支撑件安装到位后，撕开第一约束体1或第二约束体1上的撕拉环3，从而使约束体1分离为两部分，解除对弹性体2的约束。其余特征与实施例1相同。
实施例3
在一个实施方式中，所述第一约束部件11和第二约束部件12分别为上套筒和下套筒，上套筒和下套筒直接通过螺纹连接，通过上筒体顶面和下套筒底面对置于约束体1内的弹性体2进行约束；即上套筒下端伸旋入下套筒内或者下套筒上端旋入上套筒内，两者通过螺纹连接。该螺纹同时作为解除部件，在预应力弹性支撑件使用时，使上套筒和下套筒相对旋转，从而将两者分离，解除对弹性体2的约束。在该实施方式中还可以在上套筒顶部和下套筒底部开设中心孔，以供连接部件穿过。其余特征与实施例1相同。
在一个实施方式中，所述第一约束部件11和第二约束部件12外壁设置有螺纹，螺纹套4同时套在第一约束部件11和第二约束部件12外，螺纹套4内壁设置有螺纹；螺纹套4同时作为约束体1连接的部件和解除部件，如图4所示；在制造预应力弹性支撑件时，先将弹性体2置于第二约束部件12上，螺纹套4位于第一约束部件11或第二约束部件12外，通过压机压下第一约束部件11，使弹性体2压缩；当到达压缩的指定位置时；拧转螺纹套4，使其同时套在第一约束部件11和第二约束部件12外，同时实现第一约束部件11与第二约束部件12的连接；当预应力弹性支撑件使用时，待预应力弹性支撑件安装到位后，拧转螺纹套4，使其退到第一约束部件11或第二约束部件12上，此时第一约束部件11和第二约束部件12可分离；从而解除对弹性体2的约束。其余特征与实施例1相同。
实施例4
在一个实施方式中，所述第一约束部件11和第二约束部件12通过螺栓5连接，具体参见图5所示，第一约束部件11和第二约束部件12可为上下两个压板，在其中一个压板中心设置螺孔，在另一个压板中心穿设螺栓5；螺栓5和螺孔配合将两个压板连接，弹性体2设置螺栓5外围，并约束于两个压板之间；本例中弹性体2为充有压缩气体的环形气囊；在其它实施方式中也可以是弹簧等；本例中，螺栓5和螺孔同时作为第一约束部件11与第二约束部件12的连接结构以及解除部件(或称拆分结构)。其余特征与实施例1相同。
在一个实施方式中，所述第一约束部件11和第二约束部件12为上套筒和下套筒，上套筒下端和下套筒下端对应设置有耳板，上套筒和下套筒通过耳板及穿设在耳板上的螺栓连接。
其中上述的螺栓连接、螺纹连接、螺纹套4连接均属于非破坏性的连接方式。
上述各实施方式中，所述弹性体2为固体弹性构件或者盛有流体弹性构件的封闭容器；在一个实施方式中，弹性体2可以是固体弹性物质构件和盛有流体弹性物质构件的封闭容器的集合体。
所述弹性体2的压缩变形量及其产生的反压缩抗力或高度值等物理特性是可以在对其压缩前预先设置的，而且这样的压缩变形量及其反压缩抗力的大小可以在压缩过程中或压缩结束后测得。如此，以便于在预制预应力弹性支撑件时，保证预应力弹性支撑件反压缩抗力或高度值等物理特性的一致性。
其中，预应力弹性支撑件可通过以下方式制成：将弹性体2置于约束体1内以后一并放置在压机上，然后压机的压头底平面接触弹性体2，通过压机相对于弹性体2底部位移使弹性体2产生压缩变形。通过如下方法使约束体1对被压缩的弹性体2进行约束：在压机的位移值或压力值达到设计的弹性体2压缩变形量或弹性体2反压缩抗力过程中，约束体1在压机压头位移期间产生变形并覆盖在邻近压机的压头的弹性体2表面上，或者，在压机的位移值或压力值达到设计的弹性体2压缩变形量或弹性体2反压缩抗力时，通过移动或旋转部分约束体1使整个约束体1成为紧固的一体，或者，在压机的位移值或压力值达到设计的弹性体2压缩变形量或弹性体2反压缩抗力时，旋动套装在约束体1或约束体2上的螺纹套并使其同时套装在约束体1和约束体2上，或者，在压机的位移值或压力值达到设计的弹性体2压缩变形量或弹性体2反压缩抗力时，装在约束体1或约束体2上的倒勾形卡扣插入约束体2或约束体1的卡扣孔内并锁住，使约束体1和约束体2形成一体，制成一个预应力弹性支撑件。
实施例5
基于上述实施方式，本例还提供一种防松连接结构，包括连接螺栓6以及待连接的第一连接件200和第二连接件300，所述第二连接件300具有螺纹孔，所述第一连接件200具有光孔，还包括上述任一实施方式的预应力弹性支撑件100，预应力弹性支撑件100设有供螺栓穿过的过孔，所述预应力弹性支撑件100套在所述连接螺栓6上，连接螺栓6穿过所述第一连接件200后伸入第二连接件300的螺纹孔内，连接螺栓6的头部将所述预应力弹性支撑件100压在所述第一连接件200上，当操作所述解除部件，解除所述约束体1对弹性体2的约束后，所述弹性体2的反压缩抗力作用于所述连接螺栓6的头部和第一连接件200上，如图6和图7所示，其中图6为未解除约束时的示意图；图7为撕开撕拉环3，解除对弹性体2的约束后的示意图，此时，弹性体2的反压缩抗力对连接螺栓6和第一连接件200进行压紧，防止连接螺栓6在第二连接件300内的螺纹配合松动，并且使第一连接件200与第二连接件300紧密接触。
在另一实施方式中，连接螺栓6依次穿过预应力弹性支撑件100、第二连接件300和第一连接件200后连接有螺母8，通过该结构实现紧固连接的防松，或者所述螺栓替换为双头螺柱7，双头螺柱7两端均连接有螺母8，如图8所示，第一连接件200和第二连接件300均为法兰盘，其中一个螺母8与第一连接件200之间，以及另一螺母8与第二连接件300之间分别设置一个预应力弹性支撑件100实现防松。
实施例6
基于上述预应力弹性支撑件100的实施方式，本例还提供一种减震支撑结构，包括第一支撑件500和第二支撑件400，还包括上述任一实施例所述的预应力弹性支撑件100，所述预应力弹性支撑件100安装在第一支撑件500与第二支撑件400之间，具体地，预应力弹性支撑件100支撑在第一支撑件500上，第二支撑件400压在预应力弹性支撑件100上，当操作所述解除部件，解除所述约束体1对弹性体2的约束后，所述弹性体2的反压缩抗力作用于所述第一支撑件500和第二支撑件400上，从而实现第一支撑件500和第二支撑件400之间的支撑和减震，参见图9和图10所示。
实施例7
基于上述预应力弹性支撑件100的实施方式，本例还提供一种具有多个预应力弹性支撑件的组合式减震支撑结构，包括第一支撑件和第二支撑件以及至少两个所述的预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件设置在第一支撑件与第二支撑件之间；其中，至少一个预应力弹性支撑件的弹性体为盛有流体弹性构件的封闭容器，至少一个预应力弹性支撑件的弹性体为固体弹性构件；其中弹性体为固体弹性构件的预应力弹性支撑件为第一支撑件和第二支撑件提供纵向支撑，弹性体为盛有流体弹性构件的封闭容器的预应力弹性支撑件在提供纵向支撑的同时还限制第一支撑件与第二支撑件之间的横向相对移动。
具体参见图11所示，组合式支撑结构包括上底板601和下底板602，以及设置于上底板601和下底板602之间的多个所述预应力弹性支撑件，其中，中心处的预应力弹性支撑件的弹性体为被约束的气囊604，外围或两侧的预应力弹性支撑件的弹性体为弹簧603。由弹簧603和气囊604作为弹性支承和减震部件，星形分布的被约束的压缩弹簧603作为主要承受重量的部件，星形中心处设置有一个被约束的气囊604，与气囊604对应的约束体上设置有一个v型槽口的气囊座607，对气囊604施加横向的限位。解除弹簧603组和气囊604的约束后，弹簧603组支承固定于其上的重物608的重量，气囊604通过限制上底板601来对重物608可能的横向移动产生了横向阻力，这样构成的一个集合体可以同时在横向和纵向产生支承、减震的效果；该结构可运用于临时性桥梁，阻止运动车辆在桥梁上运行时产生伴随桥梁的横向移动。
上述实施方式中，上底板601和下底板602作为多个所述预应力弹性支撑件共同的约束体，弹性体的约束和解除方式可以采用实施例1-4中任意一种形式，在另一实施方式中，上底板601和下底板602不构成预应力弹性支撑件的一部分，上底板601与多个所述预应力弹性支撑件的第一约束部件(即约束体上部)连接为一体，下底板602与多个所述预应力弹性支撑件的第二约束部件(即约束体下部)连接为一体；本例中，在上底板601和下底板602上分别设置有带外螺纹的约束套605，约束套605外套设有带内螺纹的锁紧环606；通过锁紧环606实现约束套605的连接或解锁。图中有剖视线的部分显示为解除约束时锁紧环606的位置；无剖视线的部分显示为未解除约束时锁紧环606的位置。
实施例8
如图12所示，预应力弹性支撑件在轨道扣件中的应用，主要用于将铁垫板703压紧在轨枕702上；而轨道扣件的扣压件和钢轨708安装在铁垫板703上，扣压件用于对钢轨的底部或者腰部等压紧。
本例中，轨道扣件包括锚固螺栓706、铁垫板703和弹性垫圈705，其中，铁垫板703支撑在轨枕701上，并开设有供锚固螺栓706穿过的孔，钢轨支撑在铁垫板703上，锚固螺栓706穿过弹性垫圈705和铁垫板703后，与轨枕701内的预埋套管702连接；弹性垫圈705抵在锚固螺栓706头部与铁垫板703上表面之间，其中弹性垫圈705为上述的预应力弹性支撑件，其弹性体可采用弹簧或者弹片等，解除部件采用螺纹套、撕拉环、螺栓等。
本例中是以e型弹条作为扣压件进行示例，弹条707通过轨距块708压在钢轨709的底部，其他实施方式中扣压件可以抵在钢轨709的腰部和轨头下颚部等。
其中，钢轨709与铁垫板703之间还可设置轨下垫板710，铁垫板703与轨枕701之间还可设置缓冲垫板711等，轨下垫板710和缓冲垫板711可采用橡胶。为保证扣件绝缘以及防止铁垫板703的横向移动，还可设置偏心式绝缘套704，偏心式绝缘套704位于锚固螺栓706与铁垫板703的孔内壁之间，弹性垫圈705上端抵在锚固螺栓706头部，下端压在偏心式绝缘套704上端。
传统的弹条扣件系统，当蛇行运动的列车运行在钢轨上时，车轮轮缘对钢轨轨头产生碾压、冲击和摩擦等作用，导致钢轨带动扣件系统出现轨头、偏转、起伏动荡、纵向及横向滑移等现象，其中，钢轨与扣件系统的纵向及横向移动对车轮跌落钢轨以及车轮与钢轨轨头的磨损产生重要影响。所以，确保扣件系统(特别是铁垫板)不出现纵向和横向的位移是十分重要的。为此，常规的扣件系统是通过弹簧垫圈在锚固螺栓旋入预埋套管的过程中的变形所产生的应力来保证。按照常规线路设计规范规定，每公里轨道线路的块式轨枕为1670块左右，由于在实际轨道线路施工中，无论采用铺轨机或扭力扳手或普通扳手来安装轨枕上钢轨左右两侧的锚固螺栓，每个锚固螺栓下的弹簧承受的应力都因为制造误差(材质、簧丝尺寸、成型方式、工模具精度、热处理工艺等)导致弹簧垫圈的硬度、耐疲劳性、弹簧高度等误差或安装水平差异带来弹簧垫圈内应力不同，使得每个轨枕的弹条扣件系统与轨枕的摩擦力不一致，进而每个轨枕的弹条扣件系统阻止钢轨位移或轨头偏转存在差异，这种差异带来了列车的不平稳性、增大了轮轨间磨损、减小了锚固螺栓紧固力、降低了弹条扣件系统寿命等轨道病害。为此，保证每个弹条扣件系统安装过程中锚固螺栓施加给弹簧垫圈正压力的一致性非常重要。
本实用新型的弹性垫圈在安装前已经具有了符合设计规范要求的预应力，而且每个弹性垫圈的弹性体预应力完全相同，安装时锚固螺栓不再对弹簧垫圈施加压力，只需弹性垫圈上下端分别与锚固螺栓头部和偏心式绝缘套(或者铁垫板)接触，通过弹性垫圈解除约束后的反弹力进行预紧，不再依靠人工调节锚固螺栓的压紧程度进行预紧。在从弹性垫圈上解除约束体的约束后，原为一个零件的约束体被分离成两个部分，即：上约束件和下约束件。分离后的约束体丧失了对弹性体的约束，进而使弹性体在预应力作用下对锚固螺栓和偏心式绝缘套施加了大小相等方向相反的作用力，而且轨道线路上所有的弹性体施加的这种作用力都是相同的并且都是等于设计规范要求的力值，这样，就避免或减轻了前述的因弹簧垫圈内应力不同所带来的问题。
本实用新型，预应力弹性支撑件100为预制的集成件，在使用前，将被压缩的弹性体2与约束体1装配在一起形成一个集成件，其中，约束体1对被压缩的弹性体2保持约束；使用时，将该预应力弹性支撑件100放在要装配的受压物体之间且保持预应力弹性支撑件100的顶面和底面分别与该两个受压物体接触；然后，通过施加外力操作解除部件，解除对弹性体2的约束，弹性体2固有的反压缩抗力以相互背离的方向分别作用在要装配的两个受压物体上，从而实现两个零件之间的防松或者支撑减震等。
由于预应力弹性支撑件100的弹性支承力在预制阶段是可以统一调整的，因此预应力弹性支撑件100能够达到弹性支承力的一致性，从而避免或减少了装配时弹力不一致的情况。并且，安装便捷，不再根据经验或应用精密装备来判断拧转的松紧程度，免除安装过程中产生的误差、显著地降低安装技术要求、装备费用和劳动强度；设计时不考虑摩擦功耗因素、减少现场安装和调试时间。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
1.一种预应力弹性支撑件，其特征在于：所述预应力弹性支撑件为预制件，用于零件之间的防松或支撑，包括：
弹性体，所述弹性体为能够被压缩变形的弹性元件，且在被压缩时产生反压缩抗力；
约束体，用于阻止弹性体的回复，并使弹性体保持在指定的压缩状态；
解除部件，用于解除约束体对弹性体的约束；
所述弹性体被预先压缩至指定状态，并由约束体保持在该指定状态，且当弹性体的约束被解除时，所述弹性体具有回复的运动趋势。
2.根据权利要求1所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述解除部件设置在约束体上或者设置在弹性体与约束体之间。
3.根据权利要求1所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述约束体位于弹性体的外侧，约束体为对弹性体周界全封闭或部分封闭的一个至多个构件，所述解除部件位于弹性体外侧或穿过所述弹性体。
4.根据权利要求1所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述约束体包括第一约束部件和第二约束部件，所述第一约束部件和第二约束部件通过可拆卸的方式连接或者不可拆卸的方式连接；所述第一约束部件和第二约束部件压在弹性体具有反压缩抗力的两侧或周界。
5.根据权利要求4所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述第一约束部件由第二约束部件通过折弯的方式形成；或者所述第一约部件与第二约束部件通过焊接、铆接、粘结、螺纹或螺栓连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述解除部件为设置在约束体上的拆分结构，当操作所述拆分结构时，该拆分结构使得约束体的一部分相对于约束体的另一部分产生位移或分离，以解除约束体对弹性体的约束。
7.根据权利要求6所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述拆分结构为破坏性的拆分或非破坏性的拆分。
8.根据权利要求4所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述解除部件为开设于约束体上的撕拉环，或者所述解除部件为连接于第一约束部件与第二约束部件之间的螺栓；或者所述解除部件为同时套设于第一约束部件与第二约束部件上的螺纹套；或者所述解除部件为连接于第一约束部件与第二约束部件之间的弹性卡扣。
9.根据权利要求1所述的预应力弹性支撑件，其特征在于：所述弹性体为固体弹性构件、盛有流体弹性构件的封闭容器或者所述弹性体为固体弹性物质构件和盛有流体弹性物质构件的封闭容器的集合体；所述弹性体的压缩变形量及其产生的反压缩抗力是可以在对其压缩前预先设置的，而且这样的压缩变形量及其反压缩抗力的大小可以在压缩过程中或压缩结束后测得。
10.一种防松连接结构，包括连接螺栓以及待连接的第一连接件和第二连接件，其特征在于：还包括权利要求1-9任意一项所述的预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件设有供连接螺栓穿过的过孔，所述预应力弹性支撑件套在所述连接螺栓上，所述连接螺栓穿过所述第二连接件后与第一连接件螺纹连接或者连接螺栓穿过所述第二连接件和第一连接件后连接有螺母，所述连接螺栓的头部将所述预应力弹性支撑件压在所述第二连接件上，当操作所述解除部件，解除所述约束体对弹性体的约束后，所述弹性体的反压缩抗力作用于所述连接螺栓的头部和第二连接件上。
11.一种减震支撑结构，包括第一支撑件和第二支撑件，其特征在于：还包括权利要求1-9任意一项所述的预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件安装在第一支撑件与第二支撑件之间，当操作所述解除部件，解除所述约束体对弹性体的约束后，所述弹性体的反压缩抗力作用于所述第一支撑件和第二支撑件上。
12.一种减震支撑结构，其特征在于：包括第一支撑件和第二支撑件以及至少两个权利要求1-9任意一项所述的预应力弹性支撑件，所述预应力弹性支撑件设置在第一支撑件与第二支撑件之间，所述第一支撑件和第二支撑件作为所有预应力弹性支撑件共同的约束体或者所述第一支撑件和第二支撑件均与所有预应力弹性支撑件的约束体固定连接；其中，至少一个预应力弹性支撑件的弹性体为盛有流体弹性构件的封闭容器，至少一个预应力弹性支撑件的弹性体为固体弹性构件；其中弹性体为固体弹性构件的预应力弹性支撑件为第一支撑件和第二支撑件提供纵向支撑，弹性体为盛有流体弹性构件的封闭容器的预应力弹性支撑件在提供纵向支撑的同时还限制第一支撑件与第二支撑件之间的横向相对移动。
13.一种轨道扣件，包括锚固螺栓、铁垫板和弹性垫圈，其特征在于：所述弹性垫圈为权利要求1-8任意一项所述的预应力弹性支撑件，所述锚固螺栓依次穿过弹性垫圈和铁垫板后与轨枕连接，所述弹性垫圈位于锚固螺栓的头部与铁垫板之间。
技术总结