無碴軌道扣件的製作方法
2023-06-06 17:29:31
專利名稱：無碴軌道扣件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種鋼軌扣件，特別是一種具有高絕緣性和高通用性的無碴(即無碎石道床)軌道鋼軌使用的無碴軌道扣件。
背景技術：
軌道扣件是鐵路軌道的一種常用部件，在技術上目前存在諸多問題。眾所周知，為適應軌道電路需要，兩軌間的阻抗即使在暴雨的不利情況下也要達到3Ω.km。而兩軌間的電阻為鋼軌扣件的絕緣部件和水膜的並聯電阻。鋼軌扣件的絕緣部件的阻值很高，通常為106-109Ω，而水膜電阻則較低，通常只有103-104Ω，因此，如何提高兩軌間的電阻，關鍵是提高水膜的電阻，而水膜的形態是與鋼軌扣件密切相關的。
另外，在橋上的無碴軌道與隧道內和路基上的無碴軌道有很大的不同，也導致對鋼軌扣件不同的技術要求。例如，當橋上鋪設焊接長鋼軌時，由於橋梁隨溫度的升高和降低而伸縮，橋跨結構和鋪設在其上的焊接長鋼軌將產生相互作用力，嚴重的會導致鋼軌折斷或橋梁支座和墩臺損壞。減少這一相互作用的最可行方法是降低扣件的縱向阻力，即降低扣件的扣壓力和鋼軌與軌下彈性墊板的摩擦係數。而在隧道內和路基上的無碴軌道，為使焊接長鋼軌折斷時斷縫儘可能小，則希望扣件的縱向阻力儘可能大。這樣往往造成橋上與隧道內和路基上扣件總體結構的不同。
此外，現有扣件大多採用更換備件調整軌距，不僅備件多，而且不能連續調整。
由於無碴軌道不能進行起道作業，鋼軌高低的調整隻能靠在軌下和鐵墊板下墊入調高墊板來進行，在以往的扣件中，當在軌下墊入調高墊板時，由於該墊板不能有效固定，在運營中經常竄出。
本設計人根據多年從事本領域工作的經驗和知識，為克服公知技術中存在的上述缺陷，經過艱苦的研發，終於開發出本實用新型的具有高絕緣性和高通用性的無碴軌道扣件。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種能克服上述缺陷的無碴軌道扣件，這種扣件具有高絕緣性和高通用性，不僅適用於隧道內和路基上的無碴軌道，也適用於橋上無碴軌道，調整軌距時不需要備件，且軌距可連續調整，並且在進行調高作業時軌下調高墊板不易竄出。
為此，本實用新型提供一種無碴軌道扣件，其中，所述扣件具有設置在鋼軌軌底下部設有第一墊板；在所述第一墊板下部設有一鐵墊板；在所述鐵墊板下部安裝有一絕緣緩衝墊板，所述的絕緣緩衝墊板的周邊設有肋牆，並在肋牆的四個角上留有缺口；在所述鋼軌軌底面扣合有絕緣塊，一彈條的一端扣壓在絕緣塊上，另一端扣壓在設置在鋼軌下部的鐵墊板上；所述扣件還包括固定鐵墊板的錨固螺栓和所述錨固螺栓貫穿其中的彈簧墊圈、絕緣套管、平墊塊。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述絕緣塊扣合在鋼軌軌底的側面及上表面。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，在所述鋼軌下可設置軌下調高墊板，在所述鐵墊板下可設置鐵墊板下調高墊板。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述軌下調高墊板設置在上述第一墊板與鐵墊板之間；所述鐵墊板下調高墊板設置在鐵墊板和絕緣緩衝墊板之間。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述絕緣緩衝墊板和調高墊板均為具有表面壓花的橡塑絕緣緩衝墊板和調高墊板。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述鐵墊板在垂直鋼軌長度方向的兩側設有長圓孔，在鐵墊板中部沿鋼軌縱向的兩端設有凸臺。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述彈條為一標準扣壓力彈條。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述第一墊板為第一橡膠墊板。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述第一墊板為複合墊板，該複合墊板由不鏽鋼板和第二橡膠墊板組成，不鏽鋼板通過硫化粘結設置在第二橡膠墊板的上表面。
如上所述的無碴軌道扣件，其中，所述彈條為一小扣壓力彈條，所述小扣壓力彈條呈W形，其外側具有分離的兩側肢，中間為相連接的中段，且所述兩側肢、中段呈弧拱形，所述彈條中段的最高點到彈條跟端的距離n小於該點到彈條兩側肢前端扣壓點的距離m，m與n的比值小於等於2，所述小扣壓力彈條的兩側肢長於彈條中段。
本實用新型的無碴軌道扣件與現有技術相比，具備的優點和特點是1、在本實用新型的無碴軌道扣件中，彈條通過固定在鐵墊板上的T型螺栓、螺母和平墊圈把鋼軌扣壓在鐵墊板上，鋼軌與彈條和鐵墊板肩部之間設有絕緣塊，鋼軌與鐵墊板之間設有絕緣電阻很大的軌下彈性墊板，使鋼軌與鐵墊板絕緣，從而具有比現有技術更高的絕緣性。
2、在本實用新型的無碴軌道扣件中，鐵墊板下的絕緣緩衝墊板的周邊設有肋牆，並在肋牆的四個角上留有缺口，當降暴雨時，雨水能夠順利地從缺口中流出，從而克服了公知技術中絕緣緩衝墊板內容納有大量的雨水並當雨水過多時從絕緣緩衝墊板的四周泛出的缺陷，大大減少了水膜的長度，從而顯著地提高了水膜電阻。
3、在本實用新型的無碴軌道扣件中，既可安裝常規扣壓力(扣壓力一般大於8kN)的彈條，也可安裝小扣壓力彈條(扣壓力一般在5kN以下)，軌下彈性墊板既可採用摩擦係數大的橡膠墊板，也可採用在橡膠墊板上粘貼不鏽鋼板構成摩擦係數小的複合墊板，當本扣件用於隧道內和路基上的無碴軌道時，配用常規扣壓力的彈條和橡膠墊板，而在橋上無碴軌道使用時，則可配用小扣壓力彈條和複合墊板，具有較高的通用性。
4、在本實用新型的無碴軌道扣件中，扣件屬無混凝土擋肩扣件，靠擰緊錨固螺栓來保持軌距。軌距調整靠移動開有供錨固螺栓穿過的長圓孔的鐵墊板進行，軌距可連續調整；鐵墊板設有凸臺，固定軌下調高墊板的位置，軌下調高墊板不易竄動。
5、在本實用新型的無碴軌道扣件中，小扣壓力彈條的扣壓力雖小，但彈條彈程較大，彈條組裝時螺母扭矩也較大，從而保證T型螺栓不易鬆弛；而且，由於小扣壓力彈條組裝後，彈條中段前端與絕緣塊接觸，因此增強了扣件抵抗鋼軌側傾的能力。
圖1是本實用新型的無碴軌道扣件第一實施例的組裝狀態示意圖，其中，左側視圖表示未設置調高墊板的狀態，右側視圖表示設置了調高墊板的狀態；圖2是本實用新型的無碴軌道扣件第二實施例的組裝狀態示意圖，其中，左側視圖表示未設置調高墊板的狀態，右側視圖表示設置了調高墊板的狀態；圖3是本實用新型無碴軌道扣件中小扣壓力彈條的俯視圖；圖4是圖3中沿A-A線的剖面圖；圖5是本實用新型無碴軌道扣件中複合墊板的俯視圖；圖6是圖5中沿B-B線的剖面圖；圖7是本實用新型無碴軌道扣件中鐵墊板的俯視圖；圖8是圖7中沿C-C線的剖面圖；圖9是本實用新型無碴軌道扣件中絕緣緩衝墊板的俯視圖；圖10是圖9中沿D-D線的剖面圖。
具體實施方式
為對實用新型的無碴軌道扣件的特徵、效果和所要達到的技術目的有更加清楚和全面的了解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。
實施例一如圖1所示為本實用新型無碴軌道扣件第一實施例的組裝狀態示意圖，其中，左側視圖表示未設置調高墊板的狀態，右側視圖表示設置了調高墊板的狀態。該實施例為將本實用新型的無碴軌道扣件用於隧道內和路基上的無碴軌道。本實用新型的無碴軌道扣件包括彈條4a，所述彈條4a在本實施例中為常規扣壓力彈條，如目前大量使用的A型、B型和II型彈條，通過T型螺栓1、螺母2和平墊圈3使彈條4a的一端扣壓在絕緣塊5上，另一端扣壓在設置於鋼軌下部的鐵墊板6上。所述絕緣塊5扣合在鋼軌軌底的側面及上表面。在鋼軌軌底的下面安裝有軌下彈性墊板，在本實施例中，該軌下彈性墊板為第一橡膠墊板8a。所述鐵墊板設置在所述第一橡膠墊板8a的下面，在鐵墊板6下安裝有絕緣緩衝墊板7，所述扣件還包括將鐵墊板6、絕緣緩衝墊板7固定在軌枕上的錨固螺栓9、彈簧墊圈10、絕緣套管12、平墊塊11。如圖1所示，當需要對鋼軌高度進行調整時，可在上述第一橡膠墊板8a與鐵墊板6之間設置軌下調高墊板13，在鐵墊板6和絕緣緩衝墊板7之間設置鐵墊板下調高墊板14。
由圖9和圖10可見，絕緣緩衝墊板7的周邊設有肋牆7a，並在肋牆的四個角上留有缺口7b。當降雨時，雨水可順利地從缺口7b流出而不會大量的積聚在絕緣緩衝墊板7內並從其四周泛出，從而減少了水膜的長度，即提高了水膜的電阻。
所述絕緣緩衝墊板7和調高墊板14均設有表面壓花。所述鐵墊板6在垂直鋼軌長度方向的兩側設有長圓孔6a，沿鋼軌縱向的兩側端設有凸臺6c。由圖7和圖8可見鐵墊板6兩側供錨固螺栓9穿過的兩個長圓孔6a設置在與鋼軌橫向正交的同一軸線上，目的是為在調整軌距時鐵墊板橫向移動留有足夠的空間。上述一對凸臺6c沿鋼軌縱向相對設置在所述長圓孔6a的兩側。如圖7、8所示，所述鐵墊板6的中部，沿鋼軌縱向相對設有一對墊板擋肩6b，用於固定軌下調高墊板13，防止其縱向竄動，所述墊板擋肩6b可沿鋼軌縱向設置在鐵墊板6的內側邊，也可設置在外側邊。
本實用新型的扣件屬於無混凝土擋肩扣件，靠擰緊錨固螺栓來保持軌距，由鋼軌傳來的橫向力大部分靠絕緣緩衝墊板7與軌下基礎表面的摩擦力平衡，其中只有少部分通過摩擦傳給錨固螺栓9；其絕緣緩衝墊板7和鐵墊板6下部的調高墊板14均為有表面壓花的橡塑製品，可保證該兩部件有足夠的剛度和摩擦係數，從而確保錨固螺栓不易鬆弛並減少作用於其上的橫向力。
實施例二圖2為本實用新型鋼軌扣件第二實施例的組裝狀態示意圖，其中，左側視圖表示未設置調高墊板的狀態，右側視圖表示設置了調高墊板的狀態。在該實施例中，本實用新型鋼軌扣件用在橋上無碴軌道上。在圖2中，用小扣壓力彈條4b代替圖1中的常規扣壓力彈條4a，在鋼軌軌底的下面安裝的軌下彈性墊板，在本實施例中為複合墊板8b，用其代替第一橡膠墊板8a，見圖5、6，該複合墊板8b由不鏽鋼板8b-a和第二橡膠墊板8b-b組成，不鏽鋼板8b-a通過硫化粘結於第二橡膠墊板8b-b的上表面，且所述的複合墊板8b的摩擦係數小於第一橡膠墊板8a的摩擦係數。
所述扣件的其他組成部件與圖1中的部件相同。
圖3和圖4為小扣壓力彈條4b的結構和形狀示意圖，該彈條4b呈近似的W形，其外側具有分離的兩側肢4b-c，中間為相連接的中段4b-b，在組裝時通過緊固T型螺栓將彈條中段4b-b和兩側肢4b-c均扣壓在絕緣塊5上(但在彈條未緊固時彈條中段前端e點並不接觸絕緣塊5)。這樣可防止鋼軌產生過大的側傾。由於彈條4b的跟端到T型螺栓的軸線O-O、即彈條中段4b-b的最高點的距離n遠小於兩側肢前端到T型螺栓軸線O-O、即彈條中段4b-b的距離m(m與n的比值小於等於2)，由T型螺栓1緊固力產生的彈條4b側肢前端扣壓鋼軌的力僅約為T型螺栓緊固力的1/3。在同樣T型螺栓緊固力的情況下，本實施例中彈條扣壓力約為常規彈條的2/3。從圖4可見，在自由狀態彈條4b的兩側肢4b-c明顯長於中段4b-b。彈條兩側肢前端與中段前端存在高差h，在彈條4b在緊固過程中，其中段前端不斷降低，直至扣壓絕緣塊為止。
由圖6可見，複合墊板8b中不鏽鋼板8b-a通過硫化粘結於橡膠墊板8b-b的上表面。由於不鏽鋼板8b-a與鋼軌的摩擦係數為0.20～0.25，因此複合墊板8b的摩擦係數比第一橡膠墊板8a與鋼軌的摩擦係數低得多，加上前述的彈條4b扣壓力小，因而扣件阻力大大降低。
當然，所述彈條為小扣壓力彈條4b時，也可以使用實施例一中的第一橡膠墊板8a；當所述彈條為常規彈條4a時，也可以使用實施例二中的複合墊板8b。
惟以上所述者，僅為本實用新型的具體實施例，當不能以此限定本實用新型實施的範圍，即大凡依本實用新型專利申請內容所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本實用新型權利要求書涵蓋的範圍內。
權利要求1.一種無碴軌道扣件，其特徵在於所述扣件具有設置在鋼軌軌底下部設有第一墊板；在所述第一墊板下部設有一鐵墊板；在所述鐵墊板下部安裝有一絕緣緩衝墊板，所述的絕緣緩衝墊板的周邊設有肋牆，並在肋牆的四個角上留有缺口；在所述鋼軌軌底面扣合有絕緣塊，一彈條的一端扣壓在絕緣塊上，另一端扣壓在設置在鋼軌下部的鐵墊板上；所述扣件還包括固定鐵墊板的錨固螺栓和所述錨固螺栓貫穿其中的彈簧墊圈、絕緣套管、平墊塊。
2.如權利要求1所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述絕緣塊扣合在鋼軌軌底的側面及上表面。
3.如權利要求1所述的無碴軌道扣件，其特徵在於在所述鋼軌下可設置軌下調高墊板，在所述鐵墊板下可設置鐵墊板下調高墊板。
4.如權利要求3所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述軌下調高墊板設置在上述第一墊板與鐵墊板之間；所述鐵墊板下調高墊板設置在鐵墊板和絕緣緩衝墊板之間。
5.如權利要求3或4所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述絕緣緩衝墊板和調高墊板均為具有表面壓花的橡塑絕緣緩衝墊板和調高墊板。
6.如權利要求1所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述鐵墊板在垂直鋼軌長度方向的兩側設有長圓孔，在鐵墊板中部沿鋼軌縱向的兩端設有凸臺。
7.如權利要求1或2或3或4或6所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述彈條為一標準扣壓力彈條。
8.如權利要求1至4任一項所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述第一墊板為第一橡膠墊板。
9.如權利要求1至4任一項所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述第一墊板為複合墊板，該複合墊板由不鏽鋼板和第二橡膠墊板組成，不鏽鋼板通過硫化粘結設置在第二橡膠墊板的上表面。
10.如權利要求1或2或3或4或6所述的無碴軌道扣件，其特徵在於所述彈條為一小扣壓力彈條，所述小扣壓力彈條呈W形，其外側具有分離的兩側肢，中間為相連接的中段，且所述兩側肢、中段呈弧拱形，所述彈條中段的最高點到彈條跟端的距離n小於該點到彈條兩側肢前端扣壓點的距離m，m與n的比值小於等於2，所述小扣壓力彈條的兩側肢長於彈條中段。
專利摘要一種無碴軌道扣件，其中，所述扣件具有設置在鋼軌軌底下部設有第一墊板；在所述第一墊板下部設有一鐵墊板；在所述鐵墊板下部安裝有一絕緣緩衝墊板，所述的絕緣緩衝墊板的周邊設有肋牆，並在肋牆的四個角上留有缺口；在所述鋼軌軌底面扣合有絕緣塊，一彈條的一端扣壓在絕緣塊上，另一端扣壓在設置在鋼軌下部的鐵墊板上；所述扣件還包括固定鐵墊板的錨固螺栓和所述錨固螺栓貫穿其中的彈簧墊圈、絕緣套管、平墊塊。本實用新型克服了公知技術的缺陷，大大減少了水膜的長度，顯著地提高了水膜電阻；鐵墊板設有凸臺，固定軌下調高墊板的位置，軌下調高墊板不易竄動；增強了扣件抵抗鋼軌側傾的能力；可連續調整軌距，具有較高的通用性。
文檔編號E01B9/38GK2885923SQ20062000461
公開日2007年4月4日 申請日期2006年3月22日 優先權日2006年3月22日
發明者肖俊恆, 趙汝康, 方杭偉 申請人:鐵道科學研究院鐵道建築研究所