CN101413232A - 一种楔式安装的浮轨减振降噪扣件设计方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种楔式安装的浮轨减振降噪扣件设计方法及装置，装置由高分子弹性件(2)、倒V形支架(3)、楔块(4)、底板(5)、调距扣板(6)、防撞垫板(7)、螺栓(8)、调高垫板(10)、耦合垫板(11)构成。高分子弹性件端面弧度与钢轨侧面弧度吻合，另一端面安装倒V形支架，由底板凹槽的楔块将其固定。楔块与底板的接触面为齿纹面，与底板和倒V形支架的接触面为斜(楔)面，使钢轨轨底处于悬浮态，整个钢轨在倒V形支架的支撑下做弹性运动。设有绝缘防撞垫板，限制钢轨的竖向位移。底板两端设有跑道型钉孔，通过调整调距扣板与底板钉孔处的安装间距调整轨距。根据调高需要在底板下设置数块调高垫板、耦合垫板，由螺栓固定在轨下基础。
Description
技术领域
本发明属于轨道减振降噪技术领域，尤其是适用于城市地铁、轻轨、城际铁路及高速铁路交通等新线铺设或旧线改造的一种楔式安装的浮轨减振降噪扣件设计方法及装置。
背景技术
近几年，我国地铁、轻轨等城市轨道交通系统发展迅速，有效缓解了城市交通的紧张局面，但如何治理轨道交通运行过程中产生的振动、噪声污染也成为亟待解决的问题。应用减振降噪扣件是一种有效的治理手段。当前采用的扣件系统基本结构都是在钢轨下面设置一层或多层低刚度弹性垫板，上部通过弹条扣压轨脚、下部通过道钉系统等实现联结。这种扣件系统存在一些缺点：
1)弹条扣压轨脚的连接方式较容易实现，但这种扣压方式导致钢轨受力部位(轨头)与被约束部位(轨脚)间有较大的扭转力臂，增大了钢轨横向振幅，影响行车的安全性；
2)金属弹条(或弹片)的使用，增加了扣件系统工作时需发生弹性变形的零部件数量，加大了系统不可靠性；
3)轨下设置弹性垫板的形式增大了钢轨的安装高度，对地下线、隧道等需控制建筑高度的线路施工提出了更高要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种楔式安装的浮轨减振降噪扣件设计方法及装置，该设计方法及所产生的装置通过约束轨腰部位而不是约束轨脚部位来控制钢轨动态变形，可以大大降低装置所受到的扭转力距，可有效隔离轮轨振动向轨下基础传播，确保了行车安全性，并且装置中无金属弹条(或弹片)元件，减少了动变形元件的数量，提高了系统可靠性，具有安装高度低、重量轻，可广泛应用于地下线、隧道、高架桥等线路。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件设计方法是在钢轨轨腰两侧对称设置有高分子弹性件，其端面弧度与钢轨侧面弧度相吻合，另一端面设有数个插口以便安装在倒V形支架上，并通过倒V形支架将钢轨托起，倒V形支架底部坐落在底板凸台上的导槽中，并通过插入底板凹槽的楔块将其固定，楔块与底板的接触面为齿纹面，楔块与底板以及倒V形支架的接触面为斜(楔)面，在该斜(楔)面处的底板两侧面也呈同向斜面，楔块的齿纹面倚靠底板，斜(楔)面抵住倒V型支架，并使倒V型支架固定，并使钢轨轨底处于悬浮状态，整个钢轨在倒V形支架的支撑下在高分子弹性件上做弹性运动；底板中间设置有绝缘防撞垫板，一般情况下防撞垫板不与钢轨接触，只有当重载车辆运行或突发冲击载荷时才与钢轨接触，可有效限制钢轨的竖向位移，以确保行车安全性；底板两端设有跑道形钉孔，钉孔表面带有齿纹，钉孔上端设置调距扣板，调距扣板与钉孔上表面处的接触面也为齿纹面，可通过调整调距扣板与底板钉孔处的相对安装间距来调整轨距；根据调高需要可在底板下端设置一块或数块调高垫板，调高垫板下设置起绝缘和耦合作用的耦合垫板，再通过螺栓将底板、调高垫板、耦合垫板一同固定在轨下基础。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置是由高分子弹性件、倒V形支架、楔块、底板、调距扣板、防撞垫板、螺栓、调高垫板、耦合垫板共同构成，其中高分子弹性件的一端面弧度与钢轨侧面弧度相吻合，另一端面设有数个插口可安装在倒V形支架上，倒V形支架底部坐落在底板凸台上的导槽中并通过楔块将其固定，楔块与底板的接触面为齿纹面，楔块与底板以及倒V形支架的接触面为斜(楔)面，楔块的齿纹面倚靠底板，斜(楔)面抵住倒V型支架并将其固定使钢轨处于悬浮态；底板中间设置有绝缘防撞垫板，底板两端设有跑道形钉孔，钉孔表面带有齿纹，钉孔上端设置调距扣板，调距扣板与钉孔上表面处的接触面也为齿纹面，可通过调整调距扣板与底板钉孔处的相对安装间距来调整轨距；在底板下端设置一块或数块调高垫板，调高垫板下设置绝缘耦合垫板，再通过螺栓将底板、调高垫板、耦合垫板一同固定在轨下基础。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其高分子弹性件的材料是硫化橡胶，或是塑料，或是橡塑共混物，其内部可埋伏有一块或数块谐振质量块。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其高分子弹性件与钢轨接触面可设计成条形、圆柱形，这些形状呈锥形凸起，或呈凹陷。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其高分子弹性件安装在倒V形支架上的方式除插接外还可以通过硫化粘接在一起，或是通过胶粘接在一起。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其对称布置的倒V型支架可制作成单体件与底板固定安装，或一端活动其另一端或与底板连为一体安装，或直接预埋于轨下基础安装。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其底板凸台上导槽可为T型、V型、矩形各种型式。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其防撞垫板与底板之间可以是硫化粘接，或是胶粘接，或是不粘接。
所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其防撞垫板、调高垫板、耦合垫板的材料可是橡胶，或塑料，或尼龙等单一高分子弹性材料，或是其共混物。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、通过约束轨腰部位而不是约束轨脚部位来控制钢轨动态变形，大大降低了扣件系统受到的扭转力距，从而更好地控制钢轨动态变形，确保行车安全；而对钢轨动态变形的更好控制，使得扣件装置整体刚度可以被设计得更低，减振降噪性能大大提高。
2、采用倒V形支架结构约束钢轨轨腰，不需要采用金属弹条(或弹片)元件来锁紧钢轨轨脚，减少了动变形元件的数量，提高了装置可靠性，大大降低了扣件装置安装高度，尤其适用于地下线路、隧道等。
3、本发明结构简单、重量轻，安装、维护方便，通用性强，可广泛应用于轨道交通减振降噪工程。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图1中：1—钢轨；2—高分子弹性件；3—倒V形支架；4—楔块；4a—齿纹面；4b—斜(楔)面；5—底板；6—调距扣板；7—防撞垫板；8—螺栓；9—轨下基础；10—调高垫板；11—耦合垫板。
具体实施方式
本发明楔式安装的浮轨减振降噪扣件设计方法是在钢轨轨腰两侧对称设置有高分子弹性件，其端面弧度与钢轨侧面弧度相吻合，另一端面设有数个插口以便安装在倒V形支架上，并通过倒V形支架将钢轨托起，倒V形支架底部坐落在底板凸台上的导槽中，并通过插入底板凹槽的楔块将其固定，楔块与底板的接触面为齿纹面，楔块与底板以及倒V形支架的接触面为斜(楔)面，在该斜(楔)面处的底板两侧面也呈同向斜面，楔块的齿纹面倚靠底板，斜(楔)面抵住倒V型支架，并使倒V型支架固定，并使钢轨轨底处于悬浮状态，整个钢轨在倒V形支架的支撑下在高分子弹性件上做弹性运动；底板中间设置有绝缘防撞垫板，一般情况下防撞垫板不与钢轨接触，只有当重载车辆运行或突发冲击载荷时才与钢轨接触，可有效限制钢轨的竖向位移，以确保行车安全性；底板两端设有跑道形钉孔，钉孔表面带有齿纹，钉孔上端设置调距扣板，调距扣板与钉孔上表面处的接触面也为齿纹面，可通过调整调距扣板与底板钉孔处的相对安装间距来调整轨距；根据调高需要可在底板下端设置一块或数块调高垫板，调高垫板下设置起绝缘和耦合作用的耦合垫板，再通过螺栓将底板、调高垫板、耦合垫板一同固定在轨下基础。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置是由高分子弹性件(2)、倒V形支架(3)、楔块(4)、底板(5)、调距扣板(6)、防撞垫板(7)、螺栓(8)、调高垫板(10)、耦合垫板(11)共同构成，其中高分子弹性件(2)的一端面弧度与钢轨(1)侧面弧度相吻合，另一端面设有数个插口可安装在倒V形支架(3)上，倒V形支架(3)底部坐落在底板(5)凸台上的导槽中并通过楔块(4)将其固定，楔块(4)与底板(5)的接触面为齿纹面(4a)，楔块(4)与底板(5)以及倒V形支架(3)的接触面为斜(楔)面(4b)，楔块的齿纹面(4a)倚靠底板(5)，斜(楔)面(4b)抵住倒V型支架并将其固定使钢轨(1)处于悬浮态；底板(5)中间设置有绝缘防撞垫板(7)，底板(5)两端设有跑道形钉孔，钉孔表面带有齿纹，钉孔上端设置调距扣板(6)，调距扣板(6)与钉孔上表面处的接触面也为齿纹面，可通过调整调距扣板(6)与底板(5)钉孔处的相对安装间距来调整轨距；在底板(5)下端设置一块或数块调高垫板(10)，调高垫板(10)下设置绝缘耦合垫板(11)，再通过螺栓(6)将底板(5)、调高垫板(10)、耦合垫板(11)一同固定在轨下基础(9)。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其高分子弹性件(2)的材料是硫化橡胶，或是塑料，或是橡塑共混物，其内部可埋伏有一块或数块谐振质量块。它能进一步增加本发明的减振降噪性能。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其高分子弹性件(2)与钢轨(1)接触面可设计成条形、圆柱形，这些形状呈锥形凸起状，或呈凹陷状。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其高分子弹性件(2)安装在倒V形支架(3)上的方式除插接外还可以通过硫化粘接在一起，或是通过胶粘接在一起。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其对称布置的倒V型支架(3)可制作成单体件与底板(5)固定安装，或一端活动其另一端或与底板连为一体安装，或直接预埋于轨下基础(9)安装。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其底板(5)凸台上导槽可为T型、V型、矩形等各种型式。未经楔块(4)锁定时，倒V型支架(3)可在导槽中沿钢轨(1)垂向自由滑动。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其防撞垫板(7)与底板(5)之间可以是硫化粘接，或是胶粘接，或是不粘接。
本发明的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其防撞垫板(7)、调高垫板(10)、耦合垫板(11)的材料可是橡胶，或塑料，或尼龙等单一高分子弹性材料，或是其共混物。
倒V形支架锁紧钢轨轨腰部位，控制钢轨在高分子弹性件做弹性运动。
楔块不仅具有锁定倒V形支架的作用，通过调整两楔块斜(楔)面插入底板凹槽的深度还可以调节轨距，使扣件系统轨距调整能力进一步提高。
相对于约束轨脚的设计，约束轨腰的设计距受力点轨头的力臂更短，扣件装置受到的的扭转力矩大大降低，有效提高了行车安全性。
整个装置不采用金属弹条或弹片，正常工作时，运动部件只有钢轨和高分子弹性元件，有效降低了系统动变形元件的数量，提高了系统可靠性。
Claims (9)
1、一种楔式安装的浮轨减振降噪扣件设计方法，其特征在于：在钢轨轨腰两侧对称设置有高分子弹性件，其端面弧度与钢轨侧面弧度相吻合，另一端面设有数个插口以便安装在倒V形支架上，并通过倒V形支架将钢轨托起，倒V形支架底部坐落在底板凸台上的导槽中，并通过插入底板凹槽的楔块将其固定，楔块与底板的接触面为齿纹面，楔块与底板以及倒V形支架的接触面为斜(楔)面，在该斜(楔)面处的底板两侧面也呈同向斜面，楔块的齿纹面倚靠底板，斜(楔)面抵住倒V型支架，并使倒V型支架固定，并使钢轨轨底处于悬浮状态，整个钢轨在倒V形支架的支撑下在高分子弹性件上做弹性运动；底板中间设置有绝缘防撞垫板，一般情况下防撞垫板不与钢轨接触，只有当重载车辆运行或突发冲击载荷时才与钢轨接触，可有效限制钢轨的竖向位移，以确保行车安全性；底板两端设有跑道形钉孔，钉孔表面带有齿纹，钉孔上端设置调距扣板，调距扣板与钉孔上表面处的接触面也为齿纹面，可通过调整调距扣板与底板钉孔处的相对安装间距来调整轨距；根据调高需要可在底板下端设置一块或数块调高垫板，调高垫板下设置起绝缘和耦合作用的耦合垫板，再通过螺栓将底板、调高垫板、耦合垫板一同固定在轨下基础。
2、一种楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：该装置是由高分子弹性件(2)、倒V形支架(3)、楔块(4)、底板(5)、调距扣板(6)、防撞垫板(7)、螺栓(8)、调高垫板(10)、耦合垫板(11)共同构成，其中高分子弹性件(2)的一端面弧度与钢轨(1)侧面弧度相吻合，另一端面设有数个插口可安装在倒V形支架(3)上，倒V形支架(3)底部坐落在底板(5)凸台上的导槽中并通过楔块(4)将其固定，楔块(4)与底板(5)的接触面为齿纹面(4a)，楔块(4)与底板(5)以及倒V形支架(3)的接触面为斜(楔)面(4b)，楔块的齿纹面(4a)倚靠底板(5)，斜(楔)面(4b)抵住倒V型支架并将其固定使钢轨(1)处于悬浮态；底板(5)中间设置有绝缘防撞垫板(7)，底板(5)两端设有跑道形钉孔，钉孔表面带有齿纹，钉孔上端设置调距扣板(6)，调距扣板(6)与钉孔上表面处的接触面也为齿纹面，可通过调整调距扣板(6)与底板(5)钉孔处的相对安装间距来调整轨距；在底板(5)下端设置一块或数块调高垫板(10)，调高垫板(10)下设置绝缘耦合垫板(11)，再通过螺栓(6)将底板(5)、调高垫板(10)、耦合垫板(11)一同固定在轨下基础(9)。
3、根据权利要求2所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：高分子弹性件(2)的材料是硫化橡胶，或是塑料，或是橡塑共混物，其内部可埋伏有一块或数块谐振质量块。
4、根据权利要求2所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：高分子弹性件(2)与钢轨(1)接触面可设计成条形、圆柱形，这些形状呈锥形凸起状，或呈凹陷状。
5、根据权利要求2所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：高分子弹性件(2)安装在倒V形支架(3)上的方式除插接外还可以通过硫化粘接在一起，或是通过胶粘接在一起。
6、根据权利要求2所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：其对称布置的倒V型支架(3)可制作成单体件与底板(5)固定安装，或一端活动其另一端或与底板连为一体安装，或直接预埋于轨下基础(9)安装。
7、根据权利要求2所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：其底板(5)凸台上导槽可为T型、V型、矩形各种型式。
8、根据权利要求2所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：其防撞垫板(7)与底板(5)之间可以是硫化粘接，或是胶粘接，或是不粘接。
9、根据权利要求2所述的楔式安装的浮轨减振降噪扣件装置，其特征在于：其防撞垫板(7)、调高垫板(10)、耦合垫板(11)的材料可是橡胶，或塑料，或尼龙等单一高分子弹性材料，或是其共混物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LUOYANG SHUANGRUI RUBBER AND PLASTIC SCIENCE CO., Free format text: FORMER OWNER: CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY CO., LTD. LUOYANG BRANCH CO.,LTD. Effective date: 20090821 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20090821 Address after: Address 40, Binhe Road, hi tech Development Zone, Henan, Luoyang: 471039 Applicant after: Luoyang Shuangrui Rubber & Plastic Technology Co., Ltd. Address before: 21, Xiyuan Road, Jianxi District, Henan City, Luoyang Province, China: 471039 Applicant before: China Shipbuilding Industry Corp. Luoyang Branch |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090422 |