CN102918205A - 用于把轨道固定在空心轨枕上的钩头道钉 - Google Patents
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Abstract
一种用于把轨道固定在空心轨枕(12)上，特别是钢轨枕上用的钩头道钉(40)，其包括由铸造金属形成的接合件(18)，该接合件包括钩形插入段(20)和支撑段(21)，该支撑段形成有用来接纳螺纹件(24)的容纳部(22)，其中螺纹件(24)具有螺栓(30)以及安装接头(26)，该安装接头(26)是这样确定尺寸的，即，该安装接头能够形状配合地插入支撑段(21)的容纳部(22)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于把轨道固定在空心轨枕上，特别是在钢轨枕上的钩头道钉，以及涉及应用这种钩头道钉的轨道固定系统。
背景技术
常用的铁路轨枕既可以由实心材料，例如，木材或混凝土组成，但也可以设计成空心轨枕。应用空心轨枕时，把钢轨固定在轨枕上往往直接用螺栓把固定件拧紧在空心材料中，而在混凝土轨枕上则将套管浇注入混凝土材料中，然后在把钢轨固定系统的适当固定螺栓拧入其中。
这样的技术不能用在在空心轨枕上。这种轨枕的壁厚不足以可靠固定钢轨固定系统用的固定件，以此可以使所要求的力传递到空心轨枕中。因此已知，在空心轨枕上使用钩头道钉，它具有钩形附件，它可以通过通孔引入空心轨枕，并且当钩头道钉在钢轨固定系统中处于正确安装位置时，该钩形附件形状配合地锁定在空心轨枕中。现有技术的钩头道钉是铸造而成的。由于结构形态，螺栓的钩形下部可以没有问题承受高的侧向力，特别是在重型负荷下。然而，对于传统铸造而成的钩头道钉的整个强度，起限制作用的是螺纹部分，由于在整个钢轨固定系统中的几何原因，螺纹部分只能具有一个预先给定的最大尺寸。但由于热成型的钩头道钉良好的材料性能，通常还在使用这种钩头道钉，尽管可传递的最大力受到该材料性能和尺寸约束的限制。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种以低廉成本制造的能够承受较大负载的轨道固定用钩头道钉。
这个任务用带有权利要求1的特征的钩头道钉解决。应用按照本发明的钩头道钉的轨道固定系统是由权利要求8的特征来描述的。
按照本发明，用于把轨道固定在空心轨枕上特别是钢轨枕上的钩头道钉包括由铸造金属制成的接合件，该接合件包括钩形插入段和支撑段，该支撑段形成有用于接纳螺纹件的容纳部。该螺纹件有螺栓和安装接头，其中该安装接头的尺寸这样确定，即，该安装接头可以形状配合地插入支撑段的容纳部。
因此，按照本发明的钩头道钉由两部分制造而成。这时，通过该螺纹件的安装接头形状配合地插入该接合件的容纳部中，该接合件与该螺纹件连接。这样，接合件和螺纹件可以用彼此不同的材料来制造，一方面在总成本方面，另一方面在可以承受的负载方面进行优化。这样，按照本发明，由于钩形插入段成型复杂，因此接合件用铸造金属制成是有利的，特别是接合件能够基于结构形态毫无问题地承受巨大的侧向力，尤其是在重负荷下出现的侧向力。反之，螺纹件优选由钢制成，这具有这样的优点，螺纹件(其螺栓尺寸处于常见范围内)可以承受非常高的负载，从而本发明钩头道钉与在现有技术中已知的由金属铸造而成的钩头道钉相比，可以承受明显更高的侧向力。
本发明轨道固定系统包括至少一个带有通孔的空心轨枕和本发明的钩头道钉，该钩头道钉以其钩形插入段接合在至少一个空心轨枕的通孔中。另外，该轨道固定系统还具有角引导板(钩头道钉的相应螺栓贯穿该角引导板)以及弹条(其相应地用固定件固定在螺栓上)。
其他权利要求给出了有利实施方式。
按照本发明的一个优选实施例，螺纹件用钢制成。如上所述，这样可以使常见尺寸的螺栓承受大负载。但是，作为替代方案，还可以设想以低廉成本可供使用的与铸造金属相比具有更高强度值的其他材料。
钩形接合件优选由灰口铸铁或球墨铸铁制成。
接合件的容纳部优选这样设置，使得螺纹件的安装接头可以通过在垂直于螺栓纵轴线的平面中的侧向运动而被插入容纳部中。在相应的钢轨枕水平布置时，这意味着螺纹件的安装接头可以通过水平推移运动而被插入接合件的容纳部中。简单的水平平移运动一方面便于进行，但是还提供这样的优点，即，当轨道固定处于安装状态时，安装接头相对于容纳部在竖直方向上被向上拉，这样除了形状配合以外，在安装姿态下的安装接头上侧与容纳部的与此相应地成型的内上壁段之间还形成摩擦配合连接。这样的摩擦配合连接具有这样的附加优点，即自动地抑制了在安装接头和容纳部之间水平方向上的相对运动，并因此防止了接合件与螺纹件之间连接的自动松开。
按照本发明的一个优选实施例，接合件的钩形插入段具有锁定凸起，该锁定凸起具有一个止挡面，该止挡面基本上在另一个平面中以垂直于螺栓纵轴线的方式取向。这样的锁定凸起可以在按规定使钩形插入段插入轨枕中适当确定尺寸的穿透的孔之后，抵住与通孔相邻的、从空心轨枕内腔观察的上壁，并因此更可靠地防止插入段从空心轨枕的通孔意外脱出。这时，锁定凸起所选择的形状有助于插入段通过通孔插入空心轨枕的内腔，而符合愿望地通过止挡面禁止相反的路经。
该锁定凸起优选形成在基本呈弧形的插入段的外半径上。这样，在空心轨枕通孔的两侧大体径向相对地出现了在插入段和空心轨枕壁部之间的接触面，它除改善把力引入空心轨枕材料外，尤其表现为防止插入段从空心轨枕意外滑出的最为有效的位置。
按照本发明的一个优选实施例，该钩头道钉额外具有一个塑料盖，该塑料盖在支撑段以及安排在容纳部中的安装接头上方延伸，并具有螺栓用的通孔。这样的塑料盖有多个优点。一方面它用于电绝缘，这在金属空心轨枕应用方面具有巨大的重要性。另一个优点在于，防止或者至少使水难以进入空心轨枕。但是，塑料盖的基本优点是防止螺纹件滑出，特别是在钩头道钉的未加载状态下，防止安装接头从容纳部滑出。为此目的塑料盖具有螺栓用的通孔，但它不会使得螺纹件和接合件之间出现值得一提的移动，并因此可以防止螺纹件从接合件松脱。
附图说明
现将参照附图更详细地描述本发明，附图中：
图1一般地表示应用钩头道钉的轨道固定；
图2表示按照本发明的钩头道钉的螺纹件；
图3表示按照本发明的钩头道钉的接合件；
图4表示按照本发明的钩头道钉的侧视图；
图5表示按照本发明的钩头道钉的侧视图；
图6表示按照本发明的钩头道钉的顶视图；
图7表示在图4所示的钩头道钉，其额外带有塑料盖；
图8和图9以俯视图和仰视图示出图7所示的钩头道钉与塑料盖的布置结构。
具体实施方式
以下附图中，同样的元件用同样的附图标记来表示。
图1表示应用钩头道钉的轨道固定系统，其中在图1的图平面中左边表示轨道固定处于安装位置，而在图1的图平面中右边显示的轨道固定处于预安装状态。
图1只表示空心轨枕12的与此相关的上壁部，该空心轨枕具有通孔13，其用来接纳钩头道钉40的接合件20。铁轨22通过用塑料制成的弹性的轨下垫板9放置在轨枕12上，并通过引导板10和11在侧面固定。引导板由塑料制成，目的在于提供足够的电绝缘。在引导板中设有开孔，以便让钩头道钉40的螺栓通过，固定螺母8拧紧在该螺栓上，以固定弹条4，需要时可在中间设置套接在螺栓上的塑料材质绝缘衬套6，需要时可以朝向固定螺母8以及朝向弹条4给该绝缘衬套辅以附加的钢垫圈5和7。图1中引导板和弹条的形状只应理解为示例，它们同样可以具有其他彼此协调的几何形状。重要的是下述原理：钩头道钉具有接合部20，该接合部20贯穿通孔13并进入空心轨枕的空腔中，该接合部20呈弧形并紧贴在空心轨枕上壁的下侧上，并且用这样的方法可以让弹条4张紧在轨底上。这时，图1左侧所示的轨道固定处于安装状态，而在图1右侧显示的轨道固定则处于预安装状态，其中固定螺母8尚未上紧，而且其中弹条4尚未紧贴在铁轨22的轨底上。
图2和3表示按照本发明的钩头道钉的两个单独的组成部分。在图2中显示螺纹件24，而在图3中可以看出接合件18。螺纹件24具有常用规格的螺栓30，攻有常用公制螺纹，例如M20外螺纹。该螺纹通过一个过渡区过渡到四棱段28，在该四棱段上连接有安装接头26，安装接头的规格和外形被设置得可以被插入到该接合件的容纳部(稍后说明)中。螺纹件优选用钢制成，并可以在原始形态上锻造，然后可以在接下来的加工步骤中进一步加工出安装接头26的准确形状并且可以在螺栓30上切削外螺纹。
本发明钩头道钉的第二部件是接合件18，用金属铸件，优选用灰口铸铁或球墨铸铁制成。铸造材料在这里由于韧性高，被证明是非常有利的。接合件18包括插入段20和带有容纳部22的支撑段21，该容纳部规格的确定和外形的设置使得螺纹件24的安装接头26可以形状配合地被接纳于该容纳部中。
插入段20基本上呈弧形并具有第一支承面19，正如在图1可以清楚看到的，该第一支承面在轨道固定系统的安装状态下紧贴在空心轨枕12通孔13周围壁部的内侧上。此外，插入段20设有一个锁定凸起23，该锁定凸起同样设有一个止挡面23a，它在装入状态下，也像上述平面19抵住空心轨枕12上壁的下侧。在插入状态下，支撑段21用来抵住空心轨枕的上侧。
图4和图5表示按照本发明的钩头道钉40处于装配在一起的状态，亦即，螺纹件24推入接合件18之后的状态。这时，特别从图5可以看到：螺纹件24的安装接头26如何形状配合地被接纳进容纳部22中；以及安装接头26的在当前示例中的圆缺形截面形状如何以小间隙接合在横截面与其互补地形成的容纳部22中，并以形状配合方式保持在其中。安装接头26通过在箭头方向A(见图4)水平推移运动插入接合件21的容纳部22。相应地，螺纹件24还可以只通过逆着箭头方向A的推移运动又从接合件18取出。
图6表示钩头道钉40的顶视图，这时，特别是可以看出支撑段21的形状以及容纳部22的开孔形状。
按照图7和图8的实施例，与按照图4和6的不同之处只在附带地设置覆盖件50，它在支撑段21以及容纳部22上面延伸，并且正如从图8可以清楚看到的，该覆盖件具有开孔52，用来让螺栓30穿过。通过在覆盖件50中设置开孔52，在安装好的状态下防止了螺纹件24逆着箭头A方向(见图4)运动离开接合件18的容纳部22。
该塑料盖有一个向下延伸的凸缘54，依据图1所示的一个不同形状的盖件，该凸缘接合在空心轨枕12的通孔13中，并且至少部分地封闭在符合规定地安装钩头道钉后仍然空出的通孔区域。因此，凸缘54具有附带地防止钩头道钉在空心轨枕通孔内移动的功能，这有助于钩头道钉的可靠定位。正如从图9可以清楚看到的，凸缘54具有这样一个截面形状，使之尽可能最好地填充空心轨枕的空闲开孔截面并把钩头道钉的移动游隙空间减到最小。这还用来抑制过快的磨损。在按照图9的实施例中，该凸缘具有月牙形截面形状。
该塑料盖50除电绝缘功能和上述防止安装接头从容纳部中脱出的功能外，其附加任务还包括：防止或者至少减小湿气侵入空心轨枕的空腔。
通过本发明钩头道钉这种分成两部分的设计方案，在结构形式比较简单的情况下，各组件可以以低廉的成本制造，并且与完全由铸件制造的钩头道钉相比，明显提高了可传递的负载。因此，按照本发明的钩头道钉也可以应用于侧向力大的情况，正如特别是在重型负荷时出现那样。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于把轨道固定在空心轨枕(12)上的钩头道钉，所述空心轨枕特别是钢轨枕，所述钩头道钉包括：
-使用铸造金属制造的接合件(18)，该接合件包括钩形插入段(20)和支撑段(21)，该支撑段形成有容纳部(22)，用以接纳螺纹件(24)；
-其中，该螺纹件(24)具有螺栓(30)以及安装接头(26)，该安装接头位于该容纳部(22)中；
-并且，该安装接头(26)是这样确定尺寸的，即，该安装接头通过沿一个方向的水平推移移动能够以形状配合的方式插入该支撑段(21)的该容纳部(22)中，并且能够只通过逆向于所述方向的推移运动再被取出。
2.按照权利要求1所述的钩头道钉，其特征在于，该螺纹件(25)用钢制成。
3.按照权利要求1或2所述的钩头道钉，其特征在于，该钩形接合件(20)由灰口铸铁或球墨铸铁制成。
4.按照前述权利要求之一所述的钩头道钉，其特征在于，该接合件(18)的该容纳部(22)是这样设定的，使得该螺纹件(24)的该安装接头(26)能够以垂直于该螺栓(30)的纵轴线的方式插入该容纳部(22)。
5.按照前述权利要求之一所述的钩头道钉，其特征在于，该钩形插入段(20)具有锁定凸起(23)，该锁定凸起具有一个止挡面(23a)，该止挡面大致在另一个平面中以垂直于该螺栓(30)的纵轴线的方式取向。
6.按照权利要求5所述的钩头道钉，其特征在于，该锁定凸起(23)形成在基本呈弧形的该插入段(20)的外半径上。
7.按照前述权利要求之一所述的钩头道钉，其还包括塑料盖(50)，该塑料盖在该支撑段(21)和布置在该容纳部(22)中的该安装接头(26)上方延伸，并且该塑料盖具有用于该螺栓(30)的通孔(52)。
8.一种轨道固定系统，其包括：
-至少一个带有通孔(13)的空心轨枕(12)；
-按照前述权利要求之一所述的钩头道钉(40)，所述钩头道钉以其钩形插入段(20)接合在所述至少一个空心轨枕(12)的该通孔(13)中；
-角引导板(10，11)，所述钩头道钉(40)的螺栓(30)相应地穿过所述角引导板；以及
-弹条(4)，其相应地通过固定件(8)固定在所述螺栓(30)上。
Claims (8)
1.一种用于把轨道固定在空心轨枕(12)上的钩头道钉，所述空心轨枕特别是钢轨枕，所述钩头道钉包括：
-使用铸造金属制造的接合件(18)，该接合件包括钩形插入段(20)和支撑段(21)，该支撑段形成有容纳部(22)，用以接纳螺纹件(24)；
-其中，该螺纹件(24)具有螺栓(30)以及安装接头(26)；
-并且，该安装接头(26)是这样确定尺寸的，即，该安装接头能够以形状配合的方式插入该支撑段(21)的容纳部(22)。
2.按照权利要求1所述的钩头道钉，其特征在于，该螺纹件(25)用钢制成。
3.按照权利要求1或2所述的钩头道钉，其特征在于，该钩形接合件(20)由灰口铸铁或球墨铸铁制成。
4.按照前述权利要求之一所述的钩头道钉，其特征在于，该接合件(18)的该容纳部(22)是这样设定的，使得该螺纹件(24)的该安装接头(26)能够以垂直于该螺栓(30)的纵轴线的方式插入该容纳部(22)。
5.按照前述权利要求之一所述的钩头道钉，其特征在于，该钩形插入段(20)具有锁定凸起(23)，该锁定凸起具有一个止挡面(23a)，该止挡面大致在另一个平面中以垂直于该螺栓(30)的纵轴线的方式取向。
6.按照权利要求5所述的钩头道钉，其特征在于，该锁定凸起(23)形成在基本呈弧形的该插入段(20)的外半径上。
7.按照前述权利要求之一所述的钩头道钉，其还包括塑料盖(50)，该塑料盖在该支撑段(21)和布置在该容纳部(22)中的该安装接头(26)上方延伸，并且该塑料盖具有用于该螺栓(30)的通孔(52)。
8.一种轨道固定系统，其包括：
-至少一个带有通孔(13)的空心轨枕(12)；
-按照前述权利要求之一所述的钩头道钉(40)，所述钩头道钉以其钩形插入段(20)接合在所述至少一个空心轨枕(12)的该通孔(13)中；
-角引导板(10，11)，所述钩头道钉(40)的螺栓(30)相应地穿过所述角引导板；以及
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