CN103422401B - 一种铁路设备固定系统和调节其的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路设备（1）固定系统，用于将铁路设备（1）固定到轨枕（2）上或直接固定到道床上，其特征在于，所述系统包括：铁路设备（1），其中所述铁路设备（1）的至少一部分安装在支撑结构（3）上，所述支撑结构（3）界定平面接触表面，所述铁路设备（1）的底面（1a）在所述平面接触表面上，弹性中间层（5），布置在所述支撑结构（3）和所述轨枕（2）或道床之间，优化机构（6），用于将所述支撑结构（3）固定到所述轨枕（2）或道床，以在所述中间层（5）上产生夹持力，以便形成预载。

Description

一种铁路设备固定系统和调节其的方法

技术领域

本发明涉及将铁路设备固定到轨枕或道床上的系统。

背景技术

目前，在特定的轨枕上或者直接在混凝土道床上安装铁路设备是通过减振层来操作的。通过减少铁路机车经过时产生的应力，这种层可以优化铁路设备的固定。机车经过时，这种振动的衰减可以优化铁路使用寿命，并限制道砟下沉现象，因此降低其更新频率或再次填补的必要性或者使对混凝土道床的冲击减到最低。

但是，需要注意，这种衰减现象受到这种减振层技术性能的严格限制。实际上，在混凝土道床上面固定倒岔的情况下，固定系统必须具有足够的弹性。此外，这种系统的减振层的刚度性能优选地应具有约12到40kN/mm之间的数值。

在安装铁路设备固定系统时，夹持操作会对减振层产生各种作用力，使其改变弹性参数、预载，因此降低其性能。

为了避免这些操作对固定系统弹性性能产生影响，一种方法是通过严格控制施加在层上的扭矩来限制所产生的应力。但是，这种方法需要专用工具，所以应用过于复杂，而且效果不明显，不能保证稳固的夹持，以保证安装的固定系统的运行。

与传统的铁路设备固定系统相比，在安装倒岔的情况下，提供减振的难度甚至更大。实际上，在倒岔沿线的不同位置，约束力和支撑力都是不同的，并且对于每个固定系统，所需满足的机械性能也是不同的。

同时，经常遇到的困难是固定系统的调节。这种调节实际上应当弥补铁路，包括是轨道，修建之际或后续磨损中，不同位置处的可见缺陷。

目前的解决方案都必须用螺钉或螺栓固定，因此固定系统夹持才是结实和稳固的，同时允许装置垂直移动。但是，这两个条件从机械角度讲是对立的，并产生过大的应力才能稳固铁路设备固定系统。

发明内容

本发明提出将铁路设备固定到轨枕或直接安装在道床上的固定系统来克服这些缺点，并同时满足上述条件，以及优化铁路设备固定系统的减振调节。

为此目的，本发明涉及一种铁路设备固定系统，用于将铁路设备固定到轨枕上或直接固定到道床上，其特征在于，所述系统包括：

铁路设备，其中所述铁路设备的至少一部分安装在支撑结构上，所述支撑结构界定平面接触表面，所述铁路设备的底面在所述平面接触表面上，

弹性中间层，布置在所述支撑结构和所述轨枕或道床之间，

优化机构，用于将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床，以在所述中间层上产生夹持力，以便形成预载。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，用于将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床的所述优化机构包括至少一个固定装置，所述固定装置延伸穿过所述支撑结构，以便在专门的孔中固定到所述轨枕或道床。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述固定装置在沿着与所述弹性中间层的平面垂直的轴线的移动中是可调节的。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床的所述优化机构包括在所述弹性中间层处产生预载的管理机构。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述系统还包括调节机构，所述调节机构用于在所述支撑结构的至少一个通孔处将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述调节机构包括套筒，所述固定装置穿过所述套筒将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床，所述固定装置沿着所述通孔的轴线布置，而所述套筒沿着与所述通孔的轴线偏心的轴线可旋转地安装在所述通孔中。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述套筒包括凸缘，所述凸缘从所述通孔的上部开口径向伸出。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述套筒的下部末端与所述套筒的凸缘的下边缘之间的长度最多等于所述支撑结构和未压缩的所述弹性中间层的累计厚度。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述套筒的下部末端与所述套筒的凸缘的下边缘之间的长度最多等于所述支撑结构和压缩的所述弹性中间层的累计厚度。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述系统还包括不可压缩层，所述不可压缩层布置在所述轨枕的平坦的上表面上。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床的至少一个固定装置是拉力螺钉。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述轨枕具有专门固定部位，所述专门固定部位用于将所述支撑结构固定到所述轨枕的每个固定装置。

可选地，在根据本发明的铁路设备固定系统中，所述系统包括两个支撑结构，与铁路设备各个部件的定位相关联，优化机构包括将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床的至少三个固定装置，其中两个固定装置分别布置在两个支撑结构的两侧，第三个固定装置布置在所述两个支撑结构之间。

本发明还包括一种用于调节根据本发明所述的铁路设备固定系统的方法，其特征在于，所述方法包括：

分析在所需固定部位将所述支撑结构固定到所述轨枕或道床的固定装置的几何性能，

分析所述弹性中间层的机械性能，所述弹性中间层布置在所述支撑结构和所述轨枕或道床之间，

计算所述固定装置所需的夹持力，以便得到所述弹性中间层所需的预载，

应用固定装置夹持。

通过下述说明，参考以非限制性实施例的方式所给出的至少一个优选实施方式，并且参考附图，可以更好地理解和解释本发明。

附图说明

图1是由本发明的固定系统安装在多个连续固定点处的铁路设备的俯视图；

图2是如图1中所示的安装在轨枕上的倒岔沿A-A的截面图；

图3是如图1中所示的安装在轨枕上的倒岔沿B-B的截面图；

图4是如图1中所示的安装在轨枕上的倒岔沿C-C的截面图；

图5是如图1中所示的安装在轨枕上的倒岔沿D-D的截面图；

图6是如图1中所示的安装在轨枕上的倒岔沿E-E的截面图。

具体实施方式

本发明涉及一种将铁路设备1固定在道床或轨枕2上的固定系统，其特征在于，该系统包括：

铁路设备1，铁路设备的至少一部分安装在支撑结构3上，支撑结构3界定平面接触表面，铁路设备的底面1a在平面接触表面上，

弹性中间层5，布置在支撑结构3以及轨枕2或道床之间，

优化机构6，用于将支撑结构3固定到轨枕2或道床，以在中间层5上产生夹持力，以便形成预载，

在优选的实施例中，中间层5由不同弹性性能的材料制成，通过挤压能够得到在12到40kN/mm之间的刚度。由本发明的固定系统对弹性中间层5进行挤压操作。

固定所有重叠的元件，即至少一个铁路设备1，支撑结构3，弹性中间层5，以及轨枕2或道床，此操作可以使铁路设备1和轨枕2或道床之间保持分离。

这种分离是直接通过铁轨处的柔性或刚性绝缘层而得到的，该绝缘层电气隔离铁轨底部。在一个示例性的实施方式中，绝缘层是布置在铁路设备和弹条10之间的隔离板9。即使在复杂构型，如图3和图4中沿BB和CC的截面图所示的构型中，这种组合也可为固定在支撑结构3上面的铁道提供隔离。

优化机构6用来控制在支撑结构3与轨枕2或道床之间的弹性中间层5的压力。将支撑结构3固定到轨枕2的优化机构6包括至少一个固定装置4，固定装置4延伸穿过支撑结构3，以便在专门的孔2a中固定到轨枕2或道床。固定装置4在沿着与弹性中间层5的平面垂直的轴线的移动中是可调节的。沿着垂直轴线移动的调节提供弹性中间层5的压力控制。

该压力控制能够产生中间层5的预载。这种预载控制能够根据中间层5的几何性能和机械性能在位于铁路设备1上的每个固定部位处独立操作，而且，如果需要，还能够根据支撑结构3的几何尺寸和机械性能参数在位于铁路设备上的每个固定部位处独立操作。

根据本发明的非限制性实施方式，将支撑结构3固定到轨枕2或道床的优化机构6包括在弹性中间层5处产生预载的管理机构。该机构允许用户控制调节中间层5的预载，以对中间层5的压力进行精确调节，这保证了将铁路设备固定到轨枕2或道床时，在所需固定部位处产生确定的刚度值。

根据本发明的一个实施方式，将支撑结构3固定到轨枕2或道床的至少一个固定装置4是拉力螺钉。可选地，固定装置4可以是拉力螺钉。因此，例如，在旋转夹持位于轨枕2或道床中的拉力螺钉4的情况下，通过拉力螺钉4顶部的标记和与拉力螺钉4顶部相邻的结构上的至少一个数据或数据范围之间的对准，可以得到预载指示。在夹持中间层5时，拉力螺钉4的顶部枢轴旋转，标记相应地移动并设置在对应于夹持产生的预载的数值处。

根据本发明的一个非限制性的实施方式，固定装置4与布置在支撑结构3上部的垫圈11相关联。这样的垫圈位于支撑结构3上，因此有助于在中间层5处产生压力。

根据本发明的实施方式，本发明的固定系统还包括调节机构8，调节机构8在支撑结构3的至少一个通孔3a中将支撑结构3固定到轨枕2或道床上。调节机构8包括套筒7，固定装置4穿过套筒7将支撑结构3固定到轨枕2或道床上，固定装置4沿着通孔3a的轴线布置，而套筒7沿着与通孔3a轴线偏心的轴线可旋转地安装在通孔3a中。

该调节机构8，通过套筒7，能够在与固定装置4的夹持轴线垂直的平面中移动固定装置4的夹持轴。这种移动，特别是在中间层5的平面中，通过相对于支撑结构3、相对于中间层5或相对于轨枕2或道床，甚至相对于这些部件形成的组件来重新定位夹持区域，允许优化调节固定装置4。

根据本发明的优选实施方式，优化机构6在支撑结构3的至少一个通孔3a处将支撑结构3固定到轨枕2或道床。固定装置4穿过套筒7将支撑结构3固定到轨枕2或道床上，固定装置4沿着通孔3a的轴线布置，而套筒7沿着与通孔3a轴线偏心的轴线可旋转地安装在通孔3a中。

根据本发明优选但非限制性的实施方式，布置在支撑结构3上的套筒7包括凸缘，该凸缘从支撑结构3的通孔3a的上部开口径向伸出。该伸出的凸缘可以连接到一边缘，有助于控制由支撑结构3、中间层5、轨枕2或道床，以及固定装置4所组成的组件的位置。

根据本发明的优选实施方式，套筒的下部末端与套筒7的凸缘的下边缘之间的长度最多等于支撑结构3和未压缩的弹性中间层5的累计厚度。优选地，套筒的下部末端与套筒7的凸缘的下边缘之间的长度最多等于支撑结构3和压缩的弹性中间层5的累计厚度。这样的布置允许套筒7可以水平移动，同时通过由固定装置4夹住支撑结构3、中间层5以及轨枕2或道床允许垂直移动，以便获得弹性中间层5的预载。

根据本发明的优选实施方式，该系统还包括不可压缩层12，布置在轨枕2或道床的上表面。可选地，不可压缩层12布置在轨枕2的平坦的上表面上。该不可压缩层12位于中间弹性层5与轨枕2或道床之间，可以根据其厚度，参与控制弹性中间层5的挤压高度。该不可压缩层12还参与铁路设备1相对轨枕2或道床的垂直定位。

根据本发明的优选实施方式，用一个或多个固定装置4在轨枕2或道床上面安装弹性层5和支撑结构3时，配合进行不可压缩层12的安装。

根据本发明的优选实施例，固定系统的特征在于，轨枕2或道床具有专门固定部位，该专门固定部位用于将支撑结构3固定到轨枕2或道床上的每个固定装置4。

根据该系统的优选实施例方式，本发明的铁路设备固定系统的特征在于：

该系统包括两个支撑结构3，与铁路设备的各个部件的定位相关联，

优化机构6包括将支撑结构3固定到轨枕2或道床的至少三个固定装置4，其中两个固定装置4分别布置在两个支撑结构3的两侧，第三个固定装置4布置在这两个支撑结构3之间。

本发明还涉及一种用于调节根据本发明所述的铁路设备1的固定系统的方法，其特征在于，该方法包括：

分析在所需固定部位将支撑结构3固定到轨枕2或道床的固定装置4的几何性能，

分析弹性中间层5的机械性能，弹性中间层5布置在支撑结构3和轨枕2或道床之间，

计算固定装置4所需的夹持力，以便得到弹性中间层5所需的预载，

应用固定装置4夹持。

显然，本发明不仅限于附图所示的实施方式。对于可能的修改，特别是从不同部件的组成或等同技术替代的角度而言，并未超出本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种铁路设备(1)固定系统，用于将铁路设备(1)固定到轨枕(2)上或直接固定到道床上，其特征在于，所述系统包括：

铁路设备(1)，其中所述铁路设备(1)的至少一部分安装在支撑结构(3)上，所述支撑结构(3)界定平面接触表面，所述铁路设备(1)的底面(1a)在所述平面接触表面上，

弹性中间层(5)，布置在所述支撑结构(3)和所述轨枕(2)或道床之间，

优化机构(6)，用于将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)或道床，以在所述中间层(5)上产生夹持力，以便形成预载；

调节机构(8)，所述调节机构(8)用于在所述支撑结构(3)的至少一个通孔(3a)处将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)或道床，所述调节机构(8)包括套筒(7)，固定装置(4)穿过所述套筒(7)将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)或道床，所述固定装置(4)沿着所述通孔(3a)的轴线布置，而所述套筒(7)沿着与所述通孔(3a)的轴线偏心的轴线可旋转地安装在所述通孔(3a)中。

2.根据权利要求1所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于，用于将所述支撑结构固定到所述轨枕(2)或道床的所述优化机构(6)包括至少一个固定装置(4)，所述固定装置(4)延伸穿过所述支撑结构(3)，以便在专门的孔(2a)中固定到所述轨枕(2)或道床。

3.根据权利要求2所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于，所述固定装置(4)在沿着与所述弹性中间层(5)的平面垂直的轴线的移动中是可调节的。

4.根据权利要求1所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)或道床的所述优化机构(6)包括在所述弹性中间层(5)处产生预载的管理机构。

5.根据权利要求1所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于，所述套筒(7)包括凸缘，所述凸缘从所述通孔(3a)的上部开口径向伸出。

6.根据权利要求5所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于所述套筒(7)的下部末端与所述套筒(7)的凸缘的下边缘之间的长度最多等于所述支撑结构(3)和未压缩的所述弹性中间层(5)的累计厚度。

7.根据权利要求5所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于所述套筒(7)的下部末端与所述套筒(7)的凸缘的下边缘之间的长度最多等于所述支撑结构(3)和压缩的所述弹性中间层(5)的累计厚度。

8.根据权利要求1所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于所述系统还包括不可压缩层(12)，所述不可压缩层(12)布置在所述轨枕(2)的平坦的上表面上。

9.根据权利要求2所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于，将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)或道床的至少一个固定装置(4)是拉力螺钉。

10.根据权利要求1所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于，所述轨枕(2)具有专门固定部位，所述专门固定部位用于将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)的每个固定装置(4)。

11.根据权利要求1所述的铁路设备(1)固定系统，其特征在于，

所述系统包括两个支撑结构(3)，与铁路设备各个部件的定位相关联，

优化机构(6)包括将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)或道床的至少三个固定装置(4)，其中两个固定装置(4)分别布置在两个支撑结构(3)的两侧，第三个固定装置(4)布置在所述两个支撑结构(3)之间。

12.一种用于调节根据权利要求1到11任一项所述的铁路设备(1)固定系统的方法，其特征在于，所述方法包括：

分析在所需固定部位将所述支撑结构(3)固定到所述轨枕(2)或道床的固定装置(4)的几何性能，

分析所述弹性中间层(5)的机械性能，所述弹性中间层(5)布置在所述支撑结构(3)和所述轨枕(2)或道床之间，

计算所述固定装置(4)所需的夹持力，以便得到所述弹性中间层(5)所需的预载，

应用固定装置(4)夹持。