CN1035537A - 铁道路轨夹紧组合件 - Google Patents

Abstract

将原为直线形杆材弯折，制成的铁道路轨夹紧扣件有大致e字形状。扣件各部可能除了e形下臂的自由端外，其余各部分的轴线都在同一平面内。杆材长度小于杆的厚度的15倍。扣件定位装置有一个开口，其中放入e形的中间臂和上臂，下臂压在轨底的上面。开口可在扣件金属定位件的绝电套筒中。

Description

本发明与适用于夹紧铁路轨道的扣件有关，并与有扣件的路轨夹紧组合件有关。

附图图1及2示这种扣件，约从1976年以来已广泛使用，并已在好多国家取得专利。其制造方法为将原为直线形的圆钢弯折，使之成为三臂1，3及5，由回弯2及4连接，形状为当直线形臂1水平时，臂3及5的最低部在同一水平面X，扣件从一端观察时（图1），回弯2和与平面X平行的平面Y的夹角为G，而臂1的最低部分在平面Y，G小于45°，例如为10°。比较过去已知的形状约相似的扣件，在某些专利说明书附图中，相应的角约为69°，一般实际超过80°。当扣件的置向如图1，而从上方观察时（图2），扣件形状似字母e，于是扣件常被称为e形扣件，过去已知的扣件称为P-R形。e形扣件主要用杆材制造，材料长度小于厚度的18倍，而P-R扣件一般用的杆材长度，至少为厚度的24倍。许多与e扣件有关的专利说明书都提议杆材长度与厚度的比例，应小于15，而实际上一般比例约为17。

图3示图1及2中的e形扣件，将其中中间臂1，平行于有轨底6的铁轨的长度锤击，插入金属铸造的定位件上部7的一个通孔中，定位件的下部8埋在混凝土轨枕9中，扣件的臂3，向下压在定位件的一个突出部10上，臂5的底部有一个平表面5A，通过一个电绝缘件11，向下压在轨底6上。这绝缘件和轨底6下的一个在铁轨和轨枕间绝缘的垫12，如用轨道传送信号电流，这些绝缘件是重要的。在朝向观察者的方向上锤击扣件，使之达到图3所示位置。但有时因为有障碍，例如有将两段轨道连接的压板，不能在这方向上锤击扣件。便可在相反的方向上锤击该扣件，但是这样便不是将扣件的臂5，而是将臂3向下压在绝缘件11上，扣件和绝缘件之间的接触区域，在图3中将更偏左，由于轨底6的上表面和绝缘件11与水平面倾斜，故接触点也较低，于是在轨道上加的向下的力也较小。假如要求向远离观察者的方向锤击扣件，而仍旧将扣件的臂5压在轨道上，便需使用图4及5所示的改革的夹具，虽然也称为e形夹，但事实上与字母e的镜象相似。

e形扣件的超过P-R扣件的优点，在于用较短的杆材，因此较轻而较价廉，在轨底6上加较大的向下的力，而不致有过高的应力，使断裂扣件的数目多至不可容许。但是，提出的两种基本类型的扣件，一种如图1及2所示，另一种如图4及5所示，有P-R形和e形扣件的一个主要缺点。当要求用自动机械安装扣件时，机械有一个直立的供给管，扣件在其中迭放，有一个装置取出迭中最下面的扣件，压入一个定位件，于是供给管中的扣件迭整个下降，但这种机械用e形或P-R形扣件都不便，因为扣件的形状不能成形成整齐迭，将全部扣件保持在同一方向上。

制造P-R形扣件和e形扣件的一般方法，在第一阶段中将原为直线形的杆材弯折，直至形成如图6及7所示（图7中为沿图6箭头Ⅶ观察的视图），杆材部分1，2及3的轴线处在同一平面R中，杆材部分3，4及5的轴线，处在与平面R倾斜的另一平面T中，然后在第二阶段中，将杆材形成图1及2或图4及5所示的最终形状。这一必须的第二阶段增高扣件生产的成本，由于与成形工具啮合增多，便使杆材强度降低。

本发明的目的，至少是克服e形扣件的上述第二缺点。

在本发明的第一方面中，提出一种扣件，适合用以夹紧铁路轨道，通过将原为直线形的杆材弯成大致的字母e形，制成扣件，特点在于将杆材的所有各部的轴线，可能除了e形下臂的自由端外，都放在同一平面内。

在本发明的第一方面，多数扣件都用厚度最少为8mm的杆材制造，在多数情况下，杆材的截面为圆形，但在原则上，可用其他的截面形状，例如方形或六角形，至少轻轨或窄轨距铁轨，适宜用较小号的杆材。

最好杆材为直线形时，杆材长度小于厚度的18倍，更好小于15倍，如为圆形截面，则厚度指直径，最好扣件e字的中间臂为第一直线形部分，第二直线形部分为e的上臂，第三直线形部分为e的下臂，三个直线形部分互相平行，第一及第二直线形部分之间的最小距离，小于第一及第三直线形部分的最小距离。

和e形臂对照，最好e形中间臂和下臂之间的交错部分，小于杆材厚度，而进一步减小需要的杆材长度。

在本发明的第二方面，提出一种组合件，其中有一个铁路路轨的基础，钢轨的底部有轨底放在这基础上，一个扣件定位装置在轨底侧伸到基础上方;一个基本为e形的扣件，e形的中间臂在扣件定位装置的开口内，基本与钢轨平行，e形的下臂向下压在轨底的上表面上，特征为扣件为发明第一方面中之扣件，e形的上臂与中间臂在定位装置的同一开口内。

定位装置最好有一个金属部分，最少其一部分围成一个开口，有一个绝电材料套筒放在该开口中，扣件的中间臂和上臂放在套筒内。

基础可为木质，钢或混凝土的轨枕，或为混凝土块或板块，沿路轨伸展。如为混凝土轨枕并如设套筒时，扣件定位装置的金属部分最好有一尾部，在浇制混凝土时埋入轨枕，轨枕上表面有一凹槽，在浇制时因有套筒而形成。

过去提出的制造平夹具的方法，通过将圆截面的圆钢弯折，使全部圆钢的轴线在同一平面内。实例如图8及9所示，图8示其俯视，图9示沿箭头Ⅸ的剖视。但是目的是仅将臂13放在扣件定位装置的一条通道中，与路轨平行，臂14或臂15及16伸到轨底的上方。扣件必须用非常长的杆材制造而不经济。另一已知装置如图10所示。一个大致S形的扣件17在组合件中安装前为平形，扣件的两臂18及19夹在块体20的凹槽中，第三臂21通过一个绝缘件23向下压在轨底22上。

本发明第一方面中的两个夹具，和本发明第二方面中的一个组合件，下文将参考图11至20叙述，附图如下：

图11示第一种扣件的俯视;

图12为相同扣件的沿图11箭头Ⅺ的端视;

图13为相同扣件一部分沿图11箭头ⅩⅢ的侧视;

图14利用与图13相当的视图，示第二种扣件的一部分，与第一扣件的差别仅如图示;

图15为定位件侧视;

图16示制造图15中定位件使用的平板坯料;

图17为铁路轨道及在其左侧支持并压定轨道的装置的端视;

图18示图17各部分的俯视;

图19示同钢轨一部分及在其右侧对轨道作支持并压定的装置的放大比例端视;

图20为图19所示各部分的俯视，但轨道若干部分卸除，揭示轨道下的垫件。

图11至13中的扣件，用原为直线形的弹簧钢圆杆弯成，长度为260mm，直径18mm（长度：直径＝14.44）两端予先全圆周倒棱成倒角30。圆杆弯折在一次作业中完成，制成的扣件大致为字母e形，中间臂31用回弯32连接上臂33，上臂33用另一回弯34连接下臂35。三臂31，33及35分别有部分31A，33A及35A，互相平行，部分31A及33A之间的最短距离K，小于杆材直径D的1.5倍，并小于该直径的1.25倍，事实上约等于该直径，而部分31A及35A之间的最小距离L，约为直径D的二倍。部分31A及35A有一个交错部分M，小于直径D，甚至小于直径D的3/4。扣件右端和臂31的左端的距离W，小于扣件总长度Z的一半。量度M，W及Z沿平行于扣件直线部分31A，33A及35A的线条测量。

弯曲杆材全部长度的轴线，处于图12的平面B中。然而臂35可略向上翘，如图14中的36，使臂35较易沿钢轨滑动。臂35自由端的倒角30的目的相同。臂31自由端倒棱便于将扣件从套筒中取出，如下所述。

图16所示的平板料坯40用矩形截面带钢制造，宽60mm。一端有舌片41，另端有两个有间距的平行臂42A及42B，其安排为将一个这种料坯的舌片41，伸入另一这种料坯的两臂42A及42B之间，从而可用非常长的带钢冲压料坯而材料无浪费。然后弯折，形成扣件定位件48，形式如图15所示，图示为拱形，有一平顶43，两圆角44，左侧由两臂42A，42B构成，右侧45的下端由舌片41构成，末端46如图示向右弯。拱形左右侧向外偏，向下逐渐远离中间平面C。

图17至20示套筒50，用绝电材料，例如用玻璃纤维增强尼龙，挤压成型。套筒长约65mm（图18及20中垂直侧量）。形式为通道51的开口，截面形状相当于运动场跑道，即有两平行直边并有两半圆形端部。套筒上表面52平坦，套筒外部下侧有两平表面53及54，互相倾斜约135°。套筒一侧有一个突出部55，当将套筒如图17及19所示，插入扣件定位件拱形的上部中时，突出部55在扣件定位件48的臂42A及42B之间，恰在两臂的上端49的下面。然后将套筒的上表面52接触扣件定位件拱形平顶43的内侧，套筒圆表面63接触拱形圆角内侧。

将钢扣件定位件48和绝缘套筒50的四个这种组合件，在制造混凝土轨枕的模具中适当安放，模中倒入湿混凝土拌合料，在套筒表面53及54上端以下的扣件定位件48的部分的周围定形，这些部分起锚定件的作用，将扣件定位件48在混凝土中固定。套筒使轨枕70的顶部形成四个凹槽60，并依靠其他工件在轨枕顶部形成两个较宽并较深的凹槽56，每一凹槽56容放一个绝缘垫57，上面放置有轨底的路轨59的轨底58。

轨枕水平时，套筒50的上表面52也水平，但套筒通道51截面的直线侧，和水平面倾斜约12或13度。

将图11至13中的两个相同的扣件，在相反的方向上，平行于路轨压送，在臂31自由端或其回弯34上加力，直至臂31及33进入通过一个套筒的通道51，臂35向下压在路轨轨底的相对两侧上。这样使扣件弯形，将每一扣件的臂35向上，相对于臂31及33，指高一个距离F，即所谓扣件的“偏转”。

每一垫57用绝电材料模制，例如用高密度聚乙烯，在相对的两主表面上有凹槽，从而在每一主表面上形成若干垫材料的支柱61，用垫材料的中间连接板62连接，支柱为人字形，排成互相垂直的纵横行，垫两面的人字形互相对正。每一垫的两侧有直立部分65，防止钢轨左右移动（参见图17）。每一直立部分有一个斜表面66远离钢轨，和轨枕凹槽56的侧壁接触，其上方有两个在边侧伸展的部分67，各处于扣件定位件48的一侧。每一边侧部分67的各端，形成凹部68，根据将扣件送入的方向，一个凹部容纳相应扣件的回弯34。将扣件就位时，抵靠凹部的端壁，防深入过多。

确认扣件可有很大的偏转而不致有不能允许的断裂危险，钢轨上的加力，相对于夹具的偏转有较低的比值。因此，确认组合件各部分的量度稍偏离理想数值时，扣件的臂35在轨底上加的力没有多大变化。扣件的部分31，32及33在套筒中紧嵌，不能活动，确认有助于使扣件的其余部分中的应力分布均匀，胜过图1，2及4与5中的扣件，由于较不易因金属疲劳而断裂，故扣件有较长的使用寿命。

例如，图17及18示的扣件可在另一不同的方向上放置，然后向反方向加压（即图18中的向下压），使其臂31及33进入套筒50，臂35压在轨底上。图1至5中的扣件不能做到这点。图11至13的扣件，可和其它的相同扣件形成一个整齐的迭，因此便于在上述的自动机械中使用。图11及12中的夹具经按图14作修改，性能也相同。

钢扣件定位件48仅部分圈围安放套筒50的开口69，开口还有一部分由套筒下面的混凝土圈围，需要时可将套筒取出更新。需要时可用铸钢扣件定位件，代替板钢扣件定位件48，那时，仅用扣件定位件圈围套筒50的四周，见图19。

上述的尺寸和材料仅作举例。可更改为其他的量度和其他适当的材料。

Claims (10)

1、一种扣件适用于将铁道路轨夹紧，扣件的制造为将原为直线形的杆材大致弯成字母e的形状(图11)，特征在于可能除了e形的下臂(35)的自由端外，杆材的所有各部都处于一个平面(B)内。

2、如权利要求1所述的扣件，其特征为杆材为直线形时，其长度小于杆厚度（D）的15倍。

3、如权利要求1或2所述的扣件，其特征为有e字中间臂（31）的第一直线形部（31A），e形上臂（33）中的第二直线形部（33A），和e形下臂（35）中的第三直线形部（35A），这些直线形部（31A，33A，35A）互相平行，第一与第二直线形部（31A及33A）的最短距离（K），小于第一与第三直线形部（31A及35A）的最短距离。

4、如任何一项前述权利要求所述的扣件，其特征为e形中间臂（31）和e形下臂（35）交错部（M），短于杆材的厚度（D）。

5、如任何一项前述权利要求所述的扣件，其特征为杆材两端围绕全周缘倒棱。

6、一种组合件，有铁道路轨的基础（70），路轨（59）的底部有轨底（58）放在基础（70）上，一个扣件定位装置（48，50）在轨底边伸到基础（70）的上方，一个基本为e形的扣件，e形的中间臂（31）在扣件定位装置（48，50）的开口（51）中，基本与轨道（59）平行，e形的下臂（35）向下压在轨底（58）的上表面上，其特征为扣件为任何一项前述权利要求所述的扣件，e形的上臂（33）与中间臂（31）在扣件定位装置（48，50）的同一开口（51）中。

7、如权利要求6所述的组合件，其特征为扣件定位装置（48，50）有金属部分（48），至少部分围绕空间（69），一个绝电材料制的套筒（50）在该空间（69）中，扣件的中间臂（31）及上臂（33）在套筒（50）中。

8、如权利要求7所述的组合件，其特征为套筒（50）有通道（51）穿过，通道（51）的截面基本为传统运动场跑道的形状，有两条平行的直边，与水平面有小角度的倾斜，并有两半圆的端部。

9、如权利要求7或8所述的组合件，其特征为基础为混凝土轨枕（70），扣件定位装置（48，50）的金属部分有锚定装置（45，42A，42B），浇制混凝土时埋入轨枕，轨枕（70）上表面有凹槽（60），因浇制时有套筒而形成。

10、如权利要求9所述的组合件，其特征为轨枕（70）上形成凹槽（56）放入路轨（59）的轨底（58），在轨底（58）底部和凹槽（56）的底部间，有绝电材料制的垫（57），该垫在相对两侧有直立部分（65），防路轨侧向活动，而在扣件定位装置（48，50）的金属部分（48）的相对两侧，有边侧伸展的部分（67）。

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