CN104562868A - 高速减振降噪环保轨道固定系统及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速减振降噪环保轨道固定系统及其安装方法，所述系统包括钢轨，还包括固定钢轨的轨道焊接型扣件系统和减振型扣件系统。申请通过轨道焊接型扣件系统和减振型扣件系统交替安装的设计方式，以减振型扣件系统为轨道提供良好的弹性位移变形空间和轨道恢复力，实现轨道系统减振降噪；以焊接式扣件系统为轨道提供足够约束性的侧向力，保证钢轨在允许轨头变化的范围内发生位移及位移恢复，使固定轨距不发生变化；使高速轨道运行时所产生的侧向力得到更好的约束和释放，解决由于设备高速运行所引起的高频振动和侧向位移所产生的啃轨现象，使港口自动堆垛机能更好更平稳的运行得到了更安全可靠的保障。
Description
技术领域
本发明是一种轨道固定系统，尤其涉及一种高速减振降噪环保轨道固定系统及其安装方法。
背景技术
港口自动堆垛机ASC跨距28.5米，大车速度270米/分钟，加速度0.35米/秒2，每侧8个轮子，轮压32吨；ASC自重约240吨；钢轨型号 MRS87A；轨道基础采用桩基式混凝土连续梁，钢轨采用明轨式，基本无沉降。考虑到设备本身载荷比较大，运行速度270m/分钟，设备运行时所产生的高频振动给钢轨、轨道配件和轨道基础带来了严重的考验。尤其是设备高速运行时所产生侧向力及高频振动将尤为明显，如全部采用侧向硬性固定钢轨的方式，只能消除钢轨运行时，由轮压和设备自重所产生的竖向位移，横向位移没有办法被释放，经过长时间的侧向冲击和振动所造成的啃轨及侧向位移会严重损坏钢轨、钢轨配件及轨道基础，缩短整体钢轨的使用寿命。
发明内容
本申请针对现有技术存在的问题提供一种轨道焊接式压板固定型扣件系统和减振型扣件系统交替安装的设计方式。以减振型扣件系统为轨道提供良好的弹性位移变形空间和轨道恢复力矩，实现轨道系统减振降噪性能；以焊接式扣件系统为轨道提供足够约束性的侧向力，保证钢轨在允许轨头变化的范围内发生位移及位移恢复，使固定轨距不发生变化；使高速轨道运行时所产生的侧向力得到更好的约束和释放，解决由于设备高速运行所引起的高频振动和侧向位移所产生的啃轨现象，使港口自动堆垛机能更好更平稳的运行得到了更安全可靠的保障。具体技术方案如下。
本申请提供的高速减振降噪环保轨道固定系统，包括钢轨，还包括固定钢轨所用的轨道焊接型扣件系统和减振型扣件系统：所述系统还包括钢轨的轨道焊接型扣件系统和减振型扣件系统：所述焊接型扣件系统包括钢垫板、上压板、下压板、压板螺栓、胶垫板、调校螺母和预埋螺栓，所述上压板上设有上压板胶鼻，上压板胶鼻从侧面压住钢轨，下压板焊接在钢垫板上，钢垫板通过预埋螺栓和灌注胶泥固定，所述调校螺母设在钢垫板下，所述胶垫板铺在钢轨的下方和钢垫板的上方；所述减振型扣件系统包括橡胶支撑块、底座、滑动支架、挡肩、锁紧块、防撞胶垫、底板、垫板、锚固系统和锁紧弹簧片，所述橡胶支撑块卡在钢轨两侧，橡胶支撑块和滑动支架连接且可沿底座滑动以调整连接在滑动支架上的锁紧块上下运动到合适位置与固定在底座上同时与锁紧块连接的挡肩配合定位，锁紧弹簧片插入档肩和锁紧块防止锁紧块的位置发生变化从而实现轨道侧向固定，钢轨轨底直接压在防撞胶垫上，底板和底板下的垫板由锚固系统固定在混凝土基础上实现钢轨的垂向支撑。
进一步地，本申请提供的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，所述减振型扣件系统的锚固系统包括预埋套管、防尘帽、预埋螺栓和锁紧垫片；所述预埋套管配合防尘帽使用，防止杂物进入预埋套管，方便施工安装；锁紧垫片的使用可有效减少及防止预埋螺栓松动现象发生。
进一步地，本申请提供的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，所述减振型扣件系统中的橡胶支撑块和防撞胶垫由天然/合成橡胶制成；橡胶支撑块扣紧钢轨轨腰，钢轨的支撑点在钢轨轨腰，该扣件垂向静刚度低，允许钢轨有垂向变形；轨头动态横向变形小于1mm。由于橡胶在很宽的温度范围内具有独特的粘弹行为，不仅可以像钢弹簧一样通过弹性形变来吸收、储存冲击能量，而且还可以通过分子链相对运动而大幅度地消耗能量；使高速钢轨啃轨时所产生的侧向力得到更好的释放从而有效的保护了钢轨。防撞胶垫采用天然橡胶材质的作用是垂向隔离钢轨对底座的瞬间激振力和冲击，起吸振和减振降低噪声的作用。所述垫板由聚乙烯材料或改性聚苯乙烯、工程塑料ABS等制成。
进一步地，本申请提供的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，所述减振型扣件系统的底板、滑动支架、挡肩和锁紧块由铸铁制成；由于球墨铸铁的球状石墨的微观结构,在消振能力方面，球墨铸铁优于铸钢，因此采用球墨铸铁更加有利于降低轨道配件和轨道基础共振所产生应力。由于球墨铸铁的消振特性，在设备高速运行时所产生的振动和冲击对于轨道和轨道配件及轨道基础之间所产生的共振及应力得到了及时的缓解和降低。
进一步地，本申请提供的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，所述减振型扣件系统的底座上设有平面凸台，所述橡胶支撑块和滑动支架可沿平面凸台滑动。
进一步地，本申请提供的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，所述减振型扣件系统的挡肩与锁紧块连接处通过齿形定位卡紧。
进一步地，本申请提供的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，所述减振型扣件系统的底板上设有凹槽用以固定支撑防撞胶垫，防止胶垫破坏性变形。
进一步地，本申请还提供了上述高速减振降噪环保轨道固定系统的安装方法，主要包括如下步骤：
1）
先安装单侧轨道的减振型扣件系统,安装轨道钢轨及扣件系统调整至符合设计要求；
2）
然后安装另一侧轨道的减振型扣件系统,安装轨道钢轨及扣件系统调整至符合设计要求；
3）
最后安装焊接型扣件系统，放置钢垫板，通过调校螺母调平钢垫板拧紧调校螺母和预埋螺栓螺母、灌注胶泥至成型将下压板焊接在钢垫板上、铺设胶垫板固定钢轨、安装上压板、拧紧上压板螺母；
4）
完成安装检查工作。
进一步地，在上述安装方法中，安装时，焊接型扣件和减振型扣件系统为交替布置方式，两种扣件间距为500mm~800mm的间隔式布置。
进一步地，在上述安装方法中，所述交替布置方式间隔的扣件种类和数量不受限制，可以根据设备轮压和运行速度及工况条件等进行合理布置。
有益效果：本发明提供的高速减振降噪环保轨道固定系统解决了重载高速轨道设备本身载荷大，运行速度快，设备运行时所产生的高频振动给钢轨、轨道配件和轨道基础带来的严重问题。设备高速运行时所产生侧向力及高频振动可以由本申请提供的系统来解决。而目前市场上现有的轨道固定产品一种是用侧向硬性固定钢轨的方式，只能消除钢轨运行时，由轮压和设备自重所产生的竖向位移，横向位移没有办法被释放，经过长时间的侧向冲击和振动所造成的啃轨及侧向位移会严重损坏钢轨、钢轨配件及轨道基础，缩短整体钢轨的使用寿命；另一种是为轨道提供良好的减振降噪，但不能提供充分和有效的垂向支撑力。本申请通过轨道焊接型扣件减振型扣件复合安装系统可以良好的解决现有产品解决不了的问题。具体来讲，就是以减振型扣件系统为轨道提供良好的弹性位移变形空间和轨道恢复力距，实现轨道系统减振降噪；以焊接式扣件系统为轨道提供足够约束性的侧向力，保证钢轨在允许轨头变化的范围内发生位移及位移恢复，使固定轨距不发生变化；使高速轨道运行时所产生的侧向力得到更好的约束和释放，解决由于设备高速运行所引起的高频振动和侧向位移所产生的啃轨现象，为重载轨道设备的运行提供良好的保障。
附图说明
图1 轨道焊接型扣件和减振型扣件复合安装在一段钢轨上的结构示意图；
图2 焊接型扣件系统的结构示意图；
图3 减振型扣件系统的结构示意图；
图4 减振型扣件系统的剖面图；
图中：1-焊接型扣件系统，2-减振型扣件系统，3-钢轨，4-钢垫板，5上压板，6-下压板，7-压板螺栓，8-调校螺母，9-预埋螺栓，10-胶泥，11-胶垫板，12-预埋螺栓螺母，13-压板螺栓螺母，14-橡胶支撑块，15-底板，16-滑动支架，17-挡肩，18-锁紧块，19-防撞胶垫，20-垫板，21-锁紧弹簧片，22-预埋螺栓，23-锁紧垫片，24-底座，25-预埋套管，26-防尘帽，27-上压板胶鼻。
具体实施方式
下面结合附图对本申请做进一步解释说明。
如图1所示，为轨道焊接型扣件系统1和减振型扣件系统2复合安装在一段钢轨3上的结构示意图，是单个轨道焊接型扣件系统和单个减振型扣件系统交替安装在钢轨上的方式。这种复合安装的方式通过减振型扣件系统的轨底胶垫板为轨道提供足够的垂向支撑力；通过橡胶挡块较大的接触面积和橡胶本身吸收弹性和振动的特性，使轮缘瞬间撞击钢轨后所产生的瞬间侧向力，能有效的被橡胶吸收并使轨道快速恢复安装轨距。由于焊接型轨道固定系统的产品特性，使高速轨道运行时所产生的侧向力得到更好的释放，解决由于设备高速运行所引起的高频振动和侧向位移所产生的啃轨现象，使港口自动堆垛机能更好更平稳的运行得到了更安全可靠的保障。
如图2所示，为焊接型扣件系统的结构示意图，从图中可以看出，所述焊接型轨道扣件系统1包括钢垫板4、上压板5、下压板6、压板螺栓7、调校螺母8和预埋螺栓9，所述上压板5的胶鼻28从侧面压住钢轨3，下压板6焊接在钢垫板4上，钢垫板4通过预埋螺栓9和灌注胶泥10固定，在钢轨3的下方钢垫板4的上方还铺有胶垫板11，调校螺母8设在钢垫板4的下方；安装时，先放置钢垫板4，通过调校螺母8调平钢垫板4拧紧调校螺母8和预埋螺栓螺母12、灌注胶泥10至冷却成型将下压板6焊接在钢垫板4上铺设胶垫板11固定钢轨3、安装上压板5、拧紧上压板螺母13。
如图3和4所示，为本申请提供的减振型扣件系统的结构示意图及剖面图，从图中可以看出，此系统包括橡胶支撑块14、底座24、滑动支架16、挡肩17、锁紧块18、防撞胶垫19、底板15、垫板20、锚固系统和锁紧弹簧片21，所述橡胶支撑块14卡在钢轨两侧，橡胶支撑块14和滑动支架16连接且可沿底座24滑动以调整连接在滑动支架16上的锁紧块18上下运动到合适位置与固定在底座上同时与锁紧块连接的挡肩17配合定位，锁紧弹簧片21插入档肩17和锁紧块18防止锁紧块的位置发生变化从而实现轨道侧向固定，钢轨3轨底直接压在防撞胶垫19上，底板15和底板下的垫板20由锚固系统固定在混凝土基础上实现钢轨的垂向支撑。所述锚固系统包括预埋套管25、防尘帽26、预埋螺栓22和锁紧垫片23；所述预埋套管25配合防尘帽26使用，防止杂物进入预埋套管，方便施工安装；锁紧垫片24的使用可有效减少及防止预埋螺栓23松动现象发生。
本申请提供的固定系统在具体安装时，主要包括如下步骤：
1） 先安装单侧轨道的减振型扣件系统,安装轨道钢轨3及减振型扣件系统2调整至符合设计要求；
2）
然后安装另一侧轨道的减振型扣件系统2,安装轨道钢轨3及减振型扣件系统调整至符合设计要求；
3）
最后安装焊接型扣件系统1，放置钢垫板，通过调校螺母调平钢垫板拧紧调校螺母和预埋螺栓螺母、灌注胶泥成型将下压板焊接在钢垫板上铺设胶垫板固定钢轨、安装上压板、拧紧上压板螺母；
4）
完成安装检查工作。
在安装过程中，焊接型扣件和减振型扣件系统为交替布置方式，两种扣件间距优选为500mm~800mm的间隔式布置；所述交替布置方式间隔的扣件种类和数量不受限制，可以根据设备轮压和运行速度及工况条件等进行合理布置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高速减振降噪环保轨道固定系统，包括钢轨，其特征在于，所述系统还包括固定钢轨的轨道焊接型扣件系统和减振型扣件系统：所述焊接型扣件系统包括钢垫板、上压板、下压板、压板螺栓、胶垫板、调校螺母和预埋螺栓，所述上压板上设有上压板胶鼻，上压板胶鼻从侧面压住钢轨，下压板焊接在钢垫板上，钢垫板通过预埋螺栓和灌注胶泥固定，所述调校螺母安装在钢垫板下，所述胶垫板铺在钢轨的下方和钢垫板的上方；所述减振型扣件系统包括橡胶支撑块、底座、滑动支架、挡肩、锁紧块、防撞胶垫、底板、垫板、锚固系统和锁紧弹簧片，所述橡胶支撑块卡在钢轨两侧，橡胶支撑块和滑动支架连接且可沿底座滑动以调整连接在滑动支架上的锁紧块上下运动到合适位置与固定在底座上同时与锁紧块连接的挡肩配合定位，锁紧弹簧片插入档肩和锁紧块防止锁紧块的位置发生变化从而实现轨道侧向固定，钢轨轨底直接压在防撞胶垫上，底板和底板下的垫板由锚固系统固定在混凝土基础上实现钢轨的垂向支撑。
2.根据权利要求1所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，其特征在于，所述减振型扣件的锚固系统包括预埋套管、防尘帽、预埋螺栓和锁紧垫片。
3.根据权利要求1所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，其特征在于，所述减振型扣件的橡胶支撑块和防撞胶垫由天然/合成橡胶制成，所述垫板由聚乙烯材料或改性聚苯乙烯、工程塑料ABS制成。
4.根据权利要求1所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，其特征在于，所述减振型扣件的底板、滑动支架、挡肩和锁紧块由铸铁制成。
5.根据权利要求1所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，其特征在于，所述减振型扣件的底座上设有平面凸台，所述橡胶支撑块和滑动支架可沿平面凸台滑动。
6.根据权利要求1所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，其特征在于，所述减振型扣件的挡肩与锁紧块连接处通过齿形定位卡紧。
7.根据权利要求1所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统，其特征在于，所述减振型扣件的底板上设有凹槽用以固定支撑防撞胶垫。
8.根据权利要求1所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）先安装单侧轨道的减振型扣件系统,安装轨道钢轨及减振型扣件系统调整至符合设计要求；
2）然后安装另一侧轨道的减振型扣件系统,安装轨道钢轨及减振型扣件系统调整至符合设计要求；
3）最后安装焊接型扣件系统，放置钢垫板，通过调校螺母调平钢垫板拧紧调校螺母和预埋螺栓螺母、灌注胶泥至冷却成型将下压板焊接在钢垫板上，也可将下压板直接焊接在钢垫板上进行安装，铺设胶垫板固定钢轨、安装上压板、拧紧上压板螺母；
4）完成安装检查工作。
9.根据权利要求8所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统的安装方法，其特征在于，安装时，焊接型扣件和减振型扣件系统为交替布置方式，两种扣件间距为500mm~800mm的间隔式布置。
10.根据权利要求9所述的一种高速减振降噪环保轨道固定系统的安装方法，其特征在于，所述交替布置方式间隔的扣件种类和数量不受限制，可以根据设备轮压和运行速度及工况条件进行合理布置。
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