CN105625113B - 用于f型钢轨的半斜槽式连接接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，包括下连接板以及限位凸台，其中限位凸台设置在下连接板的一侧面上，其凸出端表面为平面；F型钢轨翼板分别对应设置有与限位凸台一端匹配的上下贯通的通槽，相对两翼板之间的通槽以及两者之间的缝隙所共同形成的长条形空隙用于下连接板上的限位凸台插入，通过连接件穿过连接孔将下连接板与翼板连接固定，可使得该限位凸台穿过长条形空隙且其凸出端表面与翼板上表面平齐，并使侧面完全与翼板上的通槽内壁接触，进而实现对F型钢轨的连接。本发明的连接接头能够保证车轮始终不脱离翼板，可以完全避免轨缝对行走轮的冲击，同时也无需对F型钢翼板结构进行额外的高难度机械加工以及强度或性能的减弱。

Description

用于F型钢轨的半斜槽式连接接头

技术领域

本发明属于中低速磁浮轨道结构技术领域，具体涉及一种用于F型钢轨的连接接头，适用于中低速磁浮轨道轨排间的连接。

背景技术

中低速磁浮轨道交通采用常导电磁铁吸力型悬浮和导向技术，通过车辆悬浮架上的U型电磁铁与F型钢轨之间的电磁吸引力，实现车辆的悬浮和导向。目前中低速磁浮轨道结构主要采用钢轨枕型式，轨道自上而下主要包括感应板、F型钢轨(也称F轨)、伸缩节、连接件及紧固件、钢轨枕、扣件系统、承轨台等部分组成，以轨排为单元整体铺装。F型钢轨、钢轨枕和感应板在工厂或现场组装基地组装成轨排，轨排通过F轨连接接头连接。

为适应轨排与下部基础在温度变化下引起的伸缩变形，轨排F型钢轨之间均设置有伸缩缝，连接接头设置在相邻F型钢轨间的伸缩缝位置，F型钢轨的接头结构需要适应磁浮轨道的热胀冷缩特性、F轨平顺、行车稳定性以及运营维护等方面的需求，其连接强度、稳定性和可靠性对列车安全、平稳和快速运行至关重要。

F型钢轨接头在连接相连轨排时，为保证轨道垂向、横向对中，以及在纵向(沿轨道方向)上足够的温差伸缩位移调节量，连接接头都在F型钢轨翼板下设置了下连接结构。目前，国内外既有的翼板下连接结构一般包括翼板下连接板和连接螺栓，该连接结构通过将设置在翼板下连接板的凸型块嵌入设置在翼板底面的限位凹槽来限制轨排间的横向错位，通过将F型钢轨的翼板设置成“阶梯”型来提高列车在救援模式下通过伸缩缝的平稳性。

例如专利文献CN104499385A中公开了一种中低速磁浮系统F型钢轨连接结构，如图1-2所示，其包括翼板下连接板、夹板和外腿侧连接板，翼板的底面设有沿线路纵向延伸的限位凹槽，翼板下连接板上设有与限位凹槽相配合的凸型块，同时两个翼板可以为“阶梯”型连接。通过上述方式，可以使得轨排之间能够较好地适应伸缩缝的伸缩变形，同时通过翼板的阶梯型布置使得其能够强化横向限位能量并提升列车在救援模式下车轮通过伸缩缝的平稳性。但是，上述连接结构对轨排的横向限位提升仍然有限，特别是其中翼板设置成“阶梯”型使得车轮仍然有部分会位于缝隙部位，导致车轮稳定性仍有不足，而且上述阶梯型结构需要对轨道端面进行复杂形状的机加工，且必须保证两端导轨的接触面尺寸精确配合，其加工难度大、成本高、安装效率低，不适用于大轨缝会显著提高F型钢轨的加工难度，还会造成材料的巨大浪费。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，其通过对接头结构和与F型钢轨翼板的装配方式进行改进，并对F型钢轨的翼板连接部位进行相应优化，从而实现对连接的轨排在横向和垂直方向的精确匹配和限位，并在纵向上完全适应于轨排的伸缩变形，而且能够保证车轮始终不脱离翼板，可以完全避免轨缝对行走轮的冲击，同时也无需对F型钢翼板结构进行额外的高难度机械加工以及强度或性能的减弱。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，用于对两相邻轨排相对端端部的F型钢轨的翼板进行连接，实现对之间设置有伸缩缝的两相邻轨排的连接，其特征在于，该连接接头包括：

用于设置于翼板下表面的下连接板，其上设置有多个通孔作为与翼板连接的连接孔；

限位凸台，其凸出设置在所述下连接板的用于与待连接的翼板接触的一侧表面上，其呈长条状且长度方向沿轨道线方向，该限位凸台的横截面呈上窄下宽的直角梯形；

待连接的两个所述F型钢轨翼板相对的端部分别对应设置有与所述限位凸台一端匹配的上下贯通的通槽，其中所述通槽两侧面其中之一为斜面，通槽上部槽口宽度小于下部槽口宽度；

相对布置的两翼板之间的上述通槽以及位于两通槽之间的缝隙所共同形成的沿轨道线方向的长条形空隙用于所述限位凸台插入，通过连接件穿过所述连接孔可将所述下连接板与翼板连接固定，从而可使得该限位凸台穿过所述长条形空隙且使得其凸出端表面与翼板上表面平齐，同时使其两侧面完全与翼板上的通槽两内壁分别接触，进而即可实现对相邻轨排的可靠限位和平稳过渡地连接。

作为本发明的进一步优选，所述限位凸台在沿轨道线方向的长度小于所述长条形空隙的长度，使得其可适应轨排在该方向上的伸缩形变。

作为本发明的进一步优选，所述限位凸台在轨道横向上的宽度与所述长条形空隙的宽度对应匹配，使得所述限位凸台在轨道横向上的两侧面可与通槽相应的两壁面匹配接触，实现在该方向上对F型钢轨的限位。

作为本发明的进一步优选，所述通槽为半斜槽，其横截面对应为直角梯形。

作为本发明的进一步优选，所述限位凸台和长条形空隙在长度方向上的中心线重合，并优选与列车支撑轮中心线重合。

作为本发明的进一步优选，所述限位凸台的凸出端表面在轨道横向上的宽度小于列车支撑轮的宽度。

作为本发明的进一步优选，所述限位凸起的凸出端端面为平面，其在连接到位后与翼板平面平齐，使得所述支撑轮在通过两轨排间的缝隙时可通过该限位凸台的支撑而平稳通过从而减小对支撑轮的冲击。

作为本发明的进一步优选，所述连接孔沿轨道线方向分布在下连接板的两端，优选每端为两个，与待连接的翼板对应位置也相应开有孔，以用于分别通过连接件实现两者的连接。

作为本发明的进一步优选，所述连接孔优选为长圆孔，长度方向沿轨道线方向。

作为本发明的进一步优选，翼板上的所述通槽为从翼板端部朝里沿伸一定长度且贯穿翼板上下表面的长槽通孔，两翼板上的通槽以及两翼板间的缝隙形成用于容纳所述限位凸台的孔隙。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的连接接头通过将翼板下连接板的限位凸台完全嵌入F型钢端部的长槽孔内，且限位凸台侧面与通槽壁面采用楔面接触配合方式，使得其在轨道横向上的受力面大幅提高，从而极大提高了其横向限位能力，能有效防止相邻两F 型钢的横向错位；

(2)本发明的连接接头通过翼板下连接板的限位凸台将伸缩缝两端F型钢的翼板进行了“桥接”，其中凸台端面可与翼板平面完全平齐，可以保证支撑轮通过伸缩缝时始终处于接触状态，提高了列车在救援模式下行车的平稳性和支撑轮的使用寿命；

(3)本发明的连接接头通过在两待连接的翼板端面分别开设半斜槽式通槽，并与两者之间的轨排缝隙形成长条形的空隙，使得横截面为直角梯形的限位凸台可以嵌入其中且在长度方向上存在孔隙，其可以完美适应轨排间缝隙的伸缩变形；

(4)本发明的连接接头仅是需要在翼板上简单加工相应的通槽和连接孔，无需进行复杂的机加工以及精度匹配，避免现有连接接头翼板的“阶梯”型设置，不但连接更为稳定可靠，而且降低加工和安装难道，也降低来轨排的整体造价，同时减少浪费，也便于维修养护。

附图说明

图1为现有技术中的一种F型钢轨连接结头的连接示意图；

图2为图1中的连接接头在另一个视角下的连接示意图；

图3为按照本发明一个实施例的连接结头的结构分解示意图；

图4为图3中的连接结头在连接两F型钢轨的翼板时的连接示意图；

图5为图4中沿A-A断面处的剖面示意图；

图6为图4中沿B-B断面处的剖面示意图；

图7为图4中沿C-C断面处的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

按照本发明一个实施例的连接接头，其用于中低速磁浮系统相邻轨排的连接，尤其是两轨排上的F型钢轨的连接。为适应轨排与下部基础在温度变化下引起的伸缩变形，轨排F型钢轨之间设置有伸缩缝，连接接头即设置在相邻F型钢轨间的伸缩缝位置，用于连接两F型钢轨，如图3所示，两F型钢轨3的连接通过该连接接头连接各自翼板实现。

如图3、图4、图5和图6所示，两F型钢轨3的翼板上在待连接部位分别开设有连接槽32，连接槽32为沿轨道线方向从翼板端部向翼板内延伸的长条形槽，且贯通翼板上下表面，形成通槽。其中，长条形通槽的两侧壁面中，其中一侧壁面为倾斜面，另一侧壁面为与上下表面垂直的直面，使得该长条形槽形成上部槽口宽度小于下部槽口宽度的斜槽(半斜槽)，其横截面呈直角梯形。其中长条形通槽的两侧壁面中呈斜面的侧面可以是其中任一侧的壁面。

在一个实施例中，长条形通槽32位于翼板内部的一端为弧形，使得该长条形通槽称为半腰性斜槽孔。但本发明中对连接槽32并不限于半腰性，可以为其他形状，例如位于翼板内部的一端为平面，形成长条形方孔，或者其他形状的孔。

另外，在翼板上的连接部位在位于长条形通槽32的外周，设置有用于连接的连接孔，以用于将连接接头与翼板31连接固定。如图3所示，在一个实施例中，连接孔为圆孔，优选是台阶圆孔，每个翼板31上的连接孔为两个，沿轨道横向分别布置于长条形通槽32的两侧。但本发明中对连接孔的形状和数量并不做限定，可根据实际需求具体选择，但优选是沿轨道横向分布于长条形通槽两侧。

如图3-5所示，连接接头包括下连接板1，其优选是板体结构，下连接板1的一侧表面(在图中为上表面)上设置有长条形凸台11，其与下连接板1的上表面固定连接，优选是一体连接。凸台11用于插入两翼板3上的长条形通槽32以及两F型钢轨3之间的缝隙所共同形成的沿轨道线方向的长条形空隙中。

作为本连接件中的关键部件，凸台11用于实现对轨排或F型钢轨3在横向和垂直方向的限位以及适应沿轨道线方向的伸缩变形，同时保证对车辆支撑轮的冲击尽可能小，凸台11的尺寸和形状具有一定的要求。具体来说，凸台11为横截面为直角梯形的长条形，即其中一侧面为斜面，另一侧面为与上下表面垂直的平面，其中远离下连接板的突出端表面在轨道横向上的宽度小于相对的另一端表面宽度。两侧壁面中为斜面的可以是其中的任一侧面，但是应该能够保证与通槽的内壁面对应匹配，使得凸台能够与其安装配合。

另外，凸台11沿轨道线方向的长度必须小于相对的两翼板31上的长条形通槽32以及两者之间的缝隙沿轨道线方向所共同形成的长条形空隙的长度，使得凸台11在轨道线方向上可在该空隙内相对移动，适应轨排伸缩变形的需要。同时，为了与长条形斜槽装配，凸台11在轨道横向上的宽度与翼板31上的通槽32在该方向上的宽度对应匹配，例如是凸台两侧面与通槽两内壁面匹配接触，从而使得凸台11在横向上能够对F型钢轨3进行限位，其横受力面大大提高，使其限位能力和限位可靠性大大提高，可以有效防止F型钢轨3在横向上的错位。

在一个实施例中，凸台11在沿轨道线方向上的中心线与长条形空隙的中心线保持在同一垂直平面上，同时车辆支撑轮沿轨道线方向的中心线也位于该平面上。特别是，凸台11的凸起端的端面应与翼板31上表面一致，例如均为平面，同时凸起高度应保证凸台11插入空隙中并穿过该空隙后，凸起端的端面与翼板31表面平齐，使得车辆支撑轮可以平稳地接触凸台11端面并顺利通过，尽可能减少因为轨排之间缝隙的存在而造成的冲击或不稳定。

在一个实施例中，凸台11突出端表面在轨道横向上的宽度小于车辆支撑轮的宽度。

连接接头的下连接板1位于限位凸台11同侧的表面上(图3中所示为上表面) 在位于限位凸台11外周设置有多个通孔12，其作为安装连接孔，其与翼板31上的安装孔33对应，用于使连接件穿过以将接头与翼板31固定连接。在一个实施例中，翼板下连接板1的上表面在位于四周设置有四个安装连接孔12，各安装连接孔12优选是腰性孔。在一个实施例中，用于连接接头与翼板的连接件是螺栓2。

限位凸台11在长度方向上两端面的形状优选是与对应端的长条形槽端面匹配，在一个实施例中，如图3所示为弧形面，也可以为平面或其他形状。限位凸台11在连接到位后其端面与对应的槽端面存在一定间隙，以用于适应轨排间伸缩缝的伸缩变形。

本发明中的连接接头通过上述限位凸台11的设置、以及对应翼板31上相应通槽32的开设，并结合相应的尺寸结合和装配关系，可以使得轨排件的F型钢轨 3之间可以实现稳定可靠的连接，在横向和垂直方向上进行可靠限位，在轨道线方向上适应轨排间伸缩变形，而且其对车辆支撑轮的支撑稳定，极大减小车轮与缝隙的接触，大大降低对车轮的冲击，使得列车在救援模式下的平稳性得到加大提升。上述连接接头在实现上述功能的同时，没有对对F型钢轨3的加工和精度提出特殊要求，加工和安装简单，无需复杂的机加工和精度配合，而且结构强度并没有有效降低，并可大为减少材料浪费。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，用于对两相邻轨排的相对端端部的F型钢轨的翼板(31)进行连接，实现对之间设置有伸缩缝的两相邻轨排的连接，其特征在于，所述半斜槽式连接接头为半斜面通槽式连接接头，该连接接头包括：

用于设置于F型钢轨的翼板(31)底面的下连接板(1)，其上设置有多个通孔作为与所述翼板(31)连接的连接孔(12)；

限位凸台(11)，其凸出设置在所述下连接板(1)的用于与待连接的翼板(31)底面接触的一侧面上，其呈长条状且长度方向沿轨道线方向，该限位凸台的横截面呈上窄下宽的直角梯形；

待连接的两个所述翼板(31)相对的端部分别对应设置有与所述限位凸台一端匹配的上下贯通的通槽(32)，其中所述通槽两侧面其中之一为斜面，通槽上部槽口宽度小于下部槽口宽度；

相对布置的两翼板(31)之间的上述通槽(32)以及位于两通槽(32)之间的缝隙所共同形成的长条形空隙用于所述限位凸台(11)插入，所述限位凸台(11)在轨道横向上的宽度与所述长条形空隙的宽度匹配，使得其在该方向上对F型钢轨(3)进行限位；所述限位凸台(11)的凸出端端面为平面，即所述限位凸台(11)的上表面完全为平面，其在连接到位后与翼板(31)平面平齐，使得列车支撑轮在通过两轨排间的伸缩缝隙时通过该限位凸台(11)的支撑而平稳通过从而减小对所述列车支撑轮的冲击；通过连接件穿过所述连接孔(12)将下连接板(1)与两翼板(31)连接固定，从而使得该限位凸台(11)穿过所述长条形空隙并使得其凸出端表面与翼板(31)上表面平齐，同时使该限位凸台(11)两侧面完全与翼板(31)上的通槽(32)两内壁面分别匹配接触，进而实现对相邻轨排的可靠限位和平稳过渡地连接；所述限位凸台(11)的凸出端端面和长条形空隙在长度方向上的中心线重合，并与列车支撑轮中心线重合。

2.根据权利要求1所述的一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，其中，所述限位凸台(11)在沿轨道线方向的长度小于所述长条形空隙的长度，使得其适用轨排在该方向上的伸缩形变。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，其中，所述通槽(32)为半斜槽，其横截面对应为直角梯形。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，其中，所述限位凸台(11)在轨道横向上的宽度小于列车支撑轮的宽度。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，其中，所述连接孔(12)沿轨道线方向分布在下连接板(1)的两端，每端为两个，待连接的翼板(31)对应位置也相应开有孔(33)，以用于分别通过连接件实现两者的连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，其中，所述连接孔(12)为长圆孔，长度方向沿轨道线方向。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的一种用于F型钢轨的半斜槽式连接接头，其中，翼板(31)上的所述通槽(32)为从翼板(31)端部朝里沿伸一定长度且贯穿翼板(31)上下表面的长槽通孔，两翼板(31)上的通槽(32)以及两翼板间的缝隙形成所述用于容纳所述限位凸台(11)的孔隙。

8.一种用于中低速磁浮系统的轨道，其中，所述轨道的各轨排之间通过权利要求1-7中任一项所述的用于F型钢轨的半斜槽式连接接头进行连接。