CN106192614A - 一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器 - Google Patents

Abstract

一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，扣件系统包括钢轨以及扣压在钢轨的轨头下颚部位的弹性块，弹性块由固定在钢轨下方的基板上的侧面板支承定位，钢轨抗扭限位器包括夹设在钢轨的轨脚与侧面板之间的用于限制钢轨横向移动和扭摆的轨脚限位块。本发明通过在现有扣件系统中增加一个零件，即钢轨抗扭限位器，钢轨抗限位器安装在钢轨的轨脚处，用于约束钢轨的轨脚，有效地限制了钢轨轨脚的横向移动及扭转摆动，降低了波磨和尖啸；同时保留了扣件系统结构简单、安装调节方便的特点，非常适合无碴及有碴道床线路使用。

Description

一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器

技术领域

本发明涉及铁路轨道技术领域，具体涉及一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器。

背景技术

先锋扣件(Vanguard)是英国潘得路（Pandrol）公司开发的一种新型减振降噪钢轨悬浮式扣件系统，如图12所示。该扣件系统通过采用弹性楔形支承在钢轨轨头下颚，从而使钢轨轨底离开承轨座，而作为弹性支承的橡胶弹性块则由固定在轨下基础的侧面板支承定位。先锋扣件系统的每个扣件节点由一个铸铁基座、两个铸铁侧面板托架、两个铸铁楔形块固定件、两个橡胶弹性块弹性楔形钢轨支撑、两个铸铁侧翼、一个轨下安全支承橡胶垫和两个弹簧夹片组成。正常情况下，安全支承橡胶垫不与钢轨接触，这样可以有效限制荷载引起的过量变形。

先锋扣件结构简单，易于安装，养护维修方便，安全稳定可靠，专门用于对减振降噪要求较高的地段，如地铁、市区的铁路桥梁线路等等。先锋扣件系统既可用于有碴轨道，也可用于无碴轨道，在世界各国铁路轨道上应用广泛。

在对振动和噪音敏感的区域，为降低由地层所产生的振动，现今世界上在轨道设计中通用的方法是如下两种方案之一：或是提高弹性支撑轨道结构的质量，或是降低支撑的刚度。轨道的刚度愈小，周围环境的谐振频率亦愈低，减振的效果也就越好。

在潘得路公司研制的先锋扣件系统问世以前，其他的轨道减振降噪系统，在提供较大的竖向位移的同时，也产生了难以接受的轨头横向移动。先锋扣件系统可允许轨道在竖向产生大的位移，虽然该系统在横向也是一种弹性结构，但钢轨的轨头在轮载作用载荷下的横向移动却能降低到很小的程度，因为同传统的扣件系统相比，先锋系统轮轨之间的相互作用更靠近轮轨接触线。

虽然如此，由于运营载荷的高动态力、高应力，且钢轨处于悬浮状态，轨脚缺乏约束，钢轨横向窜动，轨脚扭摆，先锋扣件仍会导致列车运行过程中钢轨扭转及轨底坡的不准确性，经过列车的长久运行，钢轨的扭转使轨头在横向与车轮在轴向产生相对滑动,在特定的频率引起钢轨波浪磨耗，而钢轨波浪磨耗导致产生一种特别的噪声-波磨噪声，它比正常的滚动噪声大3~15dB，严重地影响着人们的乘车舒适度，危害乘员健康，恶化线路沿线环境，对列车长久运行造成极大的威胁。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，扣件系统包括挡肩、钢轨以及扣压在钢轨的轨头下颚部位的弹性块，弹性块由固定在钢轨下方的基板上的侧面板支承定位，钢轨抗扭限位器包括夹设在钢轨的轨脚与侧面板之间的用于限制钢轨横向移动和扭摆的轨脚限位块。

本发明中，所述的轨脚限位块由限位块和限位凸台组成，限位凸台设在限位块上，且限位凸台卡设在侧面板上设置的两个支腿之间及基板之上。

进一步地，轨脚中的轨脚外侧面以及限位块中与轨脚外侧面邻近设置的限位块滑动面相平行，且限位块滑动面与轨脚外侧面之间的间隙不大于2mm。

进一步地，所述的限位块被夹持在轨脚中的轨脚外侧面与支腿中的支腿内侧面之间，使支腿内侧面作为轨脚限位块的定位面。

本发明中，所述的限位块包括相连接的上盖板和限位板，使轨脚限位块呈“Z”字形结构，上盖板设在轨脚上方，限位凸台固定在限位板外侧面上，限位凸台中的上约束面由挡肩或基板或侧面板限位，其中，限位板外侧面的倾斜度与支腿内侧面的倾斜度相同。

进一步地，上盖板中的上盖板内侧面与轨脚中的轨脚上斜面的倾斜度一致。

本发明中，所述的限位块包括限位板，使轨脚限位块呈“L”字形结构，限位凸台固定在限位板中的限位板外侧面上，限位凸台中的上约束面由挡肩或基板或侧面板限位，其中，限位板外侧面的倾斜度与支腿内侧面的倾斜度相同。

本发明中，所述的限位块和限位凸台为一体式结构或分体式结构。

本发明中，所述的基板上设有位于两个支腿之间的“凸”字形立体槽，限位凸台的总长度不大于“凸”字形立体槽的槽底总长度，使限位凸台的两端面被纵向限制在“凸”字形立体槽槽底中的两个竖直侧面之间；限位凸台的总宽度不超过“凸”字形立体槽的中间部位设置的与两个竖直侧面连接的竖直弯折面，使限位凸台的外侧面被横向限制在竖直弯折面之内。

本发明中，所述的限位凸台至少为一个。

本发明中，侧面板的两个支腿正对钢轨的内侧面为斜平面定位，基板上“凸”字形立体槽的槽底的两个竖直侧面、竖直弯折面限位，避免钢轨抗扭限位器在使用过程中的移位。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明通过在现有扣件系统中增加一个零件，即钢轨抗扭限位器，钢轨抗限位器安装在钢轨的轨脚处，用于约束钢轨的轨脚；在工作时，车轮的横向力通过钢轨传递到钢轨抗扭限位器，钢轨抗扭限位器将之通过侧面板以及现有扣件系统中设置的楔块、侧翼、基板和锚固螺栓传递到轨枕，从而减少甚至消除钢轨横向窜动和扭转摆动，以减少甚至消除钢轨波磨的产生，减少噪音及环境声污染，提高乘车舒适度，消除列车运行隐患；其有效地限制了钢轨轨脚的横向移动及扭转摆动，降低了波磨和尖啸；同时保留了扣件系统结构简单、安装调节方便的特点，非常适合无碴及有碴道床线路使用。

附图说明

图1为本发明与扣件系统的装配示意图；

图2为本发明实施例1中轨脚限位块的立体示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图3中沿A-A面的剖视图；

图5为本发明实施例2中轨脚限位块的立体示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为新型实施例3中“L”字形轨脚限位块剖视图；

图8为图1中钢轨的立体示意图；

图9为图1中侧面板的立体示意图；

图10为图9的右视图；

图11为图1中基板的立体示意图；

图12为背景技术中现有先锋扣件的装配示意图。

附图标记：1、弹性块，2、钢轨，20、轨头，21、轨脚，210、轨脚外侧面，211、轨脚上斜面，3、基板，4、侧面板，40、支腿，400、支腿内侧面，5、轨脚限位块，6、限位块，60、上盖板，600、上盖板内侧面，61、限位板，610、限位板外侧面，62、限位块滑动面，7、限位凸台，70、上约束面，8、“凸”字形立体槽，80、竖直侧面，81、竖直弯折面，9、耦合垫板，10、垫圈，11、尼龙套，12、锚固螺栓，13、楔块，14、挡肩。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。

如图1所示的扣件系统，包括钢轨2以及扣压在钢轨2的轨头20下颚部位的弹性块1，弹性块1由固定在钢轨2下方的基板3上的侧面板4支承定位，如图9所示，侧面板4上设有两个支腿40。如图1和图12所示，扣件系统还包括耦合垫板9、垫圈10、尼龙套11、锚固螺栓12、楔块13和挡肩14。

本发明的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，钢轨抗扭限位器包括夹设在钢轨2的轨脚21与侧面板4之间的用于限制钢轨2横向移动和扭摆的轨脚限位块5。其中，轨脚限位块5由限位块6和限位凸台7组成，限位凸台7设在限位块6上，且限位凸台7卡设在侧面板4上设置的两个支腿40之间以及基板3之上，其中的限位块6和限位凸台7为整体成型的一体式结构，或者，限位块6和限位凸台7为通过焊接等不可拆卸方式固定、螺栓、螺钉等可拆卸方式连接的分体式结构。

本发明中，限位凸台7至少为一个，即限位凸台7可以为一个、两个、三个……n个，n≥1。

本发明中，轨脚21中的轨脚外侧面210以及限位块6中与轨脚外侧面210邻近设置的限位块滑动面62相平行，且限位块滑动面62与轨脚外侧面210之间的间隙不大于2mm，因为在车辆载荷下，钢轨2向下变形相对限位块6存在上下滑动；限位块6被夹持在轨脚21中的轨脚外侧面210与支腿40中的支腿内侧面400之间，使支腿内侧面400作为轨脚限位块5的定位面。

本发明中，限位块6包括相连接的上盖板60和限位板61，上盖板60和限位板61为整体成型的一体式结构，或者，上盖板60和限位板61为通过焊接等不可拆卸方式固定、螺栓、螺钉等可拆卸方式连接的分体式结构，或者，不含上盖板60的独立的限位板61。

其中，图2和图5分别为实施例1、实施例2中轨脚限位块的示意图，结合图1、图8、图9、图10，上盖板60压设在轨脚21上，限位板61被夹持在轨脚21中的轨脚外侧面210与支腿40中的支腿内侧面400之间，使支腿内侧面400作为轨脚限位块5的定位面，且限位板61中的限位板外侧面610的倾斜度与支腿内侧面400的倾斜度相同，限位板60中的上盖板内侧面600与轨脚21中的轨脚上斜面211的倾斜度可一致或不一致。其中，限位凸台7固定在限位板外侧面610上，使金属或非金属材质的轨脚限位块5呈“Z”字形结构。

图7是不含上盖板60的实施例3中轨脚限位块的示意图，结合图1、图8、图9、图10，限位板61被夹持在轨脚21中的轨脚外侧面210与支腿40中的支腿内侧面400之间，使支腿内侧面400作为轨脚限位块5的定位面，且限位板61中的限位板外侧面610的倾斜度与支腿内侧面400的倾斜度相同。其中，限位凸台7固定在限位板外侧面610上，使金属或非金属材质的轨脚限位块5呈“L”字形结构。

结合图11，基板3上设有位于两个支腿40之间的“凸”字形立体槽8，两个“凸”字形立体槽8在基板3上的垂直投影均呈“凸”字形结构，“凸”字形结构的底部长度大于顶部长度，且两个“凸”字形结构的底部相邻近设置，顶部相背离设置；本发明的限位凸台被限制在“凸”字形结构的底部。其中，限位凸台7的总长度不大于“凸”字形立体槽8的槽底总长度，使限位凸台7的两端面被纵向限制在“凸”字形立体槽8槽底中的两个竖直侧面80之间；限位凸台7的总宽度不超过“凸”字形立体槽8的中间部位设置的与两个竖直侧面80连接的竖直弯折面81，使限位凸台7的外侧面被横向限制在竖直弯折面81之内。

在以上技术方案的技术上，本发明列举了轨脚限位块的三个实施例，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施例中所描述的范围。

实施例1：一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，钢轨抗扭限位器包括夹设在钢轨2的轨脚21与侧面板4之间的用于限制钢轨2横向移动和扭摆的轨脚限位块5，轨脚限位块的结构如图2、图3和图4所示，轨脚限位块5由限位块6和两个限位凸台7组成，限位块6包括相连接的上盖板60和限位板61，使轨脚限位块5呈“Z”字形结构，上盖板60设在轨脚21上方，限位凸台7固定在限位板外侧面610上，限位凸台7中的上约束面70由挡肩14或基板3或侧面板4限位，其中，限位板外侧面610的倾斜度与支腿内侧面400的倾斜度相同，上盖板60中的上盖板内侧面600与轨脚21中的轨脚上斜面211的倾斜度可一致或不一致。该实施例中，轨脚21中的轨脚外侧面210以及限位块6中与轨脚外侧面210邻近设置的限位块滑动面62相平行，且限位块滑动面62与轨脚外侧面210之间的间隙不大于2mm，限位块滑动面62即为限位板61中与限位板外侧面610相对设置的侧面。

其中，结合图11，两个限位凸台7两端面的总长度L₁不大于“凸”字形立体槽8的槽底总长度L；限位凸台7的总宽度W₁不超过“凸”字形立体槽8的中间部位设置的与两个竖直侧面80连接的竖直弯折面81，即W₁不大于“凸”字形立体槽8的竖直侧面80的宽度W。

实施例2：一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，钢轨抗扭限位器包括夹设在钢轨2的轨脚21与侧面板4之间的用于限制钢轨2横向移动和扭摆的轨脚限位块5，轨脚限位块的结构如图5和图6所示，轨脚限位块5由限位块6和两个限位凸台7组成，限位块6包括相连接的上盖板60和限位板61，其结构如实施例1中的图4所示，使轨脚限位块5呈“Z”字形结构，上盖板60设在轨脚21上方，限位凸台7固定在限位板外侧面610上，限位凸台7中的上约束面70由挡肩14或基板3或侧面板4限位，其中，限位板外侧面610的倾斜度与支腿内侧面400的倾斜度相同，上盖板60中的上盖板内侧面600与轨脚21中的轨脚上斜面211的倾斜度可一致或不一致。该实施例中，轨脚21中的轨脚外侧面210以及限位块6中与轨脚外侧面210邻近设置的限位块滑动面62相平行，且限位块滑动面62与轨脚外侧面210之间的间隙不大于2mm，限位块滑动面62即为限位板61中与限位板外侧面610相对设置的侧面。

其中，结合图11，两个限位凸台7两端面的总长度L₂不大于“凸”字形立体槽8的槽底总长度L；限位凸台7的总宽度W₂不超过“凸”字形立体槽8的中间部位设置的与两个竖直侧面80连接的竖直弯折面81，即W₂不大于“凸”字形立体槽8的竖直侧面80的宽度W。

实施例3：一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，钢轨抗扭限位器包括夹设在钢轨2的轨脚21与侧面板4之间的用于限制钢轨2横向移动和扭摆的轨脚限位块5，轨脚限位块的结构如图7所示，轨脚限位块5由限位块6和限位凸台7组成，限位块6包括限位板61，使轨脚限位块5呈“L”字形结构，限位凸台7固定在限位板61中的限位板外侧面610上，限位凸台7中的上约束面70由挡肩14或基板3或侧面板4限位，其中，限位板外侧面610的倾斜度与支腿内侧面400的倾斜度相同。该实施例中，轨脚21中的轨脚外侧面210以及限位块6中与轨脚外侧面210邻近设置的限位块滑动面62相平行，且限位块滑动面62与轨脚外侧面210之间的间隙不大于2mm，限位块滑动面62即为限位板61中与限位板外侧面610相对设置的侧面。

该实施例中，对于限位凸台7两端面的总长度、限位凸台7的总宽度的限定同实施例2。

在实施例1和实施例2中，上盖板能够增加轨脚限位块5的强度，并达到防尘的作用。

本发明公开的是一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，任何利用了本发明的钢轨抗扭限位器的钢轨扣件系统，均应涵盖在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，扣件系统包括挡肩（14）、钢轨（2）以及扣压在钢轨（2）的轨头（20）下颚部位的弹性块（1），弹性块（1）由固定在钢轨（2）下方的基板（3）上的侧面板（4）支承定位，其特征在于：钢轨抗扭限位器包括夹设在钢轨（2）的轨脚（21）与侧面板（4）之间的用于限制钢轨（2）横向移动和扭摆的轨脚限位块（5）。

2.根据权利要求1所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：所述的轨脚限位块（5）由限位块（6）和限位凸台（7）组成，限位凸台（7）设在限位块（6）上，且限位凸台（7）卡设在侧面板（4）上设置的两个支腿（40）之间及基板（3）之上。

3.根据权利要求2所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：轨脚（21）中的轨脚外侧面（210）以及限位块（6）中与轨脚外侧面（210）邻近设置的限位块滑动面（62）相平行，且限位块滑动面（62）与轨脚外侧面（210）之间的间隙不大于2mm。

4.根据权利要求2所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：所述的限位块（6）被夹持在轨脚（21）中的轨脚外侧面（210）与支腿（40）中的支腿内侧面（400）之间，使支腿内侧面（400）作为轨脚限位块（5）的定位面。

5.根据权利要求4所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：所述的限位块（6）包括相连接的上盖板（60）和限位板（61），使轨脚限位块（5）呈“Z”字形结构，上盖板（60）设在轨脚（21）上方，限位凸台（7）固定在限位板外侧面（610）上，限位凸台（7）中的上约束面（70）由挡肩（14）或基板（3）或侧面板（4）限位，其中，限位板外侧面（610）的倾斜度与支腿内侧面（400）的倾斜度相同。

6.根据权利要求5所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：上盖板（60）中的上盖板内侧面（600）与轨脚（21）中的轨脚上斜面（211）的倾斜度一致。

7.根据权利要求4所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：所述的限位块（6）包括限位板（61），使轨脚限位块（5）呈“L”字形结构，限位凸台（7）固定在限位板（61）中的限位板外侧面（610）上，限位凸台（7）中的上约束面（70）由挡肩（14）或基板（3）或侧面板（4）限位，其中，限位板外侧面（610）的倾斜度与支腿内侧面（400）的倾斜度相同。

8.根据权利要求2所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：所述的限位块（6）和限位凸台（7）为一体式结构或分体式结构。

9.根据权利要求1所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：所述的基板（3）上设有位于两个支腿（40）之间的“凸”字形立体槽（8），限位凸台（7）的总长度不大于“凸”字形立体槽（8）的槽底总长度，使限位凸台（7）的两端面被纵向限制在“凸”字形立体槽（8）槽底中的两个竖直侧面（80）之间；限位凸台（7）的总宽度不超过“凸”字形立体槽（8）的中间部位设置的与两个竖直侧面（80）连接的竖直弯折面（81），使限位凸台（7）的外侧面被横向限制在竖直弯折面（81）之内。

10.根据权利要求1或9所述的一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位器，其特征在于：所述的限位凸台（7）至少为一个。