CN110158375A - 一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，包括螺栓(9)、铁垫板(2)、弹条(1)、轨距块(10)，所述的铁垫板(2)下表面依次设置板下弹性垫(4)和调高垫板(5)，所述的铁垫板(2)两端设有预压板(8)与T形支撑块(7)，所述的螺栓(9)将铁垫板(2)固定在道床上，各螺栓(9)的螺帽上设置有安装辅板(3)，该安装辅板(3)一端与螺栓(9)连接，另一端搭接在轨距块(10)上，铁垫板(2)内插有弹条(1)，两个弹条(1)对称扣合在钢轨(12)两侧。与现有技术相比，本发明具有结构简单，能够降低成本，拆卸方便，适应能力强，系统可靠性高等优点。

Description

一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其是涉及一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统。

背景技术

在轨道扣件系统中，常用的扣件为单层底板扣件和双层底板扣件，两者均包含轨下弹性垫和板下弹性垫。其中，单层底板仅有一层底板，扣件重量轻，成本低；但是，单层底板扣件在使用时，锚固螺栓通过扣件底板将扣件固定的同时把弹性垫压紧，造成了板下弹性垫层的减振性能无法充分发挥。

普通的双层底板减振扣件含有两层底板，分别为下底板和上底板，上底板和下底板之间通过自锁结构将板下弹性垫夹紧；双层底板减振扣件在使用时，锚固螺栓通过扣件下底板将扣件固定。这样，虽然可充分发挥扣件板下弹性垫层的减振性能，但扣件使用中下底板的大部分面积仅起到支撑板下弹性垫层的作用，属于强度冗余部分，造成了扣件整体重量较大、成本较高。同时，普通双层底板减振扣件为了实现上底板和下底板的连接，通常采用各种不易拆卸的自锁结构，一旦扣件需要维修，需要将自锁结构破坏才能实现扣件拆卸，拆卸过程比较麻烦。另外，普通双层底板减振扣件上底板和下底板之间的自锁结构常采用非金属材料，经长期运营后，扣件自锁结构的非金属材料部分容易发生磨损，造成扣件上底板和下底板之间的锁紧力不够，上底板、下底板和底板弹性垫层之间甚至会出现缝隙，给列车的行车安全带来隐患。普通双层减振扣件由于具有两层底板，造成其安装高度较高，抗倾翻能力相对较差，并且，由于其安装高度高于普通单层扣件，通常需要高度过渡，给设计、施工带来不便。

现有技术ZL201620181119.8中的一种快速弹条无砟轨道铁垫板扣件系统，包括一个铸铁底板，铸铁底板位于钢轨底部；铸铁底板上设有两个弹条固定部件；弹条固定部件包括用于限制快速弹条垂直运动的限位部；一个轨下垫板，轨下垫板位于钢轨和铸铁底板之间；两根快速弹条，快速弹条两端分别通过限位部固定在铸铁底板上，快速弹条中部扣压在钢轨轨底上。本实用新形采用弹条固定部件代替螺栓将快速弹条固定并扣压在钢轨轨底上，安装方便且安全性好；采用绝缘帽和轨距档块分体式设计代替轨距挡块一体式设计，可以在磨损时仅更换其中一个部件，节约维修成本；提高了弹条的使用寿命和整个扣件系统的安全性。但是，此套扣件设计仅有一层轨下垫，减振量可能仅在3～5dB，无法达到双层弹性垫板的8～12dB扣件减振量要求。同时，此套扣件锚固螺栓设计为斜对角形式，加大了整块垫板的体积及重量，相对成本过大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种减振量高、可靠性高、方便维护、低成本的开关式弹条双层弹性减振扣件系统。本发明所提出的扣件能有效克服现有技术中存在的缺陷，结构简单，能够在保持双层减振扣件减振量的前提下大幅降低成本，拆卸方便，适应能力强，可靠性高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，包括开关弹条、铁垫板、螺栓、轨距块，所述的铁垫板下表面依次设置板下弹性垫和调高垫板，所述的铁垫板两端设有预压板与T形支撑块，所述的螺栓依次贯穿预压板、T形支撑块、铁垫板、板下弹性垫及调高垫板，将铁垫板固定在道床上，所述的螺栓的螺帽上设置有安装辅板，该安装辅板一端与螺栓连接，另一端搭接在轨距块上，以方便开关弹条预组装并起到防开关弹条滑脱作用。铁垫板内插有开关弹条，两个开关弹条对称扣合在钢轨两侧。铁垫板内插有开关弹条，两个开关弹条对称扣合在钢轨两侧。

进一步地，所述的铁垫板上表面布置轨下垫，铁垫板下表面与板下弹性垫接触，形成双层弹性垫板和单层铁垫板组合的双层减振扣件，减振量达8-12dB。

进一步地，所述的铁垫板两端设置有U形槽通孔，U形槽通孔边缘还可包覆有耐磨套，耐磨套的厚度尺寸1-10mm，所述的T形支撑块位于预压板的下方，两者配合形成横截面呈工字型的支撑件，该支撑件安装在U形槽通孔内，且U形槽通孔的边缘插入支撑件工字型中部空间内。在拧紧螺栓前，设置预压板下表面到T形支撑块的下表面之间距离小于耐磨套上表面到弹性垫板下底面之间的距离，保证预压板在螺栓作用下既起到预压力作用，同时使得弹性垫板有一定预压而又不被完全压紧失去弹性作用，当列车经过时使得铁垫板和耐磨套之间有相对运动，起到减振作用。

预压板与T型支撑板两者配合形成横截面呈工字型的支撑件，预压板与T型支撑板可以在中间或两侧或其他地方设置齿纹配合起到预压减振量作用并调节轨距，具体可包括以下几种方案：

第一种，所述的T形支撑块上表面设置齿纹a，中部设置有U型通孔，所述的预压板设有与齿纹a配合的齿纹b，T型支撑板与预压板配合后形成工字中部高度尺寸等于铁垫板U型台缘配合耐磨套与弹性垫板预压量之和，既保证了弹性垫板预压变形及减振，又起到可调轨距。

第二种，所述的预压板和T形支撑块一体化设置成横截面呈工字型的支撑件。

第三种，所述的支撑件工字型中部的下表面设置有齿纹d，所述的U形槽通孔边缘上表面设有与所述齿纹d相匹配的齿纹c，插入支撑件工字型中部后，齿纹c与齿纹d啮合。同时齿纹d到调高垫板之间距离小于U形槽通孔到调高垫板之间的距离，保证了铁垫板2在行车条件下有垂向活动距离，同时使得弹性垫板的起到减振效果。

进一步地，所述的调高垫板两端设置有调高垫板回形槽。

进一步地，所述的铁垫板还包括底板和其两端两侧设置的弹条座，各弹条座内侧设有斜坡圆孔，端头设有限位台和肋板；所述的开关弹条包括扣压钢轨的弹性部，与铁垫板连接的弹条弹趾，以及弹条弹趾端头设置的限位凸台，所述的弹条弹趾插入所述斜坡圆孔内，斜坡圆孔的圆柱孔大于开关弹条的直径，在弹趾沿斜坡向下进入时，起到减小摩擦力，同时所述的限位凸台与限位台匹配，使开关弹条安装于铁垫板，在开关弹条安装到位后与铁垫板下限位棱台配合，可防止开关弹条脱位。

进一步地，所述的开关弹条扣压钢轨的弹性部上套有绝缘帽，该绝缘帽下方设有预安装孔槽；所述的轨距块两端设有Z形大台阶，该Z形大台阶安插于轨下垫、肋板和钢轨的之间，并将轨下垫压紧，所述的轨距块上还设有小台阶，该小台阶用于定位安装辅板；所述的安装辅板一端套在螺栓螺帽上，另一端与轨距块上的小台阶匹配，同时，安装辅板上表面设置有预装凸台，该预装凸台与预安装孔槽配合。轨距块的厚度尺寸0-12mm。

进一步地，所述的预压板、T形支撑块及调高垫板上分别预设有预压板通孔、支撑块通孔和垫板通孔，所述的螺栓设置在开关弹条位置下方，依次贯穿预压板通孔、支撑块通孔和垫板通孔，与道床中预埋的套管匹配连接，将铁垫板固定到轨道床上，进而将整个系统固定。根据现场安装要求，螺栓可设置为对角布置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点

(1)本发明设计了一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，双层弹性垫板的设计使得扣件的减振量可到8-12dB，单层铁垫板的设计，不仅降低了扣件的成本，且使减振扣件设计结构简单、安装方便，性能稳定可靠；

(2)本发明利用工形预压板的设计，不仅保证扣件预压减振要求，同时下底面大面积设计，增加了接触面积，使得横向摩擦力增加，避免了锚固螺栓横向剪切伤损。设计的快速弹条系统，为设计，避免了现有w及e形弹条伤损的问题，并且安装效率高。

附图说明

图1为实施例1总体结构剖视图；

图2位实施例1总体结构轴测图；

图3为实施例1中铁垫板结构示意图；

图4为实施例1中耐磨板结构示意图；

图5为实施例1中预压板结构示意图；

图6为实施例1中T形支撑板结构示意图；

图7、图8为实施例1中安装辅板结构示意图；

图9、图10为实施例1中弹条结构示意图；

图11为实施例1中轨距块结构示意图；

图12为实施例1中轨下垫结构示意图；

图13为实施例1中弹性垫结构示意图；

图14为实施例1中调高垫结构示意图；

图15为实施例1中螺栓结构示意图；

图16为实施例2中铁垫板结构示意图；

图17为实施例2中预压板结构示意图；

图18为实施例3中预压板结构示意图；

图19为实施例3中调高垫结构示意图；

图中标号所示，1-开关弹条，111-弹条弹趾，112-限位凸台，113-绝缘帽，114-预安装孔槽，2-铁垫板，21-U形槽通孔，22-弹条座，23-限位台，24-肋板，25-斜坡圆孔，3-安装辅板，31-预装凸台，4-板下弹性垫，41-回形槽，5-调高垫板，51-调高垫回形槽，6-耐磨套，7-T形支撑板，71-齿纹a，72-支撑块通孔，8-预压板，81-齿纹b，82-预压板通孔，9-螺栓，10-轨距块，101-小台阶，103-Z形大台阶，11-轨下垫，12-钢轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1-15，一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，包括开关弹条1、铁垫板2、板下弹性垫4、T形支撑板7、预压板8及螺栓9。铁垫板2上设置有轨下垫11(图12)，铁垫板2下设置有板下弹性垫4，板下弹性垫4下设置有调高垫板5，铁垫板2两端设置有U形槽通孔21，U型槽通孔21缘边上设置有U型耐磨套6，U型耐磨套6可以与铁垫板2预组装；如图2，3所示。U形槽通孔21上设置有预压板8，预压板8与T形支撑板7通过齿纹配合起到预压减振量作用并调节轨距。如图13所示，板下弹性垫4两侧设有与铁垫板2两端U形槽通孔21相当的回形槽41，调高垫板5两侧也设有对应的螺栓孔(图14)，所述锚固螺栓9依次贯穿预压板8、T型支撑板7、铁垫板2、板下弹性垫4及调高垫板5；所述锚固螺栓9帽上设置有安装辅块3。所述安装辅块3一端与锚固螺栓9连接，另一端搭接与轨距块10上，以方便弹条1预组装并起到防弹条滑脱作用。

如图5，6，预压板8上设有预压板通孔82，以及齿纹b81，T形支撑板7上设置支撑块通孔72和齿纹a71，齿纹a71与齿纹b81相互匹配啮合。组装时，先将调高垫板5置于轨枕上，然后放置弹性垫板4及T形支撑板7，并将预压板8的齿纹b 81与T形支撑板7的齿纹a 71匹配啮合，此时将螺栓9依次穿过预压板8、T形支撑板7、铁垫板2、弹性垫板4及调高垫板5，与轨枕中的套管拧紧。在拧紧螺栓9前，设置预压板8下表面到T形支撑板7的下表面之间距离小于耐磨套6上表面到板下弹性垫4下底面之间的距离，保证预压板8在螺栓9作用下既起到预压力作用，同时使得板下弹性垫4有一定预压而又不被完全压紧失去弹性作用，当列车经过时使得铁垫板2和耐磨套6之间有相对运动，起到减振作用。

如图3所示，所述的铁垫板2还包括底板和其两端两侧设置的弹条座22，各弹条座22内侧设有斜坡圆孔25，端头设有限位台23和肋板24；如图1、9所示，所述的开关弹条1包括扣压钢轨的弹性部，与铁垫板2连接的弹条弹趾111，以及弹条弹趾111端头设置的限位凸台112，所述的弹条弹趾111插入所述斜坡圆孔25内，同时所述的限位凸台112与限位台23匹配，使开关弹条1安装于铁垫板2。所述的开关弹条1扣压钢轨的弹性部上套有绝缘帽113，该绝缘帽113下方设有预安装孔槽114；

如图11所示，所述的轨距块10两端设有Z形大台阶103，该Z形大台阶103安插于轨下垫11、肋板24和钢轨12的之间，并将轨下垫11压紧，所述的轨距块10上还设有小台阶101，该小台阶101用于定位安装辅板3；所述的安装辅板3一端套在螺栓9螺帽上，另一端与轨距块10上的小台阶101匹配，同时，安装辅板3上表面设置有预装凸台31，该预装凸台31与预安装孔槽114配合，如图7-8所示。

如图5，6，7，8，9，10，当螺栓9安装好后，将预装辅板3及轨距块10安装到位，使用专用工具将开关弹条1先预组装到预装辅板3上，并使弹条绝缘帽113上的预安装孔槽114与安装辅板3的预装凸台31配合，此时继续安装轨下垫11到铁垫板2上，并放置好钢轨12，再使用安装工具进一步使开关弹条1的绝缘帽113扣压到钢轨12轨脚上，完成整套扣件的组装。

实施例2

如图16-17，与实施例1的区别在于，U形槽通孔21的边缘台面设有齿纹c(图16)，同时预压板8和T形支撑块7一体化为一个合并实体(图17)，该合并实体中间设置有圆柱通孔，横截面呈工字结构，且合并实体工字型中部的下表面设置与齿纹c匹配的齿纹d，合并实体的齿纹d与U形槽通孔21边缘台面上的齿纹c配合，通过调节齿纹的配合距离起到调节轨距的作用，两者配合体及齿纹都经过调质处理，保证耐磨及强度。合并实体的下齿纹到调高垫板5之间距离小于U形槽通孔21到调高垫板5之间的距离，保证了铁垫板2在行车条件下有垂向活动距离，同时使得弹性垫板的起到减振效果。

实施例3

如图18-19，与实施例1的区别在于，预压板8和T形支撑块7成为合并实体，该合并实体中间设置有圆柱通孔，横截面呈工字结构，铁垫板2的U形槽通孔21边缘配合套上耐磨套6，轨距调节通过变换轨距块10及耐磨套6的厚度进行。同时，调高垫板5表面设置台阶状调高垫回形槽51与T型支撑块7的下表面相配合。

以上实施例仅用于说明本发明技术方案，并非是对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做的改变、替代、修饰、简化均为等效的变换，都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，包括开关弹条(1)、铁垫板(2)、螺栓(9)、轨距块(10)，其特征在于，所述的铁垫板(2)下表面依次设置板下弹性垫(4)和调高垫板(5)，所述的铁垫板(2)两端设有预压板(8)与T形支撑块(7)，所述的螺栓(9)依次贯穿预压板(8)、T形支撑块(7)、铁垫板(2)、板下弹性垫(4)及调高垫板(5)，将铁垫板(2)固定在道床上，所述的螺栓(9)的螺帽上设置有安装辅板(3)，该安装辅板(3)一端与螺栓(9)连接，另一端搭接在轨距块(10)上，铁垫板(2)内插有开关弹条(1)，两个开关弹条(1)对称扣合在钢轨(12)两侧。

2.根据权利要求1所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的铁垫板(2)上表面布置轨下垫(11)，铁垫板(2)下表面与板下弹性垫(4)接触，形成双层弹性垫板和单层铁垫板组合的双层减振扣件，减振量达8～12dB。

3.根据权利要求1或2所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的铁垫板(2)两端设置有U形槽通孔(21)，所述的T形支撑块(7)位于预压板(8)的下方，两者配合形成横截面呈工字型的支撑件，该支撑件安装在U形槽通孔(21)内，且U形槽通孔(21)的边缘插入支撑件工字型中部空间内。

4.根据权利要求3所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的U形槽通孔(21)边缘包覆有耐磨套(6)，耐磨套(6)的厚度尺寸1～10mm。

5.根据权利要求3或4所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的T形支撑块(7)上表面设置齿纹a(71)，所述的预压板(8)设有与齿纹a(71)配合的齿纹b(81)。

6.根据权利要求3所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的预压板(8)和T形支撑块(7)一体化设置成横截面呈工字型的支撑件。

7.根据权利要求6所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的支撑件工字型中部的下表面设置有齿纹d，所述的U形槽通孔(21)边缘上表面设有与所述齿纹d相匹配的齿纹c，插入支撑件工字型中部后，齿纹c与齿纹d啮合。

8.根据权利要求1或2所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的铁垫板(2)还包括底板和其两端两侧设置的弹条座(22)，各弹条座(22)内侧设有斜坡圆孔(25)，端头设有限位台(23)和肋板(24)；所述的开关弹条(1)包括扣压钢轨的弹性部，与铁垫板(2)连接的弹条弹趾(111)，以及弹条弹趾(111)端头设置的限位凸台(112)，所述的弹条弹趾(111)插入所述斜坡圆孔(25)内，同时所述的限位凸台(112)与限位台(23)匹配，使开关弹条(1)安装于铁垫板(2)。

9.根据权利要求1所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的开关弹条(1)扣压钢轨的弹性部上套有绝缘帽(113)，该绝缘帽(113)下方设有预安装孔槽(114)；所述的轨距块(10)两端设有Z形大台阶(103)，该Z形大台阶(103)安插于轨下垫(11)、肋板(24)和钢轨(12)的之间，并将轨下垫(11)压紧，所述的轨距块(10)上还设有小台阶(101)，该小台阶(101)用于定位安装辅板(3)；所述的安装辅板(3)一端套在螺栓(9)螺帽上，另一端与轨距块(10)上的小台阶(101)匹配，同时，安装辅板(3)上表面设置有预装凸台(31)，该预装凸台(31)与预安装孔槽(114)配合。

10.根据权利要求1所述的一种开关式弹条双层弹性减振扣件系统，其特征在于，所述的预压板(8)、T形支撑块(7)及调高垫板(5)上分别预设有预压板通孔(82)、支撑块通孔(72)和垫板通孔(52)，所述的螺栓(9)设置在开关弹条(1)位置下方，依次贯穿预压板通孔(82)、支撑块通孔(72)和垫板通孔(52)，与道床中预埋的套管匹配连接，将铁垫板(2)固定到轨道床上，进而将整个系统固定。