CN111139693B - 一种重载铁路轨道振动防松扣件组件及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，包括预埋铁座、螺栓，螺母、弹条，预埋铁座由上下两部分组成且上下两部分卡合连接，上部预埋铁座上表面设有弧形凹槽，弧形凹槽下部有T型螺栓孔，T型螺栓孔内固定有螺栓和螺母，螺母为上下逆向双螺母，可实现螺母锁闭功能；所述弹条为开口向下的中空C型半环结构，所述弹条首端设置有S型回弯，尾端设置有C型回弯，所述螺栓穿过所述弹条上部及其C型回弯，所述螺母压在所述弹条之上。本发明还公开了上述重载铁路轨道振动防松扣件组件的安装方法，该方法安装简便，操作简单。

Description

一种重载铁路轨道振动防松扣件组件及其安装方法

技术领域

本发明属于重载铁路轨道防振加固技术领域，具体涉及一种重载铁路轨道振动防松扣件组件及其安装方法。

背景技术

重载铁路运输是当前世界货运行业中比较具有发展前景的运输方法，因其运能大、效率高、运输成本低、全天候的特点，而受到世界各国铁路的广泛重视，如美国、加拿大、巴西、澳大利亚、南非等以开行对条重载列车，随着我国加快产业绿色升级，减少耗能，优化重组的快速推进，我国铁路重载运输的研究力度也逐渐加大，大秦、朔黄、蒙华、浩吉等重载货运铁路已建设完成并开通运营。

随着多条重载铁路线路的开通运营，重载铁路所存在的问题也日益凸显，其中，由于重载铁路载重较大，较之普通货运列车对于轨道和路基会产生较大的振动。这种振动能量直接影响到铁路轨道扣件组件，使其零部件逐渐松动破坏，这不但导致需要大量人工检巡线路，更换由于振动破坏的零部件，耗费大量的人力、财力；也对重载铁路运输安全带来重大安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，该发明零部件少，结构简单，稳定性强，减震防松效果好。

本发明的另一个目的是，提供一种重载铁路轨道振动防松扣件组件的安装方法，该方法安装方便，操作简单。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，包括预埋铁座、螺栓、螺母、弹条，所述预埋铁座包括下部预埋铁座、上部预埋铁座，所述下部预埋铁座前侧面设有L型凹槽，所述L型凹槽的竖直部连通至所述下部预埋铁座的上表面，所述上部预埋铁座底部设置有与下部预埋铁座中L型凹槽尺寸相同的L型连接臂，所述L型凹槽与L连接臂卡合连接；所述上部预埋铁座上表面设有弧形凹槽，所述弧形凹槽底部有T型螺栓孔，所述T型螺栓孔内固定有螺栓和螺母，所述螺母由上螺母和下螺母组成，上螺母下表面及下螺母上表面为相互配合且紧密咬合的锯齿表面，所述锯齿表面的锯齿坡度大于螺栓的螺纹坡度，所述上螺母和下螺母之间设有弹性垫圈；所述弹条为两个开口向下的C字型半环结构，所述C字型半环结构的首端设置有S型回弯，尾端设置有C型回弯，所述C型回弯固定在上部预埋铁座的弧形凹槽内，所述弧形凹槽的内侧壁底部设置有两个限位孔，所述C型回弯的末端插入所述限位孔中，两个C字型半环结构的S型回弯端部通过连接部相连；所述螺栓穿过所述弹条上部及其C型回弯，并通过所述螺母将所述弹条紧固在弧形凹槽内，所述C型回弯下部弧度与所述弧形凹槽外侧壁底部弧度相同。

上述技术方案中，所述L型凹槽内涂有凝固胶。

上述技术方案中，所述下部预埋铁座为梯形体，所述梯形体的纵截面为上宽下窄的等腰梯形，所述下部预埋铁座下端连接有水平设置的长方体扩展翼，所述下部预埋铁座和所述长方形扩展翼之间为一体形成。

上述技术方案中，所述弹条的S型回弯的外表面设置有塑料绝缘套。

上述技术方案中，所述弹条由热轧弹簧圆钢制成。

上述技术方案中，所述上部预埋铁座与弧形凹槽同侧的底部还水平设置有稳定翼板。

一种重载铁路轨道振动防松扣件组件与轨道的安装结构，包括两个如权利要求1所述的重载铁路轨道振动防松扣件组件，轨道、轨下垫板；

所述两个重载铁路轨道振动防松扣件组件对称设置在所述轨道的左右两侧，所述轨下垫板设置在所述轨道的下方；

所述轨下垫板左右两侧设置有凹槽，所述上部预埋铁座远离所述弧形凹槽的一端分别卡固在所述轨下垫板左右两侧的凹槽内，所述弹条的S型回弯扣紧所述轨道的下侧缘。

上述技术方案中，所述轨下垫板表面涂有绝缘层。

一种根据权利要求1所述的重载铁路轨道振动防松扣件组件的安装方法，其特征在于：

步骤1，在预制轨枕时，将下部预埋铁座埋设固定在轨枕内，两个下部预埋铁座之间的间距为18cm；同时，在所述下部预埋铁座具有L型凹槽开口一侧预留空间；

步骤2，当轨枕预制完成后，将所述下部预埋铁座L型凹槽内部涂抹凝固胶，并将上部预埋铁座的L型连接臂安装到所述下部预埋铁座L型凹槽内，安装完毕后，使用铁块封堵轨枕上预埋铁座侧面预留空间，缝隙处使用密封胶密封；

步骤3，将轨下垫板放置在所述左右两个预埋铁座之间，保证预埋铁座准确卡固在轨下垫板左右凹槽内，将轨道放置在轨下垫板上，并保证轨道处于所述左右预埋铁座中线上；

步骤4，将弹条上的C型回弯末端先插入上部预埋铁座弧形凹槽内侧壁上的限位孔内，再将弹条压伏在所述预埋铁座上，保证所述弹条首端S型回弯扣在轨道下侧缘，弹条尾端C型回弯固定在预埋铁座上表面弧形凹槽内，将下螺母、弹性垫圈、上螺母旋入螺栓上，再将螺栓穿过所述弹条上部及其C型回弯，旋入所述预埋铁座T型螺栓孔内，将所述上螺母和下螺母同时旋紧，压制弹条。

上述技术方案中，所述步骤1，将下部预埋铁座在设固定在轨枕内时，所述下部预埋铁座具有L型凹槽开口一侧与火车运行方向相反。

上述技术方案中，所述步骤4，将所述上螺母和下螺母同时旋紧，压制弹条，至产生60～70kN压力(或者采用16～17kN·m的力矩旋紧)。

本发明的优点和有益效果为：

(1)本发明取消传统的轨距挡板，利用弹条前端S型回弯抵扣轨道下缘，充分利用弹条的纵向弹力，不单一使用弹条竖向压力，提高弹条利用率，取消传统的绝缘块，利用弹条外加绝缘套的方式代替，减少轨道与弹条间连接件数量，使弹条与轨道直接接触，不但产生防振松动效果，也对轨道爬行产生阻碍效果，弹条扣件的C型结构使其具有更大扣压力，确保防松扣件使用的安全性与可靠性。并且设计出与弹条形状相适应的弧形凹槽，并在弧形凹槽内侧面设置有限位孔，使C型回弯末端可以直接插入，既限制了弹条竖向移动，防止弹条振动松动，也限制了弹条的纵向移动，防止轨道爬行效应带动弹条产生纵向位移，同时使弹条和预埋铁做结合为一体，产生更好的防振松动效果。

(2)将预埋铁座分为上下两部分，安装方法简易，便于后期维护换装，避免换装时破坏轨道板，可直接替换上部预埋铁座，实现快速换装，并在铁座两部分接触面中涂抹凝固胶，即能增强减震效果，又能起到粘结防松的效果。

(3)改进现有螺栓、螺母单一功能，增加了螺栓螺母防振闭锁功能，将传统的单一螺母，改进为上下逆向双螺母，可实现螺母锁闭功能，在两螺母之间增加弹性垫圈，增加螺栓螺母减震效果。

(4)本发明要求下部预埋铁座L型凹槽侧面开口方向，需要与列车行驶方向相反，抵消由于重载铁路荷载较大，挤压铁轨产生的车轨纵向爬行效应，下部预埋铁座侧向要求使用铁块，便于后期快速拆装更换。

(5)与传统的铁路轨道的防松装置相比，本发明扣件组件零部件少，结构简单，造价低廉、养护维修作业方便，在满足重载铁路轨道固定要求的同时节省了大量的人力、物力、财力。

附图说明

图1为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件正视图。

图2为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件螺栓螺母正视图。

图3为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件弹条正视图。

图4为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件弹条立体图。

图5为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件上部预埋铁座立体图。

图6为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件下部预埋铁座立体图。

图7为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件轨下垫板俯视图。

图8为一种重载铁路轨道振动防松扣件组件安装效果图。

其中：1-下部预埋铁座，2-上部预埋铁座，3-L型连接臂，4-弧形凹槽，5-弹条，6-T型螺栓孔，7-螺栓，8-螺母，8-1-上螺母，8-2-下螺母，9-弹性垫圈，10-S型回弯，11-C型回弯，12-绝缘套，13-轨道，14-轨下垫板，15-限位孔。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，包括预埋铁座、螺栓7、螺母8、弹条5，所述预埋铁座包括下部预埋铁座1、上部预埋铁座2，所述下部预埋铁座1上表面及单侧面设置有开口，内部设有L型凹槽，所述上部预埋铁座2底部设置有与下部预埋铁座1L型凹槽尺寸相同的L型连接臂3，所述L型凹槽与L连接臂卡合连接；所述上部预埋铁座2上表面设有弧形凹槽4，所述弧形凹槽4底部有T型螺栓孔6，所述T型螺栓孔内6固定有螺栓7和螺母8，所述螺母8由上螺母和下螺母组成，上螺母8-1下表面及下螺母8-2上表面均呈现规则锯齿状，上下螺母锯齿紧密咬合，所述螺母8锯齿坡度大于螺栓7螺纹坡度，使螺母8的错动抬升距离大于螺纹抬升距离，有效地锁紧处于剧烈振动和动力负载中的紧固件，所述上下螺母之间设有弹性垫圈9，使螺母8在处于振动压力下，产生转动趋势时，将压力传导给弹性垫圈9转变为摩擦力，使弹性垫圈9在上下螺母8之间缓慢蠕动，缓解振动压力；所述弹条5为开口向下的中空C字型半环结构，所述弹条5首端设置有S型回弯10，尾端设置有C型回弯11，所述S型回弯10前端抵扣轨道下缘，代替传统轨道扣件组件中轨距挡板的作用，所述S型回弯10端头与轨道接触部分套有绝缘套，产生绝缘效果，取代传统轨道扣件组件中的绝缘块，所述弧形凹槽4的内侧壁底部设置有两个限位孔15，所述C型回弯11的末端插入所述限位孔15中，所述C型回弯11固定在上部预埋铁座2的弧形凹槽4内，且与弧形凹槽4的弧形角配合固定，防止C型回弯产生横向位移，所述螺栓7穿过所述弹条5上部及其C型回弯11，所述螺母8压在所述弹条5之上。弹条5的C型半环结构使其两端的回弯部具有更大的扣压力，确保其扣件整体稳定性。设计出与弹条形状相适应的弧形凹槽，并在弧形凹槽侧面设置有限位孔，使C型回弯末端可以直接插入，既限制了弹条竖向位移，防止弹条振动松动，也限制了弹条的纵向移动，防止轨道爬行效应带动弹条产生纵向位移，同时使弹条和预埋铁做结合为一体，产生更好的防振松动效果。

实施例二

一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，包括预埋铁座、螺栓7、螺母8、弹条5，所述预埋铁座包括下部预埋铁座1、上部预埋铁座2，所述下部预埋铁座1上表面及单侧面设置有开口，内部设有L型凹槽，所述上部预埋铁座2底部设置有与下部预埋铁座1L型凹槽尺寸相同的L型连接臂3，所述L型凹槽与L连接臂卡合连接；所述L型凹槽内部涂抹凝固胶，既能使上下两部分铁座紧密连接在一起，又能起到防振防松的作用；所述下部预埋铁座1为梯形体，所述梯形体的纵截面为上宽下窄的等腰梯形，所述下部预埋铁座1下端连接有长方体扩展翼，所述下部预埋铁座1和所述长方形扩展翼之间为一体成型结构，用于使预埋铁座产生较强的抓地力；所述上部预埋铁座2上表面设有弧形凹槽4，所述弧形凹槽4下部有T型螺栓孔6，所述T型螺栓孔内6固定有螺栓7和螺母8，所述螺母8由上螺母和下螺母组成，上螺母8-1下表面及下螺母8-2上表面均呈现规则锯齿状，上下螺母锯齿紧密咬合，所述螺母8锯齿坡度大于螺栓7螺纹坡度，使螺母8的错动抬升距离大于螺纹抬升距离，有效地锁紧处于剧烈振动和动力负载中的紧固件，所述上下螺母之间设有弹性垫圈9，使螺母8在处于振动压力下，产生转动趋势时，将压力传导给弹性垫圈9转变为摩擦力，使弹性垫圈9在上下螺母8之间缓慢蠕动，缓解振动压力；所述弹条5是由热轧弹簧圆钢制成的开口向下的中空C字型半环结构，热轧弹簧圆钢硬度高、耐磨性好、承重能力强，所述弹条5首端设置有S型回弯10，尾端设置有C型回弯11，所述C型回弯11固定在上部预埋铁座2的凹槽4内，所述弹条5的S型回弯10处带有塑料绝缘套12，用于阻断轨道13与弹条5之间的电流传输；所述螺栓7穿过所述弹条5上部及其C型回弯11，所述螺母8压在所述弹条5之上。弹条5的C型半环结构使其两端的回弯部具有更大的扣压力，确保其扣件整体稳定性。

实施例三

一种重载铁路轨道振动防松扣件组件的安装方法，包括

步骤1，在预制轨枕时，将下部预埋铁座1埋设固定在轨枕内，所述两个下部预埋铁座1之间的间距为18cm；同时，在所述下部预埋铁座1开口一侧预留空间，便于安装上部预埋铁座2，所述下部预埋铁座1具有L型凹槽开口一侧与火车运行方向相反；

步骤2，当轨枕预制完成后，将所述下部预埋铁座1的L型凹槽内部涂抹凝固胶，并将上部预埋铁座2的L型连接臂3安装到所述下部预埋铁座1的凹槽内。安装完毕后，使用铁块封堵轨枕上预埋铁座侧面空间，缝隙处使用密封胶密封；

步骤3，将轨下垫板14放置在所述左右两个预埋铁座之间，保证预埋铁座准确卡固在轨下垫板14左右凹槽内，将轨道13放置在轨下垫板14上，并保证轨道13处于所述左右预埋铁座中线上；

步骤4，将弹条5上的C型回弯11末端先插入上部预埋铁座弧形凹槽内侧壁上的限位孔15内，再将弹条5压伏在所述预埋铁座上，保证所述弹条5首端S型回弯10扣在轨道13下侧缘，弹条5尾端C型回弯11固定在预埋铁座上表面弧形凹槽4内，将下螺母8-2、弹性垫圈9、上螺母8-1旋入螺栓7上，再将螺栓7穿过所述弹条5上部及其C型回弯11，旋入所述预埋铁座T型螺栓孔6内，将所述上螺母8-1和下螺母8-2同时旋紧，压制弹条5，至产生60～70kN压力(或者采用16～17kN·m的力矩旋紧)。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，其特征在于，包括预埋铁座、螺栓(7)、螺母(8)、弹条(5)，所述预埋铁座包括下部预埋铁座(1)、上部预埋铁座(2)，所述下部预埋铁座(1)前侧面设有L型凹槽，所述L型凹槽的竖直部连通至所述下部预埋铁座(1)的上表面，所述上部预埋铁座(2)底部设置有与下部预埋铁座(1)中L型凹槽尺寸相同的L型连接臂(3)，所述L型凹槽与L连接臂卡合连接；所述上部预埋铁座(2)上表面设有弧形凹槽(4)，所述弧形凹槽(4)底部设有T型螺栓孔(6)，所述T型螺栓孔(6)内固定有螺栓(7)和螺母(8)，所述螺母(8)由上螺母(8-1)和下螺母(8-2)组成，上螺母(8-1)下表面及下螺母(8-2)上表面为相互配合且紧密咬合的锯齿表面，所述锯齿表面的锯齿坡度大于螺栓(7)的螺纹坡度，所述上螺母(8-1)和下螺母(8-2)之间设有弹性垫圈(9)；所述弹条(5)为两个开口向下的C字型半环结构，所述C字型半环结构的首端设置有S型回弯(10)，尾端设置有C型回弯(11)，所述C型回弯(11)固定在上部预埋铁座(2)的弧形凹槽(4)内，所述弧形凹槽(4)的内侧壁底部设置有两个限位孔(15)，所述C型回弯(11)的末端插入所述限位孔(15)中，两个C字型半环结构的S型回弯(10)端部通过连接部相连；所述螺栓(7)穿过所述弹条(5)上部及其C型回弯(11)，并通过所述螺母(8)将所述弹条(5)紧固在弧形凹槽(4)内，所述C型回弯(11)下部弧度与所述弧形凹槽(4)外侧壁底部弧度相同；

所述下部预埋铁座(1)为梯形体，所述梯形体的纵截面为上宽下窄的等腰梯形，所述下部预埋铁座(1)下端连接有水平设置的长方体扩展翼，所述下部预埋铁座(1)和所述长方体扩展翼一体形成；

所述弹条(5)的S型回弯(10)的外表面设置有塑料绝缘套(12)。

2.根据权利要求1所述的一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，其特征在于：所述L型凹槽内涂有凝固胶。

3.根据权利要求1所述的一种重载铁路轨道振动防松扣件组件，其特征在于：所述弹条(5)由热轧弹簧圆钢制成。

4.一种重载铁路轨道振动防松扣件组件与轨道的安装结构，其特征在于，包括轨道(13)、轨下垫板(14)和两个如权利要求1所述的重载铁路轨道振动防松扣件组件；

两个重载铁路轨道振动防松扣件组件对称设置在所述轨道(13)的左右两侧，所述轨道(13)设置在所述轨下垫板(14)上；

所述轨下垫板(14)左右两侧设置有凹槽，两个所述上部预埋铁座(2)远离所述弧形凹槽(4)的一端分别卡固在所述轨下垫板(14)左右两侧的凹槽内，所述弹条(5)的S型回弯扣紧所述轨道(13)的下侧缘。

5.根据权利要求4所述的一种重载铁路轨道振动防松扣件组件与轨道的安装结构，其特征在于：所述轨下垫板(14)表面涂有绝缘层。

6.一种根据权利要求1所述的重载铁路轨道振动防松扣件组件的安装方法，其特征在于：

步骤1，在预制轨枕时，将两个下部预埋铁座(1)埋设固定在轨枕内，两个下部预埋铁座(1)之间的间距为18cm；同时，在所述下部预埋铁座(1)具有L型凹槽开口一侧预留空间；

步骤2，当轨枕预制完成后，将所述下部预埋铁座(1)L型凹槽内部涂抹凝固胶，并将上部预埋铁座(2)的L型连接臂(3)安装到所述下部预埋铁座(2)L型凹槽内，安装完毕后，使用铁块封堵轨枕上预埋铁座侧面预留空间，缝隙处使用密封胶密封；

步骤3，将轨下垫板(14)放置在左右两个预埋铁座之间，保证预埋铁座准确卡固在轨下垫板(14)左右凹槽内，将轨道(13)放置在轨下垫板(14)上，并保证轨道(13)处于左右预埋铁座中线上；

步骤4，将弹条(5)上的C型回弯(11)末端先插入上部预埋铁座弧形凹槽内侧壁上的限位孔(15)内，再将弹条(5)压伏在所述预埋铁座上，保证所述弹条(5)首端S型回弯(10)扣在轨道(13)下侧缘，弹条(5)尾端C型回弯(11)固定在预埋铁座上表面弧形凹槽(4)内，将下螺母(8-2)、弹性垫圈(9)、上螺母(8-1)旋入螺栓(7)上，再将螺栓(7)穿过所述弹条(5)上部及其C型回弯(11)，旋入所述预埋铁座所述T型螺栓孔(6)内，将所述上螺母(8-1)和下螺母(8-2)同时旋紧，压制弹条(5)。

7.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，所述步骤1，将下部预埋铁座(1)在设固定在轨枕内时，所述下部预埋铁座(1)具有L型凹槽开口一侧与火车运行方向相反。

8.根据权利要求6所述的安装方法，其特征在于，所述步骤4，将所述上螺母(8-1)和下螺母(8-2)同时旋紧，压制弹条(5)，至产生60～70kN压力。