CN111851161A - 一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，铁垫板和板下垫板通过螺旋道钉施以向下的扣压力，安装于有挡肩轨枕/轨道板上。同时横向挡板和弹性扣压垫板通过铁垫板扣压限位于轨枕/轨道板承轨槽内部两侧。在铁垫板上分别安放轨下垫板、钢轨，钢轨外侧对应于T型螺栓处设有直角状的绝缘轨距块，T型螺栓的下部位于铁垫板的对应T形槽内。ω型弹条被T型螺栓压紧，ω型弹条一端扣压在固定钢轨的绝缘轨距块上、另一端扣压在铁垫板上，进而将T型螺栓的扭矩力逐级传递至钢轨和铁垫板上。本发明可以解决国铁挡肩扣件调节不便、养护维系工作量相对较大、部分零部件使用寿命短、轨距调整零部件规格较多等技术问题。

Description

一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统

技术领域

本发明涉及轨道工程技术领域，特别是涉及一种轨道的扣件改进技术。

背景技术

传统的国铁挡肩扣件属于不分开式扣件。国铁挡肩扣件主要组成结构：轨距挡块、铁垫板、ω型弹条、绝缘轨距块、螺旋道钉以及相应的垫板和调高垫板等。工作原理主要为：ω型弹条、铁垫板由螺旋道钉串连，通过将螺旋道钉向下拧入轨枕/轨道板的预埋套管，进而对ω型弹条施以向下的扣压力，弹条一端扣压在钢轨上、另一端扣压在轨距挡板上，将螺旋道钉施加的扣压力逐级传递给轨距挡板、钢轨、铁垫板等零部件，最终实现钢轨、扣件以及轨枕/轨道板的安装。

国铁挡肩扣件功能的主要不足方面：

①轨距/轨面高程调整工作影响整个扣件系统，无论调整量大小，都需要拆装螺旋道钉，养护维修工作量相对较大。国铁挡肩扣件只有1套固定系统，即同一根螺旋道钉不仅负责扣件铁垫板与轨枕/轨道板的固定，还需负责弹条与铁垫板、弹条与轨距挡板的固定连接。弹条、铁垫板、轨距挡板固定方式无法实现相互独立。当涉及轨距或者高程调整工作时，即使调整范围很小，也必须先进行螺旋道钉的拆卸，然后更换相关调整部件、重新安装螺旋道钉。螺旋道钉的操作难度相对较大，工作量相对较大，耗时相对较长，与城市轨道交通天窗时间较短的情况匹配性不良；

②在轨距/轨面高程调整工作过程中，由于扣件所有的零部件都是由螺旋道钉连接安装的，所以螺旋道钉拆装时，必然导致扣件零部件的松散，进一步增加了养护维修工作量，延长了维修时间；

③由于无论轨距/轨面高程调整量大小，皆涉及到螺旋道钉的拆装工作，相对频繁地对螺旋道钉进行拆卸/安装，将影响螺旋道钉和与之对应的尼龙套管的使用寿命，又尼龙套管预埋于轨枕/轨道板混凝土内，即频繁拆装螺旋道钉也将直接影响轨枕/轨道板的使用寿命。因此，会对扣件本身和轨枕/轨道板的使用寿命都产生影响；

④轨距调整部件型号较多，工务维修备品备件工作量较大。以WJ8系列扣件为例，轨距挡板规格型号有11种之多。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，以解决以下技术问题：1、国铁挡肩扣件调节不便、养护维系工作量相对较大；2、延长有挡肩扣件和轨枕/轨道板的使用寿命；3、国铁挡肩扣件轨距调节部件规格型号较多，现场备品备件工作量相对较大；4、为城市轨道交通提供一种能够具有较大横向阻力的扣件系统。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，包括：横向挡板、弹性扣压垫板、铁垫板、ω型弹条、T型螺栓、绝缘轨距块、螺旋道钉、轨下垫板和板下垫板；铁垫板和板下垫板通过螺旋道钉施以向下的扣压力，安装于有挡肩轨枕/轨道板上；同时横向挡板和弹性扣压垫板通过铁垫板扣压限位于轨枕/轨道板承轨槽内部两侧，即横向挡板底部水平部分上方放置弹性扣压板后置于铁垫板两侧宽出板下垫板的部位下方；在铁垫板上分别安放轨下垫板、钢轨，钢轨外侧对应于T型螺栓处设有直角状的绝缘轨距块，T型螺栓的下部位于铁垫板的对应T形槽内，ω型弹条被T型螺栓压紧，ω型弹条一端扣压在固定钢轨的绝缘轨距块上、另一端扣压在铁垫板上，进而将T型螺栓的扭矩力逐级传递至钢轨和铁垫板上。

铁垫板的位于T型螺栓处，设置有与绝缘轨距块等长的立面板，绝缘轨距块的立面部分被定位在钢轨与该立面板之间。

铁垫板侧面开有限位凹槽，该限位凹槽与横向挡板对应处的限位凸起配合定位。

在所述的铁垫板和板下垫板之间设置有板下调高垫板。

在所述的铁垫板与轨下垫板之间设有轨下调高垫板。

通过本发明的上述技术方案，可显著降低国铁挡肩扣件的养护维修工作量、提高养护维修工作作业速度、降低次日线路恢复风险；延长国铁挡肩扣件和轨枕/轨道板的使用寿命，尤其对螺旋道钉、尼龙套管使用寿命延长有利；减少国铁挡肩扣件轨距调整零件的规格型号，进而减少现场备品备件工作量。

具体优点与积极效果包括：

1、显著降低-4mm～+8mm范围内轨距调整养护维修工作量。此调整范围(-4mm～+8mm)可以满足大部分工务维修需求。同国铁挡肩扣件相比，本发明提供的扣件系统轨距调整过程中，无需拆装螺旋道钉，仅拆装T型螺栓，调整钢轨两侧的绝缘轨距块即可完成。拆装T型螺栓的工作量明显低于拆装螺旋道钉的工作量，且本发明提供的扣件在拆装T型螺栓后，扣件主体不会松散，进一步降低了养护维修工作量、提高工作速度、降低线路恢复风险；

2、显著降低0mm～+10mm范围内轨面高程调整养护维修工作量。此调整范围(0mm～+10mm)可以满足大部分工务维修需求。同国铁挡肩扣件相比，本发明提供的扣件系统高程调整过程中，无需拆装螺旋道钉，仅拆装T型螺栓，在钢轨下部增加轨下调高垫板即可完成。拆装T型螺栓的工作量明显低于拆装螺旋道钉的工作量，且本发明提供的扣件系统在拆装T型螺栓后，扣件主体不会松散，进一步降低了养护维修工作量、提高工作速度、降低线路恢复风险；

3、显著提高扣件系统和相应轨枕/道床板寿命。由于-4mm～+8mm范围轨距调整、0mm～+10mm范围内轨面高程调整工作在整个工务维修的轨距、轨面高程调整工作中占绝大部分，而上述范围的养护维修工作又不会涉及螺旋道钉的拆装，从而显著降低了频繁拆装对螺旋道钉以及相对应的尼龙套管的损伤。因尼龙套管是预埋在轨枕/道床混凝土当中，一旦损坏，修复困难，因此，本发明提供的扣件系统将显著提高扣件本体和轨枕/道床板的使用寿命；

4、本发明提供的扣件系统轨距调整零部件规格较国铁挡肩扣件减少，进而减少现场备品备件工作量。国铁挡肩扣件轨距调整零件规格：绝缘轨距块*1种、轨距挡板*11种；本发明提供的扣件系统轨距调整零件规格：绝缘轨距块*4种、横向挡板*1种。

5、在实现上述发明效果的同时，本发明提供的扣件系统能够保证提供较大的横向阻力、保证轨道几何形位保持能力、提高系统安全储备。

附图说明

图1是本发明所述的扣件系统的零部件组装示意图。

图2是本发明所述的扣件系统与有挡肩轨枕/轨道板组装示意图。

图3是本发明所述的扣件系统的平面图。

图4是图3的沿A-A方向的剖面图。

图中编号：1.铁垫板、2.板下垫板、3.轨下垫板、4.ω型弹条、5.T型螺栓、6.绝缘轨距块、7.横向挡板、8.弹性扣压垫板、9.螺旋道钉、10.限位凹槽、11.限位凸起、12.板下调高垫板、13.轨下调高垫板、14.尼龙套管、100.钢轨、200、有挡肩轨枕/轨道板。

具体实施方式

本发明的实施例结构参见图1、2、3、4所示。一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，包括：横向挡板、弹性扣压垫板、铁垫板、ω型弹条、T型螺栓、绝缘轨距块、螺旋道钉、轨下垫板和板下垫板；铁垫板和板下垫板通过螺旋道钉施以向下的扣压力，安装于有挡肩轨枕/轨道板上；同时横向挡板和弹性扣压垫板通过铁垫板扣压限位于轨枕/轨道板承轨槽内部两侧，即横向挡板底部水平部分上方放置弹性扣压板后置于铁垫板两侧宽出板下垫板的部位下方；在铁垫板上分别安放轨下垫板、钢轨，钢轨外侧对应于T型螺栓处设有直角状的绝缘轨距块，T型螺栓的下部位于铁垫板的对应T形槽内，ω型弹条被T型螺栓压紧，ω型弹条一端扣压在固定钢轨的绝缘轨距块上、另一端扣压在铁垫板上，进而将T型螺栓的扭矩力逐级传递至钢轨和铁垫板上。铁垫板的位于T型螺栓处，设置有与绝缘轨距块等长的立面板，绝缘轨距块的立面部分被定位在钢轨与该立面板之间。铁垫板侧面开有限位凹槽，该限位凹槽与横向挡板对应处的限位凸起配合定位。在所述的铁垫板和板下垫板之间设置有板下调高垫板。在所述的铁垫板与轨下垫板之间设有轨下调高垫板。

本发明扣件系统的工作原理：

1、本发明提供的扣件系统设计了横向挡板结构，实现横向力的传递。将横向挡板结构放置在扣件铁垫板两侧与轨枕/轨道板挡肩之间，轨距挡板外侧紧靠轨枕/轨道板挡肩。当扣件系统受到车辆横向力作用时，可将轮轨横向力传递至轨枕/轨道板，显著提高扣件系统的横向阻力、提高轨道结构的几何形位保持能力，提高轨道系统安全性和稳定性；

2、改变国铁挡肩扣件轨距挡板采用弹条进行扣压安装的方式，采用扣件铁垫板联合弹性扣压垫板对横向挡板进行扣压安装的全新方式。弹性扣压垫板位于铁垫板与横向挡板之间，当螺旋道钉向下拧入时，将给整个铁垫板施以向下的扣压力，同时弹性扣压垫板将被压缩，进而给横向挡板施以向下的扣压作用，实现了横向挡板的垂向扣压限位。通过弹性扣压垫板施加的扣压力是一种弹性的扣压力，传力方式合理，既能保证横向挡板稳定的扣压，又能对横向挡板起到保护作用；

3、横向挡板沿钢轨方向的限位，采用在铁垫板设置限位凹槽、横向挡板对应位置设置限位凸起的方式(或铁垫板设置限位凸起、横向挡板对应位置设置限位凹槽的方式)实现。设置的限位凸起和限位凹槽的尺寸和数量根据具体情况确定；

4、扣件内零件采用两套固定方式，并相互独立：铁垫板由螺旋道钉固定、ω型弹条由T型螺栓固定。轨距挡板由铁垫板和弹性扣压垫板联合扣压定位。此种设计方案，将弹条的固定方式完全独立，不再受螺旋道钉限制，即弹条的拆装可以单独进行。当涉及轨距调整(-4mm～+8mm)、轨面高程调整(0～+10mm)时，不必拆装螺旋道钉，仅拆装T型螺栓即可，这样就达到了显著降低工务养护维修工作量的目的，操作速度较快，对线路恢复影响小，运营风险较小；

5、本发明提供的扣件系统轨距调整区间为-12mm～+8mm，本发明提供的扣件系统轨距调整零部件规格型号较国铁挡肩扣件减少，减少现场备品备件工作量。国铁挡肩扣件通过匹配不同型号的轨距挡板实现轨距调整；本发明提供的扣件系统在-4mm～+8mm调整范围内，通过调整钢轨两侧的绝缘轨距块实现。在-12mm～+8mm调整范围内，通过将左右股钢轨下铁垫板旋转180°实现该范围轨距调整。国铁挡肩扣件轨距调整零件规格：绝缘轨距块*1种、轨距挡板*11种；本发明提供的扣件系统轨距调整零件规格：绝缘轨距块*4种、横向挡板*1种。

本发明的组件生产及安装步骤：

1、横向挡板为预制生产，弹性扣压垫板预制安装在横向挡板上，构成一个整体；

2、本发明提供的扣件系统在有挡肩轨枕/轨道板上的安装。按照先后顺序在有挡肩轨枕/轨道板承轨槽内放置如下零部件：横向挡板*2+板下垫板→铁垫板+螺旋道钉→轨下垫板→钢轨→绝缘轨距块→ω型弹条+T型螺栓→按照要求拧紧螺旋道钉→调整轨距/高程→按照要求拧紧T型螺栓以固定ω型弹条、钢轨、绝缘轨距块等结构；

3、本发明提供的扣件系统完成轨距(-4mm～+8mm范围)调整操作。主要流程为：拧开T型螺栓→拆下ω型弹条→拆卸原有绝缘轨距块→根据轨距具体调整量更换绝缘轨距块→安装T型螺栓+ω型弹条→完成；

4、本发明提供的扣件系统完成轨距(-12mm～+8mm范围)调整操作。主要流程为：拧开T型螺栓→拆下ω型弹条+螺旋道钉→顶升钢轨→根据具体调整量旋转左右股钢轨下铁垫板(180°)和调整绝缘轨距块→安装螺旋道钉→钢轨就位→安装T型螺栓+ω型弹条→完成；

5、本发明提供的扣件系统完成轨面高程(0mm～+10mm)调整操作。主要流程为：拧开T型螺栓→拆下ω型弹条→顶升钢轨→根据高程调整量增加轨下调高垫板→安装T型螺栓+ω型弹条→完成；

6、本发明提供的扣件系统完成轨面高程(+10mm～+30mm)调整操作。主要流程为：拆卸螺旋道钉→顶升钢轨→根据高程调整量增加板下调高垫板→安装螺旋道钉→完成。

Claims (5)

1.一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，其特征在于，它包括：横向挡板、弹性扣压垫板、铁垫板、ω型弹条、T型螺栓、绝缘轨距块、螺旋道钉、轨下垫板和板下垫板；铁垫板和板下垫板通过螺旋道钉施以向下的扣压力，安装于有挡肩轨枕/轨道板上；同时横向挡板和弹性扣压垫板通过铁垫板扣压限位于轨枕/轨道板承轨槽内部两侧，即横向挡板底部水平部分上方放置弹性扣压板后置于铁垫板两侧宽出板下垫板的部位下方；在铁垫板上分别安放轨下垫板、钢轨，钢轨外侧对应于T型螺栓处设有直角状的绝缘轨距块，T型螺栓的下部位于铁垫板的对应T形槽内，ω型弹条被T型螺栓压紧，ω型弹条一端扣压在固定钢轨的绝缘轨距块上、另一端扣压在铁垫板上，进而将T型螺栓的扭矩力逐级传递至钢轨和铁垫板上。

2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，其特征在于，铁垫板的位于T型螺栓处，设置有与绝缘轨距块等长的立面板，绝缘轨距块的立面部分被定位在钢轨与该立面板之间。

3.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，其特征在于，铁垫板侧面开有限位凹槽，该限位凹槽与横向挡板对应处的限位凸起配合定位。

4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，其特征在于，在所述的铁垫板和板下垫板之间设置有板下调高垫板。

5.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通有挡肩弹性分开式扣件系统，其特征在于，在所述的铁垫板与轨下垫板之间设有轨下调高垫板。

Images