CN1125967A - 改进的轨枕，垫板和压板 - Google Patents

Abstract

一种钢轨垫板包括两个零件，各零件具有一钢轨底缘路肩，一向下的支脚和一横向的凸块，从而可将该垫板安装在钢制轨枕的平板件上。一具有纵向路肩的垫板具有一由一横向通过各路肩的槽口提供的、面向下的对抵面，通过压板与路肩的啮合，可将转动力传递给垫板，防止钢轨的翻转。一钢制轨枕具有一水平的矩形平板件，它横向地与钢轨连接，以及腹板，该腹板在平板件的下侧面上垂直延伸。一路基板可连接在轨枕的下侧面上，并横向面对钢轨。

Description

改进的轨枕，垫板和压板

本发明首先涉及一种钢轨垫板，其次涉及一种钢轨压板，再次涉及一种轨枕。虽然这三种零件的每一个都可单独地与其它零件一起使用，然而较佳的是这三种零件一起使用。

众所周知，在钢轨和轨道的轨枕之间设置垫板，以便提供供钢轨磨损用的表面。然而，已知的垫板不能根据需要容易地或方便地进行安装，通常，它们需要单独的固定件、诸如螺栓或道钉将它们固定在轨枕上。

按照本发明的第一方面，提供一种钢轨垫板，它包括两个零件，各零件设置有至少一个具有横向凸块的、向下延伸的支脚，它们穿过在下面的轨枕的平板件并与该平板件啮合，以防止垂直移动，各零件还具有一纵向路肩，以分别与一钢轨底缘的相对侧面邻接，以防止钢轨的横向移动，而从路肩向内，有一在钢轨之下延伸并供与另一零件的平板部分啮合的平板部分。各平板部分上可设置有互相啮合的结构，以便将作用在一块平板部分上的横向荷载传递给另一块平板部分。由于这种结构，垫板上的各部分可相当容易地安装在轨枕(通常是钢制轨枕)的水平平板件上，该平板件上设有通孔以接纳支脚和横向凸块，而不再需要附加的固定件，如螺栓或道钉。

按照本发明的第二方面，提供互相组合的一垫板，它具有相对的纵向边缘和从该边缘向内隔开的、纵向延伸的、以便将一钢轨底缘置于其间的路肩，在各路肩上的一槽口，一弹性压板，它具有向内延伸通过槽口并能弹性地压在钢轨底缘的上侧面上的端部，以防止钢轨的垂直方向运动，和一从槽口向外延伸并能压在一支承面上的底部。该支承面可以是垫板或轨枕的一部分。由于压板作为第一级杠杆，而槽口的上表面作为支点，支承面的反作用阻止钢轨底缘向上移动，这种组合增加了稳定性，并大大地减少或消除了钢轨翻转的危险性，而现有的平板和压板装置易于造成钢轨的翻转。此外，通过闭合钢轨底缘的上侧面和压板的下边缘之间的空间(且这个距离可做得很小)可限制钢轨底缘的向上移动。其结果是，可将钢轨底部的转动传递给垫板，而该垫板可被固定在与钢轨横向隔开一段距离的一点上，这样，阻止钢轨翻转的力矩就大大增加。这种垫板较佳的是(但不必一定是)按照上述的本发明的第一方面描述的一种改进的垫板。

本发明还提供一种弹性压板，它包括一底部，该底部具有至少一个面向侧面的对抵面，以便与一垫板的面向侧面的一对抵面啮合，而抵抗作用在压板上的横向压力；一从该底部向上和横向延伸的中间部分，它能穿过一垫板路肩内的一槽口；以及一从该中间部分横向延伸的端部，它能向下弹性地压在钢轨底缘的上侧面上。这种压板用在上述组合里是有益的。

在第三方面，本发明提供一种装在轨道内的钢制轨枕，它包括一水平的矩形平板件，它横向地与钢轨连接，以限制钢轨垂直移动；以及腹板结构，该结构在平板件的下侧面上垂直延伸，与平板件的长侧边平行，并从平板件长侧边向内隔开，用来阻止钢轨的纵向移动。可将平板件的一端或两端向下弯曲，以便限制轨枕的横向移动，或者，在一种较佳的形式里，可在轨枕的下侧至少连接一块路基板，它横向面对着钢轨，以阻止钢轨的横向移动。

在本发明的轨枕的较佳形式中，可分别提供垂直、纵向和横向限制的部分，事实上，已被分成三个不同的部分，各部分基本上设计成独立于其它部分，以提供所需的移动限制和其它的性能。这种轨枕能较好地分布应力和减轻应力集中。另外一个优点是，这种结构的轨枕有助于方便地使用通常的应力分析技术，例如有限元应力分析，这样，可将许多部分和该结构作为一个整体进行设计，以提供令人满意的应力控制。

在本发明的轨枕里，水平的平板件支承在路基上，从而能提供足够的支承面积，以使路基应力保持在想要的低水平上。腹板结构可保证轨枕具有足够的抗剪刚度。较佳的是，腹板结构包括一块或几块腹板，而其下侧边缘则被加厚或成球头，已经发现，这种结构将减轻轨枕上的应力集中。平板件的向下弯曲的端部，或路基板提供了限制轨道在压力或热力作用下、在弯道上火车向心力作用下、在重轴之间的轨道局部隆起的作用下、或是在它们的共同作用下产生横向弯曲的约束作用。在这种较佳的形式里，路基板面向或靠近轨枕端部的一侧面向内凹入，以提供增强的横向强度，此外，还有向上穿过平板件的一个部分和几个部分，例如，这些部分通过弯曲或扭转其端部、或利用开口销或类似的销钉穿过位于水平平板件上方凸出部分上的孔而相对平板件定位。路基板的一部分最好安装或定位在腹板下侧边缘上的一凹槽里。这种较佳的布置提供了路基板和轨枕之间的一种简单而非常有效的连接。轨枕可以在靠近其各端部处设一块路基板，但是如果端部路基板不能提供足够的横向约束力，那么在某一应用中，可在某一点上提供一块中间板，该点的较佳位置可借助应力分析合乎需要地进行确定。

下面将通过例子并参考附图详细描述本发明的上述各方面。

图1是按照本发明的轨枕的第一种形式的立体图；

图2和3分别是图1所示轨枕的平面图和侧视图；

图4是沿图3中的IV—IV线的横剖视图；

图5是表示图1-3所示轨枕的轨道固定装置的立体图；

图6表示用于图5的固定装置的路肩部分和定位销钉；

图7表示沿图3的VII—VII线的放大的剖视图；

图8是按照本发明的、具有两垂直腹板和一路基板的轨枕的一种改进形式的、放大的纵剖视图；

图9是按照本发明的、具有两垂直腹板的轨枕的另一种改进形式的立体图；

图10和11分别是具有两块垂直腹板的轨枕的再一种改进形式的平面图和侧视图；

图12表示沿图10的XII—XII线的横剖视图；

图13、14和15分别表示沿图11的XIII—XIII线、XIV—XIV线和XV—XV的纵剖视图；

图16是表示支承在路基上轨枕的各种形式及图示表示所需要的路基的横剖视图；

图17是根据本发明的垫板的一种较佳形式的立体图；

图18和19分别是未组装和组装的另一种形式垫板的立体图；

图20是表示图18和19所示垫板安装在轨枕的平板件上时的相继状态的侧视图；

图21是压板的一种较佳形式的立体图；

图22是应用在轨枕的平板件上的垫板和压板的较佳形式的带局部剖视的侧视图；

图23是应用在木制轨枕上的垫板和压板的较佳形式的带局部剖视的侧视图；

图24是表示按照本发明的垫板和压板的另一种形式的带局部剖视的局部侧视图；

图25和26是按照本发明的垫板的另一种较佳形式的立体图；

图27是说明将一种较佳的垫板应用在轨枕的一种较佳形式里的局部视图；

图28是适于接纳较佳的垫板的一种较佳的轨枕立体图；

图29是一小段钢轨与垫板和压板的另一较佳形式啮合的局部立体图；

图30是表示具有图29所示的垫板和作用在它之上的压板的一轨枕的侧剖视图；

图31是表示一轨枕，一垫板和另一较佳形式的压板的部分立体图；

图32是图31所示的轨枕、垫板和压板的部分横剖视图；以及

图33是表示垫板和压板另一种改进形式的带局部剖视的侧视图。

首先参看图1至7所示的本发明的实施例，钢制轨枕20包括一块水平的长方形的平板件21，该平板件横向与钢轨连接，在图1和2中用标号22表示一根钢轨的一小段。腹板结构在平板件21的底部垂直延伸。在图1至7的例子里，腹板结构包括一基本上沿平板件21两长侧边之间的中心线延伸的腹板23。为了减轻轨枕使用时所承受的压力，较佳的是平板件21从两长侧边向内朝腹板23方向增加厚度。例如，在一种较佳的形式里，平板件21的底部21a向内及向下倾斜约2度。平板件21的底部通过一光滑的圆弧过渡部分21b与腹板23连接。为了减少轨枕使用时所承受的应力，腹板23的底边形成球头部24，且最好如图7所示，其球部边缘与腹板23的侧面光滑连接。

在附图所示的轨枕的较佳形式里，平板件21提供足够的支承面积以使路基应力减至最小程度。由于腹板23底部的球头部能承受轨枕弯曲变形引起的张力和压缩应力，故腹板23具有足够的抗剪刚度。

为了将钢轨、例如钢轨22固定在轨枕上，提供路肩26。路肩26借助普通的夹持件、例如图示的万能潘居夹持件26a(UniversalPandrol clips)固定钢轨。然而，本发明的结构将适合与各种形式的钢轨固定装置配合使用。在图1至7所示的例子里，一对路肩安装在一条钢轨的两侧。各路肩26有两个延伸通过水平平板件21上的槽口的支脚。利用插入各支脚27上的孔29的定位销钉28将支脚27固定在平板件21之下。在较佳的形式里，为了提供需要的钢轨内倾度，在路肩26和水平平板件21之间设置倾斜板31。倾斜板31设置有供支脚27通过的槽口。可以看到，具有任何需要的倾斜度的倾斜板31可装在固定装置内。例如，有的铁路使用1∶20的倾斜板，而其它的使用1∶40的倾斜板。按照本发明的轨枕不需要特殊变形加工以提供任何型式的钢轨座倾斜。夹在钢轨22和平板件21之间的倾斜板31也可作为供磨损的板使用，因为它们与整个轨枕相比相当容易调换，成本也很低。如果需要的话，为了改进轨枕上的应力分布，倾斜板可沿钢轨22的纵向凸起。在图7中用虚线32夸张地和示意地表示了倾斜板的这种凸起。这种凸起可在偏向或倾斜的钢轨22和倾斜板31之间提供所需的点接触。这种点荷载可改进应力分布和减轻应力集中。

可在轨枕20上设至少一个路基板33，它被安装在轨枕下侧，通常横向面对着钢轨22，以限制轨枕的横向移动。为了增加横向强度，路基板33最好是弧形的，以使侧面有一个横向向外的、朝向轨枕20端部的凹状面。各路基板33通过三点固定法与轨枕20连接。各路基板33的上端有一对向上延伸的端部34，它们穿过对称地位于平板件21中央(该中央横向延伸通过钢轨)两侧的槽口34a，以便在端部34和平板件21之间传送横向力。该槽口最好对称地形成于腹板23的两侧。开口销36或类似的固定销钉可穿过在上端部34上的孔35，以便在紧贴平板件21的上侧面的两个上端点的每一处定位于平板件。或者，也可将在平板件21上方延伸的端部34弯曲或扭转，以便相对于平板件21将它们固定。在图1至7所示的例子里，供每一路基板33使用的第三个约束点是通过形成于腹板23的球头部24底部的凹槽37提供的。如图7所示，在各路基板33上侧有一槽口，腹板23延伸通过该槽口。靠近槽口38下端的路基板的部分39进入并固定在凹槽37里。

路基板33最好安装在轨枕20的端部，因为作用在该区域的应力很低。这种结构的还有一个优点是，路基板33的尺寸可随意增加或缩小，以便通过提供不同大小的路基板33来提供较大的或较小的路基啮合面积，或在某种应用中与所需的的轨道横向稳定性相适应。

或者，可将平板件21的一端或两端向下弯曲以代替间隔的路基板33来防止横向移动。在这种情况下，将腹板23的端部或两个端部切去，并最好将平板件的一个端部或两个端部向下弯曲并紧靠腹板23的切割端。

由于单靠端部路基板33提供的横向稳定性是不够的，因此可在轨枕20的跨度中间安装一个或几个中间路基板41，以给轨枕20提供额外的横向强度，并撑住腹板23防止其横向弯曲。为了避免不希望出现的应力集中，可通过通常的应力分析方法确定中间板41的确切位置。在所示的实施例里，中间板41与路基板33一样，通过三点固定法进行固定，其中，开口销42穿过中间板41上端部43上的孔，该上端部垂直通过形成于平板件21上的、位于腹板23两侧的槽口，而中间板41的下部位于在腹板23底部边缘处的球头部24上形成的凹槽44里。

图8表示轨枕的一种改进形式，它具有两块垂直的腹板。类似于图1至7实施例的零件，在这里用相同的标号加100表示。从图8的横剖视图(它沿钢轨的纵向剖开)可看到，轨枕120具有一水平的平板件121，其下侧有两块与平板件121两长侧边平行地延伸的、并在这两长侧边之间的腹板123。可以看到，腹板123之间的中间部分121C比两侧的边缘部分略厚。在这个例子里，路基板133的三点连接是通过下述方式实现的，路基板133的上中心部134穿过在中间部分121C上的对应的中心槽口，并具有可通过一开口销或类似固定销钉的一孔135。形成于各腹板123下边缘上的凹槽137接纳并定位在路基板133上侧的槽口138的下端部。

参看图9，它表示另一实施例，加200的标号表示与图1至7所示实施例相同的零件。本实施例的轨枕220不同于图8所示的实施例的主要地方在于，腹板223的下端各具有可减少拉力和压缩应力的球头部224。路基板233利用与上述图8所示相同的三点固定法，其中，上部234用开口销或类似零件穿过在上部234上的孔而位于平板件221的上方，而路基板233的下部分别与在球头部224上的凹槽啮合。

参看图10至15，它们表示另一实施例。类似于图1至7的零件用相同的标号加300表示。本实施例的轨枕320不同于图9的主要地方在于，水平平板件321的长侧边部分321d被加厚，并向内朝着腹板323的方向略有锥度。例如，如图1 4的横剖视图所示，水平平板件321下侧的轮廓弯曲，与在较厚的部分321d及腹板323之间的平面部分321e以圆弧光滑连接。而平面部分321e与腹板323的侧面以圆弧光滑连接。

路肩326具有穿过倾斜板331和水平板件321上的槽口的单个支脚327。支脚327具有横向延伸部分34b，它与在腹板323之间的水平平板件321的下侧面啮合。

在图9的实施例里，路肩236与参照图10至13所示的路肩相类似，可用来将倾斜板231和钢轨222固定在轨枕220上。

上述轨枕，无论是具有与水平平板件21固定的单腹板23或具有双腹板123、223或224的轨枕最好是由钢材、例如由棒材滚压而成的钢材制成。

上述轨枕可利用普通的轨枕钢轨和路基铺设技术装在轨道中。

图16表示支承在置于地面或坡道表面52上的路基51上的各种形式轨枕的横断面。在木制轨枕53的情况下，在支承面或路基接合面54之下要求有一个路基51的最小深度d。为约束轨枕53的侧面56和端部要求一个路基的附加深度a，以分别限制它们的纵向和横向移动。同样地，对于众所周知的钢制轨枕57，支承面58之上要求一个路基的附加深度a，以便约束表面59，而防止纵向运动，以及约束支承面58之上的表面而防止横向运动。对于众所周知的槽形钢制轨枕61，在表面62之下要求有一个较小的附加路基深度C，该表面将向下的力传递给路基，但是使路基进入轨枕61的空腔可能是困难的。对于本发明推荐的轨枕20的形式，可相当简单地使路基进入平板件21的下面，且防止纵向和横向移动的腹板23和路基板33可在支承面21a下面延伸，从而不需要路基的附加深度。

图17表示一种垫板，它适于用普通的滚压和冲压工艺由钢板材制成，或通过铸造成形。并包括两块沿线411啮合的零件410a和410b。

图18至20表示一类似的垫板420，它适于用普通的滚压工艺或普通的铸造工艺成形，它包括两块除了下述的不同处外、分别与零件410a和410b相同的零件420a和420b。最好参看图18和19，各零件的啮合部分是相同的，包括一矩形的、纵向敞口的凹槽412和一反向的、纵向延伸的矩形凸块413，各零件410a和410b或420a和420b恰好嵌合在各另一零件的凹槽412里。

当处于图17或19所示的组装情况时，垫板410或420有两个纵向延伸的路肩414，以便如图22和23所示恰好将钢轨417的底缘416接纳在其间。

各零件410a和410b或420a和420b上的、在侧向外部的纵向边缘418由纵向隔开的结构形成，以便与钢制轨枕的平板件419啮合。各结构包括一向下延伸的支脚421和从该支脚横向延伸的凸块422。在所述的推荐形式里，各凸块横向向外延伸，以便垫板零件410a和410b，或420a和420b以图20所示的方式很方便地装配到平板件419上。各零件410a，410b或420a，420b被安装在一对纵向间隔的、通过冲压形成于钢制轨枕的平板件419上的槽口里。从图20所示的横剖视图里可见到一对槽口423a和423b。各槽口423a和423b的宽度大约等于金属支脚421和凸块422的厚度，而其长度大约等于各支脚421和凸块422的长度，由此，后者以小间隙与槽口423a和423b相配合。如图20中的实线所示，各零件410a，410b或420a，420b可在直立位置时使它的凸块422进入槽口，而从图20中的虚线所示的相继状态可看到，各自向内向下转动，从而，在已安装的位置上，部分412和413如图17所示互相啮合，而凸块422位于平板件419之下。

参考图1至16所述的轨枕20，120，220或320最好通过在平板件上冲槽口(例如槽口423a和423b)进行改进，这样，它可作为平板件419与上述垫板410或420配合使用。也可使用钢制轨枕的其它形式，但它们只有较少的优点。例如，可使用由加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的BHP铁路制造(加拿大)有限公司生产的BHP钢制轨枕。

将可看到，各边缘418可具有沿着它或它的一部分(例如中间部分)连续延伸的单个支脚421和凸块422，或者也可以具有两个以上的、互相平行的支脚421，它们各带有凸块422，并与平板件419上的对应槽口啮合。

在已组装的位置里，凸块422防止垫板410或420相对于轨枕的平板件419的向上移动，而支脚421防止横向和纵向移动。通过轨道底缘作用在一个路肩414上的横向应力通过互相啮合的结构412和413传递，这样，在各零件410a和410b，或420a和420b上的支脚421共同承受横向荷载。

如上所述，轨枕20的平板件21在厚度上是连续变化的，即从其中间腹板23向外朝各长侧边逐渐变薄。这种结构具有很大的好处，因为其结果是，垫板(例如垫板410)只有一个位置与平板件21对应，在该位置，平板件21的厚度与支脚421的高度相配套，或更准确地说，等于零件410a和410b的下侧面与凸块422的上侧面之间的垂直距离。因此，在安装时，垫板(如垫板410)趋向于接受这个唯一的或平衡的位置，且这种结构增加了垫板410相对于轨枕20的安装稳定性，防止沿钢轨417纵向延伸方向的移动。

在图17所示的例子里，各路肩414有水平、纵向伸长的槽口424，以安装将在下面参照图21至23详细描述的钢轨压板。

然而，图18至20的垫板420具有沟状的、纵向延伸的凹槽414a，它能接纳普通的钢轨压板(如潘屈牌号的钢轨压板)的一个边缘，以便在垫板420上固定钢轨底缘(如底缘416)。

可以看到，在路肩414之间，各垫板410或420上有一个平坦的上侧面426，其在横向方向最好相对于平坦的下侧面427是倾斜的，以便给钢轨417提供所需的内倾斜度。

图21表示一钢轨压板430，它具有一纵向伸长的、通常是矩形的底部428，该底部有一平坦的下侧面429。各端部有向下延伸的接头431，该接头与位于底部428的横向外侧边缘432向内隔开一些距离。中间部分433从底部428横向向内向上倾斜至过渡部分434，向下弯曲以提供一凸状上侧面，而端部436向上弯曲以提供一凸状的下侧面437。

图22表示两块垫板440，它们与上面参照图17至20详细描述的垫板相同，它们以与上面参照图20所述的相同方法穿过形成于轨枕419上的槽口而安装在轨枕419上。在这个例子里，零件440a和440b最好是铸造成形的。

各路肩414具有水平地纵向伸长的槽口424，可供贯穿之用。各槽口424最好在宽度上沿横向向内方向逐渐变小，如图22的侧视图所示，以便如上面参考图21所述的，向内插入压板430的端部436。在这一点可看到，在图17的实施例里，形成于、并贯穿各路肩414的槽口424在宽度上向内逐渐变小，其目的是为了便于或引导压板430的端部436的向内移动。

在图17和22里，垫板410或440包括在路肩414和纵向边缘418之间横向延伸的平面腹板441，且在腹板441上有通过冲压或其它方式形成的一对槽口442，它们沿纵向互相隔开，以接纳压板430的隔开的接头431。

使用时，在将垫板410或440安装在轨枕(诸如轨枕20，120，220或320)上后，并在将钢轨417铺设在垫板上后，通过槽口424引入压板430的端部436，并通过作用在外边缘432上的(例如)压力或冲击将端部436向内打入，使其到达图22所示的安装位置，其中，接头431卡入槽口442，而压板430端部436的下侧面支承在钢轨底缘41b的上侧面上。各槽口424的长度最好大致等于压板430的中间部分433的宽度，这样，压板430以小的空隙或间隙安装在垫板410或440内。

在图22所示的安装位置上，过渡部分434和端部436相对于中间部分433向上变形，其上侧面对抵在槽口424的上侧面上。在槽口424的侧面和压板的中间部分433侧面之间的接触线或面可作为一支点，其结果是有一弹性反作用力，它迫使过渡部分434和端部436向下与所述底缘牢牢贴合，并向下压迫底部428，其结果是使接头431在向内打入压板430时嵌入槽口442。在使用时，接头431作为连接件，其横向侧面提供相反的和横向的端面连接面，它们与槽口442上的相对的和横向的端面啮合，被用来防止压板430相对于垫板440的横向移动。

万一作用在钢轨417上的反作用力趋向于使它绕其纵轴线转动，但与压板430中间部分433的下侧面B啮合的钢轨底缘A的横向外端或趾部限制了钢轨的转动。另外向上的反作用力被直接传递给路肩414，与轨枕的平板件419啮合的凸块422限制了它的向上移动。其结果是有一个大的力矩或转矩限制钢轨417的转动，该转矩的臂长基本等于凸块422和路肩414之间的距离。

此外，即使万一过渡部分434和端部436受力超过它们的弹性极限并产生变形，从而不再弹性地支承在底缘416上，压板430仍会牢牢地固定在垫板410或440上，其结果是在压板部分433和槽口424之间的反作用力仍会迫使接头431向下进入槽口442，这样，压板430仍将以上述方式继续防止钢轨翻转。

图23表示垫板450的另一例子，它除了(例如)通过铸造形成一单件外与垫板440相同，它适于安装在混凝土或木制轨枕上。在这种形式里，腹板441超过槽口442再延伸一段距离，且各设一槽口443，固定件444可通过该槽口443。各腹板441可设置一组(例如2个或3个)沿其纵向互相隔开的槽口443，以接纳普通的固定件。这种固定件例如可以是道钉446，以便钉入木制轨枕上。槽口443也可接纳在混凝土轨枕的固定位置处的螺柱或其它普通的铸件。

可以看到，与压板430配合使用的单片状的垫板450通过限制钢轨底缘外端A的转动、并将该转动力传递给垫板450而防止钢轨翻转，这样，通过自外端A横向向外间隔一适当距离的道钉446或其它固定件提供的大力矩抵挡了该转动力。

图24是表示垫板460和压板470另一种形式的局部视图。该垫板460适合于铸造成型。在各路肩414横向向外处，垫板460上有反作用路肩461，压板470的底部471紧贴着反作用路肩461的上侧面。路肩461可纵向延伸一段略大于底部461宽度的距离。在这个例子里，反作用路基461的上侧面设置有一个或几个直立销462，其截面最好是圆的，当压板470通过槽口向内打入并压在钢轨底缘41 6的上侧面上时，将直立销插入形成于压板470上的槽口472，从而提供了支柱件和孔，而它们提供了互相配合的横向支承面，以防止压板470在横向压力下移动。

在这个例子里，路肩上的槽口424在宽度上没有逐渐变小，而具有平行的上侧面424a和下侧面424b。

平板状的压板470有一个向上拱的中间部分473，它在安装位置时有弹性变形，并对抵在槽口的上侧面424a上，而此时向下拱的端部474也有弹性变形，并压在钢轨底缘416的上侧面上。

如上所述，钢轨417外端A的转动通过压板470传递给垫板460。在这种情况下，压板470的中间部分473支承在路肩414上的支承线在槽口424内，因此，其端部的支承面积随着钢轨417作用在压板470的负载的增加而增加。

可以看到，垫板460可以是两块板，如同上面参考图17至20和22所描述的；也可以是单块板，如同上面参考图23所描述的。

图25表示一种改进的垫板460，它有零件460a和460b两块板，该两块板沿着一条相对钢轨的纵向倾斜(例如45度)的线411而拼成一体。最好参看图27，各零件460a和460b的下侧面具有一矩形的凸销476，它们在安装时与在轨枕20的平板件21上冲压出的对应的矩形孔477啮合，这样可增加垫板460相对于轨枕20的安装稳定性，特别是可抵抗横向力。还可看到，图27中的轨枕20是经过改进的，它在球头部或加厚部分24上有一个平的下表面24a。

图26表示另一种改进的由两块板组成的垫板478，其中，各路肩414位于各零件478a或478b的横向边缘处，以便压板直接与轨枕、如图28至31所示的轨枕20啮合。此外，在这个例子里，零件478a和478b各有一圆的定位和抗力柱销479，它们具有不同的尺寸，而在各钢轨置于平板件的位置上有一对对应的不同尺寸的槽口481，这样，垫板478只能沿给定的方位安装，通常各倾斜面426向内朝向轨道，从而可避免安装错误。

图29和30表示如何使用垫板478和弹性钢板状的压板482，该压板有一与平板件21的上侧面啮合的底部483，以及一个向下和向内弯曲的中间部分484，并与向上弯曲的端部486连接。从底部483向内，压板包括一个向内和向下倾斜的锁定部分487，当它处于如图30所示的安装位置时插入形成于平板件21上侧面的槽口或凹槽488里。在安装时，用人工将端部486轻松地插入槽口424，而用打击工具、如榔头或金属块锤击中间部分484的背面，使压板482向内进入图30所示的位置。由于当端部486靠在钢轨底缘416的向上倾斜的表面上时将被迫向上移动，且当中间部分484不断进入槽口424时将受到更大的压力，从而有一个很大的向下压力反作用在底部483和锁定部分487上，这样，当进入安装位置时，锁定部分487插入凹槽488内。如果需要的话，利用一棒状工具插入底部483和锁定部分487之间的压板482上向上橇动压板，可将压板482卸下。

参看图31至32，一块平板状弹性压板489与垫板478一起使用。压板有一个截面呈螺旋形的部分491，该部分有一与轨枕20或其它具有平的上方部分的钢制轨枕的平板件21接触的弯曲部或底部492。压板489有一个向上凹入的中间部分和一个向下然后向上向内拱起的端部494。在安装时，将端部494轻松地插入槽口424，然后利用榔头或类似的锤击工具向内击打压板489。当向下弯曲的部分494a进入槽口424时，有一个很强的压力反作用在槽口424的上侧面上，这样，当压板489向内进入它的安装位置时，凹入部分493进入槽口424。通过作用在槽口424上侧面和向上凹入部分493之间的接触线上的压力，压板489被强列地弹性地弯曲，从而有强的压力反作用在底部492和平板件21之间。

可以看到，万一钢轨底缘416的外端A向上转动，压板489将起第一级或首级杠杆的作用，其中，压板489将绕与槽口424的上侧面接触的点或面、作为支点转动，这样，通过外端A作用在端部494上的向上的力将由平板件21作用在底部492上的向上的反作用力平衡。类似的首级杠杆作用还可发生在图21至23所示的压板430上，图24所示的压板470上和图29至30所示的压板482上，其中，压板和槽口424的上侧面之间的接触面作为支点。在这第一级杠杆作用中压板上的应力可能比发生在众所周知的轨枕压板上的可能具有的第二或第三级杠杆装置上的应力小得多。

在另一种改进形式里，不使用如图17和22至32所示的实施例，其中，一压板(如压板430、470、482或489)穿过在轨枕的路肩(如路肩414)上的槽口(如槽口424)，而如图33所示，可将路肩制成从垫板440a的侧面横向看去象一T型，如414a所示，它具有与垫板连接的这T型的直立结构。在这种情况下，与钢轨底缘啮合的压板430a的端部有一从压板430a的端部纵向向内延伸的槽口，这样，当向内打入压板430a时，T型的直立结构414a逐渐进入槽口，而在槽口另一侧面处的压板的上侧面以与上述压板与槽口424上侧面对抵的相同方法与T型结构的邻接的水平翼的下侧面对抵。

T型件414a不需要互相相对地横向置于垫板440的中心的两侧，而可互相纵向地偏置。同样地，在图17和22至32所示的实施例里的槽口424也可沿着垫板互相纵向偏置，而路肩部分414的长度可略小于垫板的长度。

Claims (56)

1.一种钢轨固定装置，包括一垫板，它具有相对的纵向边缘，平行于该边缘纵向延伸的、并可在其间容纳一钢轨底缘的路肩，一在各路肩上的、面向下的对抵面；一弹性压板，它具有一端部，该端部向内延伸并向上支承在所述对抵面上，且该端部弹性地压在钢轨底缘的上侧面上以防止钢轨垂直移动，以及一底部，该底部从所述对抵面向外延伸，并压在一支承面上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的压板是板状的。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各路肩有一横向贯通的槽口，所述对抵面由该槽口的上侧面构成。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，各槽口在宽度上横向向内逐渐变小。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各路肩呈T型，所述对抵面由T型的水平翼的下侧面构成。

6.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括防止压板横向移动的结构。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述防止横向移动的结构包括在所述垫板和所述压板之一上的对抵件，和在所述另一垫板和另一压板上的槽口，所述槽口接纳所述对抵件。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述结构包括在压力下压在所述槽口的上侧面上的压板向上凹入部分。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述结构包括一向下取向的、进入所述支承面上的一个槽口的锁定部分。

10.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述支承面包括在路肩之下的垫板的一部分。

11.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述支承面包括一轨枕。

12.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，各压板包括一向上弯曲的中间部分，该中间部分有一与所述对抵面啮合的上侧面和一在钢轨底缘的上侧面上方并隔开的下侧面，以及一具有与所述钢轨底缘的上侧面啮合的下边缘的端部。

13.如上述任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述中间部分与所述路肩的所述对抵面的长度中间啮合。

14.一种弹性钢轨压板，它包括一可与一支承面啮合的底部，一从该底部向上和横向延伸的、再向内延伸至在一垫板路肩上的面向下的一对抵面的中间部分，以及一端部，它从该中间部分横向延伸并向下弹性地压在一钢轨底缘的一上侧面上。

15.如权利要求14所述的压板，其特征在于，包括抵抗作用在压板上的横向压力的结构。

16.如权利要求15所述的压板，其特征在于，所述结构包括压在所述对抵面上的向上凹入部分。

17.如权利要求15所述的压板，其特征在于，还包括一锁定部分，它具有一面向侧面的、可与支承面上的配合表面啮合的表面。

18.如权利要求17所述的压板，其特征在于，该支承面在一垫板或一轨枕上。

19.如权利要求14至18之一所述的压板，其特征在于，该压板全部是板状的。

20.如权利要求14至19之一所述的压板，其特征在于，所述端部从所述中间部分向下弯曲。

21.如权利要求14至19之一所述的压板，其特征在于，所述端部的下侧面呈凸形弯曲。

22.如权利要求14至21之一所述的压板，其特征在于，所述底部至少具有一个向下延伸的、提供对抵面的接头。

23.如权利要求14至22之一所述的压板，其特征在于，所述底部至少具有一个在其内的、提供对抵面的槽口。

24.一种垫板，它包括两个零件，各零件至少具有一个向下延伸的、具有一横向凸块的支脚，以通过一轨枕的一水平平板件并在该平板件下面啮合以防止垂直移动，各零件还具有一纵向路肩，以分别对抵一钢轨底缘的相对两侧而防止钢轨横向移动，以及在路肩内侧的、在钢轨下面延伸的、与另一零件的平板部分啮合的平板部分。

25.如权利要求24所述的垫板，其特征在于，各平板部分具有两个纵向隔开的支脚，各支脚有一横向凸块。

26.如权利要求24或25所述的垫板，其特征在于，所述横向凸块向外延伸。

27.如权利要求24至26之一所述的垫板，其特征在于，各路肩提供与一压板连接的结构。

28.如权利要求27所述的垫板，其特征在于，所述结构包括通过各路肩的纵向凹槽。

29.如权利要求27所述的垫板，其特征在于，所述结构包括所述路肩上的横向延伸的面向下的对抵面。

30.如权利要求29所述的垫板，其特征在于，各平板部分包括从该路肩横向向外的一腹板，以提供面向侧面的表面，防止压板横向移动。

31.如权利要求30所述的垫板，其特征在于，所述腹板具有槽口，以提供所述面向侧面的表面。

32.如权利要求30所述的垫板，其特征在于，所述腹板至少具有一个直立的柱销，以提供所述面向侧面的表面。

33.如权利要求24至32之一所述的垫板，其特征在于，所述平板部分各具有一平的下侧面和一相对所述下侧面倾斜的上侧面。

34.如权利要求24至33之一所述的垫板，其特征在于，各平板部分具有互相啮合结构，以便将作用在一个零件上的横向荷载传递给另一个零件。

35.如权利要求34所述的垫板，其特征在于，所述互相啮合结构各包括一矩形凸块，在所述一个结构上的凸块进入所述另一个结构上的凹槽。

36.如权利要求24至35之一所述的垫板，其特征在于，各平板部分有一从其下侧面延伸的柱销，以便与在一轨枕上的对应槽口啮合。

37.如权利要求36所述的垫板，其特征在于，该两零件具有不同尺寸的柱销，以相对轨枕的预定方向安装在一轨枕上的对应尺寸的槽口内。

38.一种装在轨道中的钢制轨枕，包括一水平的矩形平板件，它横向地与钢轨连接以防止钢轨垂直移动；以及在平板件的下侧面垂直延伸的腹板结构，它与所述平板件的长侧边平行并向内隔开，以防止钢轨纵向移动。

39.如权利要求38所述的轨枕，其特征在于，该腹板结构包括一块沿水平平板件中心延伸的腹板。

40.如权利要求38或39所述的轨枕，其特征在于，该腹板结构包括两块沿平板件中心线两侧对称地延伸的腹板，该平板件沿钢轨横向延伸。

41.如权利要求38至40之一所述的轨枕，其特征在于，至少具有一块路基板，它连接在轨枕的下侧面上，横向面对钢轨，以防止轨枕横向移动。

42.如权利要求41所述的轨枕，其特征在于，靠近轨枕的各端设置一块路基板。

43.如权利要求41或42所述的轨枕，其特征在于，至少一块路基板是弯曲的，以便在横向向外面向轨枕端部的侧面上有一凹弧面。

44.如权利要求41至43之一所述的轨枕，其特征在于，在轨枕的中间区域处有一块路基板。

45.如权利要求41至44之一所述的轨枕，其特征在于，各路基板至少具有一个通过在水平平板件上的槽口的上端部。

46.如权利要求45所述的轨枕，其特征在于，防止该上端部脱离所述槽口。

47.如权利要求41或46之一所述的轨枕，其特征在于，各腹板延伸通过在各路基板上侧面内的凹槽。

48.如权利要求47所述的轨枕，其特征在于，各腹板上的靠近各路基板的下边缘开槽口而路基板上的靠近该凹槽下端的一部分进入该槽口。

49.如权利要求39至48之一所述的轨枕，其特征在于，各腹板有一球头状下边缘。

50.如权利要求38至49之一所述的轨枕，其特征在于，它与将一钢轨相对水平平板件固定的结构结合，包括一对路肩，它们分别对抵着钢轨的相对两侧面，且各路肩有一啮合部分，它通过在轨枕的水平平板件上的槽口，并与该水平平板件的下侧面啮合。

51.如权利要求50所述的轨枕，其特征在于，该啮合部分有一与水平平板件的下侧面啮合的横向延伸部分。

52.如权利要求51所述的轨枕，其特征在于，该啮合部分有一槽口，以接纳与平板件下侧面啮合的定位销钉。

53.如权利要求50至52之一所述的轨枕，其特征在于，该固定结构包括可置于平板件上并在其上接纳钢轨的支座板，该支座板靠啮合部分穿过在支座板里的槽口而固定。

54.如权利要求53所述的轨枕，其特征在于，该支座板是一倾斜的上表面。

55.如权利要求51至54之一所述的轨板，其特征在于，该路肩与压板配合固定钢轨。

56.如权利要求38至55之一所述的轨枕，其特征在于，水平平板件的厚度从其长侧边向内朝向腹板结构逐渐增加。

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