CN113215871A - 一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，包括齿轨夹件、齿轨刚性紧固装置、弹性垫板和扣件底板，齿轨夹件用于夹持齿轨，齿轨刚性紧固装置安装在齿轨夹件上，齿轨刚性紧固装置用于将齿轨刚性紧固连接在齿轨夹件上，扣件底板位于齿轨夹件的下方，且扣件底板与齿轨夹件固定连接，弹性垫板设置在齿轨夹件和扣件底板之间，扣件底板为三向挡肩、一向开口的结构，弹性垫板和扣件底板能够通过紧固件和混凝土轨枕固定连接。本发明通过改变齿轨铁路扣件系统的构成，增加了齿轨铁路列车与齿轨连接的稳定性，提高了齿轨铁路扣件系统的可靠性，减少了齿轨列车通过时所产生的高速振动和袭击带来的危害，改善了列车运行时的平稳性和舒适性。

Description

一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统

技术领域

本发明涉及齿轨交通工程设备技术领域，特别是一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统。

背景技术

齿轨铁路是一种适用于山区短距离、中小客流量运输的轨道交通系统，目前，国内该类型轨道运输多用于煤矿等工业生产现场，国外该类轨道运输多用于山地轨道服务线路。从其当前应用的场合来看，该类型的轨道运输系统较为适用于线路更长且更为复杂的线路，为了保证齿轨的山地爬坡能力以及保障齿轨铁路运输的行车安全，需要对齿轨铁路的关键结构齿轨实施可靠连接。

齿轨铁路在应用的过程中，齿轨和齿轨底座之间的连接必须牢固可靠，否则在齿轨线路上运行的相关交通车辆的行车安全将得不到一定的保障，可能会产生一系列问题，比如由于不稳固的连接造成在运行车辆通过时产生较剧烈的振动，影响车辆行车时的车辆平稳性；再比如申请号为CN201921007963.9的中国专利所采用的弹条式扣件虽然可保证齿轨扣件存在一定的弹性，可以保证微量的摆动余量，但是在交通车辆途经时，反复的摇摆可能会导致齿轨产生爬行等其他问题。

鉴于齿轨铁路目前尚没有制式的标准，针对齿轨铁路中齿轨和混凝土轨枕的连接方式是亟待解决的问题之一，故有必要设计一种用于齿轨铁路齿轨和混凝土轨枕的连接扣件，实现齿轨和混凝土轨枕之间的稳定连接，以保证齿轨车辆的安全运行。同时，申请号为CN201921007962.4的一种用于齿轨及齿轨座连接的扣件专利，该专利中提出的扣件系统中的部件结构较为复杂，不易加工制造，鉴于此，在设计过程中需要考虑齿轨扣件系统中相关部件的生产、运输、安装和后期的维修更换等一系列问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的齿轨运输设备的扣件系统存在连接稳定性差、结构复杂、不易安装维护与更换的问题，提供一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，包括齿轨夹件、齿轨刚性紧固装置、弹性垫板和扣件底板，所述齿轨夹件用于夹持齿轨，所述齿轨刚性紧固装置安装在所述齿轨夹件上，所述齿轨刚性紧固装置用于将所述齿轨刚性紧固连接在所述齿轨夹件上，所述扣件底板位于所述齿轨夹件的下方，且所述扣件底板与所述齿轨夹件固定连接，所述弹性垫板设置在所述齿轨夹件和所述扣件底板之间，所述扣件底板为三向挡肩、一向开口的结构，所述弹性垫板和所述扣件底板能够通过紧固件和混凝土轨枕固定连接。

本发明所述的扣件系统，通过改变齿轨铁路扣件系统的构成，不采用传统的弹条式扣件，而是将齿轨刚性紧固连接在扣件上，增加了齿轨铁路列车与齿轨连接的稳定性，提高了齿轨铁路扣件系统的可靠性，避免了齿轨产生爬行等问题。同时，还设置了弹性垫板，从而能够缓冲车辆经过时所产生的高速振动和袭击，减少了齿轨列车通过时所产生的高速振动和袭击带来的危害，避免了路基和轨枕的损坏，也改善了列车运行时的平稳性和舒适性。进一步，通过设置三向挡肩、一向开口的扣件底板，横向一侧的挡肩可以限制弹性垫板的横向位移，而且可以将各个零部件集合成较稳定的整体，纵向一侧的挡肩起一定的限位作用，可以有效的防止底板上部的各个零部件发生沿齿轨方向的位移，进一步提高连接稳定性。

本发明所述的扣件系统采用多种零部件组装而成，所用的零部件单个结构较为简单，降低了齿轨铁路扣件系统零部件的生产制造难度与成本，同时，也便于后续对齿轨铁路扣件系统的维护或更换。

作为本发明的优选方案，所述扣件底板包括第一扣件底板和第二扣件底板，所述第一扣件底板和所述第二扣件底板均设有L型挡肩。采用双块式结构能够尽量减少安装时，由于单块底板在较大安装力的作用下而产生的不必要的有害内应力，其次，由于第一扣件底板和第二扣件底板的复杂结构，采用双块式结构可降低生产成本以及制造难度。

作为本发明的优选方案，所述第一扣件底板和所述第二扣件底板形状、大小相同。采用一模一样的两块扣件底板拼装而成，能够进一步降低生产成本、制造难度以及安拆难度。

作为本发明的优选方案，所述齿轨夹件包括两个间隔设置的夹件片，每个所述夹件片均包括相互连接的夹件侧板和夹件底板，所述夹件侧板和所述夹件底板形成倒T形结构，所述齿轨放置在两个所述夹件片之间。采用两个夹件片的形式，能够简化结构，降低生产成本、制造难度以及安拆难度。

作为本发明的优选方案，所述扣件底板设有夹件放置孔，所述夹件放置孔与所述夹件底板大小、形状相同，所述夹件底板放置在所述夹件放置孔内，所述夹件放置孔能够卡紧所述夹件底板。采用配合安装方式，从而减少齿轨扣件由于受到力的作用而产生晃动等不必要的问题，进而减少扣件系统零部件之间的磨耗，提高齿轨铁路的可靠性。

作为本发明的优选方案，所述齿轨刚性紧固装置包括多个紧固构件，所有所述紧固构件沿轨道纵向水平布置，所述紧固构件包括螺栓、螺钉或螺柱。方便紧固安装。

作为本发明的优选方案，所述扣件系统还包括齿轨调高垫块，所述齿轨调高垫块用于设置在所述齿轨的下方，所述齿轨调高垫块包括多种高度。齿轨调高垫块起支承齿轨重量的作用，设有多种高度可以适应齿轨铁路不同高度的变化要求。

作为本发明的优选方案，所述扣件系统还包括轨下垫板，所述轨下垫板设置在所述弹性垫板的上方，所述轨下垫板和所述齿轨调高垫块固定连接。

作为本发明的优选方案，所述齿轨调高垫块的下方设有垫块凸块，所述轨下垫板设有垫块放置孔，所述垫块放置孔与所述垫块凸块大小、形状相同，所述垫块凸块放置在所述垫块放置孔内，且所述垫块放置孔能够卡紧所述垫块凸块。

采用凸出结构与凹槽配合的安装方式，齿轨调高垫块在纵向不起任何力的作用，其作用只有支承齿轨的重量，尽可能减少齿轨紧固装置所承受的垂直方向的剪切力；而且采用配合安装方式，从而减少齿轨扣件由于受到力的作用而产生晃动等不必要的问题，进而减少扣件系统零部件之间的磨耗，提高齿轨铁路的可靠性。

作为本发明的优选方案，所述扣件系统通过螺旋道钉与所述混凝土轨枕固定连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的扣件系统，通过改变齿轨铁路扣件系统的构成，不采用传统的弹条式扣件，而是将齿轨刚性紧固连接在扣件上，整体结构呈较强的刚性，增加了齿轨铁路列车与齿轨连接的稳定性，提高了齿轨铁路扣件系统的可靠性，避免了齿轨产生爬行等问题。同时，还设置了弹性垫板，从而能够缓冲车辆经过时所产生的高速振动和袭击，减少了齿轨列车通过时所产生的高速振动和袭击带来的危害，避免了路基和轨枕的损坏，也改善了列车运行时的平稳性和舒适性。进一步，通过设置三向挡肩、一向开口的扣件底板，横向一侧的挡肩可以限制弹性垫板的横向位移，而且可以将各个零部件集合成较稳定的整体，纵向一侧的挡肩起一定的限位作用，可以有效的防止底板上部的各个零部件发生沿齿轨方向的位移，进一步提高连接稳定性。

2、本发明所述的扣件系统采用多种零部件组装而成，所用的零部件单个结构较为简单，降低了齿轨铁路扣件系统零部件的生产制造难度与成本，同时，也便于后续对齿轨铁路扣件系统的维护或更换。

3、本发明所述的齿轨夹件不需要加以任何的机械连接结构，主要靠其与各零部件之间的相互作用力固定，能够减少齿轨扣件由于受到力的作用而产生晃动等不必要的问题，进而减少扣件系统零部件之间的磨耗，提高齿轨铁路的可靠性。

附图说明

图1是本发明所述的的齿轨扣件系统的安装示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的侧视图。

图4是本发明所述的齿轨扣件系统的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的正视图。

图7是图4的侧视图。

图8是本发明所述的齿轨的结构示意图。

图9是本发明所述的齿轨刚性紧固装置和齿轨夹件的结构示意图。

图10是本发明所述的扣件底板的结构示意图。

图11是本发明所述的齿轨调高垫块的结构示意图。

图12是本发明所述的轨下垫板的结构示意图。

图13是本发明所述的弹性垫板的结构示意图。

图14是图1的剖视图。

图标：1-齿轨，11-齿轨紧固孔，2-齿轨刚性紧固装置，3-螺旋道钉，4-第一扣件底板，41-L型挡肩，42-道钉安装通孔，43-夹件放置孔，5-齿轨夹件，51-夹件侧板，52-夹件底板，6-第二扣件底板，7-轨下垫板，71-垫块放置孔，72-夹件安装通孔，8-弹性垫板，9-混凝土轨枕，10-齿轨调高垫块，101-垫块凸块，12-垫片，13-预埋套管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图4-图7所示，一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，包括齿轨刚性紧固装置2，螺旋道钉3，第一扣件底板4，齿轨夹件5，第二扣件底板6，轨下垫板7，弹性垫板8，齿轨调高垫块10和垫片12。

如图8所示，齿轨1上设有多个齿轨紧固孔11，所有齿轨紧固孔11沿轨道纵向水平布置，如图9所示，齿轨夹件5包括两个间隔设置的夹件片，每个夹件片均包括相互连接的夹件侧板51和夹件底板52，夹件侧板51和夹件底板52形成倒T形结构，齿轨1放置在两个夹件片之间，并和两个夹件侧板51紧贴。齿轨刚性紧固装置2包括螺栓和螺母，在夹件侧板51上开设有连接通孔，螺栓依次穿过连接通孔和齿轨紧固孔11，并通过螺母将齿轨夹件5和齿轨1紧固连接。

如图11所示，还可以在齿轨1的下方设置齿轨调高垫块10，齿轨调高垫块10放置在两个夹件片之间。齿轨调高垫块10有多种型号，其厚度可以根据实际施工现场的要求选择合适的型号，齿轨调高垫块10的上表面与齿轨1的下表面相接触，其作用是支承齿轨1的重量并微调齿轨1的高度，但在齿轨车辆经过时不提供纵向的作用力，即不为齿轨车辆前进提供作用力，安装齿轨调高垫块10还可以减少齿轨刚性紧固装置2所承受的垂直方向的剪切力。进一步地，齿轨调高垫块10也可以采用倒T型结构，齿轨调高垫块10放置在轨下垫板7的上方，齿轨调高垫块10的底部可以设置垫块凸块101，如图12所示，并在轨下垫板7的上表面设置垫块放置孔71，垫块放置孔71和垫块凸块101形状、大小一致，二者完全适配，垫块凸块101放置在垫块放置孔71内，垫块放置孔71直接能卡紧垫块凸块101，从而实现紧固连接。

如图14所示，齿轨扣件系统从上至下的板结构分别为钢质的轨下垫板7、复合材质的弹性垫板8、扣件底板(包括第一扣件底板4与第二扣件底板6)，如图13所示，弹性垫板8采用的材质为非刚质的复合材料，弹性垫板8的作用是在非弹条式齿轨扣件系统中提供一定的弹性余量，减少当齿轨列车经过时所产生的高速振动和冲击对路基和轨枕的损害。

如图10所示，第一扣件底板4和第二扣件底板6拼接组成整个扣件系统最底层的双块式扣件底板结构，第一扣件底板4和第二扣件底板6均设有L型挡肩41，形成三向挡肩、一向开口的结构。上层的轨下垫板7和弹性垫板8依次安装在第一扣件底板4和第二扣件底板6拼接所形成的扣件底板挡肩结构中。横向两侧的挡肩的作用是限制其上安装的垫板的横向位移，同时在扣件系统安装环节提供安装定位参考，纵向的单侧挡肩的作用是当齿轨车辆通过时，提供一定的纵向作用力，限制扣件系统由于受到纵向力的作用而产生的爬行位移。双块式结构可以在一定程度上减少一整块板由于所受力的不均而产生的内应力等有害应力造成的扣件系统零部件磨损等问题。

第一扣件底板4和第二扣件底板6还均设有夹件放置孔43，夹件放置孔43的形状、大小与夹件底板52相适配。轨下垫板7和弹性垫板8还设有夹件安装通孔72，夹件底板52依次穿过轨下垫板7和弹性垫板8的夹件安装通孔72，最终夹件底板52放置在夹件放置孔43内，夹件底板52和夹件放置孔43通过卡位相配合。采用的配合形式一般采用过盈配合，采用过盈配合可以保证齿轨1两侧的齿轨夹件5在整个组装完成的扣件系统中的位置不会由于其他外界原因而产生较大的变化，进而减少由于齿轨车辆经过时产生的高速振动和袭击而造成扣件系统相关部件的位移变形等危害。

如图1-图3所示，齿轨扣件系统针对的是混凝土轨枕9的齿轨铁路，该扣件系统通过左右对称布置的四根螺旋道钉3与混凝土轨枕9里预埋套管13相连接，在轨下垫板7、弹性垫板8、第一扣件底板4和第二扣件底板6均开设有用于螺旋道钉3通过的道钉安装通孔42，四根螺旋道钉3依次穿过轨下垫板7、弹性垫板8、第一扣件底板4(或第二扣件底板6)，并伸入预埋套管13，从而将整个扣件系统与混凝土轨枕9进行紧固。采用四根螺旋道钉3与混凝土轨枕9连接的方式，比一般弹条式扣件系统的双螺旋道钉固定结构的可靠性提高较大，更安全更可靠，螺旋道钉的布置方式如图1所示，包括但不仅限于两侧双螺旋道钉3的连接方式，螺旋道钉3紧固时与轨下垫板7之间设置有垫片12。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，包括齿轨夹件(5)、齿轨刚性紧固装置(2)、弹性垫板(8)和扣件底板，所述齿轨夹件(5)用于夹持齿轨(1)，所述齿轨刚性紧固装置(2)安装在所述齿轨夹件(5)上，所述齿轨刚性紧固装置(2)用于将所述齿轨(1)刚性紧固连接在所述齿轨夹件(5)上，所述扣件底板位于所述齿轨夹件(5)的下方，且所述扣件底板与所述齿轨夹件(5)固定连接，所述弹性垫板(8)设置在所述齿轨夹件(5)和所述扣件底板之间，所述扣件底板为三向挡肩、一向开口的结构，所述弹性垫板(8)和所述扣件底板能够通过紧固件和混凝土轨枕(9)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，所述扣件底板包括第一扣件底板(4)和第二扣件底板(6)，所述第一扣件底板(4)和所述第二扣件底板(6)均设有L型挡肩(41)。

3.根据权利要求2所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，所述第一扣件底板(4)和所述第二扣件底板(6)形状、大小相同。

4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，所述齿轨夹件(5)包括两个间隔设置的夹件片，每个所述夹件片均包括相互连接的夹件侧板(51)和夹件底板(52)，所述夹件侧板(51)和所述夹件底板(52)形成倒T形结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，所述扣件底板设有夹件放置孔(43)，所述夹件放置孔(43)与所述夹件底板(52)大小、形状相同，所述夹件底板(52)放置在所述夹件放置孔(43)内，所述夹件放置孔(43)能够卡紧所述夹件底板(52)。

6.根据权利要求1所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，所述齿轨刚性紧固装置(2)包括多个紧固构件，所有所述紧固构件沿轨道纵向水平布置，所述紧固构件包括螺栓、螺钉或螺柱。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，还包括齿轨调高垫块(10)，所述齿轨调高垫块(10)用于设置在所述齿轨(1)的下方，所述齿轨调高垫块(10)包括多种高度。

8.根据权利要求7所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，还包括轨下垫板(7)，所述轨下垫板(7)设置在所述弹性垫板(8)的上方，所述轨下垫板(7)和所述齿轨调高垫块(10)固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，所述齿轨调高垫块(10)的下方设有垫块凸块(101)，所述轨下垫板(7)设有垫块放置孔(71)，所述垫块放置孔(71)与所述垫块凸块(101)大小、形状相同，所述垫块凸块(101)放置在所述垫块放置孔(71)内，且所述垫块放置孔(71)能够卡紧所述垫块凸块(101)。

10.根据权利要求1-6任一所述的一种用于混凝土轨枕的齿轨扣件系统，其特征在于，所述扣件系统通过螺旋道钉(3)与所述混凝土轨枕(9)固定连接。

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