CN1175987A - 铁轨紧固装置 - Google Patents

Abstract

一与铁轨轨道配合的钢制轨枕具有由一对相对的、纵向延伸的、以便将一铁轨底缘置于其间的肩部组成的铁轨紧固装置。各肩部有一面朝下的支座表面以及一向上抵在支座表面的弹性铁轨扣件,一端部从支座表面向内延伸并弹性地抵在底缘的上侧以阻止扣件垂直运动。铁轨扣件的另一种形式对称于与铁轨相垂直延伸的垂直平面的弯杆。又一种弯杆扣件具有垂直于铁轨延伸的翼部和分别抵在铁轨底缘和支承表面上的内部和外部。翼部由上对和下对组成,当铁轨底缘施加一向上的压力时,一对翼部位移与另一对接触,以提供深度、强度和弯曲刚度都增加的支承负载的横截面。一适宜于连接于木制轨枕的铁轨轨枕板具有一对放置铁轨的竖起的支座件,各支座件有一面朝上的下斜面以便于铁轨扣件的插入。

Description

铁轨紧固装置

本发明涉及供铁轨轨道中配合使用的轨枕、轨枕板、扣件和肩部。这些部件可较佳而有利地组合在一起使用，但也可独立使用。

本发明的第一方面提供一种应用于铁轨轨道中的钢制轨枕，它是在我的已公开的申请WO 94/28245中所描述的轨枕的一种改型，它包括一横向连接于铁轨和防止铁轨垂直运动的水平长方形平板件，所述长方形平板件具有两个短侧和两个长侧，每个长侧具有一相对于水平面朝下朝外倾斜的外边缘部，一腹板在平板件的下侧基本垂直延伸，它平行于平板件的所述长侧，并朝内与所述长侧间隔开而基本上在平板件的中心，起到防止铁轨纵向运动的作用。边缘部截住在轨枕下面的路基。

本发明的另一方面提供一种铁轨紧固装置，这种铁轨紧固装置包括：一对相对地、纵向延伸、以将一铁轨底缘置于其间的肩部，一设置在各肩部中的面朝下的支座表面；以及一弹性铁轨扣件，该扣件具有：一向上抵在所述支座表面的中间部，一从所述支座表面朝内延伸、以弹性地抵在底缘上侧以防止铁轨垂直运动的端部，和一外部，该外部从所述支座表面朝外延伸并横向圆弧地向外和向下朝下部弯曲以便抵在横向朝内偏离所述外部的曲率中心的一区域处的支承表面上。

这种结构通过铁轨扣件所提供的应力分布比申请人所了解的已知装置要好，避免了可能会在使用中引起铁轨紧固装置失效的应力集中。当上述扣件在使用中抵抗铁轨底缘向上抬起的趋势时，例如在防止铁轨翻转时，具有相反的应力，从而在支座表面与支承在支承表面上的下部之间的外部中有零应力点，这就形成了良好的应力分布。横向朝内偏离外部曲率中心的支承部使扣件的配合柔性增加，这样就方便了扣件的安装，进一步改进了应力分布。

本发明的又一方面提供一种铁轨夹持装置，这种夹持装置包括与铁轨底缘相对的横向侧啮合的肩部和一用于肩部的铁轨扣件。这种铁轨扣件为弯杆形式，对称于与铁轨相垂直延伸的垂直平面，它具有：一抵在相邻底缘上的内部；向上抵在肩部中的面朝下的支座表面上的中间翼部；以及与支承表面弹性作用的外部，各铁轨扣件包括其基本部在第二垂直面延伸的螺簧。

此装置的铁轨扣件所具有的优点在于对铁轨或铁轨底缘、肩部和扣件本身的尺寸变化有一定的容差，例如由制造引起的尺寸变化以及例如由于铁轨倾侧所形成的铁轨底缘高度的变化。螺簧使扣件具有高配合柔性。与申请人所了解的已知弯杆扣件相比，本发明的装置大大降低了在安装或使用中杆所承受的扭转应力。

本发明的又一个方面提供了一种铁轨紧固装置，这种铁轨紧固装置包括：一与铁轨底缘的至少一侧啮合、容纳呈弹性弯杆形式的铁轨扣件的肩部，该铁轨扣件在安装位置有一垂直于铁轨延伸的翼部；以及分别抵在铁轨底缘和铁轨横向朝外的支承表面上的内部和外部。所述弯杆总的对称于与铁轨垂直的垂直平面，所述翼部包括一上对翼部和一下对翼部，所述肩部具有与所述成对翼部中的一对啮合的反作用表面，当扣件由于所述铁轨底缘所施加的向上压力而相对于肩部有位移时，使所述一对翼部位移而与另一对翼部接触，以形成深度、强度和弯曲刚度都增加的支承负载的横截面。

这种结构允许铁轨扣件可由比较细的杆制成，由此扣件可以对尺寸的变化有一定的容差、具有柔性、安装比较容易、重量轻和运输成本低的优点。当一对翼部位移而与另一对翼部接触时，由于这些翼部有效地形成了杆的深度有所增加的横截面，从而大大增加了它们的强度，实现了抵抗弯曲的目的。如人们所知道的那样，杆的强度和杆的弯曲刚度与该杆深度的立方幂有关。

本发明的还有一个方面是提供一种适宜于安装在木制轨枕上的铁轨轨枕板，这种铁轨轨枕板包括一用在轨枕上的基板和一对从其上竖起的、以把铁轨置于其间的支座件，各支座件有一面朝下的、与横向朝内插入的铁轨扣件起作用的上支座表面和一面朝上的、从各支座件的横向外侧向上向内朝其横向内侧倾斜、以便把扣件插入安装位置的面朝上的下斜面，其中扣件的内端弹性地抵在铁轨底缘的一内侧上。

由于申请人所了解的已知木制轨枕板难以插入铁轨扣件，而上述轨枕板的斜面有助于诸如上述的铁轨扣件向内插到一安装位置，其中扣件的内端抵在位于两支座件之间的铁轨底缘上。

本发明的再一个方面提供一种供铁轨相对于轨枕水平平板件紧固的钩入肩部，该钩入肩部包括一靠向铁轨底缘的肩部和一对穿过轨枕水平平板件中的互补小孔与水平平板件的下侧啮合的钩入支脚，各肩部具有从其上竖起的支座部和一贯穿的开口，以提供一面朝下的、与铁轨扣件作用的支座表面，其中所述支座部呈盒形状，所述贯穿的开口以一连续的上壁为界面以形成所述面朝下的支座表面。

与申请人所了解的已知钩入肩部相比，盒形支座部对抵抗脱轨的牵引设备提供了显著的改进。

本发明的又一方面是提供一种使铁轨相对于轨枕水平平板件紧固的钩入肩部，该钩入肩部包括一靠向铁轨底缘的肩部和一对穿过轨枕水平平板件中的互补小孔与水平平板件的下侧啮合的钩入支脚，各肩部具有从其上竖起的支座部和一贯穿的开口，以提供一面朝下的、与铁轨扣件作用的支座表面，钩入部件还包括一从支座部横向朝外延伸的形成整体的座部，该座部有一支承在平板件上的下侧和形成有供铁轨扣件定位用的凹座的上侧。

这些肩部为上述的铁轨扣件提供一座部，有助于这种扣件的安装和固定在位。

本发明的又一方面是提供一种铁轨夹持装置，这种夹持装置包括与铁轨底缘两相对横向侧啮合的肩部和一与各肩部一起使用的铁轨扣件。这种铁轨扣件为弯杆形式，对称于与铁轨相垂直延伸的垂直平面，它具有：一适宜于与相邻底缘啮合的内部；适宜于向上与在肩部中的面朝下的支座表面啮合的中间翼部；以及适宜于与从底缘横向外面的支承表面作用的外部，其中，扣件包括一在内部与中间部之间的接触部，该接触部沿铁轨纵向的宽度是变化的，肩部适宜于与所述接触部接触，并阻止扣件从铁轨中横向抽出。

此装置虽然不排除其他的用途但尤其可用作零负载的夹持装置，允许铁轨相对于肩部纵向运动，但起到轨距、阻止铁轨翻转的作用。

下面将以举例说明的方式，通过例子结合附图更详细地描述本发明的上述方面。

图1是本发明的铁轨紧固结构立体示意图。

图2是图1中所采用的轨枕示意图。

图3是图1所示的铁轨紧固装置的放大示意图。

图4是在图1至3中所采用的钩入肩部的侧面示意图。

图5是图4肩部的相对侧面的示意图。

图6是图1至3中的铁轨紧固结构所采用的一隔离件的示意图。

图7是用在图1至3的紧固结构中的隔离倾侧板或座板。

图8、9和10分别是图3铁轨扣件紧固装置的侧视图，图中的铁轨扣件具有不同的形式，其内部结构如虚线所示。

图11A至j分别是各种形式的铁轨扣件的示意图。

图12是本发明的铁轨轨枕板的示意图。

图13是图12的轨枕板的一个视图，图中用剖视图以示出其内部结构。

图14是一部分剖面的侧视图，它示出图12的轨枕板固定在木制轨枕上的情况。

图15是一示出图12至14的轨枕板的安装的立体示意图。

图16和17是对应于图8和3的视图，它们示出了另一种形式的扣件的使用。

图18、19和20分别是图16的扣件的俯视图、端视图和侧视图。

图21和22是对应于图16和17的视图，它们示出了又一种形式的扣件的使用。

图23和24分别是图21和22的扣件的立体示意图和俯视图。

图25和26是沿图21中的线XXV-XXV截取的剖视图，它们分别示出翼部在安装位置和在最大铁轨旋转时的情况。

图27和28分别是安装在板状支承件上的本发明又一方面的铁轨夹持装置的侧视图和立体示意图。

图29是图27和28扣件的立体示意图。

图30是图29扣件的俯视图。

参阅附图，图中相同的标号表示相同的部件。图1和3示出一采用如图2所示的一钢制轨枕20的紧固结构，该钢制轨枕20包括一总的呈水平长矩形的、横向连接于铁轨22的平板件21。在图1以及随后的各图中，铁轨22和类似的部件为图示清楚起见仅示出小段部分，而应予以理解的是，在安装好的轨道中，一段段铁轨22和类似部件在沿轨道按常规依次间隔设置的轨枕20上不断延伸。轨枕20总的与专利申请WO 94/28245中所描述的相类似，它有一个基本上在平板件21的两长侧之间的中心延伸的腹板23。腹板23的底边形成一加厚的或球形部24，轨枕20设有路基啮合板，例如通过三点固定法连接于轨枕下侧的路基啮合板33。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(该平板件相对铁轨横向延伸)两侧的槽口34a。在平板件21上延伸的端部34弯曲或扭转使它们相对于平板件21固定。每一路基板33的第三个固定点是通过形成于球形部24底侧的凹槽37提供的。在各路基板33上侧有一槽口，腹板23通过该槽口延伸。靠近槽口下端的平板件的部分进入并固定在凹槽37中。

较佳形式的轨枕20具有厚度通常均匀的平板件21，在其长侧具有相对于水平平板件21向下向外倾斜的外边缘部21a和21b。外边缘部21a和21b用来截住在平板件21下方的路基并抵抗任何轨枕下沉到碎石或在轨枕20a下面的其它路基中的趋势。接纳路基板33的上端部的槽口34a在从腹板结构23向外的方向，横向向内朝轨枕20的中心倾斜，使路基板33的凹侧横向朝内指向轨枕20a的中心，如图1所示，以便趋向于把路基约束在轨枕20a的下方。

从图2中可以注意到，在铁轨22各侧上，平板件21形成有相对铁轨的纵向中间不对称的小孔46和47。例如如图2所示，在铁轨横向外侧的小孔46之间的间隔距离比在铁轨内侧的小孔47之间的间隔距离大，使紧固于小孔46的装置与紧固于小孔47的装置由于下面将要讨论的理由而不可互换。

在图1、3、8、9和10中所示的铁轨紧固结构中，铁轨22朝内朝下倾侧。铁轨22的底缘座落在位于平板件21和底缘48之间的倾斜板49上。各紧固结构的不同之处仅在于铁轨扣件采用了不同的形式。

底缘48位于钩入肩部51和52之间并被铁轨扣件例如在图1、3和11(b)所示的铁轨扣件53所扣住，该铁轨扣件53通过肩部51和52插入并朝下抵在铁轨底缘48上。在所示的实施例中，在扣件53与底缘48之间放入隔离件54，但应予以理解的是，也可采用类似的结构而不用隔离件54，如扣件53或类似部件直接抵在底缘48上。

图4和5更详细地示出了肩部件52，它包括一具有座落在平板件21上的平的下表面的基部56，还包括一对用来通过孔46插入并咬合在平板件21下侧的具有横向延伸部59的支脚58，如图9所示。如图4所示，在支脚58的面向里面的侧面上设有凹口61，有助于在插入过程中不接触小孔46的边缘。在基部56横向朝外设置有延伸或座落部62，该延伸部62的下表面与表面57共平面，在延伸部62的上表面有一纵向伸长的槽状凹口或凹坑63以容纳诸如扣件53之类的铁轨扣件。本例中的凹坑63的横截面如图8所示基本上呈一凹陷，在延伸部的槽状凹坑63的各端部设置有横向延伸的直立抗下坐或下移壁64，以限定下面将要详细描述的杆状扣件的翼部。在槽状凹坑63的外侧有一指向里面的部分66，它的纵向端面67可用作杆状扣件或诸如此类的扣件的进一步的纵向阻挡件。排水道68从槽状凹坑63延伸至座部62的外侧。

竖立于基部56的是一具有容纳扣件53或诸如此类扣件的贯通开口71的盒形支座69。开口71的下侧包括一朝上朝内倾斜的斜面72和容纳隔离件54外端74的一基本上呈水平的水平部73。在不用隔离件54而采用扣件53和基部51和52的情况下，斜面72可方便扣件53如图3、8、9和10所示朝内插入使扣件的内端向下抵在铁轨底缘48的安装位置上。此外，如图9所示在安装隔离件的情况下，表面72支承隔离件54的相对应的倾斜部分75，此举有助于扣件53的安装。

开口71的上侧包括一向下凸起的支座表面77。要注意的是开口71有一包括其下侧提供面朝下支座表面77的横杆部78的连续上壁的界面。当肩部面对脱轨的牵引设备时，具有连续上壁78的盒形支座部69能相当显著地抵抗肩部的破裂或变形。

除了开口71设置在相对于基部56下侧平面较高的高度之外，在铁轨底缘48上侧的另一肩部51基本上类似于以上图4和5对肩部所作的描述。肩部52的支脚58隔开一较小的间距，对应于孔47的空间间隔，而肩部51的支脚58的间隔对应于小孔46的间隔，使肩部51和52不可互换，把内肩部52设计成用于倾斜铁轨的底缘48的下侧，因而不可能由于粗心而把它安装在底缘的外侧或上倾斜侧，反之亦然。

肩部51和52的一在里面最好是垂直的表面79直接抵在和固定于铁轨底缘48的边缘，或通过插入隔离件54的一壁部81而靠向这些边缘并固定于底缘上。在表面79直接抵在底缘48的边缘的情况下，轨枕20的小孔46和47之间具有比图示稍小的间距。

在较佳形式中，轨枕板或垫板49是一个如在申请人的于1994年8月授权的美国专利5,335,850中所描述的弹性隔离垫板。

垫板上设有接头82a和82b，这些接头82a和82b分别具有不同的长度并紧贴地容纳在肩部51和52中的形状互补的接口83a和83b中，从而不会因粗心而错误地安装垫板49，也不会粗心地使铁轨的倾斜方向与和肩部51、52匹配的倾斜方向相反。

要指出的是，由于使用了隔离垫板49和隔离件54，所以铁轨22a与地面电气隔离因而可例如用作一导电铁轨信号传输系统或类似系统中的导体。

图1和3中所采用的铁轨扣件53由弯曲的金属条所形成，从图11(b)可以清楚地看出，它包括：一与支座表面77作用的上翼部84；一弹性地朝下抵在或靠向铁轨22的底缘48上的上翘内端或终端部86，以制约铁轨22的垂直运动；一横向圆弧地向外向下朝一下翼部88弯曲的外部87，该下翼部88延伸到靠在凹坑63并抵在延伸部62上的较下部89；和一指向上面的端部91。

图11中所示的所有扣件总的形状为J形，它们的诸如支承在肩部51或52的较下部89之类的下部横向朝内偏离圆弧部87的曲率中心。因此，当内端部86由于铁轨底缘48的抬起而有向上的负荷时，在扣件内有一相反的应力和一零应力区域，由此通过扣件体应力可比较均匀地分布而避免应力集中。

在使用中，安装好倾斜板49、肩部51和52、隔离件54和铺设铁轨22a和22b之后，例如扣件53的内端86宽松地插入开口71以靠在隔离件54的部分74上，作用在外部87的压力使下部89朝内朝上压在延伸部或座部62的外圆弧斜面部93上。此时，扣件53的上部84受支座表面77的压迫，扣件53朝内运动直到下部89以图3所示的安装位置卡入凹坑63。

在安装位置，反作用在表面63和77之间的扣件53的压力产生通过端部86作用在底缘48上的强大的向下趾状负荷(toe load)。

图8示出了一与图1和3相似的铁轨紧固装置，只是其中的扣件153(见图11(a))有所不同，这种扣件除利用专门工具之外是不能取下的。凡是功能与扣件53相似的部件都用加以100的类似标号来表示。

要指出的是，与扣件53相似，扣件153有一个下部189，该下部189抵在延伸部62上，并朝内偏离187部分的曲率中心，以提供上述改进的压力分布。但在这个例子中，部分189向下延伸到凹坑63。在安装时，端部186可宽松地手动插入开口71，用一锤子或棒之类的打击工具捶击部分187的后面以把扣件153朝内推向图31和32所示的位置。当内端部186靠在铁轨底缘48的向上倾斜表面或靠在位于该表面上的隔离件54上时，该内端部186被迫往上推，当上翼部184逐渐进入开口71时，该上翼部184受到更大的压力。因此，有一个大的向下的压力反作用在下部189。当向内捶击扣件153时，端部189在延伸部62的圆弧斜面部93上移动，到达安装位置时卡入凹坑63。由于压力的反作用，下部189的边缘趋于稳固地与凹坑63的表面啮合或咬合，因此，就会阻止把扣件153从肩部51或52中向外撬起的企图，使紧固装置能阻止破坏行为。可以通过利用专门的工具来卸下扣件153，例如利用液压机使部分184和189彼此靠拢从而使下部184脱离凹坑66并由此可以横向朝外抽出扣件153。

图9示出一改变过的扣件53a，它的上翼部有一在安装位置时靠近支座表面77朝内延伸的向上拱起部或波状部84a，如图26所示。向上拱起部84a与表面77啮合，加大了抵抗扣件53a由于在使用中所遇到的冲击或震动所引起的从其安装位置朝外移动的力度。

图10示出一有所改变的扣件53b，图11(j)中所示就是这种扣件，其中端部86弯过来以形成一压靠在铁轨底缘48上的U形下翼86a。上翼86b在上翼部84外端84b之上，与表面77的反作用会迫使扣件53b向内并保持在图10所示的安装位置，即使凹坑63的外边缘出现磨损仍然如此。最好是，为了改进应力分布，底缘48与下翼86a之间的接触区域朝外偏离U形端部86的曲率中心。

图11(g)示出一扣件53c，该扣件53c除了上翼84c和端部86c以铁轨22为基准测得的纵向宽度比圆弧部87c和扣件其余部分小之外，与扣件53相类似，其中扣件53c具有可被工具啮合以便于机械化安装和拆卸扣件的、基本上横向朝内倾斜的表面或肩部92。

图11(i)示出又一例子53d，该扣件53d也具有一横向朝内设置的工具啮合面92a，只是下翼部和内端部89d和91d宽度都有所减小。

本发明扣件的一个优点在于它们能把安装应力和工作应力分开。由于应力的反向和改进的应力分布，圆弧部87或187在阻止铁轨底缘48向上抬起的趋势中，例如防止铁轨翻转中，相对来说承受的应力或负荷是较小的。

因此，有了本发明的扣件，圆弧部87或187可以做得比较薄，这样使整个扣件变得具有柔性因而容易安装，但仍具有足够的强度以阻止铁轨底缘的抬起。

图11(c)示出一形式有所改变的扣件153a，它具有比较薄的圆弧部187a，使扣件比较容易安装。该扣件具有一加厚的上翼部184a和下部189a，以提供所需的刚度去阻止铁轨底缘的抬起。

图11(e)示出又一形式有所改变的扣件153b、其中圆弧部187b、下翼188b和下部189b较薄，使扣件具有柔性而容易安装，而上翼部184b和内端部186b比较厚以提供适当的刚度去阻止铁轨底缘抬起。

图11(d)示出一有所改变的扣件53e，扣件53e除上翼部84有一向上突起的圆形凸台84e来代替向上拱起部84a之外与图9的扣件53a相类似，该圆形凸台84e位于安装位置中朝表面77的里面延伸的部分上，以阻止扣件53e朝外运动。

图11(f)示出又一有所改变的扣件53f，该扣件53f除下翼部89有一朝下突出的半径较小的波状部分89f之外与扣件53a相类似，它适于用在尺寸较小的扣件定位凹槽中。

图11(h)示出又一扣件53h，它有一类似于上述扣件的部分89f的半径较小的下部89h和一在上翼部的双波纹189和191。波纹189和191在安装位置中朝向表面77的外面和里面延伸以阻止扣件抽出或过分驱动。即外波纹189啮合表面77以防止在安装中扣件53h被朝内过分捶击。

图12示出一单件式例如浇铸形成的轨枕板201，该轨枕板201适宜于安装在混凝土或木制轨枕上。板201包括一总的由矩形板形成的基板202，它的形状、结构和使用方式类似于此后将结合图39至46描述的轨枕板。该轨枕板有一厚度横向渐小具有倾斜上表面203的中心部以为铁轨22提供倾侧。直立于基板202的是两个支座件204，它们具有有点类似于结合图1、3、4和5描述的肩部中的开口71的贯穿开口205。

在各支座件204的外侧，基板202有一对纵向间隔开的小孔207。

在此例中，两支座件204的间距使下内表面224(见图13)能紧贴地把铁轨底缘48置于它们之间。

在各开口205的外面，基板202的上侧有一凹槽，在此例中是一容纳弹性扣件下部、最好是诸如扣件53f或53h的小半径部89f或89h或者是上面结合图8描述的不可取下的扣件153的下部189的矩形凹槽226。

要指出的是，各开口205的下部有一朝内朝上倾斜的斜面227，如图13所示，该斜面227从靠近开口205外侧的基板202上侧平面开始终止在位于两支座件204之间的底缘48的上侧或稍上处。

用道钉229可以如图14所示穿过小孔207把轨枕板201固定在木制轨枕230上，或这些小孔207可容纳混凝土制轨枕等的螺杆或其它浇铸的锚定件。

如图14所示，在使用中，扣件53可以宽松地穿过开口205到图14虚线所示的位置并朝内捶击到实线所示的安装位置。在把扣件53装进轨枕板201的最初过程中，内端86沿斜面227向上移动，这样底缘48的外边缘不会影响扣件53朝内运动，因此，很有助于扣件53之类的扣件的机械化安装。

所示结构的又一个优点是盒形肩部204能有效抵抗脱轨的牵引设备。

在如图14所示的较佳形式中，基板202的下侧设有楔形突起部231，该突起部231以与中心部203相同的方向横向渐尖并咬合在木制轨枕230中，并阻止轨枕板201的横向位移。

根据需要在靠近各凹槽226处、基板202上设置排水孔232。

如图12所示，根据需要，在轨枕板的横向外部202与中心部203之间的过渡部233朝内向上倾斜，并设有一矩形开口234，该矩形开口234容纳一作为用于诸如扣件53之类的扣件的配件、具有啮合在底缘48上的头部的传统凿子形轨道道钉。最好是，开口234在肩部204的纵向相对彼此偏移开。

图16和17示出了用于类似于上述轨枕20上的那些上述钩入肩部51和52的弯曲的线材扣件301。铁轨底缘48座落在隔离倾斜板49上，扣件301通过隔离件54抵在底缘48上。

各扣件301呈对称于垂直平面、例如图18中用A-A表示的平面的弯杆形式，并且在安装位置相对轨道22作横向垂直延伸。各扣件301包括：一向下抵在铁轨底缘48上的内中心部302；向下朝外倾斜的、朝上抵在面朝下的支座表面77的翼部303；和弹性地抵在肩部51和52的座部62的外部304。各外部304呈螺簧形式，如图18和19所示，其基部沿平行于平面A-A的垂直平面延伸，由此减少扣件301在使用中的扭转应力。

在图16至20的例子中，螺簧或螺旋部304如图20的例子所示圆弧形地延伸超过360°然后终止在圆弧朝上朝外延伸的一端部306。朝内与端部306间隔开的圆弧部307靠在座部或延伸部62的凹坑63中。最好是，为了加大螺簧部304抵抗收缩或抗压缩的力度，端部307相对于垂直平面A-A倾斜。在图16至20所示的例子中，端部307朝外斜伸，使得在向上的压力作用在内中心部302时，端部307朝外与抗压壁(anti-squat wall)64压力接触。在其它实施例中，端部307可向内朝向平面A-A斜伸，并朝内压力接触在部分66的端部表面67上，以抵抗由压力引起的收缩。

由于螺簧部304是一圆弧延伸超过360°的螺旋这一事实，线材形扣件301具有很高的柔性。例如图19所示的螺簧304的总的垂直走向极大地减少了扣件在工作中所承受的扭转应力。

图21至26示出又一与钩入肩部51和52、轨枕20、隔离倾斜板49和隔离件54一起使用的线材形扣件401。

由相对来说较细的标准金属弯杆制成的铁轨扣件401也对称于与铁轨22相垂直的垂直平面，它包括一纵向地处在两外部下翼部403之间的外中心部402。一对在下面的中间翼部404从下翼部403向上圆弧延伸。一对上翼部406基本上平行于中间翼部404延伸，并通过一尖锐地向上作圆弧延伸的过渡部407与它们相连。上翼部406纵向间隔的间距比中间翼部404之间的间距小，如图25所示。上翼部406通过一过渡部408向外向上延伸，该过渡部408在工作时接触支座表面77并朝外延伸到上翼部409，在如图21所示的一不受应力的位置的上翼部409的端部411在外中心部402之上与之间隔一小段间距。

中间翼部404的间距是这样的，当安装好扣件401时，中间翼部404的外侧紧紧地与开口71的两相对的侧面71a和71b啮合，如图25所示。与制造时相比，在如图23所示的安装位置的上翼部406稍微向下朝向中间翼部404移动，由此在向下抵在铁轨底缘48上的内端407处有一个向下的弹性的反作用力。

扣件401有效地起到了防止底缘48抬起或铁轨22翻转的作用。作用在中间翼部404的过渡部407上的向上的压力在支座表面77与上翼部406之间产生一显著增加的向下反作用，使它们朝下移动与中间翼部404接触，如图26所示，从而与扣件401的各个杆部相比，有效提供了深度、强度和刚度有较大增加的杆。任何趋于引起中间翼部404分开的反作用会受到侧壁71a和72b的抵抗。因此，在图26所示的状态和在该状态之外，在底缘48上具有大为增长的反作用力。

此外，朝肩部51里面的翼部的趾部或内端部407分开并与肩部的侧壁71a和71b啮合，以抵抗扣件401相对于肩部51朝外运动的趋势。

此外，采用附图所示的实施例，铁轨底缘48的向上旋转受到朝下偏移与外中心部402接触、从而增加刚度的上翼部409的抵抗。

从图21可以理解，和上述其它扣件一样，扣件401是比较容易安装的。较宽松地把内端部407插入开口77，在外端部402和411上施加压力，以使扣件向内进入图21和22所示的安装位置，其中下翼部403进入并固定于凹坑63中，扣件在表面77与63之间受到压力，有一个由扣件的内端部例如内端部407施加的向下的趾负荷作用在铁轨底缘48上。

图27至30示出本发明另一些方面的铁轨夹持装置。

在该例中，第一倾侧铁轨22a是一对组成铁路的轨道中的一根承载或运驶铁轨。另一承载或运驶铁轻没有在附图中示出。

在运驶铁轨22a的内侧设置了一万一脱离铁轨22a时用来挡住或拦住铁道车辆的轮子的保护铁轨22b。

铁轨22a和22b支承在板状支承件501上，它例如可以是I字钢梁的上缘。铁轨22a和22b由夹持装置所夹持，在倾侧铁轨22a中，这些夹持装置包括不同高度的钩入肩部502和503，在铁轨22b中，则包括钩入肩部504，这些钩入肩部呈弯杆形并对称于沿铁轨横向延伸的垂直平面的铁轨扣件506配合使用。这些扣件506与肩部502、503和504配合以夹持铁轨，并防止铁轨翻转及类似情况，而对铁轨底缘48施加的负载为零，因此，允许铁轨22a和22b相对于肩部502至504和支承件501作纵向运动。例如，支承件501可以是一桥式结构的支承件，它可根据需要诸如由于热膨胀和收缩作用允许铁轨相对于桥式结构作纵向运动。

从图29和30可以清楚地看出，各弯杆扣件506包括内部507、中间翼部508和外部511，内部507用来与铁轨底缘直接啮合或与隔离件54啮合并具有上翘端，中间翼部508用来向上与设置在肩部502至504的开口509的上侧或支座表面啮合，外部511包括杆中心部，它适用于反作用在由肩部502和503的横向朝外突起部512和肩部504的突起部513构成的支承面。在内部507和中间翼部508之间，扣件506的宽度(在铁轨纵向所测量的)从内较宽部514到较窄部516朝外横向渐小。内部514比肩部502至504中的开口509长度宽。在使用时，扣件506通过开口509被往里推，当通过开口往里推弯杆扣件506时，该扣件的宽度压缩。一旦安装完毕，肩部502、503或504中的扣件506的横向位移由于较宽部514与较窄部516之间的渐小部与开口509的边缘的啮合而受到阻止。在安装位置，扣件506基本上水平延伸，如图27所示。用于保护铁轨22b的肩部504有一置于扣件506的向上弯曲的中心部517中的中心横向延伸部513。对于支承负载的铁轨22a，扣件506的内端507相对于支承表面501稍微抬起，肩部502和503具有伸长的板状延伸部512，用来支承扣件506在中心部517外面的部分。在图27和28所示的常规位置，扣件506与铁轨22a和22b的底缘48之间的反作用力基本上为零，而基本上只有由抵在铁轨底缘和横向延伸部512和513上的扣件506的重量所引起的反作用力。

万一轮子脱离铁轨22a并朝铁轨22b横向运动，肩部504和扣件506两者的组合抵抗铁轨22b的位移或旋转。例如，在靠近铁轨22a的铁轨22b的内侧上的扣件506和肩部504的组合中，反作用力会使扣件506以逆时针方向旋转，而扣件506的上侧与由开口504的上侧提供的支座表面的啮合抵抗这种旋转，这种旋转有作为枢轴的趋向。外端部511与横向延伸部512的啮合抵抗外端部511的向下旋转。由外端部511施加在延伸部512上的向下压力阻止钩部59从底缘或其它板状支承件501中的开口缩回的任何趋势。

Claims (50)

1.一种铁轨紧固装置，它包括：一对相对地纵向延伸的、以便将一铁轨底缘置于其间的肩部，一设置在各肩部中的面朝下面的支座表面；以及一弹性铁轨扣件，该扣件具有：一向上紧抵在所述支座表面的中间部，一从所述支座表面朝内延伸、以便弹性地抵在底缘上侧以防止铁轨垂直运动的端部，和一外部，该外部从所述支座表面朝外延伸并横向圆弧地向外和向下朝下部弯曲以便抵在横向朝内偏离所述外部的曲率中心的一区域处的支承表面上。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端部终止在一向上弯曲的端部。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端部包括一靠近支座表面的向上拱起部。

4.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述扣件包括一弯曲的板状件。

5.如权利要求1至4所述的装置，其特征在于，扣件的所述外部的厚度比所述中间部薄。

6.如权利要求1至5中的任何一项所述的装置，其特征在于，扣件的所述中间部具有从铁轨纵向测量的、不同于扣件的至少下部的宽度，在所述不同宽度的两部分之间具有总的朝横向的供夹紧工具咬合的肩部过渡部。

7.如权利要求1至6中的任何一项所述的装置，其特征在于，所述下部终止在指向下面的部分处。

8.如权利要求1至7中的任何一项所述的装置，其特征在于，所述下部包括一朝内与一朝内向上弯曲部合并的向上拱起部。

9.一种与铁轨轨道配合的钢制轨枕，它包括一横向连接铁轨和防止铁轨垂直运动的水平长方形平板件，所述长方形平板件具有两个短侧和两个长侧，每个长侧具有一相对于水平面朝下朝外倾斜的外边缘部，一腹板在平板件的下侧基本垂直延伸，它平行于平板件的所述长侧，并朝内与所述长侧间隔开而基本上在平板件的中心，起到防止铁轨纵向运动的作用。

10.一种如权利要求9所述的轨枕，与装置组合以使铁轨相对于水平平板件而紧固，该装置包括两个分别抵在铁轨底缘的相对两侧上的钩入肩部，各钩入肩部有一对钩入支脚，它们穿过轨枕水平平板件中的相应的小孔而与水平平板件的下侧啮合。

11.如权利要求10所述的轨枕，其特征在于，各钩入支脚有一啮合在水平平板件下侧的横向延伸部。

12.如权利要求10或11所述的轨枕，其特征在于，包括一设置在水平平板件上、其上容纳铁轨、通过与钩入肩部的啮合而固定的座板。

13.如权利要求12所述的轨枕，其特征在于，所述座板的每一侧有一置于各肩部互补槽口中的凸部。

14.如权利要求12或13所述的轨枕，其特征在于，座板有一倾侧的上表面。

15.如权利要求10至14中的任何一项所述的轨枕，其特征在于，各肩部有一从其上竖起的支座部和一贯穿的开口，以提供一面朝下的反作用于铁轨扣件的支座表面。

16.如权利要求15所述的轨枕，其特征在于，所述支座部呈盒形，所述贯穿的开口以一连续的上壁为其边界，以提供所述面朝下的支座表面。

17.如权利要求16所述的轨枕，其特征在于，所述开口的下侧包括一向上和横向朝内倾斜的斜面。

18.如权利要求15、16或17所述的轨枕，其特征在于，各肩部有一从支座部横向朝外延伸的座部，所述座部有一抵在平板件上的下侧和形成有一固定铁轨扣件的凹坑的上侧。

19.如权利要求15至18的任何一项所述的轨枕，其特征在于，为了啮合倾侧的铁轨底缘，在相对侧的肩部具有不同高度的开口，在所述一对肩部中的一个肩部上的所述钩入支脚的间距与另一个肩部的支脚的间距不同，由此在铁轨底缘相对侧的两肩部不可以互换。

20.一种铁轨夹持装置，它包括与铁轨底缘两相对的横向侧啮合的肩部和一用于各肩部的铁轨扣件，这种铁轨扣件为弯杆形式，对称于与铁轨相垂直延伸的垂直平面，它具有：一抵在相邻底缘上的内部；向上抵在肩部中的面朝下的支座表面上的中间翼部；以及弹性反作用在支承表面的外部，各铁轨扣件包括其基本部在第二垂直面延伸的螺簧。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述螺簧包括一延伸过至少360°的螺旋部分。

22.如权利要求20或21所述的装置，其特征在于，所述平面是平行的。

23.如权利要求20、21或22所述的装置，其特征在于，所述内部包括一杆的中心部。

24.如权利要求20至23中的任何一项所述的装置，其特征在于，一朝内与外部的端部间隔开的圆弧部抵在支承表面上。

25.如权利要求20至24中的任何一项所述的装置，其特征在于，支承表面包括一肩部的横向延伸部。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，在纵向与各外部间隔开并面朝各外部的所述横向延伸部上设置一壁部，由此通过与所述壁部的啮合限制所述外部的压力变形。

27.一种铁轨紧固装置，它包括：一与铁轨底缘的至少一侧啮合、容纳呈弹性弯杆形式的铁轨扣件的肩部，以在安装位置提供一垂直于铁轨延伸的翼部；以及分别抵在铁轨底缘和铁轨横向朝外的支承表面上的内部和外部，所述弯杆总的对称于与铁轨垂直的垂直平面，所述翼部包括一上对翼部和一下对翼部，所述肩部具有与所述成对翼部中的一对啮合的反作用表面，当由于所述铁轨底缘所施加的向上压力而相对于肩部位移时，它使所述一对翼部发生位移而与另一对翼部接触，以形成深度增加的从而增加强度和弯曲刚度的支承负载的横截面。

28.如权利要求27所述的铁轨紧固装置，其特征在于，所述对翼部中的一对相对于另一对纵向偏移。

29.如权利要求27或28所述的铁轨紧固装置，其特征在于，所述上对相对于下对向内偏移。

30.如权利要求27、28或29所述的铁轨紧固装置，其特征在于，肩部包括限制所述翼部在纵向散开的侧支座表面。

31.如权利要求27至30中的任何一项所述的铁轨紧固装置，其特征在于，所述反作用表面包括一与翼部的所述上对作用的上表面。

32.如权利要求27至31中的任何一项所述的铁轨紧固装置，其特征在于，杆包括：与杆的中心邻近的以便抵在所述支承表面上的外部；一朝内延伸的下中间翼部；一通过小圆弧向上延伸的过渡部连接于下部的上翼部；以及与一外端相邻的在上朝外延伸部。

33.如权利要求32所述的铁轨紧固装置，其特征在于，所述外部与杆的中心间隔开，并包括一纵向横跨在所述外部之间的向上偏移部。

34.如权利要求33所述的铁轨紧固装置，其特征在于，所述杆有一间隔在所述偏移部之上的外端部，所述反作用表面反作用在翼部的所述上对，使所述外端部向下位移与所述偏移部接触。

35.如权利要求27至34中的任何一项所述的铁轨紧固装置，其特征在于，所述翼部在肩部的反作用表面与所述内部之间圆弧地向下延伸。

36.一种适宜于安装在木制轨枕上的铁轨轨枕板，它包括一装在轨枕上的基板和一对从中竖起的、以把铁轨置于其间的支座件，各支座件有一面朝下的、与横向朝内插入的铁轨扣件起作用的上支座表面和一面朝上的、从各支座件的横向外侧向上向内朝其横向内侧倾斜、以便把扣件插入安装位置的面朝上的下斜面，其中扣件的内端弹性地抵在铁轨底缘的一内侧上。

37.如权利要求36所述的轨枕板，它包括一在各支座件横向外侧的平板部，在该平板部上侧有一固定所述扣件外端的凹坑。

38.如权利要求37所述的轨枕板，它包括一贯穿所述平板部的、与凹坑一致的用来排水的孔。

39.如权利要求36、37或38所述的轨枕板，其特征在于，在支座件之间的中心部有一向上偏离各支座件外侧的平板部的上侧，还包括一从各平板部向上朝所述中心部朝内倾斜并从支座件纵向朝外的过渡部，和一在各过渡部的容纳道钉的一矩形孔。

40.如权利要求36至39中的任何一项所述的轨枕板，其特征在于，两支座件之间的中心部的厚度渐小，中心部有一相对于其下侧倾斜的上侧，所述下侧设有与中心部方向相同横向渐小的楔形突起件。

41.一种将铁轨相对于轨枕水平平板件紧固的钩入肩部，它包括一靠向铁轨底缘的肩部和一对穿过轨枕水平平板件中的互补小孔并与水平平板件的下侧啮合的钩入支脚，各肩部具有从中竖起的支座部和一贯穿的开口，以提供一面朝下的、与铁轨扣件作用的支座表面，其中所述支座部呈盒形状，所述贯穿的开口由一连续的上壁为其边界以形成所述面朝下的支座表面。

42.如权利要求41所述的肩部，其特征在于，所述开口的下侧包括一向上横向朝内倾斜的斜面。

43.一铁轨紧固装置包括一对如权利要求41或42所述的与倾侧铁轨底缘啮合的肩部，各肩部有一高度彼此不同的开口，所述一对肩部中的一个肩部的所述钩入支脚的间距与另一肩部的支脚的间距不同，由此在铁轨底缘相对两侧的肩部不可互换。

44.一种使铁轨相对于轨枕水平平板件紧固的钩入肩部，它包括一靠向铁轨底缘的肩部和一对穿过轨枕水平平板件中的互补小孔并与水平平板件的下侧啮合的钩入支脚，各肩部具有从中竖起的支座部和一贯穿的开口，以提供一面朝下的、与铁轨扣件作用的支座表面，还包括一从支座部横向朝外延伸的作为整体的座部，该座部有一抵在平板件上的下侧和形成有供铁轨扣件固定用的凹坑的上侧。

45.一种铁轨夹持装置，它包括与铁轨底缘相对的横向侧啮合的肩部和一与各肩部相关联的铁轨扣件，这种铁轨扣件为弯杆形式，对称于与铁轨相垂直延伸的垂直平面，它具有：一适宜于与相邻底缘啮合的内部；适宜于向上与在肩部中的面朝下的支座表面啮合的中间翼部；以及适宜于与底缘横向外面的支承表面作用的外部，其中，扣件包括一在内部与中间部之间的接触部，该接触部沿铁轨纵向的宽度是变化的，肩部适宜于与所述接触部接触，并阻止扣件从铁轨中横向抽出。

46.如权利要求45所述的装置，其特征在于，肩部包括具有向下朝内延伸的钩部的钩入肩部，各支承表面包括一肩部的横向朝外延伸部。

47.如权利要求45或46所述的装置，其特征在于，扣件的外部在一垂直纵向平面延伸。

48.如权利要求45至47中的任何一项所述的装置，其特征在于，外部靠近弯杆的中心部。

49.如权利要求45至48中的任何一项所述的装置，其特征在于，接触部的宽度横向朝外渐小，肩部有一在扣件横向偏移时与其较宽内部啮合的开口。

50.如权利要求45至49中的任何一项所述的装置，其特征在于，在常规位置，内部施加在铁轨底缘上的负载为零。

Images