CN201381459Y - 铁轨轨缝无冲击除震器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铁轨轨缝无冲击除震器，包括前段轨和后段轨，前段轨和后段轨的衔接处形成轨缝，其特征在于：在前段轨和后段轨的内侧设置有辅助轨，辅助轨的上轨面为中间段水平且两端缓坡状向下顺延的形状，辅助轨的中间段的位置与轨缝相对应；所述辅助轨的中间段低于前段轨和后段轨的轨面从而形成高度差，该高度差大于零小于火车轮表面至轮缘顶端的垂直距离。本实用新型，对在建铁轨和旧铁轨改造都是具有可行性的，对在建新铁路具有完全可行性，对旧铁路路线，用本实用新型进行改造非常简单，安装方便，不影响铁路的正常运行。

Description

铁轨轨缝无冲击除震器

技术领域：

本实用新型涉及一种弥补铁轨轨缝的缺陷的装置，尤其涉及一种铁轨轨缝无冲击除震器。

背景技术：

目前的铁路道轨是由铁路钢轨一段一段连接而成的。为了解决不可避免的金属热胀冷缩的问题，在铁轨连接时根据铁轨金属的热胀冷缩系数在两个铁轨端头处留一小的间隙，即“轨缝”，这种接头构造缺陷是自然的也是不可避免的。当车轮经过轨缝时，产生强大的冲击力，从而使火车运行过程中发出有节奏的“咔哒咔哒”的轰鸣声。火车长时间运行，车轮连续撞击铁轨两端头，其后果是使得铁轨的两端头处的角由直角变成钝角下陷变形，更造成震动加剧，震动声加大，而且端头下陷变形无法修复，缩短铁轨寿命，后果是更换整个铁轨，使得养路费提高。目前虽然有焊接的长轨，具长度达到了250-500米，甚至3-5公里，但总还是有端头，不可能无限长。轨缝的宽度是根据轨长和膨胀系数决定的，所以轨越长，轨缝的宽度也会因轨长而加宽，当车轮通过轨缝的瞬间，对铁轨断头冲击力更大，从而大大降低车轮和铁轨的使用寿命。

据有关方面统计，铁路养护中花在接头上的费用要占养护线路全部费用的40％。就铁路的破损而言60％以上是发生在铁轨端头。

发明内容：

发明目的：本实用新型提供一种铁轨轨缝无冲击除震器，其目的是解决以往的铁轨轨缝容易受到火车轮的冲击，进而减小铁轨的寿命、增加铁路养护费用的问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种铁轨轨缝无冲击除震器，包括前段轨和后段轨，前段轨和后段轨的衔接处形成轨缝，其特征在于：在前段轨和后段轨的内侧设置有辅助轨，辅助轨的上轨面为中间段水平且两端缓坡状向下顺延的形状，辅助轨的中间段的位置与轨缝相对应；所述辅助轨的中间段低于前段轨和后段轨的轨面从而形成高度差，该高度差大于零小于火车轮表面至轮缘顶端的垂直距离。

辅助轨的中间段同前段轨和后段轨的高度差需要满足以下条件：当火车轮的轮缘压在辅助轨的中间段时，火车轮刚好与轨缝离开。

所述中间段的长度不小于轨缝最宽时的宽度。

辅助轨通过垂直于地面方向的铆钉固定在枕木上。

辅助轨通过水平方向的铆钉连接在前段轨和后段轨上；所述水平方向的铆钉通过孔将辅助轨与前段轨和后段轨连接；所述孔为可以使水平方向的铆钉在其限定的轨道内做横向滑动的条状孔。

优点及效果：本实用新型的两段铁轨连接预留的间隙是不可避免而客观存在的，只有用科学手段将原有的有缝连接变成本实用新型的除震器连接才能解决轨缝构造缺陷问题。本实用新型提供一种铁轨轨缝无冲击除震器，该除震器是在前段轨和后段轨所形成的轨缝处设置一段辅助轨，使得火车轮在经过轨缝处时，火车轮的轮缘直接压在辅助轨上，这样就会把火车轮稍微的擎起，使得火车轮可以刚好的离开铁轨，避免了直接与轨缝冲击，从而延长了铁轨的使用寿命。

有了该铁轨轨缝无冲击除震器使得火车车轮遇轨缝时不再冲击轨缝，而是在除震器上平稳飞驰行驶，给火车不断提速提供有利条件，特别是避免了车轮对铁轨端头部强大的冲击而造成端口轨缝处凹陷，极大地降低了铁轨维修费用，大大的提高了车辆和轨道的使用寿命。

轨缝使轨线中断，加剧了火车轮对其的冲击作用。本实用新型对接头构造缺陷的其他病害如：台阶、折角、错牙等现象也有弥补作用。

快速提高铁路装备水平与快速提高铁路运输能力是铁道部加快推进铁路现代化进程的两大目标。要实现这两大目标主要依靠技术创新，建立健全具有自主知识产权的技术标准体系，为高速铁路和客运专线建设运营提供技术支持。

本实用新型将为我国铁路继续推进关键领域技术创新升级做一点贡献，为我国铁路建立健全具有自主知识产权的技术标准体系做一点贡献。

本实用新型对有铁路史以来的轨道构造缺陷的修复将起决定性作用。其还具有结构简单明了、施工方便等优点，无论对新高速铁路建设，还是对老铁路的改造，都简单易行，且投资少、见效快，能极大地节省铁轨的养护费用、会给国家带来极其可观的经济效益和社会效益。

经初步测算，投资千分之一的资金，可以使铁轨的寿命延长5-10倍，甚至更长。即：建一条铁路1000亿元，用一亿元进行改造，铁轨的寿命延长5-10倍，甚至更长，也就是说，用于铁路更新改造的资金，可以节省下来，再建若干条铁路。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的立面结构示意图，即图1的A-A向视图；

图3为火车轮子的结构示意图；

图4为火车轮子的另一种形式的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1和2所示，一种铁轨除震器，包括前段轨1和后段轨2，前段轨1和后段轨2的衔接处形成轨缝，在前段轨1和后段轨2的内侧设置有辅助轨3，辅助轨3的位置与轨缝相对应；也就是说辅助轨3处在前段轨1和后段轨2的衔接处，辅助轨3上轨面为中间段7水平且两端缓坡状向下顺延的形状，而正是辅助轨3的中间段7为轨缝相对应；也就是说如果辅助轨3沿长度方向做纵切面，那么该纵切面的顶部为中间段7水平且两端缓坡状向下顺延的形状；所谓辅助轨3沿长度方向的纵切面的意思就是如图2所示的方向看，也就是图1所示的沿A-A方向做的剖面。而所述辅助轨3的中间段7的高度低于前段轨1和后段轨2上轨面从而形成高度差，该高度差为大于零小于火车轮8表面至轮缘9顶端的垂直距离h。如图3和4所示，当辅助轨3的中间段7的高度同前段轨1和后段轨2的高度差稍小于火车轮8表面至轮缘9顶端的垂直距离h时为最佳，也就是说当火车轮8的轮缘9压在辅助轨3的中间段7上时使得火车轮8刚好离开轨缝时效果最佳，这样就不会造成对轨缝的冲击，也不会感到颠簸。所述中间段7的长度不小于轨缝最宽时的宽度，也就是说当轨缝变化到最宽的宽度时也不会超过中间段7的长度。

该实用新型在使用时，当火车轮8经过该带有辅助轨3的轨缝处时，火车轮8的轮缘9就会沿着辅助轨3的其中一端的缓坡状斜面逐渐向上转动，火车轮8被轮缘9逐渐的擎起当火车轮8的轮缘9完全转动到辅助轨的最高点中间段7的位置时，原本与前段轨1接触的火车轮8与前段轨1分离，而当轮缘9在辅助轨3的中间段7上行使时，火车轮8保持与整个铁轨的分离状态，而辅助轨3的中间段7的位置又是与轨缝相对应的，并且中间段7的长度不小于轨缝最大时的宽度，这样火车轮8在通过轨缝时，就不会直接与轨缝接触，而当火车轮8的轮缘9完全通过辅助轨3的中间段7后就会顺着辅助轨3另一端的缓坡状斜面逐渐的向下转动，这样随着火车轮8的轮缘9逐渐的下移，火车轮8被从新下移落到后段轨2上，这样火车轮8又重新回到铁轨上继续行驶；这样，经过辅助轨3的作用，火车轮8就会成功跳过轨缝，从而减小对轨缝的冲击，轨缝也就不再承担火车轮8的重量，而火车轮8跳过轨缝的过程又会非常的轻微，因为火车轮8与车厢的衔接处有减震器，所以不会对车体造成大的震动。这样一来就会成功延长了以往的轨缝寿命，解决了铁轨维护费用过高的问题。

辅助轨3通过垂直于地面方向的铆钉4固定在枕木6上。

同时，辅助轨3还可以通过水平方向的铆钉5活动的连接在前段轨1和后段轨2上；也就是说水平方向的铆钉5通过孔10将辅助轨3与前段轨1和后段轨2连接；所述孔10为可以使水平方向的铆钉5在其限定的轨道内做横向滑动的条状孔，这样一来辅助轨3不仅在垂直向的被固定到枕木上，同时，也被横向的限位在前段轨1和后段轨2上的，这样一来，辅助轨3就会更加稳固。而之所以要将孔10限定为可以使水平方向的铆钉5在其限定的轨道内做横向滑动的条状孔，是因为轨缝是要不断的伸缩变化的，而在变化的过程中就会带动与辅助轨3连接的水平方向的铆钉5一起活动，这样的话如果该孔是将水平方向的铆钉5固定的，那么轨缝就失去应有的作用了。所以将孔10设置为可以使水平方向的铆钉5在其限定的轨道内做横向滑动的条状孔，就会很容易的解决这个问题。

该铁轨轨缝无冲击除震器中，火车轮8的轮缘9的厚度足可以在瞬间完全承受一个车轮应承受的重量，并且因为是瞬间受力，所以，对火车轮8的轮缘9的轮缘的影响不会很大，从目前焊接的无缝轨的长度来看，以500米为例，根据轨缝的最大宽度值将辅助轨3的中间段7的长度设置成25mm，是整段轨长的20000分之一，若以轨长1000米一根为例，则辅助轨3的长度就是轨长的4万分之一，也就是说当每段铁轨的长度是500米的时候，火车轮8在铁轨上行走20000公里时，火车轮8的轮缘9才会在辅助轨3的中间段7上行走1公里，以此来算，对火车轮8的轮缘9的影响是非常小的；总之，轨长越长，火车轮8的轮缘9的轮缘着力的时间和长度就越短，即磨损越小。

图4为火车轮子的另一种形式的结构示意图，也就是未来改造后火车轮的结构，该改造的火车轮的轮缘为平面形。

本实用新型，对在建铁轨和旧铁轨改造都是具有可行性的，对在建新铁路具有完全可行性，对旧铁路路线，用本实用新型进行改造非常简单，安装方便，不影响铁路的正常运行。

Claims (5)

1、一种铁轨轨缝无冲击除震器，包括前段轨(1)和后段轨(2)，前段轨(1)和后段轨(2)的衔接处形成轨缝，其特征在于：在前段轨(1)和后段轨(2)的内侧设置有辅助轨(3)，辅助轨(3)的上轨面为中间段(7)水平且两端缓坡状向下顺延的形状，辅助轨(3)的中间段(7)的位置与轨缝相对应；所述辅助轨(3)的中间段(7)低于前段轨(1)和后段轨(2)的轨面从而形成高度差，该高度差大于零小于火车轮(8)表面至轮缘(9)顶端的垂直距离(h)。

2、根据权利要求1所述的铁轨轨缝无冲击除震器，其特征在于：辅助轨(3)的中间段(7)同前段轨(1)和后段轨(2)的高度差需要满足以下条件：当火车轮(8)的轮缘(9)压在辅助轨(3)的中间段(7)时，火车轮(8)刚好与轨缝离开。

3、根据权利要求1所述的铁轨轨缝无冲击除震器，其特征在于：所述中间段(7)的长度不小于轨缝最宽时的宽度。

4、根据权利要求1所述的铁轨轨缝无冲击除震器，其特征在于：辅助轨(3)通过垂直于地面方向的铆钉(4)固定在枕木(6)上。

5、根据权利要求4所述的铁轨轨缝无冲击除震器，其特征在于：辅助轨(3)通过水平方向的铆钉(5)连接在前段轨(1)和后段轨(2)上；所述水平方向的铆钉(5)通过孔(10)将辅助轨(3)与前段轨(1)和后段轨(2)连接；所述孔(10)为可以使水平方向的铆钉(5)在其限定的轨道内做横向滑动的条状孔。

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