CN202830654U

CN202830654U - 钢轨接头夹紧装置

Info

Publication number: CN202830654U
Application number: CN 201220345645
Authority: CN
Inventors: 宋正忠; 顾学安; 叶新涵; 李第春
Original assignee: Shanghai Ruiniu Machinery & Equipment Manufacture Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI RUINIU MACHINERY & EQUIPMENT MANUFACTURE CO., LTD.
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-07-17

Abstract

本实用新型涉及一种钢轨接头夹紧装置。该夹紧装置包括：夹在钢轨两侧的鱼尾板；将所述鱼尾板向钢轨夹紧的夹头；以及与水平面成一定角度地向所述夹头施力以使其夹紧的施力单元。该钢轨接头夹紧装置便于安装、可靠性高且使用寿命长。特别适用于钢轨轨底与道床之间空间受限制的场合，如铁路线路中无碴道床的场合。

Description

钢轨接头夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及在铁路钢轨接头的应急安装及钢轨中部有伤损维护时采用的钢轨接头夹紧装置。

背景技术

本领域中，把在轨道上实现相邻的两根钢轨的连接的装置称为钢轨接头。

国内外常规铁路钢轨的连接以鱼尾板连接的方式为主，钢轨接头的构造包括设置在钢轨两侧的鱼尾板，鱼尾板通过螺栓和弹簧垫圈等与钢轨进行固定，并且特地在钢轨之间留有间隙以满足钢轨热胀冷缩的要求。该连接方式也常常应用于常规轨道的断裂等应急情况下，使得在断裂轨道来不及维修之前也能够临时使用。这种连接方式的缺点是需要在钢轨上钻孔，在现场进行时费时费力，影响了作业效率。

为了避免在钢轨上钻孔，一种用于钢轨接头夹紧装置被提出，如图1所示，其包括夹在钢轨101两侧上的鱼尾板102、用于夹紧鱼尾板102的夹头103、从钢轨101下方穿过的螺栓104以及与螺栓104结合、用于收紧所述夹头103的螺母105。

然而，由于在夹紧装置夹紧时会在螺栓104的两端产生向下的力矩，因此，长期使用后会使螺栓104发生弯曲形变，无法再利用。

另外，对于铁路线路的无碴道床，由于钢轨和道床之间的间距受限制，有的最小间距只有25mm，如果要使螺栓从钢轨下方穿过，则螺栓的直径必须小于25mm，否则两端的螺母无法拧紧。但这样的螺栓无法满足强度上的要求，即由于上述力矩，导致螺栓变形或断裂。

另外，在鱼尾板上按规定间距设有孔106。然而，由于轨道状况或者障碍物的影响，这些孔106的设置密度，往往不足以满足安装的要求，但鱼尾板是由铁路局统一设计制造的，无法对其结构进行修改，因此造成了安装上的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种钢轨接头夹紧装置，其克服了现有技术中由于钢轨和道床之间的间距导致的安装问题以及鱼尾板的安装不便的问题。

本实用新型的钢轨接头夹紧装置包括：夹在钢轨两侧的鱼尾板；将所述鱼尾板向钢轨夹紧的夹头；以及与水平面成一定角度地向所述夹头施力以使其夹紧的施力单元。

根据上述结构，由于钢轨接头夹紧装置包括：夹在钢轨两侧的鱼尾板、将所述鱼尾板向钢轨夹紧的夹头、以及与水平面成一定角度地向所述夹头施力以使其夹紧的施力单元，因此在施力单元的两端产生的向下的力矩被施加力的分力的力矩抵消，使得施力单元仅受拉力，避免了弯曲变形，延长了使用寿命。

另外，所述施力单元包括：作为施力部件的第一螺栓；用于固定所述第一螺栓的匹配部件；以及从钢轨下方穿过并连接所述匹配部件的一对过梁，所述过梁的中段呈圆柱体，两端向上凸起，所述过梁的整体宽度一致，与所述中段呈圆柱体的直径相同，所述过梁两端的凸起上分别设有安装孔，用于与所述施力单元的所述匹配部件匹配连接。

根据上述结构，由于所述施力单元包括：作为施力部件的第一螺栓；用于固定所述第一螺栓的匹配部件；以及从钢轨下方穿过并连接所述匹配部件的一对过梁，因此在过梁的两端产生的向下的力矩被施力单元施加力的分力的力矩抵消，使得过梁仅受拉力，避免了过梁的弯曲变形，延长了使用寿命。而且，由于所述过梁的中段呈圆柱体，两端向上凸起，所述过梁的整体宽度一致，与所述中段呈圆柱体的直径相同，因此，在安装过梁时，只需使其绕轴向转动而躺倒，以其宽度距离穿过钢轨下方后，再转动使其竖起，由此，即使过梁的两端的凸起高于钢轨与道床之间的间距，也可以轻松地完成安装。而且，由于第一螺母与水平面成一定角度，因此便于安装。

另外，所述过梁的中段圆柱体的直径小于25mm。

根据上述结构，由于所述过梁的中段圆柱体的直径为25mm，因此可以轻松穿过钢轨与道床之间。

另外，所述夹头包括：用于夹持钢轨的底部基座的钢轨基座夹持部以及用于匹配所述第一螺栓并承受其施力的第一匹配部。

根据上述结构，由于所述夹头包括：用于夹持钢轨的底部基座的钢轨基座夹持部以及用于匹配所述第一螺栓并承受其施力的第一匹配部，因此，所述第一螺栓可穿过所述匹配部件向所述夹头的第一匹配部施力，进而使夹头夹紧。

另外，所述第一匹配部与所述第一螺栓之间设有垫块，该垫块形成为中心具有螺纹的圆环状。

根据上述结构，由于所述第一匹配部与所述第一螺栓之间设有垫块，因此可采用刚性较强的材料制成所述垫块，保证夹头在强大的受力下不发生形变。而且，由于该垫块形成为中心具有螺纹的圆环状，因此，在取出时可通过螺纹副容易地取出。

另外，所述施力单元也可以包括：从钢轨下方穿过、两端向上翘起的折弯螺杆，以及安装于所述折弯螺杆的第一螺母。

根据上述结构，由于所述施力单元包括：从钢轨下方穿过、两端向上翘起的折弯螺杆，以及安装于所述折弯螺杆的第一螺母，因此在折弯螺杆的两端产生的向下的力矩被施力单元施加力的分力的力矩抵消，使得折弯螺杆仅受拉力，避免了折弯螺杆的弯曲变形，延长了使用寿命。

另外，所述鱼尾板与所述夹头之间设有衬板，在所述衬板上以规定的间隔排列有受力部。

根据上述结构，由于所述鱼尾板与所述夹头之间设有衬板，在所述衬板上以规定的间隔排列有受力部，因此即使鱼尾板上的孔的设置位置不满足加紧装置的安装要求，也可通过衬板的受力部进行安装。

另外，所述夹头还包括供第二螺栓通过的第二匹配部，所述第二螺栓向所述鱼尾板施力而使其夹紧。

另外，所述受力部呈大致四边形，其中设有的滑片，该滑片能够沿上下方向滑动，且在中心设有与所述第二螺栓匹配的安装孔。

根据上述结构，由于所述受力部呈大致四边形，其中设有的滑片，该滑片能够沿上下方向滑动，且在中心设有与所述第二螺栓匹配的安装孔，因此可通过滑片的滑动来调整第二螺栓的安装位置，以实现最佳的夹紧位置。而且，由于滑片的中心设有与所述第二螺栓匹配的安装孔，因此可最大程度地避免螺栓应力对其的破坏。

另外，所述鱼尾板和所述衬板之间通过第三螺栓固定，所述第三螺栓的头部位于钢轨和鱼尾板之间的间隙内。

根据上述结构，由于所述鱼尾板和所述衬板之间通过第三螺栓固定，可在安装鱼尾板前，事先将所述鱼尾板和所述衬板连接固定，再一同安装至钢轨，操作简单。而且，由于螺栓的头部位于钢轨和鱼尾板之间的间隙内，可以节省设置空间。

另外，所述第一螺栓和所述第二螺栓通过弯板连接为一体，因此可使夹头整体结构更稳定。

另外，所述第二螺栓上设有保险销，防止所述弯板脱落，因此不管是振动的原因还是人为的原因，都无法轻易地取下弯板，从而进一步保证夹头整体的稳定性。

附图说明

图1是表示现有技术的钢轨接头夹紧装置的结构的剖视图。

图2是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的结构的概略说明图，左边是主视图，右边是剖视图。

图3是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的结构的俯视图。

图4是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的结构的侧视图。

图5是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的结构的立体图。

图6是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的过梁的主视图。

图7是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的过梁的俯视图。

图8是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的夹头的立体图。

图9是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的夹头的剖视图。

图10是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的第一螺栓的主视图。

图11是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的第二螺栓的主视图。

图12是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的垫块的俯视图。

图13是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的垫块的剖视图。

图14是表示本实用新型实施方式1的钢轨接头夹紧装置的衬板的主视图。

图15是表示本实用新型实施方式2的钢轨接头夹紧装置的结构的概略说明图，左边是主视图，右边是剖视图。

图16是表示本实用新型实施方式1、2的钢轨接头夹紧装置的在施力单元的夹角为θ1时的受力分析图。

图17是表示本实用新型实施方式1、2的钢轨接头夹紧装置的在施力单元的夹角为θ2时的受力分析图。

图18是表示本实用新型实施方式1、2的钢轨接头夹紧装置的在施力单元的夹角为θ3时的受力分析图。

符号说明

1	钢轨
		2	鱼尾板
3	夹头
		3a	钢轨基座夹持部
3b	第一匹配部
		3c	锯齿
3d	第二匹配部
		4	施力单元
4a	匹配部件
		4b	第一螺栓（施力部件）
5	过梁
		5a	凸起
5b	安装孔
		6	垫块
7	滑片
		8	第二螺栓
9	衬板
		9a	受力部
10	第三螺栓
		11	弯板
12	保险销
		13	折弯螺杆
14	第一螺母

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施方式作详细说明。以下实施方式仅仅是本实用新型技术方案的一例，不应被解释为对本实用新型保护范围的限定。附图中相同的附图标记用于标记相同或相似的技术特征。如下的说明仅是示例性的。

实施方式1

图2是表示本实施方式1的钢轨接头夹紧装置的结构的概略说明图，其左边是主视图，右边是剖视图。图3、图4以及图5分别是表示本实施方式1的钢轨接头夹紧装置的结构的俯视图、侧视图及立体图。

如图2-5所示，本实施方式的钢轨接头夹紧装置主要包括：夹在钢轨1两侧的鱼尾板2；将鱼尾板2向钢轨1夹紧的夹头3；以及与水平面成一定角度地向夹头施力以使其夹紧的施力单元4。

如图1所示，施力单元4包括：作为施力部件的第一螺栓4b；用于固定第一螺栓4b的匹配部件4a；以及从钢轨1下方穿过并连接匹配部件4a的一对过梁5。

图6、图7分别是表示本实施方式1的过梁5的主视图及俯视图。如图6、图7所示，过梁5的中段呈圆柱体，两端向上凸起，过梁5的整体宽度一致，与中段呈圆柱体的直径相同，过梁5两端的凸起5a上分别设有安装孔5b，用于与施力单元4的匹配部件4a匹配连接。

另外，现实中钢轨和道床之间的最小间距大多为25mm，所以本实施方式中，将过梁的中段圆柱体的直径设定为25mm以下。

图8、图9分别是表示本实施方式1的夹头3的立体图及剖视图。如图8、9所示，夹头3包括：用于夹持钢轨的底部基座的钢轨基座夹持部3a以及用于匹配第一螺栓4b并承受其施力的第一匹配部3b。另外，钢轨基座夹持部3a的外侧具有锯齿3c。

图10是表示本实施方式1的第一螺栓4b的主视图。由图10可知第一螺栓4b的底部形成平面。

另外，第一匹配部3b与第一螺栓4b之间设有垫块6，该垫块6形成为中心具有螺纹6a的圆环状。图12、13分别是表示垫块的俯视图和剖视图。考虑到第一螺栓4b对夹头3施加的应力极大，但夹头3必须保持一定的塑性，其刚性不能够过大，为了保证第一螺栓4b与夹头3的接触处不受到应力破坏，而设置刚性较大的垫块6，该垫块嵌合在第一匹配部3b内，具有极强的刚性，可承受来自第一螺栓4b的力而不被破坏。另外，考虑到该垫块6嵌合在第一匹配部3b内，不易取出，故在其中心形成螺纹6a，以便于取出。

图16-18是表示本实施方式1的钢轨接头夹紧装置的以过梁为研究对象的受力分析图。其设定了θ1、θ2、θ3三个角度。θ1为最小的设计角度，θ2为最大的设计角度，θ1<θ3<θ2。

图16表示了θ1，即最小的设计角度的情况。如图16所示，下螺栓通过后梁两端的圆柱对过梁产生与水平为θ1角的力F，分解为水平分力Fx 与垂直分力。钢轨轨底对过梁产生垂直力Fy1。因过梁本身的质量很小，所受重力与F相比很小，略去不计。

力平衡方程如下:

Fx= Fx……①

Fy+ Fy= Fy1……②

Fx*y+ Fx*y=Fy*x1……③

Fx=F* cosθ1……④

Fy= F* sinθ1……⑤

整理上述方程易得：θ1=arctan

。

图17表示了θ2，即最大的设计角度的情况。如图17所示，下螺栓通过后梁两端的圆柱对过梁产生与水平为θ2角的力F，分解为水平分力Fx 与垂直分力。钢轨轨底对过梁产生垂直力Fy2。因过梁本身的质量很小，所受重力与F相比很小，略去不计。

力平衡方程如下:

Fx= Fx……①

Fy+ Fy= Fy2……②

Fx*y+ Fx*y=Fy*x2……③

Fx=F* cosθ2……④

Fy= F* sinθ2……⑤

整理上述方程易得：θ2=arctan。

综上所述，要保证过梁的中间圆柱部件只受拉应力，下螺栓通过后梁两端的圆柱对过梁产生力F与水平的夹角θ3介于θ1与θ2角之间即可。图18表示了该θ3的情况，即θ1<θ3<θ2。由图可知，此时，x2<x3<x1。

下螺栓通过后梁两端的圆柱对过梁产生与水平为θ3角的力F，分解为水平分力Fx 与垂直分力。钢轨轨底对过梁产生垂直力Fy3。因过梁本身的质量很小，所受重力与F相比很小，略去不计。

力平衡方程如下:

Fx= Fx……①

Fy+ Fy= Fy3……②

Fx*y+ Fx*y=Fy*x3……③

Fx=F* cosθ3……④

Fy= F* sinθ3……⑤

整理上述方程易得：θ3=arctan

本实施方式，中取θ3=7°。但实际操作中，可根据情况设定更适合的值。

另外，考虑到现有技术中鱼尾板2上的孔不满足安装要求的情况，可在鱼尾板2与夹头3之间设置衬板9，在衬板9上以规定的间隔排列有受力部9a。

图14是表示本实施方式1的衬板9的主视图。图14中，受力部9a以一定的间距排列在衬板9上，图中的虚线表示在鱼尾板2的对应位置上的孔，明显可见，衬板9的上的受力部9a的排列密度大于鱼尾板2上的孔，因此可大幅提高安装的机动性。另外，衬板9上还具有螺孔9b，因此，如图2所示，鱼尾板2和衬板9之间通过第三螺栓10固定，第三螺栓10的头部位于钢轨1和鱼尾板2之间的间隙内。

鱼尾板2和衬板9连接的连接工序，可在安装鱼尾板2前事先完成，再作为一个整体一同安装至钢轨1，操作简单。而且，由于螺栓的头部位于钢轨1和鱼尾板2之间的间隙内，可以节省设置空间。

另外，如图14所示，受力部9a呈大致四边形，其中设有的滑片7，该滑片7能够沿上下方向滑动，且在中心设有与第二螺栓匹配的安装孔7a。

另外，如图8、9所示，夹头3还包括供第二螺栓8通过的第二匹配部3d，第二螺栓8向鱼尾板2施力而使其进一步夹紧。

图11是表示本实施方式1的第二螺栓8的主视图。由图11可知，第二螺栓8的底部呈圆弧状。

另外，如图2-5所示，第一螺栓4b和第二螺栓8通过弯板11连接为一体，因此可使夹头3整体结构更稳定。

另外，如图4、5所示，第二螺栓8上设有保险销12，防止弯板11脱落，因此不管是振动的原因还是人为的原因，都无法轻易地取下弯板11，从而进一步保证夹头3整体的稳定性。

根据上述结构，由于钢轨接头夹紧装置包括：夹在钢轨1两侧的鱼尾板2；将鱼尾板2向钢轨1夹紧的夹头3；以及与水平面成一定角度地向夹头施力以使其夹紧的施力单元4，因此在施力单元4的两端产生的向下的力矩被施加力的分力的力矩抵消，使得施力单元4仅受拉力，避免了弯曲变形，延长了使用寿命。

根据上述结构，由于施力单元4包括：作为施力部件的第一螺栓4b；用于固定第一螺栓4b的匹配部件4a；以及从钢轨1下方穿过并连接匹配部件4a的一对过梁5，过梁5的中段呈圆柱体，两端向上凸起，过梁5的整体宽度一致，与中段呈圆柱体的直径相同，因此，在安装过梁5时，只需使其绕轴向转动而躺倒，以其宽度距离穿过钢轨1下方后，再转动使其竖起，由此，即使过梁5的两端的凸起5a高于钢轨1与道床之间的间距，也可以轻松地完成安装。而且，由于第一螺母4b与水平面成一定角度，因此便于安装。

根据上述结构，由于过梁5的中段圆柱体的直径小于25mm，因此可以轻松穿过大部分的钢轨与道床之间。

根据上述结构，由于夹头3包括：用于夹持钢轨的底部基座的钢轨基座夹持部3a以及用于匹配第一螺栓4b并承受其施力的第一匹配部3b，因此，第一螺栓4b可穿过匹配部件4a向夹头3的第一匹配3b部施力，进而使夹头3夹紧。

根据上述结构，由于第一匹配部3b与第一螺栓4b之间设有垫块6，因此可采用刚性较强的材料制成垫块6，保证夹头3在强大的受力下不发生形变。而且，由于该垫块6形成为中心具有螺纹的圆环状，因此，在取出时可通过螺合容易地取出。

根据上述结构，由于鱼尾板2与夹头3之间设有衬板9，在衬板9上以规定的间隔排列有受力部9a，因此即使鱼尾板2上的孔的设置位置不满足加紧装置的安装要求，也可通过衬板9的受力部9a进行安装。

根据上述结构，由于受力部9a呈大致四边形，其中设有的滑片7，该滑片7能够沿上下方向滑动，且在中心设有与第二螺栓8匹配的安装孔7a，因此可通过滑片7的滑动来调整第二螺栓8的安装位置，以实现最佳的夹紧位置。而且，由于滑片7的中心设有与第二螺栓8匹配的安装孔7a，因此可最大程度地避免螺栓应力对其的破坏。

实施方式2

图15是表示本实施方式2的钢轨接头夹紧装置的结构的概略说明图，左边是主视图，右边是剖视图。

如图15所示，本实施方式的钢轨接头夹紧装置主要包括：夹在钢轨1两侧的鱼尾板2；将鱼尾板2向钢轨1夹紧的夹头3；以及与水平面成一定角度地向夹头施力以使其夹紧的施力单元。

如图15所示，施力单元包括：从钢轨1下方穿过、两端向上翘起的折弯螺杆13，以及安装于折弯螺杆13的第一螺母14。

本实施方式中，折弯螺杆13的受力分析图和实施方式1中过梁的受力分析图一致，故在此不重复阐述。

根据上述结构，由于施力单元包括：从钢轨1下方穿过、两端向上翘起的折弯螺杆13，以及安装于折弯螺杆13的第一螺母14，因此在折弯螺杆13的两端产生的向下的力矩被施力单元施加力的分力的力矩抵消，使得折弯螺杆13仅受拉力，避免了折弯螺杆13的弯曲变形，延长了使用寿命。

另外，虽然本实施方式仅画出了简图，但和实施方式1一样，可以设置第二螺栓8、衬板9、滑片7、第三螺栓10、弯板11、保险销12等，以进一步保证夹紧稳定性，由于设置情况与实施方式1完全相同，故在此不重复阐述。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的，应理解其中可作各种变化和修改，而在广义上没有脱离本实用新型，所以并非作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变形都将落在本实用新型权利要求书的保护范围内。

Claims

1. 一种钢轨接头夹紧装置，其特征在于，包括：夹在钢轨两侧的鱼尾板；

将所述鱼尾板向钢轨夹紧的夹头；以及

与水平面成一定角度地向所述夹头施力以使其夹紧的施力单元。

2. 如权利要求1所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述施力单元包括：作为施力部件的第一螺栓；用于固定所述第一螺栓的匹配部件；以及从钢轨下方穿过并连接所述匹配部件的一对过梁，所述过梁的中段呈圆柱体，两端向上凸起，所述过梁的整体宽度一致，与所述中段呈圆柱体的直径相同，所述过梁两端的凸起上分别设有安装孔，用于与所述施力单元的所述匹配部件匹配连接。

3. 如权利要求2所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述过梁的中段圆柱体的直径小于25mm。

4. 如权利要求3所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述夹头包括：用于夹持钢轨的底部基座的钢轨基座夹持部；以及用于匹配所述第一螺栓并承受其施力的第一匹配部。

5. 如权利要求4所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述第一匹配部与所述第一螺栓之间设有垫块，该垫块形成为中心具有螺纹的圆环状。

6. 如权利要求1所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述施力单元包括：从钢轨下方穿过、两端向上翘起的折弯螺杆，以及安装于所述折弯螺杆的第一螺母。

7. 如权利要求1-6所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述鱼尾板与所述夹头之间设有衬板，在所述衬板上以规定的间隔排列有受力部。

8. 如权利要求7所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述夹头还包括供第二螺栓通过的第二匹配部，所述第二螺栓向所述鱼尾板施力而使其夹紧。

9. 如权利要求8所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述受力部呈大致四边形，其中设有的滑片，该滑片能够沿上下方向滑动，且在中心设有与所述第二螺栓匹配的安装孔。

10. 如权利要求9所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述鱼尾板和所述衬板之间通过第三螺栓固定。

11. 如权利要求1-5所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述第一螺栓和所述第二螺栓通过弯板连接为一体。

12. 如权利要求11所述的钢轨接头夹紧装置，其特征在于，所述第二螺栓上设有保险销，防止所述弯板脱落。