CN206308562U - 一种插接式钢轨 - Google Patents

Abstract

一种插接式钢轨,有设置在两节相邻钢轨接头区域两端的凸形插接体和凹形插接体,所述凸形插接体的一端设置有垂直方向的凸形插接端,凸形插接体的轨墙的宽度与轨面宽度等同,所述凹形插接体的一端设置有与凸形插接端配合的垂直方向的凹形插接端,凹形插接体的轨墙的宽度与轨面宽度等同,所述凸形插接端位于凹形插接端内；所述凸形插接体与凹形插接体的接轨区域两侧设置有固定连接组件或固定夹板。本实用新型的有益效果是；通过插接式结构的配合,实现了钢轨接头两端结构断开而支撑面不断开的轨面支撑无间断的接轨方式，插接式钢轨将成为现有有缝钢轨和无缝钢轨的替代型产品,它也将成为继无缝钢轨之后的第三代新型钢轨。

Description

一种插接式钢轨

技术领域:

本实用新型涉及钢轨接轨技术领域,属于一种插接式钢轨。

背景技术:

目前现有的钢轨接轨方式有两种:现有的有缝钢轨和在此基础上发展出来的无缝钢轨,上述两种钢轨的接轨方式存在以下不足:

一.有缝钢轨存在以下不足:

1.为了避免季节温差带来的热胀冷缩现象造成的钢轨变形,在相邻两节钢轨连接处均留有一定的伸缩缝隙,钢轨之间接头处的伸缩缝隙导致列车行驶过程中产生颠簸、震动和撞击噪音。对列车上的乘客和铁路附近居民的生活带来困扰。

2.钢轨接头部位的伸缩缝隙随着季节温度的变化会出现两种现象:夏季由于气温较高、太阳辐射较强,钢轨受热膨胀,长度增加,有时两节相邻钢轨之间的伸缩缝隙被膨胀变长的钢轨挤死,若出现连续多节钢轨之间缝隙被挤死,导致所谓＂连续瞎缝＂现象,对列车行驶具有一定危险。而冬季气温较低时,钢轨受冷收缩,导致钢轨之间的伸缩缝隙变得过宽,有的地方钢轨缝隙宽达近20毫米,明显加重了列车车轮在行经钢轨接轨缝隙时产生的颠簸、震动和撞击噪音。

3.日积月累的长年撞击和震动导致有些钢轨接头区域(尤其是桥梁和铁路道口附近)的枕木与下面的路基之间出现虚空不实的现象,这种现象不仅加剧了列车行驶过程中的颠簸、振动和撞击噪音,而且,这种现象不经过具体专门的维护处理只会愈演愈烈。震动和撞击的幅度越来越大,造成列车的颠簸越来越厉害。列车的颠簸越厉害,钢轨与路基之间的虚空不实现象就越严重,钢轨与路基之间的虚空不实现象越严重,造成列车的颠簸就更厉害。进而形成一种恶性循环。对行车安全造成威胁。

4.长期的撞击和磨损导致钢轨接头区域出现变形损伤,过多和过重的颠簸撞击导致列车机件加速老化和磨损。

二.无缝钢轨存在以下不足:

1.无缝钢轨并非真的无缝,只是接缝的数量比有缝钢轨少了许多,但这并没有彻底解决钢轨接缝处对列车行驶过程中产生的颠簸、振动和撞击噪音。

2.无缝钢轨只适合铺设在年温差较小的地区,而不适合铺设在年温差较大的地区,这大大限制了它的使用范围,而现在随着日益严重的全球气候暖化现象带来的气候异常,使无缝钢轨的使用区域明显受到影响。

3.无缝钢轨的铺设比有缝钢轨的铺设在技术难度上大得多,施工质量要求要高得多,施工周期要长得多,花费的人力工时要多得多。

4.无缝钢轨的材质要求和制造工艺要求比有缝钢轨高得多,这导致无缝钢轨单位长度的造价及铺设费用远高于有缝钢轨。

5.无缝钢轨在夏季炎热季节需要更过的路轨巡护工作,这明显加重了路轨巡护工作者的劳动强度,而现在随着日益严重的全球气候暖化现象带来的气候异常,使无缝钢轨的巡护保养工作需要投入更多的人力和物力。

实用新型内容:

本实用新型的目的是提供一种插接式的钢轨接轨方式,这种接轨方式可以有效的解决现有钢轨的上述问题,插接式钢轨不仅可以用于铺设新的铁路,也可以用于对现有的有缝钢轨进行简单的技术改造,把现有有缝钢轨从现在的横向齐头断面的接轨方式改变为插接式的接轨方式,使现在的有缝钢轨达到与无缝钢轨同样的低震动、低噪音的使用效果。

为了实现上述目的,本实用新型采取以下设计方案:

一种插接式钢轨,其特征在于:有设置在两节相邻钢轨接头区域两端的凸形插接体(11)和凹形插接体(14),所述凸形插接体(11)的一端设置有垂直方向的凸形插接端(12),凸形插接体的轨墙的宽度与轨面宽度等同,所述凹形插接体(14)的一端设置有与凸形插接端(12)配合的垂直方向的凹形插接端(13),凹形插接体的轨墙的宽度与轨面宽度等同,所述凸形插接端(12)位于凹形插接端(13)内；

所述凸形插接体(11)与凹形插接体(14)的接轨区域两侧设置有固定连接组件(27)或固定夹板(16),所述凸形插接体(11)与凹形插接体(14)通过固定连接组件或固定夹板用螺栓连接。

其中，所述凸形插接端(12)为楔形或榫形，所述凹形插接端(13)为凹楔形或凹榫形。

其中，所述凸形插接端(12)与凹形插接端(13)之间通过固定连接组件或固定夹板连接在一起。

其中，采用固定夹板连接的插接式钢轨凸形插接体两个侧立面的上部设置有向外凸出的卡条(17),所述凹形插接体两个侧立面的上部设置有向外凸出的卡条(17)。

其中，所述固定连接组件是一个横截面为侧倒着凹形的矩形条状体,所述固定连接组件在枕木部位只有上半部，不设下半部；所述固定连接组件在枕木之间的空档区设置有下半部结构。

其中，所述固定连接组件成对从插接体两侧卡在钢轨接头区域的两个插接体轨底两侧，两个开口相对的固定连接组件通过螺栓把钢轨接头区域两端的插接体固定连接在一起。

其中，所述凸形插接端(12)的高度与凸形插接体(11)的高度相同,所述凹形插接端(13)的高度与凹形插接体(14)的高度相同。

其中，所述凸形插接体(11)的另一端设置有垂直方向的凹形开杈(18),凸形插接体(11)通过这个凹形开杈与现有钢轨插接焊接在一起；所述凹形插接体(14)的另一端也设置有垂直方向的凹形开杈(18)；凹形插接体通过这个凹形开杈与现有钢轨插接焊接在一起。

其中，所述凹形开杈(18)轨底部分须切割下来,凹形开杈(18)切割后的下端面形状与钢轨轨底坡面形状相吻合。

其中，所述凸形插接体(11)、凹形插接体(14)以及固定夹板(16)分别为两套,并形成两条钢轨,所述凸形插接端(12)与凹形插接端(13)形成凸凹插接式结构的插接头；所述凸形插接端(12)与凹形插接端(13)之间设置有伸缩缝隙(15)。

一种用于插接式的钢轨接轨方式,有用于两节相邻钢轨接轨部位的凸形插接体和凹形插接体。所述凸形插接体的插接端设置为垂直方向的凸形,所述凹形插接体的插接端设置为与凸形插接端相吻合的凹形,所述凸形插接端位于所述凹形插接端里面,所述的凸形插接端与凹形插接端之间设置有伸缩缝隙。其特征在于:所述凸形插接体和凹形插接体分别设置固定在两节相邻钢轨的接头部位。在钢轨接头区域两侧设置有条状固定夹板或固定连接组件,所述插接式钢轨接头区域两端的两个插接体通过固定夹板或固定连接组件用螺栓连接。

所述凸形插接体是一个一端设置有垂直方向的凸形插接端,另一端设置有一个垂直方向的与现有钢轨实施插接焊接用的凹形开杈的矩形条状体,所述凸形插接体的垂直高度和水平宽度与现有钢轨相同,凸形插接体轨墙的宽度与现有钢轨轨面的宽度相同,所述凹形开杈的内部宽度要刚好容下现有钢轨轨墙部分的插入,凹形开杈的长度须达到凸形插接体与现有钢轨插接焊接后的承载力不低于现有钢轨的承载力的程度。凹形开杈轨底部分须切割下来,切割后的凹形开杈下端面的形状须与现有钢轨轨底坡面形状相吻合。所述凸形插接体从凸形插接端至凹形开杈之间的长度,要达到最少能够容下两个以上固定在钢轨接头区域两侧的固定夹板上的螺栓之间的距离。

采用固定夹板连接的插接式钢轨凸形插接体两个侧立面上部最好各设置一条与钢轨轨面平行的、向外凸出的卡条。卡条的横截面可以是正方形,也可以是矩形。卡条上端面的高度须低于列车车轮内边侧大于车轮与钢轨接触面的凸出部分。卡条的作用在于为固定在钢轨接头区域两侧的固定夹板设置一个上边框。采用固定连接组件连接的插接式钢轨的插接体侧面不须设置卡条。

所述凹形插接体是一个一端设置有与凸形插接端配合的凹形插接端,另一端设置有一个垂直方向的与现有钢轨实施插接焊接用的凹形开杈的矩形条状体,所述凹形插接体的垂直高度和水平宽度与现有钢轨相同,所述凹形插接体轨墙的宽度与轨面的宽度相同,凹形开杈的形状、大小及作用与凸形插接体上设置的凹形开杈相同，所述凹形插接体从凹形插接端至凹形开杈之间的长度,要达到最少能够容下两个以上固定在钢轨接头区域两侧的固定夹板上的螺栓之间的距离。

采用固定夹板连接的插接式钢轨凹形插接体的两个侧立面上部最好各设置一条与钢轨轨面平行的、向外凸出的卡条。卡条的形状和作用与上面介绍的凸形插接体侧立面上的卡条相同。采用固定连接组件连接的插接式钢轨插接体侧面不设置卡条。

采用固定夹板连接的插接式钢轨接轨区域两端的两个插接体侧面,从插接端之凹形开杈之前的轨墙上设置有若干个安装螺栓用的长圆形孔。采用固定连接组件连接的插接式钢轨插接体侧面不设置长圆形孔。

所述插接式钢轨的接头区域下面设置有一至两根枕木,目的是向上支撑两个插接端。

采用固定夹板连接的插接式钢轨接头区域两侧设置有固定夹板,固定夹板下起于钢轨轨底坡面,上止于相邻两个插接体侧面卡条的下端面,位于插接式钢轨接头区域两端的两个插接体通过固定夹板用螺栓连接。采用固定连接组件连接的插接式钢轨接头区域两侧设置有固定连接组件。

在现有钢轨两端与插接体连接的端头部位,须将钢轨轨头部分按照轨墙部分的位置和厚度从轨面向下切割下来一小段,切下来的这一小段的长度与凹形开杈的长度相同,切下来这一小段的目的是为了将插接体插接焊接到现有钢轨端头时,确保插接体与现有钢轨插接焊接部分的形状完全吻合。

插接式钢轨接头区域可以用固定夹板连接,也可以使用固定连接组件连接,所述固定连接组件是成对固定在插接式钢轨接头区域两侧的固定连接部件，所述单个固定连接组件是一个横截面为侧倒着凹形的矩形条状体,所述固定连接组件的长度略大于或等于插接式钢轨两个插接体加起来的长度，所述固定连接组件以钢轨轨底水平位置为分割线，分为上下两部分，固定连接组件上半部的水平宽度比插接体单侧轨底坡面的水平宽度长0.5-5cm,固定连接组件上半部内侧的横截面形状与插接体轨底坡面形状相吻合,固定连接组件上半部内侧端头与插接体轨墙外侧贴实，固定连接组件内侧端头的高度为0.5-5cm,固定连接组件上半部外端的高度为内侧端头高度加上插接体轨底坡面最高处的高度,所述固定连接组件在枕木部位只有上半部，不设下半部。所述固定连接组件在枕木部位的上半部中间位置设置有安装螺栓用的圆孔。

所述固定连接组件在枕木之间的空档区设置有下半部结构，所述固定连接组件下半部结构形状是一个水平面的矩型条状体，这个矩形条状体的长度略短于两根相邻枕木之间的距离，这个矩形条状体的宽度相当于或略大于固定连接组件上半部的宽度加上插接体轨墙厚度的二分之一，固定连接组件下半部的垂直高度为1-5cm，每一段固定连接组件下半部的侧立面靠中间的位置在水平方向上至少设置有两个安装固定螺栓用的孔，固定连接体下半部是卡在枕木之间的。所述固定连接组件上下两部分是连为一体的，所述固定连接组件成对从插接体两侧卡在钢轨接头区域的两个插接体轨底两侧，两个开口相对的固定连接组件通过螺栓把钢轨接头区域两端的插接体固定连接在一起。

使用固定连接组件来连接插接式钢轨接头区域的优点是：第一，在钢轨接头区域的插接体上不用设置安装螺栓用的长圆形孔，以免因为长圆形孔的长度过长而影响插接体的结构支撑强度，尤其是当列车车轮停驻在插接体长圆形孔位置上方的时候。第二，由于不须设置长圆形孔，插接端的长度可以设置得更长，钢轨接头处的伸缩缝隙也可以留得更长。因此，使用固定连接组件来连接的插接式钢轨比固定夹板连接的插接式钢轨对温差变化的适应能力更强，由于固定连接组件的结构优势能够很简单地保证钢轨接头区域两端的插接体始终保持在同一轴线上，因此使用固定连接组件连接的榫状插接式钢轨的插接端长度可以达到40cm以上，钢轨接头处的伸缩缝隙可以达到现有钢轨伸缩缝隙的15倍以上。

可选的,所述插接式钢轨接头处的两个插接体另一端设置有垂直方向的凹形开杈。

可选的,所述插接式钢轨接头处的两个插接体通过固定夹板或固定连接组件连接。

可选的,所述插接式钢轨接头处的两个插接体外侧立面上部设置有卡条。

可选的,所述凹形开杈的底端设置有切口。

可选的,所述凸形插接体、凹形插接体和固定夹板分别为两套,并形成两条钢轨。

可选的,所述凸形插接体、凹形插接体和固定连接组件分别为两套,并形成两条钢轨。

可选的,所述凸凹两种插接端的形状可以是多种形状:可以是楔形或榫形,楔形插接可以是楔状凸凹形插接,偏楔形插接，也可以是双楔形插接。榫状插接端的形状可以是凸凹榫形插接,双凸榫形插接,双凹榫形插接,刀把形插接,双榫凸凹形插接等多种形式。

在所述双凸榫形插接式结构中,在相邻两节钢轨接头区域两端各设置有一个凸形插接体,所述凸形插接体的插接端设置为垂直方向的凸形,另一端设置有与现有钢轨插接焊接用的凹槽,在两个相邻凸形插接体的凸形插接端两侧各设置有一根与凸形插接端相配合的钢轨接轨过度区条状支撑体,所述钢轨过度区条状支撑体的高度与现有钢轨的高度相同,条状支撑体的宽度与现有钢轨轨墙的厚度相同或近似,条状支撑体的底部设置有带有半坡面的轨底，条状支撑体的长度与两个凸状榫形插接端加在一起的长度最好相同或近似。采用固定夹板方式连接的插接式钢轨条状支撑体的外侧上部设置有一根与钢轨轨面平行的卡条,卡条的形状和作用与前面介绍的凸形插接体侧立面上的卡条相同。在条状支撑体侧面设置有若干个安装螺栓用的长圆形孔。采用连接固定组件方式连接的插接式钢轨的条状支撑体外侧不设置卡条,在条状支撑体侧面不设置长圆形孔。

在所述双凹榫形插接式结构中,在相邻两节钢轨接头区域两端各设置有一个凹形插接体,所述凹形插接体的插接端设置为垂直方向的凹形,另一端设置有与现有钢轨插接焊接用的凹槽,在相邻两个凹形插接端所形成的凹槽内设置有一根与两个凹形插接端相配合的钢轨接轨过度区条状支撑体,所述过度区条状支撑体的横截面为矩形，所述过度区条状支撑体的高度与现有钢轨的高度相同,条状支撑体的宽度与现有钢轨轨墙的厚度相同或略大于钢轨轨墙的厚度,条状支撑体的长度与两个凹状榫形插接端加在一起的长度最好相同或近似相同,所述双凹插接体向外伸出的两个插接端的宽度略低于现有钢轨轨墙的厚度。采用固定夹板方式连接的插接式钢轨凹形插接体两个侧立面上部各设置有一根与钢轨轨面平行的卡条,卡条的形状和作用与前面介绍的凸形插接体侧立面上的卡条相同。条状支撑体侧面设置有若干个安装螺栓用的长圆形孔。采用固定连接组件方式连接的插接式钢轨条状支撑体外侧不设置卡条,在条状支撑体侧面不设置长圆形孔。

在所述刀把形插接式结构中,在相邻两节钢轨接头区域两端各设置有一个刀把形插接体,所述刀把形插接体的一端设置有垂直方向的刀把状插接端(刀把长端在外侧),另一端设置有与现有钢轨插接焊接用的凹槽,刀把形插接端轨面的水平宽度相当于现有钢轨轨面宽度的二分之一,刀把形插接式结构是正反两个相互吻合的刀把形插接端合在一起的形状。采用固定夹板方式连接的插接式钢轨刀把形插接体外侧上部设置有一根与钢轨轨面平行的卡条,卡条的形状和作用与前面介绍的凸形插接体侧立面上的卡条相同。在刀把形插接体侧面设置有若干个安装螺栓用的长圆形孔。采用连接固定组件方式连接的插接式钢轨刀把形插接体侧面不设置卡条,在刀把形插接体侧面不设置长圆形孔。

在所述偏楔形插接式结构中,在相邻两节钢轨接头区域两端各设置有一个凸形插接体,所述凸形插接体的插接端设置为垂直方向的凸形,所述凸形插接体的插接端外侧与钢轨轨面外侧平齐，另一端设置有与现有钢轨插接焊接用的凹槽,与前面所述楔状凸凹形插接式钢轨不同处在于：所述偏楔形插接式结构是正反两个形状相对应的偏楔形插接端和在一起的形状，在所述偏楔形插接式结构中,不设凹形插接端，在相邻两节钢轨接头区域的两个偏楔形插接端之间的伸缩缝隙是一对与钢轨轴线成一定角度的斜向平行线。采用固定夹板方式连接的偏楔形插接式钢轨两个插接端外侧上部各设置有一根与钢轨轨面平行的卡条,卡条的形状和作用与前面介绍的凸形插接体侧立面上的卡条相同。在插接体侧面设置有若干个安装螺栓用的长圆形孔。采用连接固定组件方式连接的插接式钢轨的凸形插接体外侧不设置卡条,在插接体侧面不设置长圆形孔。

本实用新型的有益效果是；通过插接式结构的配合,实现了钢轨接头两端结构断开而支撑面不断开的轨面支撑无间断的接轨方式,将插接式接轨技术应用在现有有缝钢轨的改造中,使用现有有缝钢轨的材料即可达到与无缝钢轨同样的低震动、低噪音的使用效果。插接式钢轨将成为现有有缝钢轨和无缝钢轨的替代型产品,它也将成为继无缝钢轨之后的第三代新型钢轨。插接式钢轨将在高铁建设中发挥出高质量、短周期、低成本、维护简单等多种优势。

附图说明:

图1是本实用新型提供的一种楔形凸凹插接式钢轨的结构示意图.

图2是楔状凸形插接体的结构示意图.

图3是楔状凹形插接体的结构示意图.

图4是本实用新型提供的一种楔形凸凹插接式钢轨的效果示意图.

图5是本实用新型提供的一种单榫形凸凹插接式钢轨的结构示意图.

图6是榫状凸形插接体的结构示意图.

图7是榫状凹形插接体的结构示意图.

图8是本实用新型提供的一种榫形凸凹插接式钢轨的效果示意图.

图9是现有钢轨的切割位置图.

图10是本实用新型提供的一种双凹榫形插接式钢轨结构示意图.

图11是本实用新型提供的一种双凸榫形插接式钢轨结构示意图.

图12是本实用新型提供的一种刀把形插接式钢轨结构示意图.

图13是本实用新型提供的一种双楔形插接式钢轨结构示意图.

图14是本实用新型提供的一种双榫凸凹形插接式钢轨结构示意图.

图15是本实用新型提供的一种偏楔形插接式钢轨结构示意图.

图16是一种使用固定连接组件连接的插接式钢轨结构示意图.

图17是固定插接组件内侧结构示意图.

图18是固定插接组件外侧结构示意图.

图19是固定插接组件安装在插接体上的横截面效果图.

图中,11、凸形插接体；12、凸形插接端；13、凹形插接端；14、凹形插接体；15、伸缩缝隙；16、固定夹板；17、卡条；18、凹形开杈；19、切口；20、螺栓孔；21、凸凹插接端下面的支撑枕木；22、现有钢轨焊接用轨墙部分；23、现有钢轨切割部位；24、条状支撑体；25、刀把形插接体；26、刀把形插接端；27、固定连接组件；28、螺栓；29、枕木部位不设固定连接组件下半部；30、固定连接组件上半部；31、固定连接组件下半部；32、安装螺栓用的孔。

具体实施方式:

下面结合附图对本实用新型的技术方案作具体描述。

本实用新型提供了一种插接式钢轨，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19所示，有用于两节相邻钢轨接头部位的凸形插接体11和凹形插接体14，所述的凸形插接体的一端设置有垂直方向向外凸出的插接端12，另一端设置有垂直方向的与现有钢轨插接焊接用的凹形开杈18，凹形开杈轨底部分须去掉形成切口19，凹形开杈的内部宽度要能够刚好容下现有钢轨轨墙部分22的插入，见图2、图9所示；如图2所示，采用固定夹板16连接的插接式钢轨凸形插接体侧面从凸形插接端至凹形开杈之间设置有若干个长圆形孔20，在凸形插接体两个侧立面上部各设置有一条与钢轨轨面平行的向外凸出的卡条17，卡条的横截面可以是正方形，也可以是矩形。如图16所示，采用固定连接组件27连接的插接式钢轨凸形插接体侧面不设卡条，凸形插接体侧面不设长圆形孔。

见图2、图3所示，所述凹形插接体14的一端设置有与凸形插接端12配合的凹形插接端13，另一端设置有垂直方向的与现有钢轨实施插接焊接用的凹形开杈18，凹形开杈轨底部分须去掉形成切口19，凹形开杈18的内部宽度要刚好容下现有钢轨轨墙部分22的插入，见图9所示。如图3所示，采用固定夹板连接的插接式钢轨凹形插接体侧面从凹形插接端至凹形开杈之间设置有若干个长圆形孔20，在凹形插接体两个侧立面上部各设置有一条与钢轨轨面平行的向外凸出的卡条17，卡条的横截面可以是正方形，也可以是矩形。如图16所示，采用固定连接组件连接的插接式钢轨凸形插接体侧面不设卡条，凸形插接体侧面不设长圆形孔。

如图1所示，采用固定夹板连接的插接式钢轨接头区域两侧设置有固定夹板16，固定夹板下起于钢轨轨底坡面，上止于插接体侧面卡条17的下端面。所述凸形插接体11与凹形插接体14通过固定夹板16用螺栓28连接在一起，固定加板的长度等于或略大于两个插接体加在一起的长度。

如图16所示，采用固定连接组件连接的插接式钢轨接轨区域两侧设置有一对固定连接组件27。所述固定连接组件是成对固定在插接式钢轨接头区域两侧的固定连接部件，如图17中虚线部分所示，固定连接组件上半部内侧的横截面形状与插接体轨底半坡面形状相吻合,所述固定连接组件在枕木部位上半部中间位置设置有安装螺栓用的圆孔32。所述固定连接组件在枕木部位不设固定连接组件下半部29，只有固定连接组件上半部30。

如图16所示，所述固定连接组件在枕木之间的空档区设置有下半部结构31，所述固定连接组件下半部结构形状是一个水平方向的矩型条状体，每一段固定连接组件下半部的侧立面二分之一高度的位置在水平方向上至少设置有两个安装固定螺栓用的圆孔32。如图17所示，所述固定连接组件上下两部分是连为一体的。如图19所示，所述固定连接组件成对从插接体两侧卡在钢轨接头区域的两个插接体轨底两侧，两个开口相对的固定连接组件通过螺栓28把钢轨接头区域两端的插接体固定连接在一起。

见图8所示，所述插接式钢轨的接头区域插接端下面，设置有一至两根枕木21，目的是向上支撑两个插接端12和13。

如图9所示，具体实施过程中，在现有钢轨两端与插接体连接的端头部位，须先将钢轨轨头部分23按照轨墙22的位置和厚度从轨面向下切割下来一小段，切下来这一小段的长度与凹形开杈18的长度相同。

本申请中，所述插接式钢轨插接端的形状可以是多种形状，优选使用楔形或榫形插接方式，图1、图2、图3、图4为使用楔形凸凹插接式钢轨的结构示意图，图5、图6、图7、图8为使用榫形凸凹插接式钢轨的结构示意图，图10为使用双凹榫形插接式钢轨结构示意图，图11为使用双凸榫形插接式钢轨结构示意图，图12为使用刀把形插接式钢轨结构示意图，图13为使用双楔形插接式钢轨结构示意图，图14为使用双榫凸凹形插接式钢轨结构示意图，图15为使用偏楔形插接式钢轨结构示意图，图16为使用固定连接组件连接的榫形凸凹插接式钢轨结构示意图，使用上述任何插接形式的插接式钢轨都可以使用固定连接组件27连接，所有使用固定连接组件连接的插接式钢轨的插接体上都不设置卡条和长圆形孔。

本实用新型插接式钢轨可以直接用于地面铁路和地铁等道路，可以用插接式接轨技术来铺设有缝而无震的新路轨，也可以用于铺设新的无缝钢轨或是对现有的有缝钢轨实施简单的技术改造，插接式钢轨将在高铁建设中发挥出高质量、短周期、低价格、维护简单等多种优势。

若将插接式接轨技术用于对现有有缝钢轨的改造时，须先将现有若干节较短的钢轨连续焊接成较长的钢轨，焊接前须对每一节现有钢轨接头部位的形状进行仔细的检查，将磨损变形部分和已产生疲劳裂纹的部分去掉，以防止焊接后钢轨接头部分因磨损变形而造成焊缝两端高低不平，进而影响使用效果。将焊好的较长钢轨两个端头部分作如图9所示的切割处理后，分别焊接上凸形插接体和凹形插接体，然后在钢轨接头区域两侧加装固定连接组件或固定夹板，就可以将现有的有缝钢轨改造成有缝无震的新钢轨。

本实用新型插接式钢轨可以制作成铺设轨道用的钢轨形式，如图4，图8所示，所述的凸形插接体，凹形插接体以及固定夹板或固定连接组件分别为两套，并形成两条钢轨。所述凸形插接端和凹形插接端组合形成凸凹式插接头，在钢轨接头区域两侧加装固定连接组件或固定夹板，在具体实施过程中，在凸形插接端与凹形插接端之间设置有伸缩缝隙，使用固定夹板的插接式钢轨的伸缩缝隙可以比现有钢轨的伸缩缝隙大10倍以上，使用固定连接组件的榫状插接式钢轨的伸缩缝隙可以比现有钢轨的伸缩缝隙大15倍以上，在具体实施过程中须注意：插接体两侧的固定连接组件之间不必把插接体固定得很死，要让两个插接端之间能够有足够的纵向自由伸缩的余地，以便保证插接式钢轨对温差变化很高的适应能力。

本实用新型的优点是:

一.本实用新型插接式钢轨与有缝钢轨比较的优点是:

1.榫形插接式钢轨的接轨方式将现有钢轨的横向齐头断面的接轨缝隙纵向错开分解成两个不同位置的、支撑面互补的接轨缝隙。在钢轨接头两端形成插接面互补的过渡结构,实现了结构断开而支撑面不断开的轨面过渡无间断的接轨方式。使改造后的有缝钢轨及采用插接式接轨技术铺设的有缝无震的新钢轨达到与无缝钢轨同样的低振动、低噪音的使用效果。为列车乘客和铁路附近居民的生活减少因列车行驶过程中产生的颠簸、震动和撞击噪音带来的困扰。

2.楔形插接式钢轨彻底消除了现有有缝钢轨接缝处的横断面缝隙,使钢轨接缝由现在的横向齐头断面的接轨缝隙改变成楔形双斜向断面的接轨缝隙,在钢轨接头两端形成渐入式支撑面互补的过渡结构,实现了结构断开而支撑面不断开的轨面过渡无间断的接轨方式。使改造后的有缝钢轨及采用插接式接轨技术铺设的有缝无震的新钢轨达到与无缝钢轨同样的低振动、低噪音的使用效果。为列车乘客和铁路附近居民的生活减少因列车行驶过程中产生的颠簸、震动和撞击噪音带来的困扰。

3.利用插接式接轨技术将现有有缝钢轨实施简单的改造后,可以大幅度提高现有铁路的运输能力。而且,这种改造方式不仅避免了现有有缝钢轨在改造后被废弃不用造成的巨大浪费,还能够全部启用过去库存中已有的旧钢轨。这一接轨技术是一项节省大量优质钢材,节省大量炼钢用煤炭和电力,节省大量材料生产和运输费用的同时,大幅度降低炼钢及运输过程中产生的废气污染,插接式钢轨是一项典型的节能减排技术实用新型。

4.采用卡条和固定夹板方式连接的榫形插接式钢轨使现有的钢轨接缝处的可伸缩长度最少增加10倍以上,采用固定连接组件方式连接的榫形插接式钢轨使现有的钢轨接缝处的可伸缩长度最少增加15倍以上,这使现有钢轨(包括有缝钢轨和无缝钢轨)在消除震动和噪音的同时,能适应更大的温差变化。

5.避免因为长期的震动和撞击导致的钢轨接头区域路基的损坏。

6.避免钢轨接头部位因为气温炎热及日照升温较高可能形成的连续瞎缝现象。

7.减轻列车各部件之间因颠簸震动造成的机械磨损和疲劳,降低列车机件的故障率,延长列车各部件的使用寿命。

8.减轻路轨巡护工作者的劳动强度。

二.与现有无缝钢轨比较的优点有:

1.插接式钢轨将成为现有有缝钢轨和无缝钢轨的替代型产品,它也将成为继无缝钢轨之后的第三代新型钢轨。

2.插接式钢轨将成为中国具有自主创新意识的新技术。

3.基于插接式钢轨对钢轨材质的要求低于现有的无缝钢轨，因此，将插接式接轨技术应用在高铁建设中，将在大幅度提高高铁建设速度和质量的同时大大降低高铁建设的成本。

4.无须采用造价昂贵的无缝钢轨和与之配套的新型枕木,只需将现有有缝钢轨进行简单的改造换上凸凹插接式接头,在钢轨接头区域两侧加装固定连接组件或固定夹板,即可使大量现有的有缝钢轨达到无缝钢轨的使用效果。

5.插接式钢轨将在高铁建设中发挥出高质量、短周期、低成本、维护简单等多种优势。

6.利用插接式接轨技术可以把无缝钢轨的建设区域扩展到世界上所有地区,而不再因为无缝钢轨对温差的适应能力差而使无缝钢轨的建设受到环境因素的制约。

7.真正达到了钢轨接缝处无明显震动和撞击噪音的使用效果,插接式钢轨可以称得上是有缝而无震的新钢轨。

8.利用插接式接轨技术铺设的有缝无震新钢轨与现有的无缝钢轨比较起来,由于对钢轨和枕木材质方面的要求大大低于无缝钢轨,因此可以大幅度降低新路轨的铺设费用。

9.由于插接式钢轨不必象无缝钢轨那样采用把钢轨强行固定在枕木上的不自然方式,因此大大缩短了新路轨铺设施工和现有路轨改造施工所用周期。

10.有缝无震的新钢轨可以适用于世界上任何地区的气候温差变化.比现有的有缝钢轨对温差变化的适应能力还要优越。

11.插接式钢轨比无缝钢轨的维护工作量少得多,它甚至比现有的有缝钢轨还容易维护,从而大大减轻了铁路巡护工作者的劳动强度。

插接式钢轨将成为现有有缝钢轨和无缝钢轨的替代型产品,它也将成为继无缝钢轨之后的第三代新型钢轨。

上述实施例只是插接式钢轨实用新型的例示，不应当以说明书及附图的例示性实施例描述限制专利权的保护范围。

上面结合附图对本实用新型插接式钢轨优选的具体方式和实施例作了具体描述，但本实用新型并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型构思的前提下作出各种变化。在权利要求书及说明书中，不应将位于括号之间的任何参考符号作为对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤，本实用新型不排除存在未列在说明书内容及附图中的元件或细节部分。单词第一第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种插接式钢轨,其特征在于:有设置在两节相邻钢轨接头区域两端的凸形插接体(11)和凹形插接体(14),所述凸形插接体(11)的一端设置有垂直方向的凸形插接端(12),凸形插接体的轨墙的宽度与轨面宽度等同,所述凹形插接体(14)的一端设置有与凸形插接端(12)配合的垂直方向的凹形插接端(13),凹形插接体的轨墙的宽度与轨面宽度等同,所述凸形插接端(12)位于凹形插接端(13)内；

所述凸形插接体(11)与凹形插接体(14)的接轨区域两侧设置有固定连接组件或固定夹板(16),所述凸形插接体(11)与凹形插接体(14)通过固定连接组件(27)或固定夹板(16)用螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的插接式钢轨，其特征在于:所述凸形插接端(12)为楔形或榫形，所述凹形插接端(13)为凹楔形或凹榫形。

3.根据权利要求1所述的插接式钢轨,其特征在于:所述凸形插接端(12)与凹形插接端(13)之间通过固定连接组件或固定夹板连接在一起。

4.根据权利要求3所述的插接式钢轨,其特征在于:采用固定夹板连接的插接式钢轨凸形插接体两个侧立面的上部设置有向外凸出的卡条(17),所述凹形插接体两个侧立面的上部设置有向外凸出的卡条(17)。

5.根据权利要求3所述的插接式钢轨,其特征在于:所述固定连接组件(27)是一个横截面为侧倒着凹形的矩形条状体,所述固定连接组件在枕木部位只有上半部(30)，不设下半部；所述固定连接组件在枕木之间的空档区设置有下半部结构(31)。

6.根据权利要求3所述的插接式钢轨,其特征在于:所述固定连接组件成对从插接体两侧卡在钢轨接头区域的两个插接体轨底两侧，两个开口相对的固定连接组件通过螺栓把钢轨接头区域两端的插接体固定连接在一起。

7.根据权利要求1所述的插接式钢轨,其特征在于:所述凸形插接端(12)的高度与凸形插接体(11)的高度相同,所述凹形插接端(13)的高度与凹形插接体(14)的高度相同。

8.根据权利要求1所述的插接式钢轨,其特征在于:所述凸形插接体(11)的另一端设置有垂直方向的凹形开杈(18),凸形插接体(11)通过这个凹形开杈与现有钢轨插接焊接在一起；所述凹形插接体(14)的另一端也设置有垂直方向的凹形开杈(18)；凹形插接体通过这个凹形开杈与现有钢轨插接焊接在一起。

9.根据权利要求8所述的插接式钢轨,其特征在于:所述凹形开杈(18)轨底部分须切割下来,凹形开杈(18)切割后的下端面形状与钢轨轨底坡面形状相吻合。

10.根据权利要求1所述的插接式钢轨,其特征在于:所述凸形插接体(11)、凹形插接体(14)以及固定夹板(16)分别为两套,并形成两条钢轨,所述凸形插接端(12)与凹形插接端(13)形成凸凹插接式结构的插接头；所述凸形插接端(12)与凹形插接端(13)之间设置有伸缩缝隙(15)。