CN208965320U - 消声减震钢轨 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种消声减震钢轨，涉及铁路领域，解决了车辆行驶至轨道接头处时噪音大、容易颠簸的问题；该装置包括轨头、轨腰和轨底，轨头的两端有首尾互补的嵌合断面，嵌合断面是S形切面，两根轨道对接时，一根钢轨轨头的首端与另一根轨道的轨头的尾端之间留有第一伸缩缝；轨腰的两端分别设有凸部和凹部，一根钢轨的凸部和相邻钢轨的凹部相互承接，且两者之间留有第二伸缩缝；轨腰上还设置有阻尼层；本实用新型通过S形嵌合断面实现两钢轨过渡搭接，车轮从钢轨件平稳过渡；列车在运行时的震动能被阻尼层大量吸收；一根钢轨的凸部和相邻钢轨的凹部相互承接，能够有效减少颠簸；上述设置改变原来轮过噪音和颠簸现象，可提高车辆行驶稳定性。

Description

消声减震钢轨

技术领域

本实用新型涉及铁路技术领域，尤其是涉及一种消声减震钢轨。

背景技术

随着我国铁路运输行业的快速发展，列车的速度不断提高，人们对火车及乘坐火车的感受体验要求也越来越高，在乘坐列车时人们要求更稳、更舒适和更安静。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：其一，目前，绝大部分铁路钢轨连接方法都是传统齐头平行对接，为解决钢轨热胀冷缩的特性，两根钢轨在连接时，在两端的结合面之间要留有空隙，且缝隙平均都在10毫米左右，当车轮滚动过接头时，车轮与轨道接触的弧顶与节缝平行而过，弧顶与凹缝的落差恰好出现碰撞现象，无论速度快慢都会出现程度不同的咣当当、咣当当的噪声和颠簸，部分车辆脱轨现象在一定程度上与车轮过道节颠簸有关；其二，现有的轨头边缘一般采用倒角或直角设计，不能对轨头磨损情况进行精确监测。

伴随着上述问题带来了以下弊端：1、颠簸降低了列车运行稳定性和提速空间；潜在影响运输安全、效率和人身安全；因噪音和颠簸影响人们的休息和身体健康；因颠簸对车体和部件也造成一定程度不同的使用寿命和损伤；2、因颠簸易使紧固松动和部件损伤，给维护管理和材料消耗方面有一种潜在的量增等。现在高铁虽在钢轨材料上和紧固上做了部分改进并实行一定长度的长距间无缝焊接，但短途钢轨和站端及普通铁路，还有其他所有运输轨道仍是传统接法。3、轨头磨损情况无法直接观测，需借助精密仪器，繁琐复杂。消除和减少上述弊端，是急需解决的问题，也是时代进步科技发展的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种消声减震钢轨，以解决现有技术中存在的车辆行驶至轨道接头处时噪音大、容易颠簸的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种消声减震钢轨，包括轨头、轨腰和轨底，所述轨头、所述轨腰和所述轨底一体成型，所述轨头的两端有首尾互补的嵌合断面，所述嵌合断面是S形切面，两根轨道对接时，一根钢轨所述轨头的首端与另一根轨道的所述轨头的尾端之间留有第一伸缩缝；所述轨腰的两端分别设有凸部和凹部，一根钢轨的所述凸部和相邻钢轨的所述凹部相互承接，且两者之间留有第二伸缩缝；所述轨腰上还设置有阻尼层。

优选的，所述S形切面包括波峰面和波谷面，所述波峰面和所述波谷面相切，且其切点位于所述轨头的上表面中心线上。

优选的，所述阻尼层为固体弹性材料层。

优选的，所述固体弹性材料层的外表面还设置有金属包覆层。

优选的，所述固体弹性材料层覆盖于所述轨头的下表面、所述轨腰的表面和所述轨底的上表面。

优选的，所述凸部沿钢轨的延伸方向设置，且其设置于所述轨腰的第一端面中部，且所述凹部相应的设置于所述轨腰的第二端面中部。

优选的，所述轨腰的一个端面上设置有多个所述凸部，所述轨腰的另一端面上设有与其相同数量的所述凹部，所述凸部与所述凹部承接。

优选的，所述轨头沿竖直方向分为上部分和下部分，所述轨头的上部分两侧边缘分别通过过渡阶梯连接其下部分两侧边，所述过渡阶梯为波纹形阶梯。

优选的，所述过渡阶梯包括有2-10个台阶。

优选的，所述过渡阶梯与水平面的夹角为45°-80°。

本实用新型提供的消声减震钢轨，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、通过S形嵌合断面实现两钢轨的端头过渡搭接，车轮在驶过接头处时始终保证部分车轮面存在承托，没有间断点，从钢轨件平稳过渡；其二，轨腰上还设置有阻尼层，列车在运行时的震动能被阻尼层大量吸收；上述结构减小了噪音；一根钢轨的凸部和相邻钢轨的凹部相互承接，当车轮驶过钢轨上时，另一根与其承接的相邻钢轨在其下部起到承托的作用，减轻上节与下节钢轨的落差，能够有效减少颠簸；上述设置改变原来轮过噪音和颠簸现象，对提高车速有一定的帮助，可提高车辆行驶稳定性，从而提高因车速和颠簸影响的安全指数。

2、在轨头和轨腰处留有伸缩缝，不影响钢轨因热胀冷缩原接头效果。

3、轨头的上部分两侧边缘分别通过过渡阶梯连接其下部分两侧边，可根据波纹形阶梯的磨损情况直接检测钢轨的磨损情况，便于直接实时观测，无需复杂的精密仪器，在大多数情况下进行监测更为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的轨头、轨腰和轨底的结构示意图；

图2是本实用新型的消声减震钢轨的结构示意图；

图3是消声减震钢轨的结构侧视图；

图4是两相接钢轨中轨头的上表面示意图；

图5是现有钢轨中，车轮运行到第一段钢轨的受力示意图；

图6是现有钢轨中，车轮运行到第一段钢轨的受力示意图；

图7是消声减震钢轨的车轮运行到第一段钢轨的受力示意图；

图8是消声减震钢轨的车轮运行到第二段钢轨的受力示意图。

图中1、轨头；2、轨腰；3、轨底；4、S形切面；5、凸部；6、凹部；7、固体弹性材料层；8、金属包覆层；9、第一伸缩缝；10、第二伸缩缝；11、过渡阶梯；12、第一段钢轨；13、第二段钢轨。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种消声减震钢轨，参照图1、图2和图3，图1是本实用新型的轨头、轨腰和轨底的结构示意图，图2是本实用新型的消声减震钢轨的结构示意图，图3是消声减震钢轨的结构侧视图；

包括轨头1、轨腰2和轨底3，轨头1、轨腰2和轨底3一体成型，轨头1的两端有首尾互补的嵌合断面，嵌合断面是S形切面4，两根轨道对接时，一根钢轨轨头1的首端与另一根轨道的轨头1的尾端之间留有第一伸缩缝9；轨腰2的两端分别设有凸部5和凹部6，一根钢轨的凸部5和相邻钢轨的凹部6相互承接，且两者之间留有第二伸缩缝10；轨腰2上还设置有阻尼层。

上述阻尼层可通过自粘、浇注等方式设置于轨腰2上。轨头1的嵌合断面垂直于轨底3，如以50型重轨为例，凸侧弧顶距S腰横线高度16毫米为宜，因这个凸长能满足过渡需要。在轨腰2上设置上述凸部5或凹部6，如图1和图2所示，优选的，凸部5为矩形体，凹部6相应的矩形凹槽，能够保证较好的承托力，轨腰2上凸部5的凹部6的承接式结构并不影响轨头1的嵌合断面垂直于轨底3。其中，上述凹部和凸部的长度或深度不做具体限定，本领域技术人员可根据实际情况确定。

本实用新型提供的一种消声减震钢轨，其有益效果是：通过S形嵌合断面实现两钢轨的端头过渡搭接，车轮在驶过接头处时始终保证部分车轮面存在承托，没有间断点，从钢轨件平稳过渡；其二，轨腰2上还设置有阻尼层，列车在运行时的震动能被阻尼层大量吸收；上述结构减小了噪音；一根钢轨的凸部5和相邻钢轨的凹部6相互承接，当车轮驶过钢轨上时，另一根与其承接的相邻钢轨在其下部起到承托的作用，减轻上节与下节钢轨的落差，能够有效减少颠簸；上述设置改变原来轮过噪音和颠簸现象，对提高车速有一定的帮助，可提高车辆行驶稳定性，从而提高因车速和颠簸影响的安全指数。上述消声减震钢轨适用于钢轨运输轨道的连接使用。

在轨头1和轨腰2处留有伸缩缝，不影响钢轨因热胀冷缩原接头效果。

具体的，S形切面4包括波峰面和波谷面，波峰面和波谷面相切，且其切点位于轨头1的上表面中心线上。上述设置可保证车轮两侧的受力均匀，防止颠簸。

优选的，波峰面与波谷面所形成的两个圆弧相同，且两个圆弧对应的圆心角的度数均为arctan32/75。

如图4所示，图4是两相接钢轨中轨头的上表面示意图；沿垂直于钢轨的延伸方向取两点，车轮行驶过两端钢轨的接头处时，车轮处于点A和点B所在的直线上时，车轮能够受到钢轨点B的向上的支撑力，当车轮行驶至点C和点D所在的直线上时，车轮能受到钢轨点D处的向上支撑力；同理如点E和点F、点G和点H。因此，车轮在驶过接头处时始终保证部分车轮面存在承托，没有间断点，从钢轨件平稳过渡，能够减小噪音和颠簸情况。

作为可选的实施方式，阻尼层为固体弹性材料层7。上述固体弹性材料可以为热塑性弹性体如苯乙烯类热塑性弹性体。

为了保护阻尼层，防止其损坏或脱落，作为可选的实施方式，固体弹性材料层7的外表面还设置有金属包覆层8。如图3所示，金属包覆层8可通过螺栓和螺母配合固定于轨腰2上，进行加固。

作为可选的实施方式，参照图3，固体弹性材料层7覆盖于轨头1的下表面、轨腰2的表面和轨底3的上表面。

作为可选的实施方式，参照图1和图2，凸部5沿钢轨的延伸方向设置，且其设置于轨腰2的第一端面中部，且凹部6相应的设置于轨腰2的第二端面中部。

承接式的凸部5和凹部6设置于轨腰2的端面中部，可保证轨腰2连接时良好的稳定性，凸部5和凹部6之间承接时，其具体作用如下：参照图5、图6、图7和图8，图5是现有钢轨中，车轮运行到第一段钢轨12的受力示意图，图6是现有钢轨中，车轮运行到第一段钢轨12的受力示意图，图7是消声减震钢轨的车轮运行到第一段钢轨12的受力示意图，图8是消声减震钢轨的车轮运行到第二段钢轨13的受力示意图，其中，图7和图8中的虚线箭头方向为列车的行驶方向。

现有的钢轨通常是齐头平行对接，中间留有伸缩缝为热胀冷缩提供空间；如图5，当车轮行驶至第一段钢轨12时，第一段钢轨受到车身的重力会发生轻微的向下运动，造成与相邻的第二段钢轨13的高度差，车身产生晃动、发出咣当声；当车轮行驶至第二段钢轨13时，第二段钢轨13受到车身的重力，第二端钢轨轻微向下运动，且在离开第一段钢轨12的瞬间，第一钢轨上不再受到车身的重力，在回复原始位置的过程中，又会发生第二次的晃动和咣当声。

而在本实用新型具体实施例中提供的消声减震钢轨，如图7所示，当车轮行驶至第一段钢轨12时，第一段钢轨12受到车身的重力，由于第二段钢轨13中的凸部5延伸至第一段钢轨12的凹部6中，会给第一端钢轨一个向上的支撑力，因此减小了第一段钢轨12由于受到车身重力造成的下降距离，缓解了车身的震荡情况；当车身行驶至第二段钢轨13时，如图8所示，情况同上。

作为可选的实施方式，轨腰2的一个端面上设置有多个凸部5，轨腰2的另一端面上设有与其相同数量的凹部6，凸部5与凹部6承接。

作为可选的实施方式，参照图1、图2和图3，轨头1沿竖直方向分为上部分和下部分，轨头1的上部分两侧边缘分别通过过渡阶梯11连接其下部分两侧边，过渡阶梯11为波纹形阶梯。

轨头1的上部分两侧边缘分别通过过渡阶梯11连接其下部分两侧边，可根据波纹形阶梯的磨损情况直接检测钢轨的磨损情况，便于直接实时观测，无需复杂的精密仪器，在大多数情况下进行监测更为方便。

作为可选的实施方式，过渡阶梯11包括有2-10个台阶。

优选的，过渡阶梯11与水平面的夹角为45°-80°，上述角度较为适宜，在不影响车身行驶的情况下，可直接根据过渡台阶的情况判断轨头1的磨损情况，便于及时更换、维护。

本实用新型具体实施例部分提供的一种消声减震钢轨，加工简单方便易行，一般车间或普通设备基本都能加工制作，适合站端岔头等特殊部位随时加工使用；在原基础上提高鱼尾板与钢轨的接触的公差精度和紧固度；任何车辆驶过减轻了因负重造成上节与下节钢轨出现落差动态；改变原来轮过噪音和颠簸现象。对提高车速有一定的空间；降低颠簸可减少震动而影响的车辆使用寿命和部件使用寿命，降低颠簸可降低因震动而造成的磨损、松动、维检更换等人力财力消耗。且改变此接法不影响钢轨因热胀冷缩原接头效果。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种消声减震钢轨，包括轨头、轨腰和轨底，所述轨头、所述轨腰和所述轨底一体成型，其特征在于，所述轨头的两端有首尾互补的嵌合断面，所述嵌合断面是S形切面，两根轨道对接时，一根钢轨所述轨头的首端与另一根轨道的所述轨头的尾端之间留有第一伸缩缝；所述轨腰的两端分别设有凸部和凹部，一根钢轨的所述凸部和相邻钢轨的所述凹部相互承接，且两者之间留有第二伸缩缝；所述轨腰上设置有阻尼层。

2.根据权利要求1所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述S形切面包括波峰面和波谷面，所述波峰面和所述波谷面相切，且其切点位于所述轨头的上表面中心线上。

3.根据权利要求1所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述阻尼层为固体弹性材料层。

4.根据权利要求3所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述固体弹性材料层的外表面还设置有金属包覆层。

5.根据权利要求3所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述固体弹性材料层覆盖于所述轨头的下表面、所述轨腰的表面和所述轨底的上表面。

6.根据权利要求1所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述凸部沿钢轨的延伸方向设置，且其设置于所述轨腰的第一端面中部，且所述凹部相应的设置于所述轨腰的第二端面中部。

7.根据权利要求1所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述轨腰的一个端面上设置有多个所述凸部，所述轨腰的另一端面上设有与其相同数量的所述凹部，所述凸部与所述凹部承接。

8.根据权利要求1所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述轨头沿竖直方向分为上部分和下部分，所述轨头的上部分两侧边缘分别通过过渡阶梯连接其下部分两侧边，所述过渡阶梯为波纹形阶梯。

9.根据权利要求8所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述过渡阶梯包括有2-10个台阶。

10.根据权利要求9所述的消声减震钢轨，其特征在于，所述过渡阶梯与水平面的夹角为45°-80°。