一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器的制作方法

本發明涉及鐵路軌道技術領域，具體涉及一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器。

背景技術：

先鋒扣件(Vanguard)是英國潘得路（Pandrol）公司開發的一種新型減振降噪鋼軌懸浮式扣件系統，如圖12所示。該扣件系統通過采用彈性楔形支承在鋼軌軌頭下顎，從而使鋼軌軌底離開承軌座，而作為彈性支承的橡膠彈性塊則由固定在軌下基礎的側面板支承定位。先鋒扣件系統的每個扣件節點由一個鑄鐵基座、兩個鑄鐵側面板托架、兩個鑄鐵楔形塊固定件、兩個橡膠彈性塊彈性楔形鋼軌支撐、兩個鑄鐵側翼、一個軌下安全支承橡膠墊和兩個彈簧夾片組成。正常情況下，安全支承橡膠墊不與鋼軌接觸，這樣可以有效限制荷載引起的過量變形。

先鋒扣件結構簡單，易于安裝，養護維修方便，安全穩定可靠，專門用于對減振降噪要求較高的地段，如地鐵、市區的鐵路橋梁線路等等。先鋒扣件系統既可用于有碴軌道，也可用于無碴軌道，在世界各國鐵路軌道上應用廣泛。

在對振動和噪音敏感的區域，為降低由地層所產生的振動，現今世界上在軌道設計中通用的方法是如下兩種方案之一：或是提高彈性支撐軌道結構的質量，或是降低支撐的剛度。軌道的剛度愈小，周圍環境的諧振頻率亦愈低，減振的效果也就越好。

在潘得路公司研制的先鋒扣件系統問世以前，其他的軌道減振降噪系統，在提供較大的豎向位移的同時，也產生了難以接受的軌頭橫向移動。先鋒扣件系統可允許軌道在豎向產生大的位移，雖然該系統在橫向也是一種彈性結構，但鋼軌的軌頭在輪載作用載荷下的橫向移動卻能降低到很小的程度，因為同傳統的扣件系統相比，先鋒系統輪軌之間的相互作用更靠近輪軌接觸線。

雖然如此，由于運營載荷的高動態力、高應力，且鋼軌處于懸浮狀態，軌腳缺乏約束，鋼軌橫向竄動，軌腳扭擺，先鋒扣件仍會導致列車運行過程中鋼軌扭轉及軌底坡的不準確性，經過列車的長久運行，鋼軌的扭轉使軌頭在橫向與車輪在軸向產生相對滑動,在特定的頻率引起鋼軌波浪磨耗，而鋼軌波浪磨耗導致產生一種特別的噪聲-波磨噪聲，它比正常的滾動噪聲大3~15dB，嚴重地影響著人們的乘車舒適度，危害乘員健康，惡化線路沿線環境，對列車長久運行造成極大的威脅。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器，扣件系統包括擋肩、鋼軌以及扣壓在鋼軌的軌頭下顎部位的彈性塊，彈性塊由固定在鋼軌下方的基板上的側面板支承定位，鋼軌抗扭限位器包括夾設在鋼軌的軌腳與側面板之間的用于限制鋼軌橫向移動和扭擺的軌腳限位塊。

本發明中，所述的軌腳限位塊由限位塊和限位凸臺組成，限位凸臺設在限位塊上，且限位凸臺卡設在側面板上設置的兩個支腿之間及基板之上。

進一步地，軌腳中的軌腳外側面以及限位塊中與軌腳外側面鄰近設置的限位塊滑動面相平行，且限位塊滑動面與軌腳外側面之間的間隙不大于2mm。

進一步地，所述的限位塊被夾持在軌腳中的軌腳外側面與支腿中的支腿內側面之間，使支腿內側面作為軌腳限位塊的定位面。

本發明中，所述的限位塊包括相連接的上蓋板和限位板，使軌腳限位塊呈“Z”字形結構，上蓋板設在軌腳上方，限位凸臺固定在限位板外側面上，限位凸臺中的上約束面由擋肩或基板或側面板限位，其中，限位板外側面的傾斜度與支腿內側面的傾斜度相同。

進一步地，上蓋板中的上蓋板內側面與軌腳中的軌腳上斜面的傾斜度一致。

本發明中，所述的限位塊包括限位板，使軌腳限位塊呈“L”字形結構，限位凸臺固定在限位板中的限位板外側面上，限位凸臺中的上約束面由擋肩或基板或側面板限位，其中，限位板外側面的傾斜度與支腿內側面的傾斜度相同。

本發明中，所述的限位塊和限位凸臺為一體式結構或分體式結構。

本發明中，所述的基板上設有位于兩個支腿之間的“凸”字形立體槽，限位凸臺的總長度不大于“凸”字形立體槽的槽底總長度，使限位凸臺的兩端面被縱向限制在“凸”字形立體槽槽底中的兩個豎直側面之間；限位凸臺的總寬度不超過“凸”字形立體槽的中間部位設置的與兩個豎直側面連接的豎直彎折面，使限位凸臺的外側面被橫向限制在豎直彎折面之內。

本發明中，所述的限位凸臺至少為一個。

本發明中，側面板的兩個支腿正對鋼軌的內側面為斜平面定位，基板上“凸”字形立體槽的槽底的兩個豎直側面、豎直彎折面限位，避免鋼軌抗扭限位器在使用過程中的移位。

相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：本發明通過在現有扣件系統中增加一個零件，即鋼軌抗扭限位器，鋼軌抗限位器安裝在鋼軌的軌腳處，用于約束鋼軌的軌腳；在工作時，車輪的橫向力通過鋼軌傳遞到鋼軌抗扭限位器，鋼軌抗扭限位器將之通過側面板以及現有扣件系統中設置的楔塊、側翼、基板和錨固螺栓傳遞到軌枕，從而減少甚至消除鋼軌橫向竄動和扭轉擺動，以減少甚至消除鋼軌波磨的產生，減少噪音及環境聲污染，提高乘車舒適度，消除列車運行隱患；其有效地限制了鋼軌軌腳的橫向移動及扭轉擺動，降低了波磨和尖嘯；同時保留了扣件系統結構簡單、安裝調節方便的特點，非常適合無碴及有碴道床線路使用。

附圖說明

圖1為本發明與扣件系統的裝配示意圖；

圖2為本發明實施例1中軌腳限位塊的立體示意圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為圖3中沿A-A面的剖視圖；

圖5為本發明實施例2中軌腳限位塊的立體示意圖；

圖6為圖5的俯視圖；

圖7為新型實施例3中“L”字形軌腳限位塊剖視圖；

圖8為圖1中鋼軌的立體示意圖；

圖9為圖1中側面板的立體示意圖；

圖10為圖9的右視圖；

圖11為圖1中基板的立體示意圖；

圖12為背景技術中現有先鋒扣件的裝配示意圖。

附圖標記：1、彈性塊，2、鋼軌，20、軌頭，21、軌腳，210、軌腳外側面，211、軌腳上斜面，3、基板，4、側面板，40、支腿，400、支腿內側面，5、軌腳限位塊，6、限位塊，60、上蓋板，600、上蓋板內側面，61、限位板，610、限位板外側面，62、限位塊滑動面，7、限位凸臺，70、上約束面，8、“凸”字形立體槽，80、豎直側面，81、豎直彎折面，9、耦合墊板，10、墊圈，11、尼龍套，12、錨固螺栓，13、楔塊，14、擋肩。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但本發明所要求保護的范圍并不局限于具體實施方式中所描述的范圍。

如圖1所示的扣件系統，包括鋼軌2以及扣壓在鋼軌2的軌頭20下顎部位的彈性塊1，彈性塊1由固定在鋼軌2下方的基板3上的側面板4支承定位，如圖9所示，側面板4上設有兩個支腿40。如圖1和圖12所示，扣件系統還包括耦合墊板9、墊圈10、尼龍套11、錨固螺栓12、楔塊13和擋肩14。

本發明的一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器，鋼軌抗扭限位器包括夾設在鋼軌2的軌腳21與側面板4之間的用于限制鋼軌2橫向移動和扭擺的軌腳限位塊5。其中，軌腳限位塊5由限位塊6和限位凸臺7組成，限位凸臺7設在限位塊6上，且限位凸臺7卡設在側面板4上設置的兩個支腿40之間以及基板3之上，其中的限位塊6和限位凸臺7為整體成型的一體式結構，或者，限位塊6和限位凸臺7為通過焊接等不可拆卸方式固定、螺栓、螺釘等可拆卸方式連接的分體式結構。

本發明中，限位凸臺7至少為一個，即限位凸臺7可以為一個、兩個、三個……n個，n≥1。

本發明中，軌腳21中的軌腳外側面210以及限位塊6中與軌腳外側面210鄰近設置的限位塊滑動面62相平行，且限位塊滑動面62與軌腳外側面210之間的間隙不大于2mm，因為在車輛載荷下，鋼軌2向下變形相對限位塊6存在上下滑動；限位塊6被夾持在軌腳21中的軌腳外側面210與支腿40中的支腿內側面400之間，使支腿內側面400作為軌腳限位塊5的定位面。

本發明中，限位塊6包括相連接的上蓋板60和限位板61，上蓋板60和限位板61為整體成型的一體式結構，或者，上蓋板60和限位板61為通過焊接等不可拆卸方式固定、螺栓、螺釘等可拆卸方式連接的分體式結構，或者，不含上蓋板60的獨立的限位板61。

其中，圖2和圖5分別為實施例1、實施例2中軌腳限位塊的示意圖，結合圖1、圖8、圖9、圖10，上蓋板60壓設在軌腳21上，限位板61被夾持在軌腳21中的軌腳外側面210與支腿40中的支腿內側面400之間，使支腿內側面400作為軌腳限位塊5的定位面，且限位板61中的限位板外側面610的傾斜度與支腿內側面400的傾斜度相同，限位板60中的上蓋板內側面600與軌腳21中的軌腳上斜面211的傾斜度可一致或不一致。其中，限位凸臺7固定在限位板外側面610上，使金屬或非金屬材質的軌腳限位塊5呈“Z”字形結構。

圖7是不含上蓋板60的實施例3中軌腳限位塊的示意圖，結合圖1、圖8、圖9、圖10，限位板61被夾持在軌腳21中的軌腳外側面210與支腿40中的支腿內側面400之間，使支腿內側面400作為軌腳限位塊5的定位面，且限位板61中的限位板外側面610的傾斜度與支腿內側面400的傾斜度相同。其中，限位凸臺7固定在限位板外側面610上，使金屬或非金屬材質的軌腳限位塊5呈“L”字形結構。

結合圖11，基板3上設有位于兩個支腿40之間的“凸”字形立體槽8，兩個“凸”字形立體槽8在基板3上的垂直投影均呈“凸”字形結構，“凸”字形結構的底部長度大于頂部長度，且兩個“凸”字形結構的底部相鄰近設置，頂部相背離設置；本發明的限位凸臺被限制在“凸”字形結構的底部。其中，限位凸臺7的總長度不大于“凸”字形立體槽8的槽底總長度，使限位凸臺7的兩端面被縱向限制在“凸”字形立體槽8槽底中的兩個豎直側面80之間；限位凸臺7的總寬度不超過“凸”字形立體槽8的中間部位設置的與兩個豎直側面80連接的豎直彎折面81，使限位凸臺7的外側面被橫向限制在豎直彎折面81之內。

在以上技術方案的技術上，本發明列舉了軌腳限位塊的三個實施例，但本發明所要求保護的范圍并不局限于具體實施例中所描述的范圍。

實施例1：一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器，鋼軌抗扭限位器包括夾設在鋼軌2的軌腳21與側面板4之間的用于限制鋼軌2橫向移動和扭擺的軌腳限位塊5，軌腳限位塊的結構如圖2、圖3和圖4所示，軌腳限位塊5由限位塊6和兩個限位凸臺7組成，限位塊6包括相連接的上蓋板60和限位板61，使軌腳限位塊5呈“Z”字形結構，上蓋板60設在軌腳21上方，限位凸臺7固定在限位板外側面610上，限位凸臺7中的上約束面70由擋肩14或基板3或側面板4限位，其中，限位板外側面610的傾斜度與支腿內側面400的傾斜度相同，上蓋板60中的上蓋板內側面600與軌腳21中的軌腳上斜面211的傾斜度可一致或不一致。該實施例中，軌腳21中的軌腳外側面210以及限位塊6中與軌腳外側面210鄰近設置的限位塊滑動面62相平行，且限位塊滑動面62與軌腳外側面210之間的間隙不大于2mm，限位塊滑動面62即為限位板61中與限位板外側面610相對設置的側面。

其中，結合圖11，兩個限位凸臺7兩端面的總長度L₁不大于“凸”字形立體槽8的槽底總長度L；限位凸臺7的總寬度W₁不超過“凸”字形立體槽8的中間部位設置的與兩個豎直側面80連接的豎直彎折面81，即W₁不大于“凸”字形立體槽8的豎直側面80的寬度W。

實施例2：一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器，鋼軌抗扭限位器包括夾設在鋼軌2的軌腳21與側面板4之間的用于限制鋼軌2橫向移動和扭擺的軌腳限位塊5，軌腳限位塊的結構如圖5和圖6所示，軌腳限位塊5由限位塊6和兩個限位凸臺7組成，限位塊6包括相連接的上蓋板60和限位板61，其結構如實施例1中的圖4所示，使軌腳限位塊5呈“Z”字形結構，上蓋板60設在軌腳21上方，限位凸臺7固定在限位板外側面610上，限位凸臺7中的上約束面70由擋肩14或基板3或側面板4限位，其中，限位板外側面610的傾斜度與支腿內側面400的傾斜度相同，上蓋板60中的上蓋板內側面600與軌腳21中的軌腳上斜面211的傾斜度可一致或不一致。該實施例中，軌腳21中的軌腳外側面210以及限位塊6中與軌腳外側面210鄰近設置的限位塊滑動面62相平行，且限位塊滑動面62與軌腳外側面210之間的間隙不大于2mm，限位塊滑動面62即為限位板61中與限位板外側面610相對設置的側面。

其中，結合圖11，兩個限位凸臺7兩端面的總長度L₂不大于“凸”字形立體槽8的槽底總長度L；限位凸臺7的總寬度W₂不超過“凸”字形立體槽8的中間部位設置的與兩個豎直側面80連接的豎直彎折面81，即W₂不大于“凸”字形立體槽8的豎直側面80的寬度W。

實施例3：一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器，鋼軌抗扭限位器包括夾設在鋼軌2的軌腳21與側面板4之間的用于限制鋼軌2橫向移動和扭擺的軌腳限位塊5，軌腳限位塊的結構如圖7所示，軌腳限位塊5由限位塊6和限位凸臺7組成，限位塊6包括限位板61，使軌腳限位塊5呈“L”字形結構，限位凸臺7固定在限位板61中的限位板外側面610上，限位凸臺7中的上約束面70由擋肩14或基板3或側面板4限位，其中，限位板外側面610的傾斜度與支腿內側面400的傾斜度相同。該實施例中，軌腳21中的軌腳外側面210以及限位塊6中與軌腳外側面210鄰近設置的限位塊滑動面62相平行，且限位塊滑動面62與軌腳外側面210之間的間隙不大于2mm，限位塊滑動面62即為限位板61中與限位板外側面610相對設置的側面。

該實施例中，對于限位凸臺7兩端面的總長度、限位凸臺7的總寬度的限定同實施例2。

在實施例1和實施例2中，上蓋板能夠增加軌腳限位塊5的強度，并達到防塵的作用。

本發明公開的是一種用于扣件系統的鋼軌抗扭限位器，任何利用了本發明的鋼軌抗扭限位器的鋼軌扣件系統，均應涵蓋在本發明的保護范圍之內。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。

以上所述的僅是本發明的優選實施方式。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。