鐵路軌道彈條扣件螺旋道釘緊固的防松機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鐵路軌道彈條扣件的緊固機構，屬于鐵路軌道扣件系統技術領域。
技術背景
[0002]彈條扣件的功能是將鋼軌與下部結構(軌枕、墊板)聯結固定，從而使軌道形成穩定可靠的整體結構。然而彈條扣件功能的發揮需要通過緊固機構才能實現，為此緊固機構的防松就顯得十分重要，緊固機構一旦松動就會直接影響到軌道結構的整體性和穩定性。
[0003]目前各國鐵路軌道彈條扣件有螺紋緊固的機構可分為螺栓緊固和螺旋道釘緊固兩大類。
[0004]國內螺栓類緊固機構主要有如下四種結構型式:
[0005]型式1:螺栓、平墊圈及普通螺母組合的緊固機構。
[0006]該型緊固機構的防松效果差，在列車運行強烈震動下，螺母會松動，為此需要人工定期復緊；
[0007]型式2:螺栓、限位板及特種防松螺母(雙螺母結構)組合的緊固機構。
[0008]該型緊固機構是先用限位板將彈條扣件按規定扭矩擰緊，使彈條位移達到設計彈程，同時為上部特種防松螺母大扭矩施擰提供一個剛性平臺，因特種防松螺母需大扭矩緊固才能發揮防松效果。采用該機構需要兩種不同規格的扳手，緊固工序復雜，螺母需用特種絲錐加工，成本偏高。緊固時限位板與彈條扣件之間產生強烈的擠壓和摩擦，會傷害彈條母材。
[0009]型式3:螺栓及固班螺母組合的緊固機構。
[0010]該型緊固是在螺母下部設有法蘭，在法蘭底面設有四個橢圓形凹槽，依靠凹槽強行卡入到彈條中肢頂面來阻止螺母松動。該機構的致命缺陷是，在緊固時凹槽會對彈條產生強烈的擠壓和摩擦，從而對彈條產生超壓并傷害彈條母材。
[0011]型式4:螺栓、波浪型孤面防轉墊圈及防松螺母組合的緊固機構。
[0012]波浪型防弧面松緊固機構，已獲國家知識產權局實用新型專利授權。實用新型專利由以下兩部份組成:
[0013]實用新型專利1、專利號:ZL2011 2 0327440.X授權日:2012.5.30
[0014]名稱:一種鐵路軌道彈條扣件緊固螺栓的新型防松機構
[0015]實用新型專利2、專利號:ZL2013 2 0128714.1 授權日:2013.10.23。
[0016]名稱:鐵路軌道彈條扣件緊固螺栓防松機構的無凸棱防轉墊圈。
[0017]實用新型專利2是針對上述實用新型專利I技術中帶雙凸棱的防轉墊圈而提出無凸棱防轉墊圈的改進方案。
[0018]該防松機構存在以下問題:
[0019]1.防轉墊圈底部參數僅按II型彈條扣件為對象而設定，品種單一。為此不完全適用于其它型號的彈條扣件，適用面偏窄。
[0020]2.防轉墊圈與防松螺母之間的波浪型弧面的矢度f值，主要由幾何關系及盡量增大防松效果的意愿設定。在實用新型專利I中f為0.5?1.0mm，后在實用新型專利2中f改為0.3?1.0_，但數值依舊偏大。在防松螺母抒入過程中，會對彈條扣件中肢形成超壓，使彈條扣件最大應力超過1600MPa限值，將導致彈條扣件產生塑性變形。彈條扣件產生塑性變形后，其扣壓力會下降，將達不到“鐵路軌道設計規范”所規定的不小于7.5KN的規定。
[0021]目前螺旋道釘類的緊固機構，仍采用傳統的平墊圈及普通螺旋道釘組合的結構形式，尚無專門的防松措施。為此在列車運行強烈震動下，螺旋道釘會松動，直接影響到軌道結構的整體性和穩定性。
【發明內容】
[0022]本實用新型的目的在于:針對上述螺旋道釘緊固機構存在的不防松問題，提供一種鐵路軌道彈條扣件螺旋道釘緊固的防松機構。
[0023]本實用新型采用的技術方案是這樣的:該機構由單凸棱墊圈和防松螺旋道釘組成。
[0024]單凸棱墊圈:直徑dl、厚度hi及中部圓孔直徑d2與同類型彈條扣件傳統的平墊圈保持一致；底部中線處設有一個貫通的凸棱，凸棱寬度Cl與墊圈中部圓孔的直徑d2相同，凸棱高度h2為3.5?4.5mm,凸棱兩側面與墊圈底面之間設有圓弧，圓弧最大半徑rl為6.5mm，與彈條扣件的直徑相適應。凸棱底部的前、后部位各設一個圓形凹槽，凹槽直徑d3為8?10_，圓形凹槽深度h3為2?4mm，兩圓形凹槽中心至墊圈中心之距c2為18?20mm，設置該凹槽在鍛壓時可使墊圈上頂部弧面波峰充實飽滿；單凸棱墊圈頂面按圓周8等分，設有波浪型弧面，弧面的波峰與波谷的矢度f為0.15?0.28mm，波峰與波谷的弧面為對稱布置。
[0025]防松螺旋道釘:螺桿直徑d4為22?27mm，螺桿長度c3為160?220mm ；螺紋有梯形、矩形及鋸齒形三種，螺距c4為6?1mm ;防松螺旋道釘頭為六角形，螺旋道釘頭底部設有法蘭，其直徑與單凸棱墊圈相一致，法蘭厚度h4為5?6_，法蘭底部設有與凸棱墊圈頂面完全一致的波浪型弧面，弧面的波峰與波谷的矢度f為0.15?0.28_，六角頭螺旋道釘頭的最高度h5為24?27mm。
[0026]說明1.關于單凸棱墊圈底部的形式尺寸的確定:
[0027]單凸棱墊圈的底面為平面，與常規平墊圈功能一致；凸棱寬度與墊圈中部圓孔直徑保持一致，即Cl = d2。只要滿足以上二項條件，本單凸棱墊圈即可適用于各種型號的彈條扣件。
[0028]說明2.關于波浪型弧面矢度f的取值范圍:
[0029]波浪型弧面矢度f的取值，除要滿足防松的基本條件外，還必須滿足彈條扣件的扣壓力和最大應力的必要條件。本實用新型中波浪型弧面的矢度f值是根據軌道結構動力學理論研宄、彈條扣件扣壓力及內應力分折、螺母擰入試驗、防松檢測、試制工藝等多項研宄而選定的，波浪型弧面矢度f的取值范圍選定為0.15?0.28_。
[0030]調整后的波浪型弧面矢度，在螺母擰入過程中可防止對彈條扣件中肢產生超壓，滿足彈條扣件最大應力不超過1600MPa的限值，防止彈條扣件因超壓而出現塑性變形。同時彈條扣件對鋼軌的扣壓力可達到“鐵路軌道設計規范”所規定的不小于7.5KN的要求。
[0031]本實用新型的實際效果是:
[0032]1.本實用新型可以保證彈條扣件的扣壓力及最大應力均滿足有關規定，確保防松機構使用的安全性與可靠性。
[0033]2.本實用新型可復蓋軌道結構各種類型的彈條扣件，這將有力推動軌道結構彈條扣件緊固機構的技術升級，進一步提高軌道結構的整體性和穩定性。特別是螺旋道釘緊固機構已被高速鐵路軌道大量采用，這對當前實施“一帶、一路”鐵路先行戰略具有重要意義。
[0034]3.免除了因緊固機構松動而需要投入大量維修成本，極大地減輕養路