CN111827018A - 一种城市轨道交通用减振扣件 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轨道交通技术领域，特指一种城市轨道交通用减振扣件，包括用于扣压钢轨的两个弹条、设置在钢轨两侧的锚固螺栓、以及依次设置在钢轨和轨枕之间的铁垫板、弹性垫板和基板，锚固螺栓依次穿过铁垫板、弹性垫板和基板与设置在轨枕内的套管连接，所述基板上方的锚固螺栓上套装有嵌套，所述嵌套的下表面与基板的上表面相抵触、上表面高出铁垫板的上表面，所述嵌套上压设有套装在锚固螺栓上的盖板，所述盖板上设有一个以上压设在铁垫板上表面的非金属弹性垫圈。本发明能有效减少钢轨振动，减少噪声，保证列车通过时的轨道平顺性，避免晃车现象的发生。
Description
技术领域：
本发明属于轨道交通技术领域，特指一种城市轨道交通用减振扣件。
背景技术：
在促进城市化发展的过程中，为解决日益严重的城市公共交通问题，我国开始大力发展以地铁为主要结构型式的城市轨道交通。扣件系统是整个轨道系统的重要组成部分，且城市轨道交通的线路规划和设计是依据对客流量的预测结果进行的，必然会通过人口居住密集的区域和一些重要的单位，有时甚至会出现横穿建筑结构、古建筑物地基等情况，然而线路振动和噪声问题越发突出，既会降低乘坐舒适度，又会降低车辆各种零部件的使用寿命，同时也会影响铁路沿线居民的工作、生活质量及各种设备、建筑的寿命。
通常扣件系统会在钢轨和轨枕之间设置弹性垫板，通过弹性垫板的弹力减振降噪，但当弹性垫板失去弹力时，列车易出现晃车现象，钢轨振动大，噪声严重。
发明内容：
本发明的目的是提供一种城市轨道交通用减振扣件，其能有效减少钢轨振动，减少噪声，保证列车通过时的轨道平顺性，避免晃车现象的发生。
本发明是这样实现的：
一种城市轨道交通用减振扣件，包括用于扣压钢轨的两个弹条、设置在钢轨两侧的锚固螺栓、以及依次设置在钢轨和轨枕之间的铁垫板、弹性垫板和基板，锚固螺栓依次穿过铁垫板、弹性垫板和基板与设置在轨枕内的套管连接，所述基板上方的锚固螺栓上套装有嵌套，所述嵌套的下表面与基板的上表面相抵触、上表面高出铁垫板的上表面，所述嵌套上压设有套装在锚固螺栓上的盖板，所述盖板上设有一个以上压设在铁垫板上表面的非金属弹性垫圈。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述铁垫板上设有两个用于对钢轨进行横向限位的凸台，所述嵌套内设有用于调整轨距的缓冲调距块。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述缓冲调距块套装在锚固螺栓上，所述缓冲调距块和嵌套的配合面为椭圆柱面。缓冲调距块和嵌套的配合面还可以是抛物柱面、三棱柱的侧面、五棱柱的侧面。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述铁垫板和嵌套的配合面为直圆柱面，所述铁垫板上设有限位凹槽，所述嵌套上设有与限位凹槽相适配的限位凸起。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述缓冲调距块的上表面与盖板的下表面相抵触、下表面与基板的上表面相抵触。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述凸台上安装有T型螺栓，所述T型螺栓穿过弹条、平垫圈与螺母螺连。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述钢轨与铁垫板之间安装有轨下垫板，所述轨下垫板设置在两凸台之间，所述轨下垫板的材料为绝缘材料。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述嵌套包括套装在锚固螺栓上的金属部件和套装在金属部件上端的非金属部件，所述非金属部件的下表面低于铁垫板的下表面。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述盖板下端设有一个以上凹槽，所述非金属弹性垫圈卡设在凹槽内。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述凹槽设置有两个，且纵向对称设置在锚固螺栓两侧。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述盖板上方设有套装在锚固螺栓上的弹簧垫圈。
在上述的一种城市轨道交通用减振扣件中，所述弹性垫板的材料为低刚度非金属弹性材料，所述金属部件的材料为高强度金属材料，所述基板、套管、缓冲调距块和非金属部件的材料均为绝缘材料。
本发明相比现有技术突出的优点是：
1、本发明当弹性垫板失去弹性时，非金属弹性垫圈的弹性补偿铁垫板和弹性垫板之间的间隙，防止铁垫板和弹性垫板之间出现空吊现象，可保证列车通过时的轨道平顺性，避免晃车现象的发生，有效减少钢轨振动，减少噪声；
2、本发明的金属部件与基板之间产生较大的摩擦力来减少锚固螺栓由于钢轨横纵向载荷所产生的剪切力，在一定程度上保护了锚固螺栓，提高锚固螺栓的使用寿命，减少维修养护成本；
3、本发明通过缓冲调距块实现轨距调整，调整范围大，轨距保持能力强，提高扣件系统的稳定性；
4、本发明扣件可以通过锚固螺栓和套管的螺连装配成整体扣件，可在轨道建设施工前进行预先装配，将扣件整体通过套管安装在轨枕上。预先装配的方式，扣件内部紧密装配，有效防止在制作轨枕或进行现场浇筑时混凝土等杂物进入扣件系统内部，大大提高施工过程的效率和精度；
5、本发明的弹性垫板、基板、套管、非金属部件、缓冲调距块和轨下垫板均为绝缘材料，本发明金属零件少，可提高扣件的防腐性能、绝缘性能、稳定性能和安装效率，有效减少运营过程中因绝缘和锈蚀问题带来的养护维修工作。
附图说明：
图1是本发明的半剖视图；
图2是本发明的立体图；
图3是本发明的俯视图；
图4本发明的铁垫板、弹性垫板、基板、嵌套、缓冲调距块、轨下垫板装配立体图；
图5是本发明的铁垫板的立体图；
图6是本发明的盖板和非金属弹性垫圈的立体图；
图7是本发明的盖板和非金属弹性垫圈的剖视图；
图8是本发明的嵌套的立体图；
图9是本发明的嵌套的俯视图；
图10是本发明的缓冲调距块的立体图。
附图标记：1、钢轨；2、轨枕；3、铁垫板；3a、凸台；3b、限位凹槽；4、弹性垫板；5、基板；6、弹条；7、锚固螺栓；8、套管；9、嵌套；9a、限位凸起；9b、金属部件；9c、非金属部件；10、盖板；10a、凹槽；11、非金属弹性垫圈；12、缓冲调距块；13、弹簧垫圈；14、T型螺栓；15、平垫圈；16、螺母；17、轨下垫板。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—10：
一种城市轨道交通用减振扣件，包括用于扣压钢轨1的两个弹条6、设置在钢轨1两侧的锚固螺栓7、以及依次设置在钢轨1和轨枕2之间的铁垫板3、弹性垫板4和基板5，锚固螺栓7依次穿过铁垫板3、弹性垫板4和基板5与设置在轨枕2内的套管8连接，所述基板5上方的锚固螺栓7上套装有嵌套9，所述嵌套9的下表面与基板5的上表面相抵触、上表面高出铁垫板3的上表面，所述嵌套9上压设有套装在锚固螺栓7上的盖板10，所述盖板10上设有一个以上压设在铁垫板3上表面的非金属弹性垫圈11。
本发明以钢轨1的长度方向为纵向，以钢轨1的宽度方向为横向。
如图1、2所示，铁垫板3、弹性垫板4和基板5通过锚固螺栓7固定在轨枕2上，同时锚固螺栓7将盖板10、嵌套9固定在基板5上，本发明扣件可以通过锚固螺栓7和套管8的螺连装配成整体扣件，可在轨道建设施工前进行预先装配，施工时将套管8安装在轨枕2上即可完成本发明安装在轨枕2上，再通过弹条6扣压钢轨1，即可完成钢轨1的安装。本发明预先装配的方式，扣件内部紧密装配，有效防止在制作轨枕2或进行现场浇筑时混凝土等杂物进入扣件系统内部，大大提高施工过程的效率和精度。本发明也可以通过传统的方式进行装配，先将套管8预埋在轨枕2内，再依次安装基板5、弹性垫板4、铁垫板3、嵌套9、盖板10，最后通过锚固螺钉7和套管8的螺连固定。
如图2所示，本发明当弹性垫板4失去弹性时，非金属弹性垫圈11的弹性补偿铁垫板3和弹性垫板4之间的间隙，防止铁垫板3和弹性垫板4之间出现空吊现象，可保证列车通过时的轨道平顺性，避免晃车现象的发生，有效减少钢轨振动，减少噪声。
如图1、4、5所示，更进一步的，所述铁垫板3上设有两个用于对钢轨1进行横向限位的凸台3a，所述嵌套9内设有用于调整轨距的缓冲调距块12。钢轨1设置在两凸台3a之间，锚固螺栓7的位置是固定的，通过调整缓冲调距块12调整铁垫板3相对锚固螺栓7的横向位置，从而调整两凸台3a的横向位置，进而调整钢轨1的横向位置，即达到调整轨距的目的。通过缓冲调距块12实现轨距调整，调整范围大，轨距保持能力强，提高扣件系统的稳定性。
缓冲调距块12的结构和安装方式可以是：缓冲调距块12为分别设置在锚固螺栓7左右两边的左缓冲调距块和右缓冲调距块，通过调整左缓冲调距块和右缓冲调距块的厚度调整铁垫板3相对锚固螺栓7的横向位置。
缓冲调距块12的结构和安装方式还可以是：如图1、4所示，所述缓冲调距块12套装在锚固螺栓7上，所述缓冲调距块12和嵌套9的配合面为椭圆柱面。通过调整缓冲调距块12在锚固螺栓7左右两边的厚度调整铁垫板3相对锚固螺栓7的横向位置。如图4、8、9、10所示，所述缓冲调距块12和嵌套9的配合面为椭圆柱面，防止缓冲调距块12在嵌套9内转动，影响调整轨距，避免列车行驶过程中嵌套9转动从而带动轨距的变动。缓冲调距块12和嵌套9的配合面还可以是抛物柱面、三棱柱的侧面、五棱柱的侧面。在本实施例中，所述缓冲调距块12套装在锚固螺栓7上，所述缓冲调距块12和嵌套9的配合面为椭圆柱面。
铁垫板3和嵌套9的安装结构：如图4、5、8、9所示，所述铁垫板3和嵌套9的配合面为直圆柱面，所述铁垫板3上设有限位凹槽3b，所述嵌套9上设有与限位凹槽3b相适配的限位凸起9a。限位凹槽3b与限位凸起9a相配合，避免列车行驶过程中嵌套9转动带动轨距变动，同时方便装配。
铁垫板3和嵌套9的安装结构还可以是：所述铁垫板3和嵌套9的配合面为椭圆柱面、抛物柱面、三棱柱的侧面、五棱柱的侧面，防止列车行驶过程中嵌套9转动。
为了防止调距块在竖直方向移动，同时起到支撑盖板10的作用，所述缓冲调距块12的上表面与盖板10的下表面相抵触、下表面与基板5的上表面相抵触。
更进一步的，所述钢轨1与铁垫板3之间安装有轨下垫板17，所述轨下垫板17设置在两凸台3a之间，所述轨下垫板的材料为绝缘材料。轨下垫板有效隔开钢轨1和铁垫板3，起到绝缘的作用。
如图1、3所示，弹条6扣压钢轨1的安装方式：所述凸台3a上安装有T型螺栓14，所述T型螺栓14穿过弹条6、平垫圈15与螺母16螺连。弹条6分别压紧在钢轨1和铁垫板3上，即将钢轨1扣压在铁垫板3上。
如图1、4、8、9所示，嵌套9的结构：所述嵌套9包括套装在锚固螺栓7上的金属部件9b和套装在金属部件9b上端的非金属部件9c，所述非金属部件9c的下表面低于铁垫板3的下表面。在本实施例中，金属部件9b的材料为高强度金属材料，金属部件9b与基板5之间产生较大的摩擦力来减少锚固螺栓7由于钢轨1横纵向载荷所产生的剪切力，在一定程度上保护了锚固螺栓7，提高锚固螺栓7的使用寿命，减少维修养护成本。非金属部件9c为绝缘材料，非金属部件9c的下表面低于铁垫板3的下表面，将金属部件9b与铁垫板3隔开，起到绝缘的作用，同时有效防止金属部件9b与铁垫板3之间的金属摩擦损坏。零件磨损小，轨距扩大量明显减少。
如图6、7所示，非金属弹性垫圈11的安装结构：所述盖板10下端设有一个以上凹槽10a，所述非金属弹性垫圈11卡设在凹槽10a内。
更进一步的，所述凹槽10a可以设置有两个，且横向对称设置在锚固螺栓7两侧。所述凹槽10a也可以设置有三个，均布在锚固螺栓7周围。优选的，如图2、6、7所示，所述凹槽10a设置有两个，且纵向对称设置在锚固螺栓7两侧，非金属弹性垫圈11对称压设在铁垫板3上，更好的补偿铁垫板3和弹性垫板4之间的间隙。
非金属弹性垫圈11的材料可以是橡胶，也可以是聚氨酯。在本实施例中，非金属弹性垫圈11为橡胶垫圈。
为了防止锚固螺栓7松动，同时保护盖板10的上表面不受锚固螺栓7头部擦伤，所述盖板10上方设有套装在锚固螺栓7上的弹簧垫圈13。在本实施例中，弹簧垫圈13为重型弹簧垫圈。
优选的，所述弹性垫板4的材料为低刚度非金属弹性材料，使扣件系统整体具有低刚度特性，当钢轨1受到列车冲击时，铁垫板3挤压弹性垫板4发生较大弹性变形，实现对列车较大冲击的减振作用，能够满足减振降噪要求。同时弹性垫板4现场应用时的静刚度保持率良好，避免了长期使用后扣件失去原有的减振性能。
更进一步的，所述基板5、套管8、缓冲调距块12的材料均为绝缘材料。本发明弹性垫板4、基板5、套管8、非金属部件9c、缓冲调距块12和轨下垫板17均为绝缘材料，本发明金属零件少，可提高扣件的防腐性能、绝缘性能、稳定性能和安装效率，有效减少运营过程中因绝缘和锈蚀问题带来的养护维修工作。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种城市轨道交通用减振扣件，包括用于扣压钢轨(1)的两个弹条(6)、设置在钢轨(1)两侧的锚固螺栓(7)、以及依次设置在钢轨(1)和轨枕(2)之间的铁垫板(3)、弹性垫板(4)和基板(5)，锚固螺栓(7)依次穿过铁垫板(3)、弹性垫板(4)和基板(5)与设置在轨枕(2)内的套管(8)连接，其特征在于：所述基板(5)上方的锚固螺栓(7)上套装有嵌套(9)，所述嵌套(9)的下表面与基板(5)的上表面相抵触、上表面高出铁垫板(3)的上表面，所述嵌套(9)上压设有套装在锚固螺栓(7)上的盖板(10)，所述盖板(10)上设有一个以上压设在铁垫板(3)上表面的非金属弹性垫圈(11)。
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述铁垫板(3)上设有两个用于对钢轨(1)进行横向限位的凸台(3a)，所述嵌套(9)内设有用于调整轨距的缓冲调距块(12)。
3.根据权利要求2所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述缓冲调距块(12)套装在锚固螺栓(7)上，所述缓冲调距块(12)和嵌套(9)的配合面为椭圆柱面。
4.根据权利要求2所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述铁垫板(3)和嵌套(9)的配合面为直圆柱面，所述铁垫板(3)上设有限位凹槽(3b)，所述嵌套(9)上设有与限位凹槽(3b)相适配的限位凸起(9a)。
5.根据权利要求2所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述缓冲调距块(12)的上表面与盖板(10)的下表面相抵触、下表面与基板(5)的上表面相抵触。
6.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述嵌套(9)包括套装在锚固螺栓(7)上的金属部件(9b)和套装在金属部件(9b)上端的非金属部件(9c)，所述非金属部件(9c)的下表面低于铁垫板(3)的下表面。
7.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述盖板(10)下端设有一个以上凹槽(10a)，所述非金属弹性垫圈(11)卡设在凹槽(10a)内。
8.根据权利要求7所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述凹槽(10a)设置有两个，且纵向对称设置在锚固螺栓(7)两侧。
9.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述盖板(10)上方设有套装在锚固螺栓(7)上的弹簧垫圈(13)。
10.根据权利要求6所述的一种城市轨道交通用减振扣件，其特征在于：所述弹性垫板(4)的材料为低刚度非金属弹性材料，所述金属部件(9b)的材料为高强度金属材料，所述基板(5)、套管(8)、缓冲调距块(12)和非金属部件(9c)的材料均为绝缘材料。
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