CN118932800A - 一种整体可挠式齿轨道岔及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体可挠式齿轨道岔及其设计方法，整体可挠式齿轨道岔由滑床板、钢轨、齿轨、T型轨枕、π型轨枕、驱动轨枕、连接块组件、扣件、驱动装置等组成。道岔两侧钢轨通过扣件或者其他方式分别与T型轨枕、π型轨枕进行固定连接，齿轨夹持在左右两侧的轨枕中间。相邻轨枕通过连接块组件约束轨道宽度方向的位置，释放轨道长度方向弯曲变形，从而降低转辙力、提供疲劳寿命。齿轨通过固定端的连接块组件与滑床板进行固定连接。连接块组件由两个连接块和螺栓、螺母组成，固定在齿轨两侧。驱动装置安装在齿轨道岔转辙端，使驱动轨枕进行往复运动，实现道岔转辙。优点：一是道岔转辙力小、疲劳寿命高；二上具有结构简单、施工方便的特点；三上可扩展应用在铁路、城市轨道交通其他道岔中。

Description

一种整体可挠式齿轨道岔及其设计方法

技术领域

本发明涉及一种能够有效地解决现有技术存在道岔转辙力大，可动钢轨转辙应力大、道岔疲劳寿命低的整体可挠式齿轨道岔及其设计方法，属于轨道交通技术领域。

背景技术

CN116791413A、名称“一种整体摆动式齿轨道岔”，固定轨排包括通过扣件固定安装在岔枕上的道岔固定组件，道岔固定组件包括直股钢轨、直股齿条、斜股钢轨、斜股齿条和辙叉，辙叉位于直股齿条、斜股齿条之间。道岔摆动组件与道岔固定组件的弧形分界线设置于辙叉的近端面之前，道岔摆动组件、道岔固定组件的近端端面分别位于该弧形分界线两侧。滑床台坐落在台下框架上，该台下框架顶面上具有沿线路方向延伸的滑槽，滑床台底面上设置与滑槽相对应的条状滑块。道岔固定组件的近端与滑床台的近端形成固定连接，所述道岔摆动组件的远端与滑床台的远端形成固定连接。其不足之处：该发明的道岔摆动组件为整体固定型，道岔转辙力大，可动钢轨转辙应力大，道岔疲劳寿命低。

CN208072102U、名称“前端可动式齿轨道岔转辙机构”， 一前基本轨、第二前基本轨与后基本轨之间的可动轨。所述可动轨下设置滑床，滑床表面上纵向间隔布置钢枕，滑床前部具有弧形导向槽，弧形导向槽内设置弧形滑板，滑床一侧设置作用于弧形滑板的转辙器；组成可动轨的一对钢轨和位于其间的齿轨与弧形滑板和各钢枕固定连接，固定钢轨和齿轨后端的钢枕与滑床固定连接。其不足之处：该专利技术道岔摆动组件为整体固定型，道岔转辙力大，可动钢轨转辙应力大，道岔疲劳寿命低。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，通过将钢轨、齿轨采用分离式弯曲方案的设计，解决了既有道岔转辙力大，转辙应力大，疲劳寿命低等问题。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在结构设计上：整体可挠式齿轨道岔由滑床板、钢轨、齿轨、T型轨枕，π型轨枕、驱动轨枕、连接块组件、扣件、驱动装置等组成。道岔两侧钢轨通过扣件或者其他方式分别与T型轨枕、π型轨枕进行固定连接，齿轨夹持在左右两侧的轨枕中间。相邻轨枕通过连接块组件约束轨道宽度方向的位置，释放轨道长度方向弯曲变形，从而降低转辙力、提供疲劳寿命。齿轨通过固定端的连接块组件与滑床板进行固定连接。连接块组件由两个连接块和螺栓、螺母组成，固定在齿轨两侧。驱动装置安装在齿轨道岔转辙端，使驱动轨枕进行往复运动，实现道岔转辙。

T型轨枕、π型轨枕的布置需通过计算确定，当结构应力满足要求的情况下，可在整个道岔全部布置π型轨枕。当靠近固定端的钢轨应力较大时，可在应力较大区域布置T型轨枕，降低结构应力。

在道岔固定，通过齿轨连接块组件将齿轨与滑床板进行道岔长度方向的约束限位，提供车辆的驱动或制动力。

工作原理：道岔通过驱动装置进行转辙时，位于两侧钢轨和中间的齿轨发生弯曲变形，但三者变形的曲率不同。若采用普通轨枕将三者固定连接在一起，两侧钢轨和中间的齿轨将形成框架结构，弯曲刚度非常大，将导致道岔转辙力大、转辙应力大、疲劳寿命低。

本发明设计了T型轨枕、π型轨枕，约束左右钢轨的宽度距离，释放其由曲率不同带来的长度方向的位移，通过该结构可实现左右钢轨和齿轨自由弯曲，实现钢轨、齿轨分离式弯曲，道岔转辙力大幅降低。

替代方案1：钢轨和T型轨枕、π型轨枕的连接方式，还可采用焊接、螺栓连接等方式实现固定。

替代方案2：T型轨枕、π型轨枕布置方式，还可采用全部T型轨枕布置或全部π型轨枕布置的方式。

替代方案3：道岔可设置多个驱动点或者一机多点实现不同道岔转辙的线形需求。

本发明与背景技术相比，一是道岔转辙力小、与现有技术相比，大约下降80%，耐疲劳寿命高；二上具有结构简单、施工方便的特点；三上可扩展应用在铁路、城市轨道交通其他道岔中。

附图说明

图1是齿轨道岔整体布置结构示意图A。

图2是齿轨道岔整体布置结构示意图B。

图3是齿轨道岔结构示意图，其中1---滑床板 2---钢轨 3---齿轨 4---扣件5---π型轨枕 6--- T型轨枕 7---连接块组件 8---驱动轨枕 9---电动推杆。

图4是齿轨道岔结构分区示意图，其中1---滑床板 2---钢轨 3---齿轨 4---扣件5---π型轨枕 6--- T型轨枕 7---连接块组件 8---驱动轨枕 9---电动推杆。

图5是齿轨道岔结构局部示意图—I大样，其中3---齿轨 6--- T型轨枕 7-1---连接块 7-2---螺栓 7-3---螺母。

图6是齿轨道岔结构局部示意图—B-B剖面图，其中3---齿轨 6--- T型轨枕或π型轨枕 7-1---连接块 7-2---螺栓 7-3---螺母。

图7是π型轨枕结构示意图，其中5-1—横向限位板 5-2--- 支撑筋板 5-3----轨枕板。

图8是T型轨枕结构示意图，其中6-1—横向限位板 6-2--- 支撑筋板 6-3----轨枕板。

图9是连接块结构示意图。

具体实施方式

参照附图1-9，对本发明的具体实施方式描述如下：

如图1和图2所示，齿轨道岔位于左侧直线股和右侧的直线股、侧线股之间，齿轨道岔转辙后可实现左侧直线股和右侧的侧线股连接。

如图3所示，为齿轨道岔的结构布置图，道岔由滑床板1、钢轨2、齿轨3、扣件4、π型轨枕5、T型轨枕6、连接块组件7、驱动轨枕8、电动推杆9等部分组成。

如图4所示，道岔分为固定段和挠曲段，固定段的π型轨枕5、T型轨枕6通过与滑床板1焊接固定或者通过螺栓连接，挠曲段的π型轨枕5、T型轨枕6在滑床板1上可进行滑动。钢轨2和π型轨枕5、T型轨枕6通过扣件4进行固定连接。T型轨枕、π型轨枕的布置需通过计算确定，当结构应力满足要求的情况下，可在整个道岔全部布置π型轨枕。当靠近固定端的钢轨应力较大时，可在应力较大区域布置T型轨枕，降低结构应力。

T型轨枕、π型轨枕的布置需通过计算确定，当结构应力满足要求的情况下，可在整个道岔全部布置π型轨枕；当靠近固定端的钢轨应力较大时（钢轨的疲劳许用应力幅值），在应力较大区域布置T型轨枕，降低结构应力。T型轨枕的宽度越小，钢轨的应力越小。

如图5、图6 所示，齿轨夹在上下两侧的T型轨枕6或者π型轨枕5之间，三者实现摩擦接触。左右两个T型轨枕6或者π型轨枕5预留间隙，并通过连接块7-1、螺栓7-2、螺母7-3进行约束。道岔转辙过程中，上下两侧的T型轨枕6或者π型轨枕5始终与齿轨3密接，并且朝不同的方向滑动。

如图7所示，π型轨枕由横向限位板5-1、支撑筋板5-2、轨枕板5-3组成，其可以通过焊接或者其他方式固定在一起。支撑筋板5-2起到了支撑齿轨的作用，横向限位板5-1起着约束轨枕横向位移的作用。

如图8所示，T型轨枕由横向限位板6-1、支撑筋板6-2、轨枕板6-3组成，其可以通过焊接或者其他方式固定在一起。支撑筋板6-2起到了支撑齿轨的作用，横向限位板6-1起着约束轨枕横向位移的作用。

如图6、图9所示，连接块7-1为C型结构，两个连接块7-1在螺栓7-2、螺母7-3作用下，将上下两侧的T型轨枕6或者π型轨枕5与齿轨3紧密接触在一起，实现了恒定轨距，同时又适应了两个钢轨和齿轨转辙弯曲过程中的不同曲率，大幅降低了转辙力，提高了道岔疲劳寿命。

驱动轨枕既承担一般轨枕的作用，又承担驱动的作用。驱动轨枕上布置道岔驱动点，驱动装置将驱动轨枕拨动进行往复运动，实现道岔转辙。驱动轨枕的结构刚度应满足驱动点机构布置和受力要求，驱动轨枕满足驱动点的拉和推两方向作用。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种整体可挠式齿轨道岔，其特征是：位于滑床板（1）上整体可挠式齿轨道岔由固定段和挠曲段构成，固定段的π型轨枕（5）、T型轨枕（6）通过与滑床板（1）焊接固定或者通过螺栓连接，挠曲段的π型轨枕（5）、T型轨枕（6）在滑床板（1）上可进行滑动。

2.根据权利要求1所述的整体可挠式齿轨道岔，其特征是：整体可挠式齿轨道岔两侧钢轨（2）通过扣件（4）分别与T型轨枕（6）、π型轨枕（5）进行固定连接，齿轨（3）夹持在左右两侧的轨枕中间，相邻轨枕通过连接块组件（7）约束轨道宽度方向的位置，释放轨道长度方向弯曲变形，降低转辙力、提供疲劳寿命，电动推杆（9）安装在齿轨道岔转辙端，使驱动轨枕（8）进行往复运动，实现道岔转辙。

3.根据权利要求2所述的整体可挠式齿轨道岔，其特征是：齿轨（3）通过固定端的连接块组件（7）与滑床板（1）进行固定连接。

4.根据权利要求2所述的整体可挠式齿轨道岔，其特征是：连接块组件(7)由两个连接块（7-1）和螺栓（7-2）、螺母（7-3）组成，固定在齿轨（3）两侧。

5. 一种整体可挠式齿轨道岔的设计方法，其特征是： T型轨枕、π型轨枕，约束左右钢轨的宽度距离，释放其由曲率不同带来的长度方向的位移，通过该结构使左右钢轨和齿轨自由弯曲，使钢轨、齿轨分离式弯曲，使道岔转辙力大幅降低。

6.根据权利要求1所述的整体可挠式齿轨道岔的设计方法，其特征是：T型轨枕、π型轨枕的布置需通过计算确定，当结构应力满足要求的情况下，可在整个道岔全部布置π型轨枕；当靠近固定端的钢轨应力较大时，在应力较大区域布置T型轨枕，降低结构应力。

7.根据权利要求5所述的整体可挠式齿轨道岔的设计方法，其特征是：钢轨和T型轨枕、π型轨枕的连接方式，采用焊接、螺栓连接方式实现固定。

8.根据权利要求5所述的整体可挠式齿轨道岔的设计方法，其特征是：T型轨枕、π型轨枕布置方式，采用全部T型轨枕布置或全部π型轨枕布置的方式。

9.根据权利要求5所述的整体可挠式齿轨道岔的设计方法，其特征是：道岔可设置多个驱动点或者一机多点实现不同道岔转辙的线形需求。