轨道弹性固定装置制造方法及图纸

轨道弹性固定装置。本发明专利技术涉及轨道附件。其置于轨枕上的底座，并利用锚固螺栓与轨枕固连在一起，特征是还包括导向组件和垂向支承元件，导向组件包括位于钢轨轨腰两侧的导向元件和导向支架，导向元件设置在钢轨轨腰的两侧，导向元件由导向支架夹持，导向元件至少部分由弹性高分子材料或/和金属弹簧构成，钢轨与导向支架之间借助导向元件的弹性变形可以相对移动，导向元件沿钢轨横向刚度是其沿钢轨垂向刚度的至少2.5倍，垂向支承元件的垂向刚度不低于导向元件垂向刚度。本发明专利技术可以保证垂向刚度的同时实现很高的横向刚度，在保证隔振效果的情况下，轨距变化更小，轮轨横向振动更小，车辆横向晃动更小，轮轨间相互横向滑移更小，磨损少，列车行驶的舒适性和安全性更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通领域，涉及ー种轨道附件，具体为ー种兼具扣件功能和减振功能的轨道固定装置。
技术介绍
当今轨道交通不断向着高速重载的方向发展，给人们的生产生活带来便利的同时，也带来了许多问题，特别是轨道噪声造成的环境污染问题。为降低轨道的噪声，技术人员研发出了许多减振降噪的产品，其中就包括具有减振降噪功能的轨道固定装置，例如专利申请号为200480019707.1和专利申请号为200680045628.7的专利中均提到了可以实现悬架起铁路轨道的轨道紧固装置，其利用托架将钢轨头部支撑在弹性件上。在这种紧固系统里，轨底下设计有一条缝隙，在钢轨负重时，能使钢轨变得傾斜，这样可以降低对刚度的要求，同时对滚转与轨距提供合适的控制。此外，由于钢轨仅与弾性体保持接触，因此其振动时能量会先被弾性体吸收消耗，再传递给其他结构，所以此类轨道固定装置具有一定的减振降噪作用。但是，这种类型的轨道固定装置也存在着如下缺陷:(I)使用此类轨道固定装置进行固定的钢轨无法承受向上的力，因此在使用中存在安全隐患。例如，当有基础沉陷情况发生时，轨道固定装置会随基础一起下降，但由于钢轨是连续的，钢轨不会随之下移，因此会产生上拔力，有可能导致轨道固定装置对钢轨的支撑失效，影响行车安全；(2)使用过程中，受カ时受力点会上下变化，弾性体与钢轨之间有磨损，在弾性件磨损后，稳定性会下降；(3)钢轨仅与弾性体保持接触，因此弾性体既要为钢轨提供垂向支撑又要提供横向约束，垂向刚度和横向刚度密切相关，为了保证较好的减振降噪作用，此类轨道固定装置中的弾性体的垂向刚度相对较小，因此造成钢轨的横向刚度也较小，导致行车过程中钢轨横向振动和轨头摆振较大，致使列车行驶时的舒适度降低、钢轨的磨损较严重，在某些城市甚至出现了大量的非正常波磨，严重影响行车安全；(4)由于钢轨处于悬空状态，安全储备很小，没有ニ级防护，一旦弾性体损坏，钢轨的几何位置将在各个方向失去控制，会使列车脱轨，所以此种轨道固定装置对养护的要求较高，养护不及时时会影响行车安全。科隆蛋和其它高弹性高弹性扣件也存在类似问题，由于扣件的横向刚度与垂向刚度密切相关，垂向刚度随着减振要求的提高而不断降低，横向刚度也随之降低，导致轮轨横向振动加大，列车行驶时横向晃动加大，影响了列车的舒适性，加剧了钢轨磨损，情况严重时甚至造成钢轨异常波磨，増加了钢轨养护的工作量，严重缩短了钢轨寿命。上述缺陷极大地影响了钢轨的正常使用，造成了极大的经济损失，市场迫切需要一种可以克服上述不足的新型轨道固定装置
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种适用性更强、性能更稳定、安全性更好，尤其是横向刚度与垂向刚度无关或相关性较小的轨道弹性固定装置。本专利技术轨道弾性固定装置是这样实现的，包括底座，底座置于轨枕上，并利用锚固螺栓与轨枕固连在一起，其特征在于还包括导向组件和垂向支承元件，导向组件包括位于钢轨轨腰两侧的导向元件和导向支架，导向元件设置在钢轨轨腰的两侧，导向元件由导向支架夹持，导向元件至少部分由弾性高分子材料或/和金属弹簧构成，钢轨与导向支架之间借助导向元件的弹性变形可以相对移动，导向元件沿钢轨横向刚度是其沿钢轨垂向刚度的至少2.5倍，垂向支承元件的垂向刚度不低于导向元件垂向刚度。一般来说，本专利技术轨道弹性固定装置在钢轨轨头处的横向刚度至少为15KN/mm。作为ー种特例，底座可以与轨枕一体化设置。本专利技术中所述的垂向支承元件多种多样，其可以由金属弹簧构成，也可以由金属弹簧与弹性高分子材料复合构成，此外，垂向支承元件还可以是由弹性高分子材料构成的压缩型、剪切型、或发泡型的弾性垫。需要指出的是，本专利技术中所述的金属弹簧包括螺旋弹簧、碟簧、板簧或金属弹条等不同形式的弹簧，弾性高分子材料包括橡胶或弾性聚氨酯等多种材料。一般情况下，垂向支承元件位于钢轨下方，为了提高稳定性，垂向支承元件与轨底之间设置用于防止产生相对滑动的限位连接板或防滑垫板。为提高减振降噪性能，本专利技术轨道弾性固定装置中还可以包含阻尼元件，阻尼元件包括小型阻尼器或由阻尼材料直接构成的各种阻尼构件，或者是由带有凹凸结构的板材构成的迷宮式阻尼结构等具体结构形式，阻尼元件可以设置在导向元件或/和垂向支承元件之中，阻尼元件还可以与垂向支承元件并联设置。由于导向元件至少部分由弾性高分子材料或/和金属弹簧构成，钢轨与导向支架之间借助导向元件的弹性变形可以相对移动，从而形成导向，而垂向支承元件则主要负责承载垂向载荷，这样当钢轨受到车轮激励等外カ激扰而发生振动时，导向元件和垂向承载元件一起共同作用，可以有效地消耗、吸收振动能量，降低钢轨向外界传递的振动强度，进而实现良好的隔振作用。为了兼顾导向元件在钢轨横向的隔振效果和导向元件在钢轨垂向的导向作用，实际应用中，导向元件沿钢轨横向的刚度是其沿钢轨垂向的刚度的至少2.5倍。为适当提高导向元件的横竖向刚度比，即沿钢轨横向的刚度与沿钢轨垂向的刚度之间的比例，并兼顾导向元件的耐用性，可以在构成导向元件的弾性高分子材料中设置至少ー层增强元件，所述增强元件可以是各种纤维织物、金属丝网等；为进一歩提高导向元件的横竖向刚度比，可以在构成导向元件的弾性高分子材料中设置至少ー层用于增加导向元件横向刚度的约束加强板，优选的，约束加强板平行于钢轨的纵向中剖面设置，并与弹性高分子材料牢固联结。由于导向元件采用了在弾性高分子材料中增设增强元件或约束加强板的技术方案，导向元件内的增强元件或约束加强板之间和外侧的弹性高分子材料的压缩变形受到约束，压缩刚度(也就是横向刚度)急剧提高，而剪切变形(即垂向刚度)不受多大影响，因此横竖向刚度比可以根据需要在很大范围内任意设计，达到5倍、10倍、20倍、40、80倍甚至更高，不再过份依赖构成导向元件的弾性高分子材料本身的性能，因此对所采用的弾性高分子材料的性能要求大大降低，选材面更广，有利于在提高导向功能的同时大幅降低成本，实用性更好。为达到增加导向元件横向刚度的效果，约束加强板一般采用刚度较大的金属板材制成，如鉄板、钢板、铝合金板等，当然也可以利用刚度较大的非金属板材制成，如玻璃钢板等。特别要说明的是，由于导向元件具有弾性，为了保证本专利技术轨道弹性固定装置在应用时正常发挥作用，本专利技术轨道弾性固定装置与钢轨装配的过程中，必须对导向元件实施预紧，预紧力的大小以钢轨在承受最大载荷时卸载ー侧导向元件不发生松动为宜。此外，为了防止导向元件在应用过程中沿钢轨纵向相对钢轨发生窜动，导向元件与钢轨之间还可以设置摩擦垫，摩擦垫的表面摩擦系数大，使用较小的预紧カ就可以产生较大的摩擦阻力以防止相对移动，有利于增加摩擦垫的寿命，摩擦垫可以直接利用表面摩擦系数大的材料制成，如橡胶材料等；也可以是多种材料复合而成，如利用剑麻织物浸润浙青、炭黑和松香后制得的垫体等。另外，作为ー种特例，当単独使用导向元件的垂向承载能力即可以满足使用要求时，也可以将导向元件作为垂向支承元件使用，即导向元件与垂向支承元件集成为一体。为了防止导向元件与导向支架的接触表面发生磨损，在导向元件与导向支架接触的表面设有表面连接板，表面连接板与导向元件牢固连接在一起。为了便于相互配合受力，一般情况下，表面连接板为U型或L型。此外，在表面连接板与导向支架之间利用定位销与定位孔相互配合，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道弹性固定装置，包括底座，底座置于轨枕上，并利用锚固螺栓与轨枕固连在一起，其特征在于还包括导向组件和垂向支承元件，导向组件包括位于钢轨轨腰两侧的导向元件和导向支架，导向元件设置在钢轨轨腰的两侧，导向元件由导向支架夹持，导向元件至少部分由弹性高分子材料或/和金属弹簧构成，钢轨与导向支架之间借助导向元件的弹性变形可以相对移动，导向元件沿钢轨横向刚度是其沿钢轨垂向刚度的至少2.5倍，垂向支承元件的垂向刚度不低于导向元件垂向刚度。

【技术特征摘要】
1.一种轨道弾性固定装置，包括底座，底座置于轨枕上，并利用锚固螺栓与轨枕固连在一起，其特征在于还包括导向组件和垂向支承元件，导向组件包括位于钢轨轨腰两侧的导向元件和导向支架，导向元件设置在钢轨轨腰的两侧，导向元件由导向支架夹持，导向元件至少部分由弾性高分子材料或/和金属弹簧构成，钢轨与导向支架之间借助导向元件的弹性变形可以相对移动，导向元件沿钢轨横向刚度是其沿钢轨垂向刚度的至少2.5倍，垂向支承元件的垂向刚度不低于导向元件垂向刚度。2.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于垂向支承元件为金属弹簧或由金属弹簧与弾性高分子材料复合构成，垂向支承元件位于钢轨下方，金属弹簧包括螺旋弹簧、碟簧、板簧或金属弹条。3.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于垂向支承元件是由弹性高分子材料构成的压缩型、剪切型、或发泡型的弹性垫，垂向支承元件位于钢轨下方，弾性高分子材料包括橡胶或弹性聚氨酯。4.根据权利要求1、2或3所述的轨道弾性固定装置，其特征在于包括阻尼元件，阻尼元件设置在导向元件或/和垂向支承元件之中。5.根据权利要求1、2或3所述的轨道弾性固定装置，其特征在于包括阻尼元件，阻尼元件与垂向支承元件并联设置。6.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于轨道弾性固定装置在钢轨轨头处的横向刚度至少为15KN/mm。7.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于导向元件的弾性高分子材料中设置至少ー层增强元件，或者至少ー层增加导向元件横向刚度的约束加强板。8.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于导向支架与钢轨翼板之间设有预紧块，预紧块由 金属弹簧、或弾性高分子材料或二者复合构成，预紧块独立设置或与导向兀件集成为一体。9.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于导向组件中还包括仿形块，仿形块位于导向元件和钢轨轨腰之间。10.根据权利要求9所述的轨道弾性固定装置，其特征在于仿形块中包含由带有凸凹结构的板材及阻尼层共同组成的迷宮式阻尼结构。11.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于导向元件与导向支架接触的部分设有表面连接板，表面连接板与导向元件牢固连接。12.根据权利要求11所述的轨道弾性固定装置，其特征在于表面连接板为U型或L型。13.根据权利要求11所述的轨道弾性固定装置，其特征在于表面连接板与导向支架之间设有定位销孔或凹凸结构配合。14.根据权利要求1所述的轨道弾性固定装置，其特征在于导向支架有两个，分别位于钢轨两侧，其中至少ー个可以拆卸。15.根据权利要求14所述的轨道弾性固定装置，其特征在于可拆卸的导向支架所在的底座上设有沿钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹学军，孔祥斐，刘加华，王乾安，曲洪啸，
申请(专利权)人：青岛科而泰环境控制技术有限公司，尹学军，
类型：发明
国别省市：