带有垂向导向的轨道固定装置制造方法及图纸

带有垂向导向的轨道固定装置。本发明专利技术涉及轨道附件。其包括置于轨枕上的底座，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，导向元件的横向刚度至少为120KN/mm，导向元件至少在钢轨轨腰的上下部分与钢轨紧密接触，并在横向对钢轨形成约束，导向元件由导向支架夹持，导向元件与导向支架之间设有滑动接触面，滑动接触面平行于钢轨垂向，二者可以沿钢轨垂向相对滑动，垂向支承元件位于钢轨下方，垂向支承元件至少在钢轨垂向具有弹性承载能力。本发明专利技术利用在轨腰两侧设置导向组件进行导向，再利用轨下设置的垂向支承元件进行支撑及耗能，有效地提高了钢轨受力时的稳定性，安全性更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通领域，涉及一种轨道附件，具体为一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，能使钢轨变得倾斜，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，由于钢轨仅与弹性体保持接触，因此其振动时能量会先被弹性体吸收消耗，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，因此会导致轨道固定装置对钢轨的支撑失效，为行车安全留下隐患；(2)使用过程中，受力时受力点会变化，弹性体与钢轨之间有磨损，在弹性件磨损后，稳定性下降；(3)钢轨仅与弹性体保持接触，因此弹性体即要为钢轨提供垂向支撑又要提供横向约束，但为了保证减振降噪作用，此类轨道固定装置中的弹性体必须有一定的弹性，因此造成钢轨的横向刚度较小，行车过程中不可避免地出现钢轨左右摇晃现象，导致钢轨的磨损较严重，在某些城市甚至出现了大面积波磨，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，没有二级防护，一旦弹性体损坏，钢轨的位置将在各个方向失去控制，列车会脱轨，所以此种轨道固定装置对养护的要求较高，养护不到位时会影响行车安全。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，增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、安全性更好的，尤其是横向刚度与垂向刚度无关或相关性较小的带有垂向导向的轨道固定装置。本专利技术带有垂向导向的轨道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，导向元件的横向刚度至少为120KN/mm，导向元件至少在钢轨轨腰的上下部分与钢轨紧密接触，并在横向对钢轨形成约束，导向元件由导向支架夹持，导向元件与导向支架之间设有滑动接触面，滑动接触面平行于钢轨垂向，二者可以沿钢轨垂向相对滑动，垂向支承元件位于钢轨下方，垂向支承元件至少在钢轨垂向具有弹性承载能力。作为一种特例，底座可以与轨枕一体化设置。所述的导向元件由铸铁、铸钢、铝合金、尼龙、聚四氟乙烯、PVC、ABS、聚碳酸酯或玻璃钢材料制成，或由上述材料与阻尼材料共同组成的阻尼结构构成。为防止刚度较大的导向元件与钢轨直接接触产生噪声，导向元件与钢轨之间还可以设置缓冲保护垫，缓冲保护垫由弹性高分子材料制成，所述弹性高分子材料包括橡胶材料和弹性聚氨酯材料等。值得一提的是，根据钢轨在与车轮接触时两侧受力的不均衡，钢轨两侧的导向元件可以采用刚度不同的材料制成，以优化钢轨与车轮配合时的工作姿态。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。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、或发泡型的弹性垫。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，弹性高分子材料包括橡胶或弹性聚氨酯等多种材料。为提高减振降噪性能，本专利技术带有垂向导向的轨道固定装置中还可以包含阻尼元件，阻尼元件包括由阻尼材料直接构成的各种构件或者是各种约束阻尼结构等具体形式，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。为了防止钢轨在上拔力作用下向上滑动，可以在导向支架与钢轨翼板上表面之间设置预紧块，预紧块独立设置或与导向元件集成为一体。本专利技术带有垂向导向的轨道固定装置中导向支架有两个，分别位于钢轨两侧。为了方便安装，同时也为了便于调整导向元件与钢轨之间的夹持力，可以采用至少一个导向支架可以拆卸的技术方案。为了保证可拆卸的导向支架在安装和使用过程中其支撑方向不发生偏转改变，可拆卸的导向支架所在的底座上设有沿钢轨横向的导槽，导向支架部分置于导槽内，并可以在导槽中沿钢轨横向相对于底座滑动。可拆卸的导向支架可以直接通过紧固件固定于底座上，或者在底座上设置挡肩，挡肩再与楔形件、或垫片及位置调节螺栓配合将导向支架固定于底座上。所述挡肩为固定挡肩或/和可拆卸挡肩，即挡肩固定设置在底座上或/和与底座设置成一体。当利用楔形件和挡肩配合时，为防止松动，楔形件和挡肩之间设有相互配合的齿状凸凹结构，楔形件与挡肩之间还设有锁定元件，锁定元件为导槽和锁定垫片，锁定垫片的厚度大于齿状凸凹结构中齿的厚度。此外，为克服钢轨与导向元件之间发生相对移动时产生的拉拔力，可以在底座上设置勾槽，将可拆卸的导向支架或/和可拆卸的挡肩钩挂于勾槽上。出于防止钢轨发生过度变形的考虑，本专利技术带有垂向导向的轨道固定装置中底座上对应钢轨轨底处还设有应急支承件，应急支承件顶面与钢轨轨底之间的间隙大于或等于钢轨正常工作时的最大变形。另外，为了使弯道等使用条件下钢轨顶面在车轮载荷作用下受力均匀，底座上还可以对应设有轨底坡。本专利技术带有垂向导向的轨道固定装置中底座上对应钢轨轨底处还可以设有轨底导向组件，轨底导向组件位于钢轨与底座之间。其中，轨底导向组件为底座上沿钢轨纵向设置的增高凸台，钢轨翼板外沿与增高凸台之间的接触表面构成滑动导向面，滑动导向面平行于钢轨垂向，滑动导向面至少一侧由耐磨材料构成或表面设置耐磨材料层；轨底导向组件还可以包括轨底定位板，轨底定位板卡在钢轨底部，轨底定位板与底座之间的配合表面构成滑动导向面，滑动导向面平行于钢轨垂向，滑动导向面至少一侧由耐磨材料构成或表面设置耐磨材料层；轨底导向组件由轨底定位板和轨底弹性导向元件组成，轨底定位板卡在钢轨底部，轨底弹性导向元件与垂向支承元件并列设置或集成为一体。作为一种典型的应用，轨底弹性导向元件可以是包含由带有凸凹结构的板材及阻尼层共同组成的迷宫式阻尼结构。需要说明的是，由于轨底坡的存在，本文中所述的横向、垂向、纵向等方向的概念，都是以钢轨为基准的，分别与钢轨的横向、垂向及纵向相对应，其中所述的钢轨纵向，即为钢轨的延伸方向；钢轨垂向，即钢轨轨底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有垂向导向的轨道固定装置，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，导向元件的横向刚度至少为120KN/mm，导向元件至少在钢轨轨腰的上下部分与钢轨紧密接触，并在横向对钢轨形成约束，导向元件由导向支架夹持，导向元件与导向支架之间设有滑动接触面，滑动接触面平行于钢轨垂向，二者可以沿钢轨垂向相对滑动，垂向支承元件位于钢轨下方，垂向支承元件至少在钢轨垂向具有弹性承载能力。

【技术特征摘要】
1.一种带有垂向导向的轨道固定装置，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，导向元件的横向刚度至少为120KN/mm，导向元件至少在钢轨轨腰的上下部分与钢轨紧密接触，并在横向对钢轨形成约束，导向元件由导向支架夹持，导向元件与导向支架之间设有滑动接触面，滑动接触面平行于钢轨垂向，二者可以沿钢轨垂向相对滑动，垂向支承元件位于钢轨下方，垂向支承元件至少在钢轨垂向具有弹性承载能力。2.根据权利要求1所述的带有垂向导向的轨道固定装置，其特征在于导向元件由铸铁、铸钢、铝合金、硬橡胶、尼龙、聚四氟乙烯、PVC、ABS、聚碳酸酯或玻璃钢材料制成，或由上述材料与阻尼材料共同组成的阻尼结构构成。3.根据权利要求1所述的带有垂向导向的轨道固定装置，其特征在于导向元件与钢轨之间设置缓冲保护垫，缓冲保护垫由弹性高分子材料构成。4.根据权利要求1所述的带有垂向导向的轨道固定装置，其特征在于垂向支承元件为金属弹簧或由金属弹簧与弹性高分子材料复合构成，金属弹簧包括螺旋弹簧、碟簧、板簧或金属弹条。5.根据权利要求1所述的带有垂向导向的轨道固定装置，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，弹性高分子材料包括橡胶或弹性聚氨酯。6.根据权利要求1、2、3、4或5任一所述的带有垂向导向的轨道固定装置，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。7.根据权利要求1、2、3、4或5任一所述的带有垂向导向的轨道固定装置，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。8.根据权利要求1所述的带有垂向导向的轨道固定装置，其特征在于导向支架与钢轨翼板之间设有预紧块，预紧块独立设置或与导向元件集成为一体。9.根据权利要求1所述的带有垂向导向的轨道固定装置，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。10.根据权利要求1所述的带有垂向导向的轨道固定装置，其特征在于导向支架有两个，分别位于钢轨两侧，其中至少一个可以拆卸。11.根据权利要求10所述的带有垂向导向的轨道固定装置，其特征在于可拆卸的导向支架所在的底座上设有沿钢轨横向的导槽，导向支架部分置于导槽内，并可以在导槽中沿钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥斐，尹学军，雷晓燕，曲洪啸，任静，刘伟宁，曾向荣，
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：