[發明專利]高彈性軌道扣件

無效

• 申請號: 200810034497.3
• 申請日: 2008-03-12
• 公開（公告）號: CN101250840A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 羅雁云;李莉
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E01B9/38
• 分類號: E01B9/38
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳樹德

技術領域

本發明涉及一種鐵路軌道鋼軌扣件，特別是改變了傳統軌道扣件系統中，彈性材料單一承受壓力狀態設計思路的軌道扣件裝置，屬于鐵路交通運輸技術領域。

背景技術

隨著鐵路列車速度的不斷提高，對軌道結構的平順性和彈性的要求越來越高，另一方面對軌道結構的強度和剛度要求也在不斷的增加，例如采用重型鋼軌、重型軌枕等軌道部件，使得在鋼軌扣件的設計中，要求扣件系統能夠提供足夠的彈性來滿足軌道結構的要求；隨著人們對生存環境的要求不斷提高，對列車運行下產生的震動與噪音盡可能的小，對列車運行的舒適性要求也越來越高，尤其是在道岔結構中，所有這些都要求鋼軌扣件有較好的彈性來滿足軌道線路的結構安全、減振降噪、減少列車在振動與沖擊和列車運行的平穩性要求。但是目前干線鐵路的扣件的彈性由于結構的特征和強度要求在軌道扣件系統的彈性設計受到了一定的限制。目前我國干線鐵路軌道扣件的彈性主要依靠工程橡膠或類似的高分子材料作為減振元件，減振材料在結構中主要是通過壓縮變性獲得彈性，但是橡膠及類似的材料在設計中壓縮變形有一定的限制，通常要求不得大于25％，這樣限制了軌道扣件彈性參數的設計；另一方面，軌道扣件在安裝使用中，是通過緊固螺栓固定在軌枕或者是軌道基礎上，螺栓在緊固中對彈性材料產生了一定的豎向的預壓力，這個預壓力是保證軌道扣件系統安全使用所必需的，一般在2噸～4噸左右，太小了會影響扣件系統的安全。由于受到以上因素的影響，目前軌道扣件系統的彈性參數設計不能太小，否則會影響扣件的安全和使用壽命。目前在軌道結構中為了使軌道結構獲得足夠的彈性，通常采取特殊設計或采用附加裝置來滿足軌道結構的彈性要求。因此設計一種新型的軌道扣件結構，應該是具有理想彈性，尤其是對高速鐵路軌道結構發展有著重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種新型的高彈性軌道扣件，改變了目前軌道扣件中結構單一的受壓力，而是同時承受受壓力和剪切力狀態的扣件結構，克服上述缺陷的鋼軌扣件，尤其是在扣件系統中安裝時，軌枕螺栓的垂向受壓力對扣件中彈性材料的影響，不會由于扣件擰緊在軌枕或軌道基礎上時，對扣件中的彈性材料產生預壓力，使扣件中的彈性減振材料保持較好的工作和受力狀態，改變扣件中的彈性材料在扣件中以單一承受壓力的方式工作，從材料力學性能角度上發揮材料的減振，使扣件獲得較好的彈性。本發明不僅適用于一般鐵路區間軌道的扣件系統，特別適用于高速鐵路區間，尤其是高速道岔區的鋼軌扣件，可滿足列車運行時的穩定性和舒適性。

本發明解決上述技術問題采取的技術方案是：一種高彈性軌道扣件，由上鐵墊板、下鐵墊板和彈性材料構成，其中上鐵墊板與下鐵墊板接壤處的上鐵墊板的下部設有彈性材料，彈性材料通過粘結的方式與上鐵墊板和下鐵墊板相互連接，使上鐵墊板、彈性材料和下鐵墊板形成一個整體。

上鐵墊板上部設有一對間隔設置的鐵座，鋼軌放置在兩鐵座之間。

下鐵墊板兩端各設有一通孔，用軌枕螺栓通過通孔與軌枕固定連接；下鐵墊板的中部有一比上鐵墊板平面稍大、幾何形狀與上鐵墊板相似的槽孔，上鐵墊板整體被嵌裝入下鐵墊板中部的槽孔中。

上下鐵墊板在與彈性材料相連接的一對側面，結構特征是上寬下窄的楔形斜面粘結相連，在列車荷載作用下，通過上下鐵墊板的相互位移使得中間的彈性材料產生變形，獲得減振效果。

上下鐵墊板在與彈性材料相連接的另一對側面，下鐵墊板內側上部有一水平突出的凸緣，其作用當彈性減振材料與墊板金屬的粘結面出現損壞或脫膠時，可以阻止上鐵墊板由于向上運動時從下鐵墊板孔內彈出，同時可以限制上鐵墊板向上運動時的位移量。

下鐵墊板內側上部水平突出的凸緣，與上鐵墊板對應邊緣凸緣之間，嵌有彈性材料，彈性材料通過粘結方法與上下鐵墊板連接，起到了連接和緩沖作用，也不會對上鐵墊板產生剛性限制。

本發明的有益效果是：

1、在鋼軌扣件系統中，扣件中的減振材料設置在上鐵墊板和下鐵墊板的連接處和下鐵墊板的底部，列車荷載通過軌道的鋼軌作用在上鐵墊板上，動力通過上鐵墊板傳至減振材料，再通過減振材料與下鐵墊板連接處傳遞至下鐵墊板，列車載荷不會通過鋼軌直接傳遞到下鐵墊板；

2、在列車載荷的傳遞中，上鐵墊板通過減振材料與下鐵墊板的相對位移，由減振材料提供了所需要的彈性，固定鋼軌扣件的軌枕螺栓產生的垂向預緊力直接作用在下鐵墊板上，不會對減振彈性材料直接產生作用力，也就不會造成減振材料的彈性損失，因此減振材料的彈性設計也不會由于軌枕螺栓的預緊力受到限制；