专利名称：轨下绝缘防护套的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轨道交通领域，涉及一种钢轨辅助装置，具体为一种用于钢轨底部与道床间隔离防护的装置。
背景技术：
随着社会发展和科技进步，各大中城市越来越重视城市轨道交通的发展。城市轨道建设，特别是地下铁路建设也相继展开。城市轨道交通的供电模式是通过设置在沿线的直流牵引变电所以架空接触线或第三轨的形式向列车馈送电能，并利用走行轨作为回流线路进行回流。第三轨是在钢轨的一侧平行铺设一条特殊的轻型钢轨，形状与钢轨相似，截面的形状亦为“工”字形，但体积要比钢轨小许多，又称为“受流轨”。列车运行时由车辆底部的集电靴接触第三轨进行电力传输。目前，我国的第三轨供电电压为直流750伏和1500伏。行走轨允许带电电压为几十至上百伏特，但在列车通过时，相应区段上会有大电流流过，回流电流可达几百安培。第三轨的安装是通过绝缘支架固定并支撑于木枕、混凝土轨枕或者其它基座上方，同时在轨道上方或侧面设置防护罩。根据集电靴的取流方式不同，第三轨的安装可分为上接触式、下接触式和侧接触式。侧接触式由于安装精度要求高，应用较少。下接触式的防护罩相对其他方式对于人畜或风雪有良好的防护性能。上接触式易于安装，但其现有的防护罩仅对轨道上部具有防护作用，而轨道与道床之间则无防护装置和措施。对于走行轨，现有钢轨断面形状为工字形，由轨头、轨腰、轨底三大部份组成。轨头位于上部直接与列车车轮接触。轨底位于下部与轨枕接触，并由扣件固定于轨枕上。除钢轨与轨枕间设有绝缘垫板外，无其他防护装置和措施。根据上述工作原理和安装方式，第三轨和走行轨分别带有高电压和大电流，同时轨道的大部分均为悬空裸露状态。由于施工、检修、乘客遗落等原因，在轨道道床上会有金属等导电异物的存在，因而会有金属或其他导电物品进入轨道下部并碰触到钢轨的情况发生，由于位置隐蔽，日常巡检过程中不易发现排除，形成安全隐患，其危害主要表现在当有导电物接触到钢轨时，若导电物的另一端与道床或道床上的金属件连接，则破坏了钢轨与大地的绝缘，大电流会经由导电物和道床上的金属件流入大地，形成极大的“杂散电流”，进入其他设备或相关设施，甚至对站台乘客造成电击；若导电物的另一端与其他设备接触，则会有大电流进入该设备，造成设备损坏；另外，导电物接触钢轨后还会对供电设备、通信信号造成影响，特别是在流过大电流时，导电物与钢轨的接触点处产生大量热量，严重时会烧坏钢轨，发生“烧轨”事故，从而直接影响到行车安全。如何避免外来导电物体与钢轨底部意外接触形成短路所产生的危害，从而保证城市轨道交通运营的顺畅和安全，已经成为行业内的一个亟待解决的难题。
发明内容本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种可以防止钢轨与其他异物接触的轨下绝缘防护套。本实用新型轨下绝缘防护套是这样实现的，包括装配在相邻扣件之间钢轨悬空部分轨底处的绝缘防护套本体，其特征在于绝缘防护套本体包括固定卡套，固定卡套上部对应钢轨轨底设有卡槽结构，固定卡套至少部分由绝缘材料制成。固定卡套上还可以设置挡水结构，所述挡水结构为挡水檐或挡水凹槽。固定卡套中还可以设置强化骨架，以提高固定卡套与钢轨扣合连接的可靠性。此外，为提高减振降噪的效果，固定卡套中还可包含约束阻尼结构。另外，为了方便与钢轨进行装配，固定底座可以由二个子固定底座体组合而成，二个子固定底座体利用卡扣结构彼此扣合成一体，或者利用卡槽与凸台配合相互拼接成一体。此外，绝缘防护套本体还可以包括遮声板，遮声板分别沿固定卡套两侧向上延伸并向固定卡套沿钢轨纵向的中心面逐渐靠近。应用时，遮声板与钢轨之间还可以设置吸声材料。遮声板中也可设有空腔，靠近钢轨一侧的空腔侧壁由透声薄膜或穿孔板构成，空腔内设有吸声材料。本实用新型轨下绝缘防护套，通过固定卡套卡固在钢轨轨底上，具有结构简单、紧凑的特点，可以有效防止钢轨轨下存留导电异物后造成的意外短路，避免烧轨事故的发生，提高轨道运营的安全性。另外，本实用新型轨下绝缘防护套中设置有挡水结构，还可以有效防止因雨雪、漏水等原因在轨下绝缘防护套表面形成连续的水流或水膜后造成的绝缘失效。本实用新型轨下绝缘防护套具有结构多样，便于安装和维护，经济性好，适用范围广的特点。将本实用新型轨下绝缘防护套装配在钢轨轨底上以后，可以使相邻扣件间钢轨悬空部分的轨底形成绝缘防护屏障，提高安全性能，消除安全隐患。此外，增设了遮声板的本实用新型轨下绝缘防护套还具有良好的降噪性能，增设了阻尼结构的本实用新型轨下绝缘防护套还具有良好的减振性能，其性价比更高，应用范围更加广泛，市场前景十分广阔。
图1为实施例一中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。图2为图1所示本实用新型轨下绝缘防护套的应用示意图。图3为图2的A-A剖视图。图4为实施例二中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。图5为实施例三中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。图6为图5所示本实用新型轨下绝缘防护套的应用示意图。图7为实施例四中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。图8为图7所示本实用新型轨下绝缘防护套的应用示意图。图9为实施例五中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。图10为图9所示本实用新型轨下绝缘防护套的应用示意图。图11为实施例六中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。图12为实施例七中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。图13为实施例八中本实用新型轨下绝缘防护套的结构示意图。
具体实施方式
实施例一如图1所示本实用新型轨下绝缘防护套，包括装配在相邻扣件之间钢轨悬空部分轨底处的绝缘防护套本体，绝缘防护套本体包括固定卡套1，固定卡套I上部对应钢轨轨底设有卡槽2，固定卡套由绝缘的尼龙材料制成。应用时，如图2和图3所示，将本实用新型轨下绝缘防护套4安装在相邻两轨枕5之间钢轨3悬空段的轨底处，安装时注意避让轨枕上固定设置的扣件(图中未具体示出扣件)，其中，固定卡套I通过卡槽2安装在轨底上。另外，由于钢轨的轨底底面已被本实用新型轨下绝缘防护套全部包裹，即使有导电的异物意外落入轨底与道床6表面之间，也不会直接接触到钢轨，不会产生导电短路现象。因此，本实用新型轨下绝缘防护套具有可靠的绝缘防护效果。同时本实用新型轨下绝缘防护套的安装应用还阻断了振动噪声沿钢轨轨底表面传播的路径，可以起到降低噪声的作用。本实用新型隔轨下离防护套可以使用多种绝缘材料制作，包括但不限于具有良好绝缘性能的工程塑料材料、橡胶材料、聚氨酯材料、玻璃钢材料等材料，取材范围广泛。生产时可直接使用模具挤出或注塑出标准长度的轨下绝缘防护套本体，生产工艺简单。安装时，先根据扣件间距，裁剪所需长度，然后把固定卡套直接卡固在轨底上，即完成安装工作。当然，对于特定的工程需求，也可以用模具挤出或注塑出特定长度的轨下绝缘防护套本体，再应用于钢轨轨底，也可以实现同样的效果。本实用新型轨下绝缘防护套可以对钢轨悬空部分轨底构成绝缘防护，可以有效避免意外短路和烧轨等情况的发生，消除了安全隐患，具有可靠的防护效果，其造价低，安装维护方便，应用前景十分广阔。此外，本实用新型轨下绝缘防护套的另一个有益效果在于，其还可以实现良好的降噪功能，这是因为钢轨的轨底翼板对噪声的贡献较大，其传播途径主要包括直接辐射噪声和轨下多次反射强化噪声，而应用本实用新型后，轨下绝缘防护套阻断了轨底翼板辐射的噪声向轨下传播的路径，削弱了轨底表面直接辐射噪声的强度。本实用新型的应用对象既可以是走行轨，也可以是工作面向上的第三轨。实施例二如图4所示本实用新型轨下绝缘防护套，与实施例一的区别在于，固定卡套I下部设置挡水结构7，挡水结构具体为固定卡套I下部两侧沿钢轨纵向连续设置的挡水檐。由于设置了挡水结构7，当水从钢轨流到轨下绝缘防护套外表面，会从挡水结构7外侧表面流下，而固定卡套下方表面无水流经过，避免在轨下绝缘防护套表面形成连续的水流或水膜，保证轨下绝缘防护套的绝缘性能。本例所述轨下绝缘防护套的应用方式与实施例一完全相同，在此不再重复叙述。实施例三如图5所示本实用新型轨下绝缘防护套，与实施例二的区别在于，固定卡套I上一体化对称设置了相同材料的遮声板8，遮声板8分别沿固定卡套I两侧向上延伸并向固定卡套沿钢轨纵向的中心面逐渐靠近，为了提高遮声板8承受水平外力力矩的能力，适当增大了固定卡套局部的厚度。应用时如图6所示，固定卡套I通过卡槽2卡固在钢轨3的轨底上，遮声板8对称置于钢轨3的轨腰两侧，其向上延伸直至顶部贴合在轨头下方，对轨腰表面形成遮蔽。与实施例一和实施例二相比，本例所述的技术方案中，由于设置了遮声板14,在一定程度上阻断了轨腰向外辐射噪声的路径，相当于在声源处增加了声屏障，可以进一步提升本实用新型的降噪效果。实施例四如图7所示本实用新型轨下绝缘防护套，与实施例三的区别在于，固定卡套I内部设置钢板制成的强化骨架9，此外，挡水结构7设置在固定卡套I的侧面。应用时，如图8所示，与实施例三的区别在于，将轨下绝缘防护套装配在钢轨3的轨底上后，在遮声板8与钢轨3之间的空隙内设置吸声材料10。吸声材料10可以是岩棉、矿棉、泡沫、棉或麻的纤维团、弹性聚氨酯发泡材料等各种吸声材料，只要弹性和毒性满足使用要求，都可以应用于本实用新型中。所述吸声材料可先根据遮声板和钢轨间空腔形状预先制作出相应形状，安装轨下绝缘防护套前先把此预制吸声材料块置于钢轨上，再将轨下绝缘防护套装配在钢轨上。对于需现场制作材料如发泡材料、双组份聚氨酯材料等可以在完成轨下绝缘防护套的固定后，直接在遮声板和钢轨间空腔内进行浇注固化。与实施例三相比，本例所述技术方案中，固定卡套中设置强化骨架可以增加固定卡套的自身强度，使其与钢轨的连接装配更加可靠。本实施例中，使用薄钢板加工成强化骨架，并内置在尼龙材料中，构成固定卡套，所述强化骨架还可以由其他金属材料、工程塑料或玻璃钢等材料制作。由于在遮声板8与钢轨3之间填充了吸声材料10，能更好的吸收和阻隔钢轨振动发出的噪音，因此进一步增强了本实用新型的降噪效果。基于本例的技术原理，实施例三中，也可以在遮声板与钢轨表面之间的空腔中设置吸声材料，也能起到同样的效果，也在本实用新型要求的保护范围之内。实施例五如图9示本实用新型轨下绝缘防护套，与实施例三的区别在于，本实施例中固定卡套由子固定卡套体11和子固定卡套体12组合而成，子固定卡套体11上设有卡槽15，子固定卡套体12上对应设有凸台14，二个子固定卡套体利用凸台14和卡槽15拼合成一体。同时子固定卡套体11和12上分别设置遮声板8，遮声板8中设有空腔，空腔内填充吸声材料10，此外，空腔靠近钢轨一侧的侧壁由穿孔板13构成。如图10所示，与实施例四不同，本实施例所述轨下绝缘防护套在安装时，可以先把两个子固定卡套体11和12从钢轨3的两侧卡扣在钢轨轨底上，并通过凸台14和卡槽15拼合成一体，使固定卡套通过凹槽2卡扣固定在钢轨的翼板上，构成完整的绝缘防护套本体，实现将轨下绝缘防护套整体安装在钢轨上。与实施例四相比，本实施例所述技术方案的特点在于，轨下绝缘防护套中遮声板8的空腔内预先设置了吸声材料10，应用更加方便，降噪效果也更理想。此外，由于固定卡套由两个子固定卡套体拼接而成，其与钢轨之间的装配更加方便，因此本实用新型的安装和维护操作更加简单容易。本实用新型在遮声板8中设置空腔，空腔靠近钢轨一侧的侧壁由穿孔板13构成，并在空腔内填充吸声材料10，设置穿孔板可以保证噪声顺利进入空腔，从而被吸声材料吸收，有利于提高降噪性能，同时可以保证在存储、运输和应用过程中空腔内的吸声材料不易漏出，此外，这样的结构更有利于工厂化生产，减少现场施工环节，从而有效提高施工效率。实施例六如图11示本实用新型轨下绝缘防护套，与实施例五的区别在于，子固定卡套体16和子固定卡套体17上分别设有卡扣19和卡扣18，二个子固定卡套体利用卡扣18和卡扣19构成的卡扣结构扣合成一体。此外，遮声板8中设有空腔，空腔中充填着吸声材料10，靠近钢轨一侧的空腔侧壁由透声薄膜23构成。本例中，吸声材料10为发泡聚氨酯材料，其预先填充在遮声板8的空腔内，并且与透声薄膜23配合一侧仿钢轨轨腰形状设置。本例所述轨下绝缘防护套的应用方法与实施例五中所述的应用方法相同，在此不再重复描述。需要说明的是，图9给出了典型的卡槽与凸台配合的拼接结构，图11给出了典型的卡扣配合的拼接结构，在实际应用中，卡槽与凸台的形状以及卡扣的具体形状并不局限于图示的形状，只要基于本实用新型的技术原理，都在本实用新型要求的保护范围中。本例所述轨下绝缘防护套中，遮声板8的空腔中设有仿钢轨轨腰形状的吸声材料10，且空腔靠近钢轨3 —侧的侧壁由透声薄膜23构成，使用过程中遮声板会紧密贴靠在钢轨表面，当钢轨受激励发声后，轨腰处传播的噪声经透声薄膜23进入遮声板8的空腔中被吸声材料10有效吸收，噪声强度大大降低。综上可以看出，本例所述轨下绝缘防护套不仅可以有效的保护钢轨，同时还具有良好的降噪性能。实施例七如图12所示本实用新型轨下绝缘防护套，与实施例一的区别在于，固定卡套I由绝缘橡胶材料制成，此外，固定卡套I中还设有约束阻尼结构，所述约束阻尼结构由约束板20、阻尼材料层21及约束板22构成。另外，固定卡套I下部设置挡水结构7，挡水结构具体为固定卡套I下部两侧沿钢轨纵向连续设置的挡水凹槽。应用时，根据工程需要的尺寸，预先加工好相应长度的本例所述轨下绝缘防护套，其应用方法与实施例一中的描述基本相同，在此不再重复。由于本例所述轨下绝缘防护套中设有约束阻尼结构，在钢轨发生振动时，带动约束板20与约束板22形成对阻尼材料层21的反复挤压和剪切，可以有效消耗吸收钢轨的振动能量，因此具有良好的减振性能。所述约束板可以由金属、玻璃钢等强度较高的材料制成，例如采用铝合金板等；阻尼材料层中的阻尼材料可以选择各种高阻尼性能的材料，例如高阻尼橡胶、高阻尼聚氨酯等等。当然，适用于本实用新型的约束阻尼结构的具体结构形式可以多种多样，并不限于本例中提到的约束阻尼结构，其还可以是迷宫式的约束阻尼结构等其他工程常用约束阻尼结构，都在本实用新型要求的保护范围内，由于篇幅有限，在此仅以文字进行说明，不再一一附图给予说明。综上可以看出，本例所述技术方案的轨下绝缘防护套，不仅可以对钢轨起到可靠的绝缘防护作用，还具有良好的减振和降噪功能，其性能更优越，性价比更高。实施例八如图13所示本实用新型轨下绝缘防护套，与实施例四的区别在于，固定卡套I及遮声板8由绝缘的高阻尼橡胶材料制成，此外，固定卡套I及遮声板8内部设置铝合金板制成的强化骨架9。本例所述轨下绝缘防护套的应用方法与实施例四中所述的应用方法相同，在此不再重复描述。需要指出的是，由于钢轨的材料刚度很大，本实用新型轨下绝缘防护套中强化骨架9的刚度也很大，而固定卡套I所采用的橡胶材料具有良好的阻尼特性，在使用过程中，钢轨3轨底、强化骨架9及其二者之间的橡胶材料层构成了一个约束阻尼结构，强化骨架9起到了约束板的作用，钢轨3受激励振动后，在强化骨架9的限制下，对二者之间的橡胶材料层形成反复挤压剪切，在这个过程中钢轨的振动能量不断被吸收衰减，因此本例所述的轨下绝缘防护套还可以实现良好的减振作用。另外，由于固定卡套I及遮声板8均由绝缘的橡胶材料制成，因此其对钢轨底部及轨腰都实现了有效的绝缘防护，其安全性更好。综上可以看出，本例所述的技术方案，除了可以对钢轨形成有效的隔离防护以外，同时还可以实现降噪和减振的功能，其性能优越，性价比高，既环保，又安全。当然，基于本例所述的技术原理，遮声板10与固定卡套I也可以采用不同的橡胶材料制成，再利用硫化等工艺连成一体，都是基于本实用新型技术原理的简单变换，都在本实用新型要求的保护范围之中。以上给出了本实用新型轨下绝缘防护套的部分典型实施例，目的在于方便更好地理解本实用新型之结构和应用方法，其不应视为对本实用新型的限制，其中各实施例中的技术方案也可以交叉使用，只要基于本实用新型的技术原理，都在本实用新型要求的保护范围之中。
权利要求1.一种轨下绝缘防护套，包括装配在相邻扣件之间钢轨悬空部分轨底处的绝缘防护套本体，其特征在于绝缘防护套本体包括固定卡套，固定卡套上部对应钢轨轨底设有卡槽结构，固定卡套至少部分由绝缘材料制成。
2.根据权利要求1所述的轨下绝缘防护套，其特征在于所述固定卡套上设有挡水结构。
3.根据权利要求3所述的轨下绝缘防护套，其特征在于挡水结构为挡水檐或挡水凹槽。
4.根据权利要求1所述的轨下绝缘防护套，其特征在于固定卡套中设置强化骨架。
5.根据权利要求1所述的轨下绝缘防护套，其特征在于绝缘防护套本体还包括遮声板，遮声板分别沿固定卡套两侧向上延伸并向固定卡套沿钢轨纵向的中心面逐渐靠近。
6.根据权利要求5所述的轨下绝缘防护套，其特征在于遮声板与钢轨之间设有吸声材料。
7.根据权利要求5所述的轨下绝缘防护套，其特征在于遮声板中设有空腔，靠近钢轨一侧的空腔侧壁由透声薄膜或穿孔板构成，空腔内设有吸声材料。
8.根据权利要求1所述的轨下绝缘防护套，其特征在于固定卡套中包含约束阻尼结构。
9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的轨下绝缘防护套，其特征在于固定卡套由二个子固定卡套体组合而成，二个子固定底座体利用卡扣结构彼此扣合成一体，或者利用卡槽与凸台配合相互拼接成一体。
专利摘要本实用新型涉及轨下绝缘防护套。其包括装配在相邻扣件之间钢轨悬空部分轨底处的绝缘防护套本体，特征是绝缘防护套本体包括固定卡套，固定卡套上部对应钢轨轨底设有卡槽结构，固定卡套至少部分由绝缘材料制成。本实用新型通过固定卡套卡固在钢轨轨底上，结构简单、紧凑，便于安装和维护，经济性好，适用范围广，可以有效防止钢轨轨下存留导电异物后造成的意外短路，避免烧轨事故的发生，提高轨道运营的安全性，将轨下绝缘防护套装配在钢轨轨底上以后，可使相邻扣件间钢轨悬空部分的轨底形成绝缘防护屏障，消除安全隐患，应用范围广泛，市场前景十分广阔。
文档编号E01B9/68GK202898918SQ201220608608
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者尹学军, 孔祥斐, 付学智 申请人:青岛科而泰环境控制技术有限公司, 尹学军