一种防松螺旋道钉的制作方法

本发明涉及一种防松螺旋道钉，主要用于无砟轨道扣件的紧固，是一种在列车各种纵向和横向动载荷作用下都不易松动的螺旋道钉。

背景技术：

如图1所示，无砟轨道扣件系统包括：螺旋道钉2、垫片3、弹条4、轨下垫片组5和预埋螺纹套管6，螺旋道钉2拧入预埋螺纹套管6内，通过压紧弹条4，从而扣压住铁轨1。

常规的螺旋道钉2结构如图2所示，在螺杆上加工出10～12节螺纹，预紧后螺牙载荷分布如图3中的实线曲线所示，载荷分布极不均匀，第1～2圈螺牙上的压力p非常大，第9～10圈螺牙上的压力p非常小，几乎为零。这种分布极不利于螺纹防松，当螺旋道钉2在列车运行纵向和横向动载荷f1作用下，螺旋道钉2中就会反作用力f2和f3，使得每圈螺牙产生偏心载荷，此时螺牙压力p分布如图3中的虚线曲线所示，螺旋道钉2尾部的左半圈螺牙压力p为负，表明螺旋道钉2的尾部已松动，而横向载荷是波动的，随着时间的推移，螺旋道钉2的松动区域扩大，很快直至整个螺纹松动。目前，国内外无砟轨道扣件的常规螺旋道钉仍不能有效防松。

因此，如何改善螺旋道钉2预紧时螺牙压力p分布状态，避免受横向载荷时，螺旋道钉2尾部的左半圈螺牙载荷出现负值，提高螺旋道钉2防松效果，确保列车运行安全，是一个亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种防松螺旋道钉，避免常规螺旋道钉螺纹圈数过多、螺牙压力连续递减过大、整个螺纹易于松动的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种防松螺旋道钉，包括道钉本体，所述道钉本体上设置有螺纹，在螺纹中间至少设置有一个用于阻断整段螺纹连续递减趋势的卸载槽，当道钉本体在列车运行纵向和横向动载荷作用下，尾部的上半圈螺牙压力依然为正值，有利于螺纹防松。

优选的，所述卸载槽两边螺纹的导程和牙型角可根据道钉本体和螺纹套管的材料作修正，防松效果更佳。

通过上述技术方案，本发明提供一种防松螺旋道钉，在螺纹中间加工有n(n≥1)个卸载槽，将螺旋道钉的螺纹间隔成n+1段，避免常规螺旋道钉螺纹圈数过多、螺牙压力连续递减过大、整个螺纹易于松动的问题，阻断了常规螺旋道钉整段螺纹连续递减趋势，使得后续螺纹头部螺牙上的载荷增加很大，同时使得卸载槽两边螺纹的螺牙载荷分布比较均匀，这样后续螺纹尾部螺牙压力仍然很大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为无砟轨道扣件系统图；

图2为常规螺旋道钉的结构图；

图3为常规螺旋道钉预紧后和在列车运行横向动载荷f1作用下螺牙载荷分布图；

图4为本发明一种防松螺旋道钉的结构图；

图5为本发明一种防松螺旋道钉预紧后和在列车运行横向动载荷f1作用下螺牙载荷分布图；

图中标记1、铁轨，2、螺旋道钉，3、垫片，4、弹条，5、轨下垫片组，6、预埋螺纹套管，7、道钉本体，8、螺纹，9、卸载槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

本发明的防松螺旋道钉主要是用来紧固无砟轨道的，是一种在列车各种纵向和横向动载荷作用下都不易松动的螺旋道钉。因此具体实施例以一种防松螺旋道钉来进行说明。

本发明提供一种防松螺旋道钉，如图4-5所示，包括道钉本体7，所述道钉本体7上设置有螺纹8，在螺纹8中间至少设置有一个用于阻断整段螺纹连续递减趋势的卸载槽9，当道钉本体7在列车运行纵向和横向动载荷作用下，尾部的上半圈螺牙压力依然为正值，有利于螺纹防松。

所述卸载槽8两边螺纹的导程和牙型角可根据道钉本体7和螺纹套管的材料作修正，防松效果更佳。

现有的螺旋道钉整体螺牙压力分布极不均匀，尾部几圈压力几乎为零，只要有一点横向动载荷，压力为负值，表尾部螺牙已松驰。

本发明采用卸载槽9，阻断了压力分布下降趋势，尾部螺牙压力提高，在横向动载荷作用下不会产生滑动，有效提升螺旋道钉的防松性能，如果对螺旋牙牙型及间距进行修正，防松效果更佳。

一般每段螺纹圈数不超过4圈，卸载槽9长度一个导程长，根据螺纹总圈数，即可算出卸载槽数目。

本发明的具体技术原理参见图5，螺旋道钉预紧后螺牙载荷分布如图5中的实线曲线所示，由于在螺纹中间设置了卸载槽9，阻断了常规螺旋道钉整段螺纹连续递减趋势，使得后续螺纹头部螺牙上的载荷增加很大，同时使得卸载槽9两边螺纹的螺牙压力p分布比较均匀，这样后续螺纹尾部螺牙压力p仍然很大，当螺旋道钉在列车运行纵向和横向动载荷f1作用下，螺旋道钉中就会反作用力f2和f3，使得每圈螺牙产生偏心载荷，此时螺牙压力p分布如图5中的虚线曲线所示，螺旋道钉尾部的左半圈螺牙压力p依然为正值，表明螺旋道钉的尾部也未松动，即整个螺旋道钉在列车运行纵向和横向动载荷f1作用下很难松动，保持持久不松动。

此外，需要说明的是，本发明所描述的用于无砟轨道紧固的防松螺旋道钉实施例，但并不局限于此实施例。其他连接螺钉的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的内容仅仅是对本发明所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括于本发明专利的保护范围之内。本领域的相关技术人员，极易根据上述实例，领会本发明的精神，并做出不同的引申各变化，但是只要不脱离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，都在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种防松螺旋道钉，包括道钉本体，所述道钉本体上设置有螺纹，在螺纹中间至少设置有一个用于阻断整段螺纹连续递减趋势的卸载槽，当道钉本体在列车运行纵向和横向动载荷作用下，尾部的上半圈螺牙压力依然为正值，有利于螺纹防松。在螺纹中间加工有卸载槽，避免常规螺旋道钉螺纹圈数过多、螺牙压力连续递减过大、整个螺纹易于松动的问题，阻断了常规螺旋道钉整段螺纹连续递减趋势，使得后续螺纹头部螺牙上的载荷增加很大，同时使得卸载槽两边螺纹的螺牙载荷分布比较均匀，这样后续螺纹尾部螺牙压力仍然很大。

技术研发人员：蔡小华;何竞飞;车吉星;谢阳
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2018.08.23
技术公布日：2018.12.21