钢轨附加部件用弹性夹具的制作方法

本实用新型属于轨道交通的振动及噪声控制领域，尤其涉及一种用于将附加部件固定在钢轨上的弹性夹具。

背景技术：

随着经济和科学技术的进步，地铁、高架轻轨、普通铁路和高速铁道等轨道运输方式得到快速发展，并在社会经济建设中发挥着日益重要的作用。为减少轨道运输中的噪声污染，减轻钢轨的振动和磨损，在钢轨上加装约束阻尼结构或调谐质量阻尼系统等附加部件是一种常用做法。现有附加部件的安装固定技术中，采用螺栓、铆接等刚性连接固定，需要在钢轨上打孔，不仅会降低钢轨强度，这些刚性的连接元件也容易传递振动噪声，影响最终的减振降噪效果；另外螺栓和铆栓需要占用较大轨外空间，不利于轨道养护；粘接、磁吸等技术方案由于可靠性较差，一般不能单独采用；应用较多的是各种弹性夹具，其可以单独使用，也可以与粘接、磁吸等技术组合使用。申请号为200820301866.6中国专利公开了一种夹具固定式钢轨阻尼板，使用具有压缩弹簧和螺栓结构的卡钳对钢轨阻尼板进行夹持固定。但此类弹性夹具不仅结构复杂、成本高、占用空间大、应用麻烦，而且其横跨钢轨轨底并与整个轨底贴合，这对于弹性夹具的尺寸要求非常严格，一旦出现结构变形、较大尺寸误差或较大装配误差，弹性夹具很容易出现被轨底撑开变形的现象，进而影响弹性夹具与附加部件贴合部位的夹持力；如果螺栓松动导致部件脱落，则会影响运营管理。综上所述，市场迫切需要一种结构简单、使用方便、误差消化能力强、夹持力更有保障的固定装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、使用方便、误差消化能力强、夹持力更有保障的钢轨附加部件用弹性夹具。

本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具是这样实现的，包括夹具本体，夹具本体包括三个依次连续设置功能区段，所述三个功能区段依次分别为贴合挂接段、非贴合弹性段和贴合夹持段，工作状态下夹具本体绕轨底布置，其中，所述贴合挂接段与局部轨底贴合并勾挂在钢轨一侧的翼缘处；所述非贴合弹性段向钢轨另一侧翼缘延伸并绕过翼缘向上折弯，其与钢轨始终保持分离；贴合夹持段与附加部件位于钢轨的同一侧，贴合夹持段与附加部件表面紧密贴合，并且利用非贴合弹性段的弹性变形所产生的夹持力将附加部件压紧固定在钢轨表面。

所述夹具本体由弹簧钢制成，为保证固定效果，一般情况下，贴合夹持段对附加部件和钢轨的夹持合力大于30kg。此外，为了防止振动时夹具本体与钢轨直接接触会相互碰撞发出噪声，所述贴合挂接段与钢轨的接触配合表面之间设置阻尼材料，或者所述贴合挂接段与钢轨的接触配合表面之间设有衬垫。另外，为了保持夹具本体与钢轨附加部件之间的相对位置稳定，避免发生滑脱，还可以在夹具本体的贴合夹持段上设置用于限位的凸凹结构，或者在贴合夹持段与附加部件的接触配合表面之间设置衬垫。

为实现良好的夹持固定效果，优选的，使贴合夹持段的夹持力在钢轨横向的分力与贴合挂接段钩挂在钢轨另一侧翼缘处的钩挂力在钢轨横向的分力相平衡；贴合夹持段的夹持力在钢轨垂向的分力与贴合挂接段对轨底作用力沿钢轨垂向的分力相平衡。

本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具通过在夹具本体中部设置一个非贴合弹性段，利用与钢轨分离设置的非贴合弹性段，可以准确分析计算夹持力、弹程和应力，可以形成稳定的夹持力和较大的弹程，消化吸收因材料变形、产品加工和施工安装等各种原因造成的累计误差，确保本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具与钢轨配合时与轨底和翼缘处不会出现非预期的夹持接触点，可以有效避免夹具本体被钢轨底部因为不确定的非预期接触撑开变形，而失去应有弹性，降低最终对钢轨附加部件夹持力的情况；此外，设置非贴合弹性段还为本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具的安装和拆卸提供了便利，同时有效增强了产品的夹持紧固作用。

综上所述，本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具具有结构简单、使用方便、误差消化能力强、夹持力稳定等诸多优点，其拆装快速便利，可重复使用，经济环保，性价比高，其市场应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具的结构示意图之一。

图2为本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具的结构示意图之二。

图3为本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具的结构示意图之三。

图4为本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具的结构示意图之四。

图中：1、钢轨；2、附加部件；3、贴合挂接段；4、非贴合弹性段；5、贴合夹持段；6、阻尼材料；7、定位销；8、刚性外框；9、衬垫。

具体实施方式

实施例一

如图1所示本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具，包括夹具本体，夹具本体包括三个依次连续设置功能区段，所述三个功能区段依次分别为A区段所表示的贴合挂接段3、B区段所表示的非贴合弹性段4和C区段所表示的贴合夹持段5，工作状态下夹具本体绕钢轨1的轨底布置，其中，所述贴合挂接段3与局部轨底贴合并勾挂在钢轨1一侧的翼缘处；所述非贴合弹性段4向钢轨另一侧翼缘延伸并绕过翼缘向上折弯，其与钢轨始终保持分离；贴合夹持段5与附加部件2位于钢轨1的同一侧，贴合夹持段5与附加部件2表面紧密贴合，并且利用非贴合弹性段4的弹性变形所产生的夹持力将附加部件2压紧固定在钢轨1表面。图1中，所述附加部件2具体为迷宫式约束阻尼降噪板。

本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具中，优选的，所述夹具本体由弹簧钢制成，常用的材料包括弹簧钢板或弹簧钢丝，当然，夹具本体也可以采用碳纤维复合材料等其他高强度、高弹性的材料制成。为保证固定效果，一般情况下，贴合夹持段对附加部件和钢轨的夹持力大于30kg。上述说明同样适用于本实用新型的其他实施例，在此一并给予说明。

本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具通过在夹具本体中部设置一个非贴合弹性段，利用与钢轨分离设置的非贴合弹性段，可以准确分析计算夹持力、弹程和应力，可以形成稳定的夹持力和较大的弹程，消化吸收因材料变形、产品加工和施工安装等各种原因造成的累计误差，确保本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具与钢轨配合时与轨底和翼缘处不会出现非预期的夹持接触点，可以有效避免夹具本体被钢轨底部因为不确定的非预期接触撑开变形，而失去应有弹性，降低最终对钢轨附加部件夹持力的情况；此外，设置非贴合弹性段还为本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具的快速安装和拆卸提供了便利，同时有效增强了产品的夹持紧固作用。

综上所述，本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具具有结构简单、使用方便、误差消化能力强、易于夹持力更有保障等诸多优点，其拆装便利，可重复使用，经济环保，性价比高，其市场应用前景十分广阔。

实施例二

如图2所示本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具，与实施例一的区别在于，所述贴合挂接段3与钢轨1的接触配合表面之间设置阻尼材料6；此外，图2中，附加部件2具体为钢轨调谐减振器；另外，贴合夹持段5中包含折弯部。

与实施例一相比，本例所述技术方案中，由于在贴合挂接段3与钢轨1的接触配合表面之间增设了阻尼材料6，可以有效防止振动时夹具本体的贴合挂接段与钢轨之间相互接触碰撞发出噪声，此外，由于贴合挂接段的刚度较大，其对阻尼材料6可以构成有效约束，振动时还可以产生剪切阻尼材料耗能的作用，有利于提高减振效果。另外，由于贴合夹持段5中包含了一个折弯部，折弯部从钢轨横向和钢轨垂向分别对附加部件2加以限位，可以有效防止附加部件2在使用过程中沿钢轨横向或钢轨垂向滑落。

需要指出的是，基于本例的技术原理，根据附加部件的形状不同，贴合夹持段5的具体形状也可以有所不同，为实现良好的夹持固定效果，在对贴合夹持段进行设计时，优选的，使贴合夹持段的夹持力在钢轨横向的分力与贴合挂接段钩挂在钢轨另一侧翼缘处的钩挂力在钢轨横向的分力相平衡，贴合夹持段的夹持力在钢轨垂向的分力与贴合挂接段对轨底作用力沿钢轨垂向的分力相平衡，在这种状态下夹持的稳定性最好，上述说明同样适用于本实用新型其他实施例，在此一并给予说明，都在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例三

如图3所示本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具，与实施例二的区别在于，所述贴合挂接段3与钢轨1的接触配合表面之间设有衬垫9；此外，图3中，附加部件2具体为设有刚性外框8的钢轨调谐减振器，夹具本体的贴合夹持段5上设置用于限位的凸凹结构，所述凸凹结构具体为贴合夹持段5上设置的定位销7，相应的，刚性外框8上对应设置与定位销7配合的定位孔。其中，衬垫9采用弹性材料或耐磨的非金属材料制成，本例中衬垫9具体采用弹性橡胶制作。

与实施例二相比，本例中增设了衬垫9，衬垫9采用阻尼性能良好的弹性橡胶材料制成，衬垫9的设置可以消除贴合挂接段3与钢轨1之间的刚性接触，避免振动时贴合挂接段3与钢轨1之间相互接触碰撞发出噪声，同时还能减少接触面之间的摩擦和磨损，尤其是对贴合挂接段3表面的防锈层起到保护作用；此外，由于衬垫9的选材范围很广，其采用一些功能性的垫体还可以实现其他的技术效果，例如，采用专利号为200810238390.0的发明专利中记载的防滑垫板，可以有效防止本实用新型钢轨附加部件用弹性夹具与钢轨之间的相对移动，使夹持固定更加可靠。另外，贴合夹持段5和刚性外框8上对应设置用于彼此限位的凸凹结构，有利于保持夹具本体与钢轨附加部件之间的相对位置稳定，可以有效避免使用过程中夹具本体从钢轨附加部件上滑脱或移位，更加安全可靠，当然，基于本例的技术原理，所述凸凹结构的具体形式可以多种多样，除已提到的孔销配合外，也可以是凸起和凹槽配合等其他限位结构形式，而且，也可以在刚性外框8上设置定位销，对应的在贴合夹持段5上设置定位孔，也都能实现同样的技术效果，都是基于本实用新型技术原理的简单变化，都在本实用新型要求的保护范围之内。

基于图3所示技术方案的技术原理，如图4所示，也可以在贴合夹持段5与附加部件2的接触配合表面之间设置衬垫9，用以替代凸凹结构实现限位效果，同时衬垫9还可以避免贴合夹持段5与附加部件2贴合不严密时，振动条件下贴合夹持段5与附加部件2之间接触碰撞发出噪声。都是基于本实用新型技术原理的简单变化，都在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型的实施例主要是为了方便理解本实用新型的技术原理，并不局限于上述实施例记载的内容，上述实施例记载的技术内容也可以进行交叉使用，基于本实用新型技术原理，本领域技术人员可以对上述实施例所述技术方案重新进行组合或利用同类技术对其中某些元件进行简单替换，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。