专利名称：无碴轨道扣件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种钢轨扣件，特别是一种具有高绝缘性和高通用性的无碴(即无碎石道床)轨道钢轨使用的无碴轨道扣件。
背景技术：
轨道扣件是铁路轨道的一种常用部件，在技术上目前存在诸多问题。众所周知，为适应轨道电路需要，两轨间的阻抗即使在暴雨的不利情况下也要达到3Ω.km。而两轨间的电阻为钢轨扣件的绝缘部件和水膜的并联电阻。钢轨扣件的绝缘部件的阻值很高，通常为106-109Ω，而水膜电阻则较低，通常只有103-104Ω，因此，如何提高两轨间的电阻，关键是提高水膜的电阻，而水膜的形态是与钢轨扣件密切相关的。
另外，在桥上的无碴轨道与隧道内和路基上的无碴轨道有很大的不同，也导致对钢轨扣件不同的技术要求。例如，当桥上铺设焊接长钢轨时，由于桥梁随温度的升高和降低而伸缩，桥跨结构和铺设在其上的焊接长钢轨将产生相互作用力，严重的会导致钢轨折断或桥梁支座和墩台损坏。减少这一相互作用的最可行方法是降低扣件的纵向阻力，即降低扣件的扣压力和钢轨与轨下弹性垫板的摩擦系数。而在隧道内和路基上的无碴轨道，为使焊接长钢轨折断时断缝尽可能小，则希望扣件的纵向阻力尽可能大。这样往往造成桥上与隧道内和路基上扣件总体结构的不同。
此外，现有扣件大多采用更换备件调整轨距，不仅备件多，而且不能连续调整。
由于无碴轨道不能进行起道作业，钢轨高低的调整只能靠在轨下和铁垫板下垫入调高垫板来进行，在以往的扣件中，当在轨下垫入调高垫板时，由于该垫板不能有效固定，在运营中经常窜出。
本设计人根据多年从事本领域工作的经验和知识，为克服公知技术中存在的上述缺陷，经过艰苦的研发，终于开发出本实用新型的具有高绝缘性和高通用性的无碴轨道扣件。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能克服上述缺陷的无碴轨道扣件，这种扣件具有高绝缘性和高通用性，不仅适用于隧道内和路基上的无碴轨道，也适用于桥上无碴轨道，调整轨距时不需要备件，且轨距可连续调整，并且在进行调高作业时轨下调高垫板不易窜出。
为此，本实用新型提供一种无碴轨道扣件，其中，所述扣件具有设置在钢轨轨底下部设有第一垫板；在所述第一垫板下部设有一铁垫板；在所述铁垫板下部安装有一绝缘缓冲垫板，所述的绝缘缓冲垫板的周边设有肋墙，并在肋墙的四个角上留有缺口；在所述钢轨轨底面扣合有绝缘块，一弹条的一端扣压在绝缘块上，另一端扣压在设置在钢轨下部的铁垫板上；所述扣件还包括固定铁垫板的锚固螺栓和所述锚固螺栓贯穿其中的弹簧垫圈、绝缘套管、平垫块。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述绝缘块扣合在钢轨轨底的侧面及上表面。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，在所述钢轨下可设置轨下调高垫板，在所述铁垫板下可设置铁垫板下调高垫板。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述轨下调高垫板设置在上述第一垫板与铁垫板之间；所述铁垫板下调高垫板设置在铁垫板和绝缘缓冲垫板之间。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述绝缘缓冲垫板和调高垫板均为具有表面压花的橡塑绝缘缓冲垫板和调高垫板。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述铁垫板在垂直钢轨长度方向的两侧设有长圆孔，在铁垫板中部沿钢轨纵向的两端设有凸台。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述弹条为一标准扣压力弹条。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述第一垫板为第一橡胶垫板。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述第一垫板为复合垫板，该复合垫板由不锈钢板和第二橡胶垫板组成，不锈钢板通过硫化粘结设置在第二橡胶垫板的上表面。
如上所述的无碴轨道扣件，其中，所述弹条为一小扣压力弹条，所述小扣压力弹条呈W形，其外侧具有分离的两侧肢，中间为相连接的中段，且所述两侧肢、中段呈弧拱形，所述弹条中段的最高点到弹条跟端的距离n小于该点到弹条两侧肢前端扣压点的距离m，m与n的比值小于等于2，所述小扣压力弹条的两侧肢长于弹条中段。
本实用新型的无碴轨道扣件与现有技术相比，具备的优点和特点是1、在本实用新型的无碴轨道扣件中，弹条通过固定在铁垫板上的T型螺栓、螺母和平垫圈把钢轨扣压在铁垫板上，钢轨与弹条和铁垫板肩部之间设有绝缘块，钢轨与铁垫板之间设有绝缘电阻很大的轨下弹性垫板，使钢轨与铁垫板绝缘，从而具有比现有技术更高的绝缘性。
2、在本实用新型的无碴轨道扣件中，铁垫板下的绝缘缓冲垫板的周边设有肋墙，并在肋墙的四个角上留有缺口，当降暴雨时，雨水能够顺利地从缺口中流出，从而克服了公知技术中绝缘缓冲垫板内容纳有大量的雨水并当雨水过多时从绝缘缓冲垫板的四周泛出的缺陷，大大减少了水膜的长度，从而显著地提高了水膜电阻。
3、在本实用新型的无碴轨道扣件中，既可安装常规扣压力(扣压力一般大于8kN)的弹条，也可安装小扣压力弹条(扣压力一般在5kN以下)，轨下弹性垫板既可采用摩擦系数大的橡胶垫板，也可采用在橡胶垫板上粘贴不锈钢板构成摩擦系数小的复合垫板，当本扣件用于隧道内和路基上的无碴轨道时，配用常规扣压力的弹条和橡胶垫板，而在桥上无碴轨道使用时，则可配用小扣压力弹条和复合垫板，具有较高的通用性。
4、在本实用新型的无碴轨道扣件中，扣件属无混凝土挡肩扣件，靠拧紧锚固螺栓来保持轨距。轨距调整靠移动开有供锚固螺栓穿过的长圆孔的铁垫板进行，轨距可连续调整；铁垫板设有凸台，固定轨下调高垫板的位置，轨下调高垫板不易窜动。
5、在本实用新型的无碴轨道扣件中，小扣压力弹条的扣压力虽小，但弹条弹程较大，弹条组装时螺母扭矩也较大，从而保证T型螺栓不易松弛；而且，由于小扣压力弹条组装后，弹条中段前端与绝缘块接触，因此增强了扣件抵抗钢轨侧倾的能力。
图1是本实用新型的无碴轨道扣件第一实施例的组装状态示意图，其中，左侧视图表示未设置调高垫板的状态，右侧视图表示设置了调高垫板的状态；图2是本实用新型的无碴轨道扣件第二实施例的组装状态示意图，其中，左侧视图表示未设置调高垫板的状态，右侧视图表示设置了调高垫板的状态；图3是本实用新型无碴轨道扣件中小扣压力弹条的俯视图；图4是图3中沿A-A线的剖面图；图5是本实用新型无碴轨道扣件中复合垫板的俯视图；图6是图5中沿B-B线的剖面图；图7是本实用新型无碴轨道扣件中铁垫板的俯视图；图8是图7中沿C-C线的剖面图；图9是本实用新型无碴轨道扣件中绝缘缓冲垫板的俯视图；图10是图9中沿D-D线的剖面图。
具体实施方式
为对实用新型的无碴轨道扣件的特征、效果和所要达到的技术目的有更加清楚和全面的了解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
。
实施例一如图1所示为本实用新型无碴轨道扣件第一实施例的组装状态示意图，其中，左侧视图表示未设置调高垫板的状态，右侧视图表示设置了调高垫板的状态。该实施例为将本实用新型的无碴轨道扣件用于隧道内和路基上的无碴轨道。本实用新型的无碴轨道扣件包括弹条4a，所述弹条4a在本实施例中为常规扣压力弹条，如目前大量使用的A型、B型和II型弹条，通过T型螺栓1、螺母2和平垫圈3使弹条4a的一端扣压在绝缘块5上，另一端扣压在设置于钢轨下部的铁垫板6上。所述绝缘块5扣合在钢轨轨底的侧面及上表面。在钢轨轨底的下面安装有轨下弹性垫板，在本实施例中，该轨下弹性垫板为第一橡胶垫板8a。所述铁垫板设置在所述第一橡胶垫板8a的下面，在铁垫板6下安装有绝缘缓冲垫板7，所述扣件还包括将铁垫板6、绝缘缓冲垫板7固定在轨枕上的锚固螺栓9、弹簧垫圈10、绝缘套管12、平垫块11。如图1所示，当需要对钢轨高度进行调整时，可在上述第一橡胶垫板8a与铁垫板6之间设置轨下调高垫板13，在铁垫板6和绝缘缓冲垫板7之间设置铁垫板下调高垫板14。
由图9和图10可见，绝缘缓冲垫板7的周边设有肋墙7a，并在肋墙的四个角上留有缺口7b。当降雨时，雨水可顺利地从缺口7b流出而不会大量的积聚在绝缘缓冲垫板7内并从其四周泛出，从而减少了水膜的长度，即提高了水膜的电阻。
所述绝缘缓冲垫板7和调高垫板14均设有表面压花。所述铁垫板6在垂直钢轨长度方向的两侧设有长圆孔6a，沿钢轨纵向的两侧端设有凸台6c。由图7和图8可见铁垫板6两侧供锚固螺栓9穿过的两个长圆孔6a设置在与钢轨横向正交的同一轴线上，目的是为在调整轨距时铁垫板横向移动留有足够的空间。上述一对凸台6c沿钢轨纵向相对设置在所述长圆孔6a的两侧。如图7、8所示，所述铁垫板6的中部，沿钢轨纵向相对设有一对垫板挡肩6b，用于固定轨下调高垫板13，防止其纵向窜动，所述垫板挡肩6b可沿钢轨纵向设置在铁垫板6的内侧边，也可设置在外侧边。
本实用新型的扣件属于无混凝土挡肩扣件，靠拧紧锚固螺栓来保持轨距，由钢轨传来的横向力大部分靠绝缘缓冲垫板7与轨下基础表面的摩擦力平衡，其中只有少部分通过摩擦传给锚固螺栓9；其绝缘缓冲垫板7和铁垫板6下部的调高垫板14均为有表面压花的橡塑制品，可保证该两部件有足够的刚度和摩擦系数，从而确保锚固螺栓不易松弛并减少作用于其上的横向力。
实施例二图2为本实用新型钢轨扣件第二实施例的组装状态示意图，其中，左侧视图表示未设置调高垫板的状态，右侧视图表示设置了调高垫板的状态。在该实施例中，本实用新型钢轨扣件用在桥上无碴轨道上。在图2中，用小扣压力弹条4b代替图1中的常规扣压力弹条4a，在钢轨轨底的下面安装的轨下弹性垫板，在本实施例中为复合垫板8b，用其代替第一橡胶垫板8a，见图5、6，该复合垫板8b由不锈钢板8b-a和第二橡胶垫板8b-b组成，不锈钢板8b-a通过硫化粘结于第二橡胶垫板8b-b的上表面，且所述的复合垫板8b的摩擦系数小于第一橡胶垫板8a的摩擦系数。
所述扣件的其他组成部件与图1中的部件相同。
图3和图4为小扣压力弹条4b的结构和形状示意图，该弹条4b呈近似的W形，其外侧具有分离的两侧肢4b-c，中间为相连接的中段4b-b，在组装时通过紧固T型螺栓将弹条中段4b-b和两侧肢4b-c均扣压在绝缘块5上(但在弹条未紧固时弹条中段前端e点并不接触绝缘块5)。这样可防止钢轨产生过大的侧倾。由于弹条4b的跟端到T型螺栓的轴线O-O、即弹条中段4b-b的最高点的距离n远小于两侧肢前端到T型螺栓轴线O-O、即弹条中段4b-b的距离m(m与n的比值小于等于2)，由T型螺栓1紧固力产生的弹条4b侧肢前端扣压钢轨的力仅约为T型螺栓紧固力的1/3。在同样T型螺栓紧固力的情况下，本实施例中弹条扣压力约为常规弹条的2/3。从图4可见，在自由状态弹条4b的两侧肢4b-c明显长于中段4b-b。弹条两侧肢前端与中段前端存在高差h，在弹条4b在紧固过程中，其中段前端不断降低，直至扣压绝缘块为止。
由图6可见，复合垫板8b中不锈钢板8b-a通过硫化粘结于橡胶垫板8b-b的上表面。由于不锈钢板8b-a与钢轨的摩擦系数为0.20～0.25，因此复合垫板8b的摩擦系数比第一橡胶垫板8a与钢轨的摩擦系数低得多，加上前述的弹条4b扣压力小，因而扣件阻力大大降低。
当然，所述弹条为小扣压力弹条4b时，也可以使用实施例一中的第一橡胶垫板8a；当所述弹条为常规弹条4a时，也可以使用实施例二中的复合垫板8b。
惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型专利申请内容所作的等同变化与修饰，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖的范围内。
权利要求1.一种无碴轨道扣件，其特征在于所述扣件具有设置在钢轨轨底下部设有第一垫板；在所述第一垫板下部设有一铁垫板；在所述铁垫板下部安装有一绝缘缓冲垫板，所述的绝缘缓冲垫板的周边设有肋墙，并在肋墙的四个角上留有缺口；在所述钢轨轨底面扣合有绝缘块，一弹条的一端扣压在绝缘块上，另一端扣压在设置在钢轨下部的铁垫板上；所述扣件还包括固定铁垫板的锚固螺栓和所述锚固螺栓贯穿其中的弹簧垫圈、绝缘套管、平垫块。
2.如权利要求1所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述绝缘块扣合在钢轨轨底的侧面及上表面。
3.如权利要求1所述的无碴轨道扣件，其特征在于在所述钢轨下可设置轨下调高垫板，在所述铁垫板下可设置铁垫板下调高垫板。
4.如权利要求3所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述轨下调高垫板设置在上述第一垫板与铁垫板之间；所述铁垫板下调高垫板设置在铁垫板和绝缘缓冲垫板之间。
5.如权利要求3或4所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述绝缘缓冲垫板和调高垫板均为具有表面压花的橡塑绝缘缓冲垫板和调高垫板。
6.如权利要求1所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述铁垫板在垂直钢轨长度方向的两侧设有长圆孔，在铁垫板中部沿钢轨纵向的两端设有凸台。
7.如权利要求1或2或3或4或6所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述弹条为一标准扣压力弹条。
8.如权利要求1至4任一项所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述第一垫板为第一橡胶垫板。
9.如权利要求1至4任一项所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述第一垫板为复合垫板，该复合垫板由不锈钢板和第二橡胶垫板组成，不锈钢板通过硫化粘结设置在第二橡胶垫板的上表面。
10.如权利要求1或2或3或4或6所述的无碴轨道扣件，其特征在于所述弹条为一小扣压力弹条，所述小扣压力弹条呈W形，其外侧具有分离的两侧肢，中间为相连接的中段，且所述两侧肢、中段呈弧拱形，所述弹条中段的最高点到弹条跟端的距离n小于该点到弹条两侧肢前端扣压点的距离m，m与n的比值小于等于2，所述小扣压力弹条的两侧肢长于弹条中段。
专利摘要一种无碴轨道扣件，其中，所述扣件具有设置在钢轨轨底下部设有第一垫板；在所述第一垫板下部设有一铁垫板；在所述铁垫板下部安装有一绝缘缓冲垫板，所述的绝缘缓冲垫板的周边设有肋墙，并在肋墙的四个角上留有缺口；在所述钢轨轨底面扣合有绝缘块，一弹条的一端扣压在绝缘块上，另一端扣压在设置在钢轨下部的铁垫板上；所述扣件还包括固定铁垫板的锚固螺栓和所述锚固螺栓贯穿其中的弹簧垫圈、绝缘套管、平垫块。本实用新型克服了公知技术的缺陷，大大减少了水膜的长度，显著地提高了水膜电阻；铁垫板设有凸台，固定轨下调高垫板的位置，轨下调高垫板不易窜动；增强了扣件抵抗钢轨侧倾的能力；可连续调整轨距，具有较高的通用性。
文档编号E01B9/38GK2885923SQ20062000461
公开日2007年4月4日 申请日期2006年3月22日 优先权日2006年3月22日
发明者肖俊恒, 赵汝康, 方杭伟 申请人:铁道科学研究院铁道建筑研究所