一种待换新轨的温度应力自动放散装置及其使用方法

摘要

一种待换新轨的温度应力自动放散装置，包括：U型支座，所述U型支座上设有U型臂，所述U型臂分为上部结构和下部结构，所述下部结构比其上部结构厚以形成一凸台面；所述U型臂下部结构中间设置有圆筒滚子系统，所述圆筒滚子系统由若干圆筒滚子、圆柱轴和滚动球轴承组成；所述U型臂上部结构的两臂上分别设有横向限位螺杆；所述U型支座底部固定连接有插入脚。其使用方法：将U型支座的插入脚插入道砟道床内，将无缝线路待换新轨放置于U型支座内圆筒滚动系统上面，使得新轨能均匀受力，而且在轨温升高时能减小钢轨纵向摩擦力，使其内部温度应力自由放散。本发明结构简单，有助于提高生产率、减轻工人劳动强度、促进生产安全。

说明书

技术领域

本发明属于交通技术领域，涉及待换新轨的温度应力放散技术，特别是适用于城市轨道 交通、高速铁路和普通铁路等的铁道无缝线路待换新轨的温度应力自动放散装置及其使用方 法。

背景技术

通常铁道线路换轨大修前，将100米钢轨在焊轨厂焊接成1.5公里的待换新轨条，然后 用运轨车将其托运至换轨现场，放置于运营线路道旁几天甚至更长时间，如果遇到炎热天气， 随着轨温升高，待换新轨将产生胀轨跑道现象，严重时待换新轨横向弯曲胀轨侵入铁路限界， 会造成行车安全事故。目前，国内既有铁路各大修段对预防备用待换新轨升温胀轨都没有专 用设备，全部采用人工蹲守断续撞轨方式，引导钢轨温度应力沿长度方向放散。

在操作过程中，温度每升高5度，工人们将会反复地撞轨使钢轨内温度应力沿长度方向 放散掉。天气越炎热，胀轨将会越容易发生，因此工人们从早晨7时至下午4时连续作业， 劳动强度大，工作环境恶劣，浪费人力严重。另外，温升胀轨也制约了大修换轨效率，每一 个天窗时间只能换轨1.5公里，效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种待换新轨的温度应力自动放散装置及其使用方法，其结构简 单、能实现无缝线路待换新轨的温度应力自动放散、提高生产率、减轻工人劳动强度，提高 生产安全，特别适合于铁道线路养护维修的无缝线路待换新轨的温度应力自动放散装置及使 用方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种待换新轨的温度应力自动放散装置，包括U型支座，所述U型支座上设有U型臂， 所述U型臂分为上部结构和下部结构，所述下部结构比其上部结构厚以形成一凸台面；所述 U型臂下部结构中间设置有圆筒滚子系统，所述圆筒滚子系统共用若干个圆筒滚子、若干个 短轴和若干个滚动球轴承组成，所述U型支座底部固定连接有插入脚。

所述短轴分别镶嵌于U型臂下部结构内两侧，所述短轴与圆筒滚子用滚动球轴承联结； 所述圆筒滚子系统上界低于U型臂上部结构和下部结构形成凸台面；所述钢轨放置于圆筒滚 子上面可以在滚筒上沿钢轨长度方向纵向滑动来放散温度应力。

所述U型臂上部结构的两臂上分别设有横向限位螺杆，所述横向限位螺杆一端（靠近钢 轨侧）安装圆锥滚子，所述圆锥滚子与螺杆的一端通过滚动球轴承联结，轴端用轴承端盖密 封，所述横向限位螺杆另一端利用螺母和弹性垫圈跟U型臂上部结构连接；所述U型支座底 部焊接4个插入脚，所述插入脚在使用时可供插入到道砟道床内。作为一种优选，所述滚子 装置为圆柱圆筒。

圆筒滚子滚动装置由均匀排列几根圆柱轴和圆筒滚子组成，滚筒与圆柱短轴两端分别用 滚动球轴承联结。

横向限位螺杆一端安装圆锥滚子，另一端利用螺栓跟U型臂上部结构连接。圆锥滚子与 螺杆一端通过滚动球轴承联结，轴端用轴承端盖密封。利用圆锥滚子外形锥度约束钢轨横向 移动，又利用圆锥滚子滚动引导钢轨温度应力沿长度方向放散。

可利用U型臂上部结构和下部结构形成凸台面防止钢轨横移或横弯过大。

本发明还提供一种待换新轨的温度应力自动放散装置的使用方法：根据钢轨的实际长度 和作业量的大小，可沿着线路纵向选用若干个U型支座；沿钢轨长度方向每间隔5～20米布 置一台铁道无缝线路待换新轨的温度应力自动放散装置。

根据实际需要将若干个本发明装置的插入脚插入到道砟道床内，然后将线路待换新轨放 置于支座U型臂间圆筒滚子上面，在钢轨温度应力作用下，钢轨可以在其上面沿钢轨长度方 向滑动。U型支座的U型臂上部结构上设置的横向限位螺杆一端安装的圆锥滚子，利用圆锥 滚子外形锥度约束钢轨横向窜动，又利用圆锥滚子滚动引导钢轨温度应力沿长度方向放散。 另外，可利用U型臂上部结构和下部结构形成凸台面防止钢轨横移或横弯过大。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果:①利用滚子滚动原理减小温度应 力式无缝线路换轨时待换钢轨纵向阻力；②减少铁路线路大修工作人员；③提高钢轨大修换 轨效率；④利用机械设备降低工作者劳动强度；⑤重量轻，装拆方便灵活；⑥填补国内无缝 线路大修换轨技术空白。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明的结构钢轨下部滚筒系统示意图（拆卸画法）；

图3为本发明实施例的轨道纵向布置图。

图中标记如下：1-支座，2-U型臂上部结构，3-圆筒滚子，4-圆柱短轴，5-球轴承，6-横向限 位螺杆，7-圆锥滚子装置，8-球轴承,9-轴承端盖，10-六角头螺母，11-弹性垫圈，12-插入脚， 13-待换钢轨，14-U型臂下部结构，15-道砟道床。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

请参阅图1-3，本发明包括：U型支座1，所述U型支座1上设有U型臂，所述U型臂 分为上部结构2和下部结构14，所述下部结构14比其上部结构2略厚，形成一凸台面；所 述U型臂下部结构14中间设置有圆筒滚子系统（请参阅图2），所述圆筒滚子系统共用若干 个圆筒滚子3、若干个短轴4和若干个滚动球轴承5组成。

所述短轴4分别镶嵌于U型臂下部结构14内两侧，所述短轴4与圆筒滚子3用滚动球 轴承5联结；所述圆筒滚子系统上界低于U型臂上部结构2和下部结构14形成凸台面；所 述待换钢轨13放置于圆筒滚子3上面，可沿钢轨长度方向滑动。

所述U型臂上部结构2的两臂上分别设有横向限位螺杆6，所述横向限位螺杆6一端（靠 近待换钢轨13侧）安装圆锥滚子7，所述圆锥滚子7与螺杆6的一端通过滚动球轴承8联结， 轴端用轴承端盖9密封。

所述横向限位螺杆6另一端利用螺母10和弹性垫圈11跟U型臂上部结构2连接；所述 U型支座底部焊接4个插入脚12，使用时，所述插入脚12可供插入到道砟道床15内。

如图3所示，根据钢轨13的实际长度和作业量的大小，可沿着线路纵向选用若干个U 型支座1，沿钢轨长度方向在5～20米间隔布置均能发挥较佳效能。

使用方法：根据实际需要将若干个本发明装置的插入脚12插入到道砟道床15内，然后 将线路待换新轨放置于U型支座1内圆筒滚子3上面，在钢轨温度应力作用下，新轨13可 以在其上面沿钢轨长度方向滑动。U型支座1的U型臂上部结构2上设置的横向限位螺杆6 一端安装的圆锥滚子7，利用圆锥滚子外形锥度约束钢轨13横向窜动，又利用圆锥滚子7滚 动引导钢轨13温度应力沿长度方向放散。另外，可利用U型臂上部结构2和下部结构14形 成凸台面防止钢轨13横移过大。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉 本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应 用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述的实施例，本领域技 术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范 围之内。