轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置

摘要

本发明提供了一种轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置，所述轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置包括：橡胶弹性减振块(1)，抵紧在钢轨的轨腰上；底板(7)，安装在所述橡胶弹性减振块(1)之下并支撑所述橡胶弹性减振块(1)，所述底板(7)向上延伸形成侧板；支撑臂(2)，抵紧在所述橡胶弹性减振块(1)的外侧面；楔块(3)，包括：楔块内侧面和楔块外侧面，楔块内侧面抵紧所述支撑臂(2)的外侧面；紧固件，安装在所述侧板上并抵紧楔块(3)的外侧面；其中，所述楔块外侧面设有与钢轨轴线成а夹角的第一齿面，所述侧板的内侧面设有与钢轨轴线成а夹角的第二齿面，а夹角的角度大于0度小于90度，所述第一齿面与所述第二齿面相啮合。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及城市轨道交通中用于轨道隔振的轨腰托举式钢轨 减振扣件，特别一种轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置。

背景技术

城市轨道交通在给人们出行带来方便的同时，轮轨耦合振动也给周边建筑和居民带来 了振动与噪声污染问题。这时，在轨道上使用减振扣件是减缓周边环境振动的一个有效措 施。

轨腰托举式钢轨减振扣件是目前隔振性能较好的一种减振扣件，最具代表性的是英国 潘德路公司的先锋扣件。该扣件自产生以来就得到普遍关注，目前已有多种类似产品问世。 该类扣件在轨腰两侧各设置一块橡胶，现场安装时，给橡胶施加一个较大的夹紧力，之后 利用一个楔块将支臂锁紧，之后释放夹紧力。为防止列车运行中钢轨横向振动时楔块会自 动往下掉，导致钢轨无法反弹回来，除了在楔块和直臂上设置了小齿外，还在楔块初始安 装到位时会采用一些措施固定楔块，防止它下滑，具体措施包括螺栓固定式或者弹片或弹 条夹紧式，等等。

虽然至今轨腰托举式钢轨减振扣件已有多种产品和形式，也在很多细节上进行了局部 调整和修改，但都存在如下问题：现有的各类产品实际安装过程中无法避免支臂回弹现象。

发明内容

本发明提供一种轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置，以解决轨腰托举式钢轨减振扣 件，无法避免支臂回弹现象。

为此，本发明提出一种轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置，所述轨腰托举式钢轨减 振扣件的锁紧装置包括：

橡胶弹性减振块，抵紧在钢轨的轨腰上；

底板，安装在所述橡胶弹性减振块之下并支撑所述橡胶弹性减振块，所述底板向上延 伸形成侧板；

支撑臂，抵紧在所述橡胶弹性减振块的外侧面；

楔块，包括：楔块内侧面和楔块外侧面，楔块内侧面抵紧所述支撑臂的外侧面；

紧固件，安装在所述侧板上并抵紧楔块的外侧面；

其中，所述楔块外侧面设有与钢轨轴线成а夹角的第一齿面，所述侧板的内侧面设有 与钢轨轴线成а夹角的第二齿面，а夹角的角度大于0度小于90度，所述第一齿面与所述 第二齿面相啮合。

进一步地，所述楔块的楔块外侧面上设有楔块螺孔，所述侧板的外侧面设有侧板螺孔， 所述紧固件包括：螺栓，所述螺栓穿过所述楔块螺孔与所述侧板螺孔并且连接所述楔块与 侧板。

进一步地，所述紧固件还包括：安装在螺栓与侧板之间的垫片与弹簧垫圈。

进一步地，所述第一齿面的齿的纹路为上下方向。

进一步地，所述楔块内侧面为斜面，所述楔块内侧面与钢轨轴线平行。

进一步地，а夹角的角度大于0度小于45度。

进一步地，所述楔块的顶面和底面是水平的。

进一步地，所述螺栓水平设置。

进一步地，在楔块安装的初始位置，楔块的内侧面与支撑臂的外侧面贴紧，楔块与侧 板之间产生水平方向的间隙σ1和竖直方向的间隙σ2；

当楔块下落后，与侧板相啮合后，间隙σ1和间隙σ2消失，楔块的内侧面与支撑臂的 外侧面之间产生间隙σ3；

通过使楔块沿所述楔块外侧面的方向移动，消除间隙σ3，使楔块的内侧面与支撑臂的 外侧面重新贴紧。

本发明通过楔块与底座的侧板之间的齿面的啮合，首先消除了楔块与底座的侧板之间 的连接，使得楔块与底座的侧板之间相互贴紧，同时，楔块与支撑臂结合面之间产生间隙 σ3，再通过楔块沿所述楔块外侧面的方向移动，楔块外侧面为与钢轨轴线成а夹角的斜齿 面，因而能够使楔块在楔块外侧面的作用下消除楔块与支撑臂结合面之间产生间隙σ3，这 样，不但楔块与底座的侧板之间相互贴紧，同时，楔块与支撑臂结合面之间相互贴紧，保 证了支撑臂设定的预应力，保证了轨道的设计减振性能，避免了由于支臂回弹而导致的预 应力变化问题，提高轨腰托举式钢轨减振扣件力学性能的均衡性。

附图说明

图1为本发明的轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置的主视方向的第一安装位置的结 构示意图；

图2为本发明的轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置的主视方向的第二安装位置的结 构示意图；

图3为本发明的轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置的主视方向的最终安装位置的结 构示意图；

图4为本发明的轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置的俯视方向的安装过程示意图；

图5为图1中c处的放大结构示意图。

附图标号说明：

1橡胶弹性减振块，2支撑臂，3楔块，4螺栓，5垫片，6弹簧垫圈，7底板，8侧板， 9钢轨，10楔块安装的初始位置，20，楔块安装的最终位置，30楔块的楔入方向，31楔 块外侧面，311第一齿面，32楔块内侧面，40楔块的安装方向，50橡胶弹性减振块预紧方 向，81侧板的内侧面，811第二齿面

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

如图3所示，本发明的轨腰托举式钢轨减振扣件的锁紧装置包括：

橡胶弹性减振块1，抵紧在钢轨9的轨腰上；

底板7，安装在所述橡胶弹性减振块1之下并支撑所述橡胶弹性减振块1，所述底板7 向上延伸形成侧板8，底板和侧板构成支撑钢轨的底座；

支撑臂2，抵紧在所述橡胶弹性减振块1的外侧面；

楔块3，如图4所示，包括：楔块内侧面32和楔块外侧面31，楔块内侧面32抵紧所 述支撑臂2的外侧面；

紧固件，安装在所述侧板上并抵紧楔块3的外侧面；

其中，如图4和图5所示，所述楔块外侧面31设有与钢轨轴线成а夹角的第一齿面 311，所述侧板的内侧面81设有与钢轨轴线成а夹角的第二齿面811，а夹角的角度大于0 度小于90度，所述第一齿面311与所述第二齿面811相啮合。

如图1所示，通过预紧装置将橡胶减振块1及支撑臂2按照橡胶弹性减振块预紧方向 50预紧至规定的应力值，将楔块3按照楔块的安装方向40安装到支撑臂2与底座(底座 包括底板和侧板)之间，在楔块3安装的初始位置(第一安装位置)，楔块3的内侧面与支 撑臂2的外侧面贴紧，此时，如图5所示，楔块3与侧板之间产生水平方向的间隙σ1和 竖直方向的间隙σ2；

如图2所示，在楔块3安装的第二安装位置，当楔块3下落后，与侧板8相啮合后， 间隙σ1和间隙σ2消失，楔块3的内侧面31与支撑臂2的外侧面之间产生间隙σ3；

如图4所示，通过使楔块3沿所述楔块外侧面的方向移动，即沿着楔块的楔入方向30 移动，消除间隙σ3，使楔块3的内侧面与支撑臂2的外侧面重新贴紧，此时如图3所示， 通过紧固件将楔块3固定后解除预紧装置，完成整体安装，即完成轨腰托举式钢轨减振扣 件的锁紧。

其中，橡胶弹性减振块1、底板7(以及侧板8)、支撑臂2的结构以及相互之间的位 置关系可以参考现有的轨腰托举式钢轨减振扣件，例如参考潘德路公司的先锋扣件，本发 明尤其适用于潘德路公司的先锋扣件的锁紧。楔块3是一个兼备楔紧及间隙补偿元件，楔 块外侧面31设有带齿的斜面，即楔块3为带有斜面齿的楔块，通过楔块3与侧板8(或底 座)采用与钢轨平行面成а夹角设计，通过改变楔块3的位置来调整楔块与支撑臂的接触 间隙。这样，不但楔块与底座的侧板之间相互贴紧，同时，楔块与支撑臂结合面之间相互 贴紧，保证了支撑臂设定的预应力，保证了轨道的设计减振性能，避免了由于支臂回弹而 导致的预应力变化问题，提高轨腰托举式钢轨减振扣件力学性能的均衡性。

进一步地，如图3和图4所示，所述楔块3的楔块外侧面上设有楔块螺孔，所述侧板 的外侧面设有侧板螺孔，所述紧固件包括：螺栓4，所述螺栓4穿过所述楔块螺孔与所述 侧板螺孔并且连接所述楔块3与侧板8。通过螺栓固定，便于安装，便于预紧，便于拆卸。

进一步地，所述紧固件还包括：安装在螺栓与侧板之间的垫片5与弹簧垫圈6，以保 证螺纹连接的可靠性。

进一步地，如图1、图4和图5，所述第一齿面311的齿的纹路为上下方向，即第一齿 面311的各齿峰的排布是上下方向，齿峰和齿谷之间具有水平方向的间距，第二齿面811 的齿的纹路也为上下方向，这样，便于从上至下按照楔块的安装方向40安装楔块3，使得 楔块3与侧板之间产生水平方向的间隙σ1和竖直方向的间隙σ2，也便于最终沿着楔块的 楔入方向30推动楔块3时，第一齿面相对第二齿面之间形成滑动或平移，消除间隙σ3， 锁紧稳定迅速。

进一步地，如图4所示，所述楔块内侧面32为斜面，所述楔块内侧面32与钢轨轴线 平行，以保证楔块3的内侧面与支撑臂2的外侧面相互平行，保证第一齿面相对第二齿面 之间形成滑动或平移后能够消除间隙σ3，使得楔块3的内侧面与支撑臂2的外侧面重新贴 紧。

进一步地，а夹角的角度大于0度小于45度，以便有合适的楔块调整距离。

进一步地，所述楔块3的顶面和底面是水平的，以便制作安装。

进一步地，所述螺栓4水平设置，以对楔块稳定的拧紧。

对于传统的锁紧方式，一般橡胶材料的非线性力学特性很突出，会越压越硬，即橡胶 在初始压缩时，较小的载荷对应较大压缩量，而越往后，拟增加很小的一个压缩量需要增 加很大的机压力，这意味在压紧状态下，很小的位移释放对应着较大挤压力的释放。本发 明能够最终巧妙的消除各方面的间隙，避免由于支臂回弹而导致的预应力变化问题。

轨腰托举式钢轨减振扣件的行车安全性问题和隔振效果都与实际加上的预压力密切相 关，现有的各类产品实际安装过程中无法避免支臂回弹现象，且每个扣件回弹量都各不相 同，这不利于橡胶实际预压力质量控制。本发明从结构形式上和安装方式上解决这个问题。

本发明的工作过程如下：楔块3安装的初始位置已经设定并标记，当楔块3按照设定 的安装方向下落至与支撑臂2侧面接触，此状态楔块3与底板7齿间含产生两个坐标方向 的间隙σ1和σ2，两齿啮合后σ1和σ2间隙消除继而会在楔块3与支撑臂2结合面之间 产生间隙σ3，由楔块3沿楔入方向移动经斜齿面的作用消除间隙σ3，从而保证了支撑臂 2设定的预应力，保证了轨道的设计减振性能。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明 的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明 的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。