一种市域铁路用开关式弹条扣件系统

摘要

本发明涉及一种市域铁路用开关式弹条扣件系统，包括开关式弹条(2)、铁垫板(3)、耦合板(4)、轨下垫板(5)、锚固螺栓(7)，所述铁垫板(3)位于轨下垫板(5)及耦合板(4)之间，并通过锚固螺栓(7)固定于轨枕上，所述的铁垫板(3)上设置了蝴蝶弹条座(301)，所述的开关式弹条(2)包括侧肢(201)及中压环(203)，侧肢(201)及中压环(203)分别从铁垫板(3)的蝴蝶弹条座(301)外侧两边及中间进入并最终固定钢轨(1)。与现有技术相比，本发明系统整体安装高度降低，积减小，成本降低，且铁垫板设置的安装结构及拆装位置使得弹条安装过程与弹条座之间的摩擦力小，扣件系统的运维过程安全高效，可适应线路速度0～350km/h。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种市域铁路用开关式弹条扣件系统。

背景技术

市域铁路又称为通勤铁路、市郊铁路，指的是大都市市域范围内的客运轨道交通系统，服务于城市与郊区、中心城市与卫星城、重点城镇间等，服务范围一般在 50---100公里之内，其车站距离短、密度大，平均站间距原则上不小于3公里。市域轨道交通属于广义城市轨道交通的范畴，可以扩大交通有效供给、优化市域空间布局，促进新型城镇化建设，市域铁路将会越来越多地受到城市政府的重视，发挥越来越大的作用。相对于近十年来国家高速铁路的蓬勃发展，市域铁路技术在我国起步较晚、进展缓慢，尚属探索阶段，需在借鉴和吸收的基础上研制符合我国国情的市域铁路技术标准体系。市域铁路扣件系统的铁垫板及弹条等零部件除了满足安装方便、维护及安全可靠的功能外，组装系统还需满足市域铁路的行车速度 (80-350km/h)和载荷(13-17t)等特殊性能要求，现有的减振扣件系统仅满足地铁设计时速小于80km/h，再高速度基本借用高铁扣件。高铁扣件由于预制挡肩、弹条断裂、结构复杂及造价高等因素，急需研发和设计适应市域铁路发展的扣件系统。

发明内容

本发明的目的就是为了开发出适应市域铁路运行的市域铁路用开关式弹条扣件系统，采用开关式无螺栓弹条提高了扣件安装及维护的效率，同时扣件铁垫板上设置了弹条预组装结构卡位及安装到位防松结构卡位，提高了扣件的安装精度及效率，降低了人为因素对线路维保状态的影响，保证了线路的安全运行。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种市域铁路用开关式弹条扣件系统，包括开关式弹条、铁垫板、耦合板、轨下垫板、锚固螺栓，所述铁垫板位于轨下垫板及耦合板之间，并通过锚固螺栓固定于轨枕上，所述的铁垫板上设置了蝴蝶弹条座，所述的开关式弹条包括侧肢及中压环，侧肢及中压环分别从铁垫板的蝴蝶弹条座外侧两边及中间进入并最终固定钢轨。

所述的开关式弹条包括弧形中央环、及其两侧对称设置的中压环，以及连接中压环的侧肢。

所述的侧肢上设有凹槽。

所述的弧形中央环上套有绝缘尼龙帽，尼龙帽为非金属材质，具有绝缘及耐受压特性，保证开关式弹条与钢轨接触绝缘。

所述的铁垫板的蝴蝶弹条座侧面设置了供侧肢插入并固定的槽沟，该槽沟倾斜设置，包括位于头部的弹条预组装台阶、中间的导滑槽和尾部的到位防松台阶。

开关式弹条从弹条预组装台阶插入沟槽中，并通过开关式弹条侧肢上的凹槽与所述到位防松台阶扣合固定；

预安装阶段，开关式弹条的侧肢上端部凹槽在接触到弹条预组装台阶前变形量减小，弹条预安装时的压力小；当开关时式弹条安装到钢轨的过程中，相对于槽沟 BC段弹条端部变形量变大，直至开关式弹条的凹槽与到位防松台阶端接触，但在整个过程中弹条与沟槽之间的摩擦力平均值减小，改善弹条与安装槽之间的摩擦关系。

所述的铁垫板的蝴蝶弹条座与钢轨之间设有轨距块，轨距块呈L型结构，其表面设置有调节插齿结构。

所述的蝴蝶弹条座一侧设有安装所述轨距块的轨距块安装凹凸台，还设有与轨距块匹配的轨距调整齿条。

所述的铁垫板上多个螺栓安装孔，锚固螺栓呈错位式或对称式布置在铁垫板上。

所述的铁垫板两端设有延伸段，锚固螺栓安装在延伸段上，形成螺栓直列式布置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)扣件刚度高系统稳定：本发明扣件设置轨下单层弹性垫及单层铁垫板结构，垂向及横向位移小，系统刚度大，适应线路速度0～300km/h；

(2)弹条座有预组装及安装到位限制：本发明铁垫板弹条座设置有弹条预组装及安装到位限制结构，采用的开关式无螺栓弹条安装精确及运维方便，限制了人为因素及扭矩大小对弹条的寿命影响。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构视示意图；

图2为本发明实施例1的弹条结构示意图；

图3为本发明实施例1的铁垫板结构示意图；

图4为本发明实施例1的弹条座结构示意图；

图5为本发明实施例1的轨距块结构示意图；

图6为本发明实施例2的结构示意图；

图中标号所示：钢轨1、开关式弹条2、侧肢201、凹槽202、中压环203、铁垫板3、蝴蝶弹条座301、轨距块安装凹凸台302、轨距调整齿条303、耦合板4、轨下垫板5、轨距块6、锚固螺栓7、尼龙帽8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1-5，一种市域铁路用开关式弹条扣件系统，包括钢轨1、开关式弹条2、铁垫板3、耦合板4、轨下垫板5、轨距块6、锚固螺栓7，弹条绝缘帽8。所述铁垫板3位于轨下垫板5及耦合板4之间，并通过锚固螺栓7固定于轨枕上。

如图2所示，开关式弹条2结构包括弧形中央环、及其两侧对称设置的中压环 203，以及连接中压环203的侧肢201。侧肢201上设有凹槽202。弧形中央环上套有绝缘尼龙帽8，尼龙帽8为非金属材质，具有绝缘及耐受压特性，保证开关式弹条与钢轨接触绝缘，使用时，侧肢201插入铁垫板3的蝴蝶弹条座301内，弧形中央环压在钢轨1上。

如图3所示，所述的铁垫板3上对角处设有两个蝴蝶弹条座301，和两个螺栓安装孔。其中蝴蝶弹条座301侧面设置了供侧肢201插入并固定的槽沟，如图4 所示，该槽沟倾斜设置，包括位于头部的弹条预组装台阶301A(即弹条预组装结构)、中间的导滑槽301B和尾部的到位防松台阶301C(即安装到位防松结构)。所述的开关式弹条2侧肢201及弹条中压环203分别从铁垫板3蝴蝶型弹条座外侧两边及中间进入并最终固定钢轨1。具体来说，开关式弹条2从弹条预组装台阶 301A插入沟槽中，并通过开关式弹条2侧肢201上的凹槽202与所述到位防松台阶301C扣合固定；预安装阶段，开关式弹条2端部在接触到弹条预组装台阶301A 前变形量减小，弹条预安装时的压力也小；当开关时式弹条2安装到钢轨的过程中，相对于槽沟BC段(即中间的导滑槽301B和尾部的到位防松台阶301C)弹条端部变形量变大，直至开关式弹条2的凹槽202与蝴蝶弹条座301的到位防松台阶301C 端接触，但在整个过程中弹条与沟槽之间的摩擦力平均值减小，改善弹条与安装槽之间的摩擦关系。

如图5所示，所述的轨距块6呈L型结构，其表面设置有调节插齿结构，即其一个侧面表面设有凹凸结构，另一个侧面边缘设有凹凸结构，构成插齿结构。其凹凸面可以互换，且设置为不同厚度，适应不同线路的轨距调整要求。

所述的蝴蝶弹条座301一侧设有安装所述轨距块6的轨距块安装凹凸台302，还设有与轨距块6匹配的轨距调整齿条303。参见图3。将轨距块6设置在钢轨1 与铁垫板3之间。

所述的铁垫板3位于轨下垫板5及耦合板4之间，并通过锚固螺栓7及轨距块 6上的调节插齿结构固定于轨枕上。所述的开关式弹条2侧肢201从铁垫板3蝴蝶型弹条座301的外侧沟槽进入，而弹条中压环203从蝴蝶座301中间进入，并最终固定钢轨1。

蝴蝶型弹条座301在铁垫板3对称布置，锚固螺栓7可放在铁垫板3的四个螺栓安装孔设置，形成螺栓四孔对称式布置。

上述扣件结构由于轨下设置单层铁垫板结构垫板和单层尼龙耦合板，相对于现有城市轨道交通扣件多层弹性板及高铁挡肩扣件双层弹性层结构来说，垂向及横向位移大大减小，扣件系统刚度增大，可满足市域铁路行车速度高达0-350km/h及轴载14-20t的高速行车稳定性要求。同时，设计扣件系统的快速插拔限位式弹条安装结构，使得线路现场安装、拆卸维护效率大大提高。

实施例2

实施例2基本与实施例1结构及要求相同基本相同，不同之处在于，如图6 所示，铁垫板3两端设有延伸段，锚固螺栓7安装在延伸段上，锚固螺栓7的位置由错位式改为直列式，特别适应于新建线路及改造线路钉孔位置要求。

上实施例仅用于说明本发明技术方案，并非是对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做的改变、替代、修饰、简化均为等效的变换，都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。