一種鋼軌接頭的制作方法

一種鋼軌接頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種鋼軌接頭，適用于連接各種類型的軌道。該鋼軌接頭設有兩夾板，兩所述夾板分別位于兩鋼軌軌腰的兩側，兩夾板背對軌腰的一側分別設有一加強板，多組螺栓分別穿過兩加強板、兩夾板及兩鋼軌而形成緊固連接的鋼軌接頭。該鋼軌接頭通過夾板和加強板的組合設置，大幅提高了接頭的豎向剛度，接頭剛度比n達到或超過90%，進而提高了列車通過鋼軌接頭時的安全性和平穩性，大幅減少了接頭病害出現的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護維修工作量，尤其適用于有砟和無砟的重載鐵路領域。
【專利說明】一種鋼軌接頭

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鋼軌接頭，尤指一種適用于有砟和無砟重載鐵路的高強度鋼軌接頭，適用于連接各種類型的軌道。

【背景技術】
[0002]鋼軌接頭作為連接兩根鋼軌并承受列車通過時產生的垂直力與橫向力的結構部件，是重要的軌道部件之一。鋼軌接頭在傳遞豎直方向與水平方向彎矩的同時，可阻止鋼軌的自由伸縮，但在鋼軌收到熱脹冷縮的影響時，接頭處的鋼軌端部又能進行一定程度的移動。
[0003]目前，公知的鋼軌接頭主要于對接鋼軌的兩側設有夾板，兩側的夾板通過高強度螺栓實現與對接鋼軌的緊固連接。但是，當列車車輪經過鋼軌有縫接頭時，接頭部位的鋼軌受到車輪的沖擊，容易引起接頭處軌端發生撓性變形，并最終引發軌端壓潰、螺栓松動、夾板開裂、扣件折斷、軌枕開裂、道床粉化等接頭病害，從而縮短了軌道部件的使用壽命，增加了養護維修工作量。另外，列車車輪經過鋼軌有縫接頭時，軌端受車輪沖擊，不僅發出“眶啷，眶啷”的噪聲，而且列車振動大，旅客乘坐舒適感較差。尤其對于日益發展的重載鐵路而言，這一問題顯得更加突出。
[0004]在鋼軌接頭的性能參數中，其豎向剛度和橫向剛度的大小常作為衡量鋼軌接頭剛度的重要指標。尤其對于重載鐵路而言，豎向剛度的大小至關重要。對此，首先定義鋼軌接頭的“接頭剛度比”，即指接頭軌縫處兩側夾板豎向剛度的總和占鋼軌母材豎向剛度的百分t匕，用符號Π表示。Π值越大，則鋼軌接頭的豎向剛度也越大，從而列車運行的平穩性越聞，有利于減少接頭病害。
[0005]對于公知的鋼軌接頭而言，上述的接頭剛度比η —般介于20%至30%之間，因此，列車通過時產生的撓度比較大，乘坐的舒適性和平順性較差。
[0006]有鑒于上述現有技術的鋼軌接頭存在的問題，本設計人結合相關制造領域多年的設計及使用經驗，輔以過強的專業知識，對現有的鋼軌接頭的結構進行優化設計，以期提供一種能提高其豎向剛度和橫向剛度、進而減少接頭病害的高強度鋼軌接頭。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是提供一種高強度的鋼軌接頭，以期提供一種具有增強的豎向剛度和橫向剛度、而適用于重載鐵路領域的高強度鋼軌接頭。
[0008]為此，本實用新型提出了一種鋼軌接頭，能固定在兩根鋼軌相對接處，將兩根所述鋼軌固定連接，其中，所述鋼軌接頭包括:兩夾板，兩所述夾板能分別設置在兩根所述鋼軌的軌腰兩側并與所述鋼軌固定連接；兩加強板，設置在兩所述夾板遠離所述軌腰的一側，并與所述鋼軌固定連接；所述加強板和所述夾板的上端面距所述鋼軌軌頂的距離大于等于50mmo
[0009]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述加強板上端面與所述夾板的上端面平齊。
[0010]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述加強板具有與夾板配合連接的豎直部，由所述豎直部下端向下延伸的折彎部。
[0011]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述夾板與所述加強板的豎直部兩相互對應的接觸面，其中一面沿長度方向形成一凸肋，另一面形成與該凸肋相配合的凹槽。
[0012]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述加強板的折彎部的底端延伸至低于所述鋼軌軌
。
[0013]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述折彎部包括連接于所述加強板下部、向遠離鋼軌方向折彎的第一折彎部，以及與所述第一折彎部相連接、向加強板下部方向延伸的第二折彎部。
[0014]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述第一折彎部的內壁面與豎直部之間的夾角大于第二折彎部內壁面與豎直部之間的夾角。
[0015]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述夾板的兩端在長度方向延伸至所述加強板的外部，且兩所述夾板的延伸部通過螺栓分別與兩根所述鋼軌固定連接。
[0016]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述夾板及所述加強板沿所述鋼軌的長度方向相對于兩根所述鋼軌相對接處而對稱的設置。
[0017]本實用新型與現有技術相比的特點和優點是:
[0018]1、本實用新型的鋼軌接頭通過夾板和加強板的組合設置，大幅提高了接頭的剛度，尤其是接頭的豎向剛度，使接頭剛度比n達到或超過90%，進而提高了列車通過鋼軌接頭時的安全性和平穩性，大幅減少了接頭病害出現的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護維修工作量。
[0019]2、本實用新型的加強板，通過使其折彎部延伸到低于鋼軌軌底的底面，從而進一步增強了鋼軌接頭的橫向剛度。
[0020]3、本實用新型通過夾板和加強板相組合的方式，在大幅增大接頭剛度的情況下，降低了單塊夾板的重量，安裝方便，組裝靈活。
[0021]4、本實用新型加強板的長度小于夾板的長度，且加強板的長度可根據螺栓孔距及軌枕間距而定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性的解釋和說明，并非用以限制本實用新型的范圍。
[0023]圖1為本實用新型一實施例的外觀圖。
[0024]圖2為圖1的分解視圖。
[0025]圖3為本實用新型一實施例的側視圖。
[0026]圖4為本實用新型一實施例中“雙頭魚尾板”的側視圖。
[0027]圖5為本實用新型一實施例中加強板的側視圖。
[0028]圖6為本實用新型一實施例的鋼軌接頭組裝于軌枕的俯視圖。
[0029]附圖標號說明:
[0030]1-鋼軌，2-夾板，3-加強板，30-豎直部，31-第一折彎部，311-內壁面，312-外壁面,32-第二折彎部，321-內壁面，322-外壁面，33-螺栓孔,4-螺栓,4'-螺栓,5-墊片，6-螺母，7-接頭裝設端，8-軌底。

【具體實施方式】
[0031]為了對本實用新型的技術方案、目的和效果有更清楚的理解，現結合【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0032]如圖1所示，為本實用新型鋼軌接頭一實施例的外觀圖，圖2為圖1中結構的分解視圖。其中，該鋼軌接頭對應組裝于兩根鋼軌I相對接處，從而將兩鋼軌I固定連接，同時，本實用新型并不限制鋼軌I的類型及型號，重型鋼軌及輕型鋼軌等均可。本實用新型的鋼軌接頭設有兩夾板2，且不限制夾板2的截面形狀，例如可以是現有技術中如圖4所示的“雙頭魚尾板”，也可以是全斷面夾板(未圖示)。兩夾板2分別位于兩鋼軌軌腰的兩側，在優選的實施方式中，兩夾板2沿鋼軌I的長度方向相對于兩鋼軌I對接的位置而對稱的設置。
[0033]進一步地，為提高鋼軌接頭的豎向剛度，本實用新型在上述兩夾板2的外側分別設有一加強板3，如圖1和圖2所示，且加強板3和夾板2的上端面距鋼軌I軌頂的距離大于等于50_，以避免車輪經過時產生干涉。即，在不影響行車安全的情況下，應盡量使夾板3的豎向慣性矩增大，而增大慣性矩的方式是增大夾板離開斷面重心的面積。
[0034]請配合參見圖3，在一個具體實施例中，加強板3的上端面與夾板2的上端面平齊。
[0035]同樣，兩加強板3沿鋼軌I的長度方向相對兩鋼軌I對接的位置而對稱的設置，多組螺栓分別穿過兩加強板3、兩夾板2及接頭裝設端7 (兩鋼軌I的對接端)而形成緊固連接的鋼軌接頭。本實用新型的鋼軌接頭通過夾板2和加強板3的組合設置，大幅提高了接頭的剛度，尤其是接頭的豎向剛度，使接頭剛度比H達到或超過90%，相對于現有技術而言有較大幅度提高，進而提高了列車通過鋼軌接頭時的安全性和平順性，大幅減少了接頭病害出現的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護維修工作量。優選的，該加強板3的長度短于夾板2的長度，兩夾板2突出加強板3的對應端部分別通過螺栓與接頭裝設端7固定連接，且加強板3的長度可根據螺栓孔距及軌枕間距而定，如圖6的俯視圖所示，進一步增強了本實用新型的適用范圍。
[0036]在一個具體實施例中，所述加強板3具有與夾板2配合連接的豎直部30,由該豎直部下端向下延伸的折彎部。
[0037]一個具體實施例中，如圖4、圖5所示，夾板2與加強板3的豎直部30兩相互對應的接觸面，可采用平面摩擦接觸的連接結構，并通過螺栓將該夾板2、加強板3與兩相對接的鋼軌I固定連接為一體。
[0038]在另一個具體實施例中，夾板2和加強板3的豎直部30相接觸部位可采用凹凸配合的連接結構。例如，在夾板2與加強板3的豎直部30相接觸的一面上沿長度方向形成一凸肋，而在加強板豎直部30與所述夾板2相接觸的一面上沿長度方向形成與所述凸肋相配合的凹槽，通過該凸肋和凹槽的相互嵌合，在安裝過程中可以便于加強板3與夾板2的定位，有利于鋼軌接頭的連接安裝。當然，該凸肋和凹槽的設置不限于此，也可以將凹槽設置在夾板2上，而凸肋設置在加強板的豎直部30上。
[0039]在優選的實施方式中，本實用新型的鋼軌接頭設有偶數組螺栓，且所述螺栓沿鋼軌的長度方向相對于鋼軌的對接位置而對稱的設置，相鄰的兩組螺栓的穿設方向相反，進而降低了螺栓松動的可能性。
[0040]如圖5所示，所述加強板3的折彎部包括連接于加強板3下部，向遠離鋼軌I方向折彎的第一折彎部31，以及與所述第一折彎部相連接、向加強板3下部方向延伸的第二折彎部32。
[0041]其中，第一折彎部31的內壁面311與豎直部30之間的夾角β I大于第二折彎部32內壁面321與豎直部30之間的夾角β2。當然，加強板3的結構并不限于此，只要能提高接頭的豎向剛度就可以。例如，也可以設置成所述第一折彎部向外側水平延伸再向下折彎延伸形成第二折彎部。
[0042]為了便于加強板的制造，加強板3的第一折彎部31的內壁面311和外壁面312、第二折彎部32的內壁面321和外壁面322相互平行。
[0043]此外，第一折彎部31的厚度與豎直部30的厚度相同，以便于加工。
[0044]其中，本實用新型中，第一折彎部31與豎直部30的連接位置是由螺栓孔33的位置，以及不影響螺栓安裝的情況下，使加強板3慣性矩盡量大確定的。
[0045]第二折彎部32與第一折彎部31連接位置和角度決定了整個加強板3的寬度，以及第二折彎部32內壁面321與鋼軌軌底8側面的距離。
[0046]此外，可使加強板3的折彎部的底端延伸至低于鋼軌軌底8的底面，如圖3、圖5所示，加強板3的第二折彎部32可以延伸得較長，如圖3中所示，當加強板3、夾板2與鋼軌固定連接后，其第二折彎部32的底端要低于鋼軌軌底8的底面。通過設置能延伸到鋼軌軌底8下部的第二折彎部32，能夠進一步增大鋼軌接頭整體的剛度。
[0047]在一個具體實施例中夾板2長度可為1000mm，螺栓孔的數量為6個，而螺栓孔距是確定的；而加強板3的螺栓孔數量為4個，同時加強板3的長度可根據軌枕間距及螺栓孔距確定。在滿足安裝和使用要求的前提下，加強板3的長度應盡量長。
[0048]綜上所述，本實用新型的鋼軌接頭通過夾板2和加強板3的組合設置，相較于現有技術而言，大幅提高了鋼軌接頭處的豎向剛度，接頭剛度比n達到或超過90%，進而提高了列車通過鋼軌接頭時的安全性和平穩性，大幅減少了接頭病害出現的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護維修工作量，尤其適用于有砟和無砟的重載鐵路領域。
[0049]以下進一步闡述本實用新型的鋼軌接頭的組裝方式，為保證鋼軌接頭具有足夠的剛度，本實用新型采用的螺栓4和4'、平墊圈5和螺母6(如圖1所示)都具有高強度特性。在鋼軌接頭進行組裝時，夾板2及加強板3對準位置后，螺栓4和4'應自由穿入螺栓孔，不得采用沖擊法強行打入孔內，避免螺栓產生疲勞損傷。同時，螺栓需按照圖6中③、④、②、⑤、①、⑥的順序緊固，先將螺栓扭矩控制在800Ν.m?900N.m，然后繼續緊固各螺栓，使扭矩達到1200N.m?1500N.m。進而完成本實用新型鋼軌接頭的組裝工作。
[0050]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限制本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的原則和構思的前提下所作的等同變化與修改，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種鋼軌接頭，能固定在兩根鋼軌相對接處，將兩根所述鋼軌固定連接，其特征在于，所述鋼軌接頭包括:兩夾板，兩所述夾板能分別設置在兩根所述鋼軌的軌腰兩側并與所述鋼軌固定連接；兩加強板，設置在兩所述夾板遠離所述軌腰的一側，并與所述鋼軌固定連接；所述加強板和所述夾板的上端面距所述鋼軌軌頂的距離大于等于50mm。
2.如權利要求1所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述加強板上端面與所述夾板的上端面平齊。
3.如權利要求1所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述加強板具有與夾板配合連接的豎直部，由所述豎直部下端向下延伸的折彎部。
4.如權利要求3所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述夾板與所述加強板的豎直部兩相互對應的接觸面，其中一面沿長度方向形成一凸肋，另一面形成與該凸肋相配合的凹槽。
5.如權利要求3所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述加強板的折彎部的底端延伸至低于所述鋼軌軌底面。
6.如權利要求3至5任一項所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述折彎部包括連接于所述加強板下部、向遠離鋼軌方向折彎的第一折彎部，以及與所述第一折彎部相連接、向加強板下部方向延伸的第二折彎部。
7.如權利要求6所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述第一折彎部的內壁面與豎直部之間的夾角大于第二折彎部內壁面與豎直部之間的夾角。
8.如權利要求1或2所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述夾板的兩端在長度方向延伸至所述加強板的外部，且兩所述夾板的延伸部通過螺栓分別與兩根所述鋼軌固定連接。
9.如權利要求8所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述夾板及所述加強板沿所述鋼軌的長度方向相對于兩根所述鋼軌相對接處而對稱的設置。
【文檔編號】E01B11/04GK204023318SQ201420402767
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】蔣金洲, 徐玉坡, 梁晨, 張歡 申請人:中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所