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一种城市轨道交通用无挡肩扣件


技术摘要:
本发明公开了一种城市轨道交通用无挡肩扣件,包括:铁垫板、绝缘缓冲垫板、轨下垫板、绝缘轨距块、弹条、第一螺栓紧固件、第二螺栓紧固件、平垫块和预埋套管;绝缘缓冲垫板和铁垫板自下而上依次铺设在轨枕顶部,且绝缘缓冲垫板和铁垫板的对角处均形成有螺栓贯通孔,铁  全部
背景技术:
随着我国城市规模的快速壮大,轨道交通网络也得到快速发展,线路长度及运营 速度不断增加。我国既有城市轨道交通用无挡肩扣件主要适用于100km/h及以下时速的线 路,而目前越来越多的新建城市轨道线路时速普遍提高到120km/h及以上,在该运营条件下 的城市轨道交通用无挡肩扣件系统在国内尚属空白。 当前与本专利扣件系统类似或相近的技术主要有地铁用WJ-2型扣件、WJ-2A型扣 件和DTVI2型扣件、DTVII2型扣件,以及高铁用WJ-7型扣件。然而,WJ-2型扣件、WJ-2A型扣件 和DTVII2型扣件只具有钢轨小阻力功能,而不具备钢轨常规阻力功能。而DTVI2型扣件采用 无螺栓弹条扣压钢轨,其只具有钢轨常规阻力功能,而不具备钢轨小阻力功能,且该扣件只 能通过铁垫板下垫入调高垫板来调整钢轨高低位置,而不能在轨下垫入调高垫板调整钢轨 高低位置。WJ-7型扣件由于采用直列式结构(锚固螺栓、弹条位于垂直于钢轨的同一条直线 上),导致其扣件横向宽度较大,而地铁轨道一般位于地下隧道内,由于地下隧道内横向空 间有限,从而导致该扣件不能满足现场施工要求,再者,该扣件所用的弹条固有频率与地铁 线路钢轨波磨地段的轮轨激振频率较为接近,使用过程中容易出现弹条共振断裂。 因此,提供一种既可实现钢轨常规阻力功能又可实现钢轨小阻力功能,且可通过 轨下和铁垫板下垫入调高垫板的方式对钢轨高低位置进行调整,以及能够有效避免弹条在 轮轨激振频率下出现共振断裂现象发生的城市轨道交通用无挡肩扣件是本领域技术人员 亟需解决的问题。
技术实现要素:
有鉴于此,为了解决现有技术中地铁用扣件不能同时满足钢轨小阻力功能和钢轨 常阻力功能以及高铁用扣件横向宽度大、易发生与轮轨激振频率共振而断裂等技术问题, 本发明提供了一种既可实现钢轨常规阻力功能又可实现钢轨小阻力功能,且可通过轨下和 铁垫板下垫入调高垫板的方式对钢轨高低位置进行调整,以及能够有效避免弹条在轮轨激 振频率下出现共振断裂现象发生的城市轨道交通用无挡肩扣件。 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 一种城市轨道交通用无挡肩扣件,用于调整固定钢轨,包括: 铁垫板、绝缘缓冲垫板、轨下垫板、绝缘轨距块、弹条、第一螺栓紧固件、第二螺栓 紧固件、平垫块和预埋套管;所述绝缘缓冲垫板和所述铁垫板自下而上依次铺设在轨枕顶 部,且所述绝缘缓冲垫板和所述铁垫板的对角处均形成有螺栓贯通孔,所述铁垫板上还设 有所述平垫块,所述平垫块与所述铁垫板贴合处形成有锯齿结构;所述预埋套管预埋入所 述轨枕内,所述第一螺栓紧固件分别依次穿过所述平垫块、所述铁垫板和所述绝缘缓冲垫 4 CN 111576096 A 说 明 书 2/6 页 板旋入所述预埋套管内;所述轨下垫板设于所述铁垫板顶部中央,且所述轨下垫板位于所 述钢轨下方;所述铁垫板的另一对角处设有铁座,位于所述钢轨同一侧的所述铁座和所述 螺栓贯通孔沿所述钢轨长度方向布置,所述第二螺栓紧固件穿过所述弹条中肢的螺栓紧固 部位将所述弹条抵接固定在所述铁座上;所述绝缘轨距块截面呈L型,且所述绝缘轨距块的 一侧壁嵌设固定于所述钢轨和所述铁座之间,所述弹条的中肢及侧肢末端抵接在所述绝缘 轨距块的另一侧壁上。 经由上述技术方案可知,与现有技术方案相比,本发明公开提供了一种城市轨道 交通用无挡肩扣件,通过利用第一螺栓紧固件与弹条在铁垫板上的错列式排布结构,减小 了扣件的横向尺寸,优化了扣件结构,从而减小了扣件的整体空间尺寸,使其能够适用于地 下隧道有限的横向空间内,有利于城市轨道隧道和桥梁的施工。另外,由于城市轨道交通线 路的曲线半径较小,列车轮轨横向力相对较大,利用本申请中铁垫板和平垫块之间的锯齿 结构,有效增加了扣件抗横向荷载能力,提高了扣件的横向稳定性。本发明的一种城市轨道 交通用无挡肩扣件,是对现有的地铁用扣件及高铁用扣件作出的巨大改进,其结构简单,设 计合理,更加适用于城市轨道交通系统,具有良好的应用前景。 进一步的,所述铁垫板的长度为350-390mm。 可选的,所述铁垫板的长度为370mm。 采用上述技术方案产生的有益效果是,极大地缩短了现有技术中铁垫板的长度 (现有技术中铁垫板的长度为456mm),减小了扣件的横向尺寸,使其能够适用于地下隧道有 限的横向空间内,有利于城市轨道隧道和桥梁的施工。 进一步的,所述第一螺栓紧固件包括锚固螺栓和重型弹簧垫圈,所述重型弹簧垫 圈套设于所述锚固螺栓上,且位于所述平垫块上方,所述锚固螺栓依次穿过所述平垫块、所 述铁垫板和所述绝缘缓冲垫板旋入所述预埋套管内。 采用上述技术方案产生的有益效果是,提高了该扣件整体结构的稳定性,使得该 扣件能够满足城市轨道交通的功能要求,性能可靠,通用性强,且结构稳定性好。 进一步的,所述第二螺栓紧固件包括T型螺栓、平垫圈和螺母,所述T型螺栓自下而 上依次穿过所述铁垫板和所述弹条中肢的螺栓紧固部位,所述平垫圈和所述螺母均与所述 T型螺栓螺纹连接,用于将所述弹条抵接在所述铁座上。 采用上述技术方案产生的有益效果是,提高了该扣件的整体结构稳定性,同时优 化了扣件结构,减小了扣件的整体空间尺寸。 进一步的,所述铁垫板的轨底坡度为0°。 采用上述技术方案产生的有益效果是,使得锚固螺栓承受的疲劳荷载作用小,锚 固螺栓和预埋套管不易损坏。 进一步的,所述弹条为ω形弹条,且所述弹条采用常规扣压力弹条和小扣压力弹 条中的一种。 采用上述技术方案产生的有益效果是,使得该扣件在不同路段下通过更换个别零 部件既可实现钢轨常规阻力功能又可实现钢轨小阻力功能。 进一步的,所述常规扣压力弹条的截面直径为13.5-14.5mm,所述小扣压力弹条的 截面直径为12.5-13.5mm;所述常规扣压力弹条和所述小扣压力弹条的中肢及侧肢尾端至 中肢及侧肢最高点的距离d为36.5-37.5mm,所述常规扣压力弹条和所述小扣压力弹条的总 5 CN 111576096 A 说 明 书 3/6 页 宽L为83.5-84.5mm,所述常规扣压力弹条和所述小扣压力弹条的中肢扣压端与侧肢扣压端 的高度差h为10-12mm。 可选地,所述常规扣压力弹条的截面直径为14mm,所述小扣压力弹条的截面直径 为13mm;所述常规扣压力弹条和所述小扣压力弹条的中肢及侧肢尾端至中肢及侧肢最高点 的距离d为37mm,所述常规扣压力弹条和所述小扣压力弹条的总宽L为84mm,所述常规扣压 力弹条的中肢扣压端与侧肢扣压端的高度差h为12mm,所述小扣压力弹条的中肢扣压端与 侧肢扣压端的高度差h为10mm。 进一步的,所述常规扣压力弹条的第一阶固有频率为830-880Hz,第二阶固有频率 为900-950Hz;所述小扣压力弹条的第一阶固有频率为630-680Hz,第二阶固有频率为670- 720Hz。 可选地,所述常规扣压力弹条的第一阶固有频率为863Hz,第二阶固有频率为 930Hz;所述小扣压力弹条的第一阶固有频率为653Hz,第二阶固有频率为700Hz。 采用上述技术方案产生的有益效果是,使得该扣件中的常规扣压力弹条的第一阶 和第二阶固有频率始终大于轮轨的激振频率(根据钢轨波磨和车速推算的轮轨激振频率约 为764Hz),小扣压力弹条的第一阶和第二阶固有频率始终小于轮轨的激振频率,即常规扣 压力弹条和小扣压力弹条的固有频率与轮轨激振频率差别较为明显,能够有效避免弹条与 轮轨出现共振断裂。 进一步的,所述轨下垫板的厚度为14mm,且所述轨下垫板的顶端面和底端面均形 成有横向沟槽。 进一步,所述轨下垫板采用的材质为橡胶材质。 采用上述技术方案产生的有益效果是,为轨下垫板提供了良好的弹性变形的空 间,限制了轨下垫板的变形,提高了轨下垫板的弹性性能。 进一步的,还包括调高垫板,所述调高垫板包括轨下调高垫板和铁垫板下调高垫 板,所述轨下调高垫板设于所述轨下垫板和所述铁垫板之间,且所述轨下调高垫板尺寸与 所述轨下垫板尺寸适配;所述铁垫板下调高垫板设于所述铁垫板和所述绝缘缓冲垫板之 间,并与所述铁垫板尺寸适配。 采用上述技术方案产生的有益效果是,能够实现对钢轨高低及左右位置的调整, 且调整量大大超过现有扣件,极大地方便了铁路轨道的养护维修作业。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 图1附图为本发明提供的一种城市轨道交通用无挡肩扣件的剖视图; 图2附图为本发明提供的一种城市轨道交通用无挡肩扣件的立体结构示意图; 图3附图为本发明提供的一种城市轨道交通用无挡肩扣件的爆炸图; 图4附图为本发明提供的一种城市轨道交通用无挡肩扣件的俯视图; 图5附图为本发明提供的一种城市轨道交通用无挡肩扣件中铁垫板的主视图; 6 CN 111576096 A 说 明 书 4/6 页 图6附图为图1附图中A处的局部放大图; 图7附图为本发明提供的一种城市轨道交通用无挡肩扣件中弹条的主视剖面图; 图8附图为本发明提供的一种城市轨道交通用无挡肩扣件中轨下垫板的结构示意 图。 其中:1-铁垫板,11-铁座,2-绝缘缓冲垫板,3-轨下垫板,31-横向沟槽,4-绝缘轨 距块,5-弹条,6-第一螺栓紧固件,61-锚固螺栓,62-重型弹簧垫圈,7-第二螺栓紧固件,71- T型螺栓,72-平垫圈,73-螺母,8-平垫块,9-预埋套管,10-调高垫板,101-轨下调高垫板, 102-铁垫板下调高垫板,100-钢轨,200-轨枕。
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