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(shè)有兩夾板，兩所述夾板分別位于兩鋼軌軌腰的兩側(cè)，兩夾板背對軌腰的一側(cè)分別設(shè)有一加強(qiáng)板，多組螺栓分別穿過兩加強(qiáng)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(qiáng)板的組合設(shè)置，大幅提高了接頭的豎向剛度，接頭剛度比n達(dá)到或超過90%，進(jìn)而提高了列車通過鋼軌接頭時的安全性和平穩(wěn)性，大幅減少了接頭病害出現(xiàn)的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護(hù)維修工作量，尤其適用于有砟和無砟的重載鐵路領(lǐng)域。
【專利說明】一種鋼軌接頭

【技術(shù)領(lǐng)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(qiáng)度鋼軌接頭，適用于連接各種類型的軌道。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼軌接頭作為連接兩根鋼軌并承受列車通過時產(chǎn)生的垂直力與橫向力的結(jié)構(gòu)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(jìn)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(cè)設(shè)有夾板，兩側(cè)的夾板通過高強(qiáng)度螺栓實現(xiàn)與對接鋼軌的緊固連接。但是，當(dāng)列車車輪經(jīng)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(fā)生撓性變形，并最終引發(fā)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(yǎng)護(hù)維修工作量。另外，列車車輪經(jīng)過鋼軌有縫接頭時，軌端受車輪沖擊，不僅發(fā)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(fā)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(shù)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(biāo)。尤其對于重載鐵路而言，豎向剛度的大小至關(guān)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(cè)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(yùn)行的平穩(wěn)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(chǎn)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(xiàn)有技術(shù)的鋼軌接頭存在的問題，本設(shè)計人結(jié)合相關(guān)制造領(lǐng)域多年的設(shè)計及使用經(jīng)驗，輔以過強(qiáng)的專業(yè)知識，對現(xiàn)有的鋼軌接頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以期提供一種能提高其豎向剛度和橫向剛度、進(jìn)而減少接頭病害的高強(qiáng)度鋼軌接頭。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的是提供一種高強(qiáng)度的鋼軌接頭，以期提供一種具有增強(qiáng)的豎向剛度和橫向剛度、而適用于重載鐵路領(lǐng)域的高強(qiáng)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(shè)置在兩根所述鋼軌的軌腰兩側(cè)并與所述鋼軌固定連接；兩加強(qiáng)板，設(shè)置在兩所述夾板遠(yuǎn)離所述軌腰的一側(cè)，并與所述鋼軌固定連接；所述加強(qiáng)板和所述夾板的上端面距所述鋼軌軌頂?shù)木嚯x大于等于50mmo
[0009]如上所述的鋼軌接頭，其中，所述加強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)板的豎直部兩相互對應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)板下部、向遠(yuǎn)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(qiáng)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(nèi)壁面與豎直部之間的夾角大于第二折彎部內(nèi)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(qiáng)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(qiáng)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(shè)置。
[0017]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是:
[0018]1、本實用新型的鋼軌接頭通過夾板和加強(qiáng)板的組合設(shè)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(dá)到或超過90%，進(jìn)而提高了列車通過鋼軌接頭時的安全性和平穩(wěn)性，大幅減少了接頭病害出現(xiàn)的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護(hù)維修工作量。
[0019]2、本實用新型的加強(qiáng)板，通過使其折彎部延伸到低于鋼軌軌底的底面，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了鋼軌接頭的橫向剛度。
[0020]3、本實用新型通過夾板和加強(qiáng)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(qiáng)板的長度小于夾板的長度，且加強(qiáng)板的長度可根據(jù)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(cè)視圖。
[0026]圖4為本實用新型一實施例中“雙頭魚尾板”的側(cè)視圖。
[0027]圖5為本實用新型一實施例中加強(qiáng)板的側(cè)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(biāo)號說明:
[0030]1-鋼軌，2-夾板，3-加強(qiáng)板，30-豎直部，31-第一折彎部，311-內(nèi)壁面，312-外壁面,32-第二折彎部，321-內(nèi)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(shè)端，8-軌底。

【具體實施方式】
[0031]為了對本實用新型的技術(shù)方案、目的和效果有更清楚的理解，現(xiàn)結(jié)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(jié)構(gòu)的分解視圖。其中，該鋼軌接頭對應(yīng)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(shè)有兩夾板2，且不限制夾板2的截面形狀，例如可以是現(xiàn)有技術(shù)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(cè)，在優(yōu)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(shè)置。
[0033]進(jìn)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(cè)分別設(shè)有一加強(qiáng)板3，如圖1和圖2所示，且加強(qiáng)板3和夾板2的上端面距鋼軌I軌頂?shù)木嚯x大于等于50_，以避免車輪經(jīng)過時產(chǎn)生干涉。即，在不影響行車安全的情況下，應(yīng)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(qiáng)板3的上端面與夾板2的上端面平齊。
[0035]同樣，兩加強(qiáng)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(shè)置，多組螺栓分別穿過兩加強(qiáng)板3、兩夾板2及接頭裝設(shè)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(qiáng)板3的組合設(shè)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(dá)到或超過90%，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言有較大幅度提高，進(jìn)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(xiàn)的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護(hù)維修工作量。優(yōu)選的，該加強(qiáng)板3的長度短于夾板2的長度，兩夾板2突出加強(qiáng)板3的對應(yīng)端部分別通過螺栓與接頭裝設(shè)端7固定連接，且加強(qiáng)板3的長度可根據(jù)螺栓孔距及軌枕間距而定，如圖6的俯視圖所示，進(jìn)一步增強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)板3的豎直部30兩相互對應(yīng)的接觸面，可采用平面摩擦接觸的連接結(jié)構(gòu)，并通過螺栓將該夾板2、加強(qiáng)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(qiáng)板3的豎直部30相接觸部位可采用凹凸配合的連接結(jié)構(gòu)。例如，在夾板2與加強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)板3與夾板2的定位，有利于鋼軌接頭的連接安裝。當(dāng)然，該凸肋和凹槽的設(shè)置不限于此，也可以將凹槽設(shè)置在夾板2上，而凸肋設(shè)置在加強(qiáng)板的豎直部30上。
[0039]在優(yōu)選的實施方式中，本實用新型的鋼軌接頭設(shè)有偶數(shù)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(shè)置，相鄰的兩組螺栓的穿設(shè)方向相反，進(jìn)而降低了螺栓松動的可能性。
[0040]如圖5所示，所述加強(qiáng)板3的折彎部包括連接于加強(qiáng)板3下部，向遠(yuǎn)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(qiáng)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(nèi)壁面311與豎直部30之間的夾角β I大于第二折彎部32內(nèi)壁面321與豎直部30之間的夾角β2。當(dāng)然，加強(qiáng)板3的結(jié)構(gòu)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(shè)置成所述第一折彎部向外側(cè)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(qiáng)板的制造，加強(qiáng)板3的第一折彎部31的內(nèi)壁面311和外壁面312、第二折彎部32的內(nèi)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(qiáng)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(qiáng)板3的寬度，以及第二折彎部32內(nèi)壁面321與鋼軌軌底8側(cè)面的距離。
[0046]此外，可使加強(qiáng)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(qiáng)板3的第二折彎部32可以延伸得較長，如圖3中所示，當(dāng)加強(qiáng)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(shè)置能延伸到鋼軌軌底8下部的第二折彎部32，能夠進(jìn)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(shù)量為6個，而螺栓孔距是確定的；而加強(qiáng)板3的螺栓孔數(shù)量為4個，同時加強(qiáng)板3的長度可根據(jù)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(qiáng)板3的長度應(yīng)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(qiáng)板3的組合設(shè)置，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，大幅提高了鋼軌接頭處的豎向剛度，接頭剛度比n達(dá)到或超過90%，進(jìn)而提高了列車通過鋼軌接頭時的安全性和平穩(wěn)性，大幅減少了接頭病害出現(xiàn)的幾率，延長了軌道部件的使用壽命，并大幅減少維護(hù)維修工作量，尤其適用于有砟和無砟的重載鐵路領(lǐng)域。
[0049]以下進(jìn)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(qiáng)度特性。在鋼軌接頭進(jìn)行組裝時，夾板2及加強(qiáng)板3對準(zhǔn)位置后，螺栓4和4'應(yīng)自由穿入螺栓孔，不得采用沖擊法強(qiáng)行打入孔內(nèi)，避免螺栓產(chǎn)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(xù)緊固各螺栓，使扭矩達(dá)到1200N.m?1500N.m。進(jìn)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(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的原則和構(gòu)思的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)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(shè)置在兩根所述鋼軌的軌腰兩側(cè)并與所述鋼軌固定連接；兩加強(qiáng)板，設(shè)置在兩所述夾板遠(yuǎn)離所述軌腰的一側(cè)，并與所述鋼軌固定連接；所述加強(qiáng)板和所述夾板的上端面距所述鋼軌軌頂?shù)木嚯x大于等于50mm。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述加強(qiáng)板上端面與所述夾板的上端面平齊。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述加強(qiáng)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(quán)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(qiáng)板的豎直部兩相互對應(yīng)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(quán)利要求3所述的鋼軌接頭，其特征在于，所述加強(qiáng)板的折彎部的底端延伸至低于所述鋼軌軌底面。
6.如權(quán)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(qiáng)板下部、向遠(yuǎn)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(qiáng)板下部方向延伸的第二折彎部。
7.如權(quán)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(nèi)壁面與豎直部之間的夾角大于第二折彎部內(nèi)壁面與豎直部之間的夾角。
8.如權(quán)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(qiáng)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(quán)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(qiáng)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(shè)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(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】蔣金洲, 徐玉坡, 梁晨, 張歡 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所