阅读说明：本技术 一种抬杆型自动调高轨枕 (Lifting rod type automatic height-adjusting sleeper ) 是由 朱勇 陈德绍 陈琰 梁斌 罗桂发 桂昊 连西妮 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：一种抬杆型自动调高轨枕,包括两个结构对称相同的、通过联接杆连接的钢制半枕,所述半枕包括与道砟接触的钢枕外壳、通过扣件与钢轨连接的升降块以及置于钢枕外壳内的沉降补偿装置,所述沉降补偿装置包括抬杆、锯齿轮、锥形主动齿轮、旋转杆、锥形被动齿轮和螺杆。本发明利用钢轨弹性恢复力带动升降块和抬杆抬升,从而带动锯齿轮转动,随即又通过旋转杆的旋转依次带动锥形主动齿轮、锥形被动齿轮旋转,最终带动螺杆旋转上升来实现自动补偿沉降,结构简单,安装、使用方便,能自动、实时地调节轨面高程,使轨下基础发生不均匀沉降后仍能维持钢轨轨面的平顺性,有效整治轨面不平顺问题,大大减少铁路工务部门的养护维修工作量。(The utility model provides a lift pole type automatic height-adjusting sleeper, includes two structure symmetries the same, through the half sleepers of steel that the hookup rod is connected, half sleeper includes the steel sleeper shell with the railway ballast contact, through the elevator that fastener and rail are connected and arrange the settlement compensation arrangement in the steel sleeper shell in, the settlement compensation arrangement is including lifting pole, sawtooth wheel, toper driving gear, rotary rod, toper driven gear and screw rod. The invention utilizes the elastic restoring force of the steel rail to drive the lifting block and the lifting rod to lift, thereby driving the sawtooth wheel to rotate, then sequentially driving the conical driving gear and the conical driven gear to rotate through the rotation of the rotating rod, and finally driving the screw rod to rotate and rise to realize automatic compensation settlement.)

一种抬杆型自动调高轨枕

技术领域

本发明涉及铁路交通基础设施领域，特别涉及一种抬杆型自动调高轨枕。

背景技术

近年来，我国铁路的发展呈现高稳定性、高安全性、高舒适性的趋势，因此，保证轨下基础的高稳定性尤为重要，而轨下基础沉降对轨下基础稳定性的影响十分显著，铁路线路在运营期间出现局部沉陷、不均匀沉降等问题都将会严重影响到行车安全性和旅客舒适性，当列车高速通过时，车辆—轨道间相互作用力加剧，导致线路产生不平顺，加快轨道线路状态的恶化，缩短轨道线路的养护维修周期，增加轨道线路的养护维修费用，严重时极有可能威胁行车安全。既有整治技术方法多以局部换填加固法、挤密桩加固法、土工合成材料加固法以及注浆加固法等为主，虽然对减少线路沉降和不同线路结构间的刚度变化率具有良好的效果，但其还存在以下不足之处：

1．不能解决路基不均匀沉降导致两侧钢轨轨面不平顺的问题以及由不同结构间因刚度差引起的轨面弯折问题；

2．缺乏自动性和实时性，整治技术工艺繁琐，耗费大量养护维修的财力和人力，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、自动调节的用于铁路线路不平顺地段的一种抬杆型自动调高轨枕，以克服上述已有技术存在的不足。

本发明采取的技术方案是：一种抬杆型自动调高轨枕，包括两个结构对称相同的、通过联接杆连接的钢制半枕，其特征在于：所述半枕包括与道砟接触的钢枕外壳、通过扣件与钢轨连接的升降块以及置于钢枕外壳内的沉降补偿装置，所述沉降补偿装置包括抬杆、锯齿轮、锥形主动齿轮、旋转杆、锥形被动齿轮和螺杆；

所述抬杆上端与升降块固定连接，抬杆一侧中下部均匀布设锯齿Ⅰ；

所述锯齿轮固定于钢枕内壁上，外周均匀布设与锯齿Ⅰ配合的锯齿Ⅱ，中心开设凸棱柱孔Ⅰ，所述锯齿Ⅰ与锯齿Ⅱ相互啮合；

所述锥形主动齿轮与锯齿轮相对而设，锥形主动齿轮中心开设凸棱柱孔Ⅱ；

所述旋转杆为两端设凸棱的圆柱体，其一端插入凸棱柱孔Ⅰ中、与锯齿轮紧密咬合，另一端则插入凸棱柱孔Ⅱ中、与锥形主动齿轮紧密咬合；

所述锥形被动齿轮设于锥形主动齿轮下方、固定于钢枕底部，通过侧边齿槽与锥形主动齿轮紧密啮合；

所述螺杆上端伸入升降块内、与升降块密切贴合，下端穿过锥形被动齿轮中部，与锥形被动齿轮螺纹连接。

其进一步的技术方案是：所述钢枕内壁上还设置多个棘爪，所述棘爪之活动端插入锯齿Ⅱ中、与锯齿轮配合，使锯齿轮做单向旋转运动。

进一步：所述升降块为中部被挖空螺杆圆柱体大小的方形结构。

由于采用上述技术方案，本发明之一种抬杆型自动调高轨枕具有如下有益效果：

本发明利用钢轨弹性恢复力带动升降块和抬杆抬升，从而带动锯齿轮转动，随即又通过旋转杆的旋转依次带动锥形主动齿轮、锥形被动齿轮旋转，最终带动螺杆旋转上升来实现自动补偿沉降，结构简单，安装、使用方便，能自动、实时地调节轨面高程，亦可回收利用，使轨下基础发生不均匀沉降后仍能维持钢轨轨面的平顺性，可铺设于轨道不平顺地段，有效整治轨面不平顺问题，特别适合于铁路路基不均匀沉降地段的整治，不仅能减少铁路工务部门的养护维修工作量，还能节省大量的人力物力，市场商业价值及实际需求量非常可观，具有较高的推广价值。

下面结合附图和实施例对本发明之一种抬杆型自动调高轨枕的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1为本发明之一种抬杆型自动调高轨枕整体结构示意图（剖视）；

图2为本发明之半枕结构示意图（左视剖视）；

图3为本发明之半枕结构示意图（主视剖视）；

图4为本发明之抬杆结构示意图；

图5为本发明之锯齿轮结构示意图；

图6为本发明之锥形主动齿轮结构示意图（主视）；

图7为本发明之锥形主动齿轮结构示意图（左视）；

图8为本发明之旋转杆结构示意图；

图9为本发明之螺杆结构示意图；

图10为本发明之锥形被动齿轮结构示意图（俯视）；

图11为本发明之锥形被动齿轮结构示意图（主视）。

图中：

1—联接杆，2—半枕，3—钢枕外壳，4—升降块，5—抬杆，51—锯齿Ⅰ，6—锯齿轮，61—锯齿Ⅱ，62—凸棱柱孔Ⅰ，63—棘爪，7—锥形主动齿轮，71—凸棱柱孔Ⅱ，8—旋转杆，81—凸棱， 9—锥形被动齿轮，10—螺杆。

具体实施方式

实施例

一种抬杆型自动调高轨枕，如图1-11所示，包括两个结构对称相同的、通过联接杆1连接的钢制半枕2，所述半枕2包括与道砟接触的钢枕外壳3、通过扣件与钢轨连接的升降块4以及置于钢枕外壳3内的沉降补偿装置，所述沉降补偿装置包括抬杆5、锯齿轮6、锥形主动齿轮7、旋转杆8、锥形被动齿轮9和螺杆10；

所述抬杆5上端与升降块4固定连接，抬杆5一侧中下部均匀布设锯齿Ⅰ51（参见图4）；

所述锯齿轮6固定于钢枕内壁上，外周均匀布设与锯齿Ⅰ51配合的锯齿Ⅱ61，中心开设凸棱柱孔Ⅰ62，所述锯齿Ⅰ51与锯齿Ⅱ61相互啮合，钢枕内壁上还设置多个棘爪63，所述棘爪63之活动端插入锯齿Ⅱ61中、与锯齿轮6配合，使锯齿轮6做单向旋转运动（参见图5）；

所述锥形主动齿轮7与锯齿轮6相对而设，锥形主动齿轮7中心开设凸棱柱孔Ⅱ71（参见图6、图7）；

如图8所示，所述旋转杆8为两端设凸棱81的圆柱体，其一端插入凸棱柱孔Ⅰ62中、与锯齿轮6紧密咬合，另一端则插入凸棱柱孔Ⅱ71中、与锥形主动齿轮7紧密咬合，旋转杆8与锯齿轮6、锥形主动齿轮7做同步同向旋转运动；

所述锥形被动齿轮9设于锥形主动齿轮7下方、固定于钢枕底部，通过侧边齿槽与锥形主动齿轮7紧密啮合（参见图10、图11）；

所述升降块4为中部被挖空螺杆圆柱体大小的方形结构，所述螺杆10上端为光滑表面，其伸入升降块4内、与升降块4密切贴合，下端表面刻有螺纹，穿过锥形被动齿轮9中部，与锥形被动齿轮9螺纹连接（参见图9）。

工作过程

①设备组装：按照由内向外、从下往上的顺序，将各部分零件安装在初始位置，铺设钢轨及扣件安装；

②当列车经过时，列车车轮对钢轨产生的作用力经由升降块4、螺杆10、锥形被动齿轮9和钢枕底部传至道床上，此时螺杆10顶部与升降块4紧密接触，钢枕与钢轨一起运动，若道床或路基出现沉降，则钢轨在车轮荷载的作用下将产生向下弹性弯曲变形；

③当列车车轮离开后，钢轨的弹性变形恢复，产生巨大的向上弹性力，带动升降块4一起向上运动，升降块4的抬升随即带动抬杆5一起抬升，抬杆5一侧的锯齿Ⅰ51则会带动锯齿轮6顺时针旋转（主视视角），止向棘爪63滑过锯齿轮6之锯齿Ⅱ61齿背，旋转杆8与锥形主动齿轮7跟着锯齿轮6顺时针旋转（主视视角），与锥形主动齿轮7相互啮合的锥形被动齿轮9被带动、逆时针旋转（俯视视角），与锥形被动齿轮9螺纹连接的螺杆10旋转上升，直至顶住升降块4底部才停止，从而形成新的力学平衡体系，而螺杆10上升的位移量正好补偿了下部基础产生的沉降量，沉降补偿装置整体高度不变；

④当列车再次经过时，列车车轮对钢轨产生的作用力依旧经由升降块4、螺杆10、锥形被动齿轮9和钢枕底部传至道床上，若下部基础产生沉降，则重复上述调节过程，若下部基础不产生沉降，由于止向棘爪63与锯齿轮6属单向滑动，棘爪63插入锯齿轮6之锯齿Ⅱ61齿槽中，阻止了锯齿轮6反向转动，即锯齿轮6不会发生逆时针转动，从而阻止了螺杆10逆时针旋转下降，使钢枕结构内各零件保持不动。

以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。