一种轨距可调无砟道岔垫板紧固系统
阅读说明：本技术 一种轨距可调无砟道岔垫板紧固系统 (Ballastless turnout base plate fastening system with adjustable track gauge ) 是由 王阿利 施庆峰 袁宝军 李悦 冯毅 刘强 于 2021-10-13 设计创作，主要内容包括：一种轨距可调无砟道岔垫板紧固系统,包括铁垫板、弹性垫板、调高垫板及岔枕螺栓,所述铁垫板的两端具有第一长圆孔,弹性垫板的两端具有第二长圆孔,调高垫板的两端具有第三长圆孔；所述第一长圆孔与第二长圆孔中插装有偏心套,且偏心套的圆形内孔中心与第一长圆孔的中心偏心值为e；偏心套的上端具有防转凸台且上方设有盖板,盖板的中央具有过孔、下端面上设有防转槽,并使防转凸台嵌入防转槽中；所述岔枕螺栓依次穿过盖板中央的过孔、偏心套的圆形内孔及第三长圆孔后与岔枕固定,将所述铁垫板、弹性垫板、调高垫板的两端固定连接在岔枕上。本发明通过将所述偏心套旋转180°,使铁垫板横向移动偏心值e,从而达到轨距调整。(A rail gauge adjustable ballastless turnout base plate fastening system comprises an iron base plate, an elastic base plate, a heightening base plate and turnout sleeper bolts, wherein first long round holes are formed in two ends of the iron base plate; eccentric sleeves are inserted into the first long round hole and the second long round hole, and the eccentric value of the centers of the circular inner holes of the eccentric sleeves and the center of the first long round hole is e; the upper end of the eccentric sleeve is provided with an anti-rotation boss, a cover plate is arranged above the eccentric sleeve, the center of the cover plate is provided with a through hole, the lower end surface of the cover plate is provided with an anti-rotation groove, and the anti-rotation boss is embedded into the anti-rotation groove; the switch tie bolt sequentially penetrates through the through hole in the center of the cover plate, the circular inner hole of the eccentric sleeve and the third long circular hole and then is fixed with the switch tie, and two ends of the iron base plate, the elastic base plate and the height-adjusting base plate are fixedly connected onto the switch tie. According to the invention, the eccentric sleeve is rotated by 180 degrees, so that the iron base plate transversely moves by the eccentric value e, thereby achieving the purpose of adjusting the track gauge.)
技术领域
本发明属于铁路道岔技术领域，具体涉及一种轨距可调无砟道岔垫板紧固系统。
背景技术
与本发明最接近的现有技术是本申请人之前申请的发明专利“一种无砟道岔扣件系统CN202010488902.X”。该申请的垫板紧固系统由岔枕螺栓、弹簧垫圈、复合定位套、铁垫板、弹性垫板、调高垫板组成，其复合定位套与铁垫板的安装孔为圆形，不具备调整轨距功能。尽管在只设置一个轨距块的滑床板、护轨垫板扣件系统中复合定位套采用偏心结构，通过更换复合定位套的规格或180°旋转复合定位套可以调整轨距，但复合定位套均是整体式结构，将起盖板作用的上部与起缓冲套作用的下部设计为一体，一旦需要调整轨距则须整体更换，增加了道岔的维护成本，而且复合定位套没有防转功能，在列车高速过岔振动下岔枕螺栓存在转动、松动隐患。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种轨距可调无砟道岔垫板紧固系统。
本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种轨距可调无砟道岔垫板紧固系统，包括铁垫板、弹性垫板、调高垫板及岔枕螺栓，且弹性垫板设置在铁垫板的下方，调高垫板设置在弹性垫板的下方；其特征在于：所述铁垫板的两端分别具有第一长圆孔，且第一长圆孔由两个相对设置且半径R0相同的半圆孔通过平直段衔接构成；所述弹性垫板两端分别具有第二长圆孔，且第二长圆孔由两个相对设置且半径R1相同的半圆孔通过平直段衔接构成；所述调高垫板两端分别具有第三长圆孔，且第三长圆孔由两个相对设置且半径R2相同的半圆孔通过平直段衔接构成；并使所述第一长圆孔与第二长圆孔及第三长圆孔上下中心对应；
所述第一长圆孔与第二长圆孔中插装有偏心套，且偏心套的外径由两个相对设置且半径R相同的半圆形通过平直段衔接构成；所述偏心套的圆形内孔的中心与第一长圆孔的中心偏心值为e；所述偏心套的上端平直段上具有防转凸台；
所述偏心套的上方设有盖板，所述盖板的中央具有过孔、下端面两侧具有橡胶垫圈，且过孔两侧的盖板下端面上设有与所述防转凸台适配的防转槽，并使防转凸台嵌入防转槽中形成防转功能；
所述岔枕螺栓依次穿过盖板中央的过孔、偏心套的圆形内孔及第三长圆孔后与岔枕固定，将所述铁垫板、弹性垫板、调高垫板的两端固定连接在岔枕上；通过将所述偏心套旋转180°，使所述铁垫板横向移动偏心值e，从而达到轨距调整。
进一步的，所述偏心套由无偏心钢套和包覆在无偏心钢套外壁上的偏心缓冲套构成，所述偏心缓冲套的外径由两个相对设置且半径R相同的半圆形通过平直段衔接构成，且偏心缓冲套的中心向左或向右的偏心值为e，进而使所述无偏心钢套的圆形内孔的中心与第一长圆孔的中心的偏心值为e。
所述无偏心钢套的圆形内孔为台阶式结构，且上部内径大于下部内径。
所述偏心缓冲套由玻璃纤维增强聚酰胺66硫化而成。
优选的，所述平直段的长度、平直段的长度、平直段的长度与所述平直段的长度均为2P；所述偏心值e小于或等于P。
优选的，所述半径R0比半径R大0.5～1mm，所述半径R1比半径R大1～2mm，所述半径R2比岔枕螺栓4的半径大0.5～2mm。
优选的，所述盖板的下端面两侧具有凹槽，所述橡胶垫圈镶嵌在凹槽中。
优选的，所述弹性垫板的动静刚度比小于1.5；所述橡胶垫圈的刚度为2kN/mm～5kN/mm。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1.本发明通过偏心套能够使垫板通过横向移动而起到调整钢轨轨距作用，且偏心套内孔采用台阶结构，降低了横向力的作用点高度，能够改善岔枕螺栓受力状况，避免或减小受剪风险；而且偏心套能够确保铁垫板下方的弹性垫板不与岔枕螺栓直接接触，不受安装紧固影响，始终能正常发挥弹性。
2.本发明通过偏心套与盖板配合具有防转功能，保证垫板紧固系统的稳定、可靠，避免在列车高速过岔振动作用下岔枕螺栓出现转动、松动安全隐患，降低日常维护工作量。
3.本发明偏心套与盖板采用分体式结构，轨距调整时只需更换或旋转偏心套即可，盖板可以反复应用，降低了制造和维护成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明铁垫板的结构俯视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本发明盖板的结构主视图；
图5为本发明盖板的结构俯视图；
图6、图7为本发明偏心套的结构剖视图；
图8为本发明偏心套的结构俯视图；
图9为本发明弹性垫板的俯视图；
图10为本发明调高垫板的俯视图；
图11为本发明一种实施例的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图1-11和具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：一种轨距可调无砟道岔垫板紧固系统，包括铁垫板1、弹性垫板2、调高垫板3及岔枕螺栓4，且弹性垫板2设置在铁垫板1的下方，调高垫板3设置在弹性垫板2的下方；所述铁垫板1的上端面具有两个铁座1-3，两个铁座1-3之间通过轨距块8、弹条10等安装有钢轨9；弹性垫板2与其上部的铁垫板1保持一致或略大，厚度为5mm～20mm，是扣件系统弹性作用的主要承担者，为无砟轨道提供弹性，材质为三元乙丙发泡橡胶或聚氨酯；调高垫板3材质采用高密度聚乙烯或橡塑，与弹性垫板保持一致或略大，厚度根据现场调高应用需求给定。根据调高要求，通过增减或更换不同厚度的调高垫板实现道岔调高。
所述铁垫板1的两端分别具有第一长圆孔1-1，且第一长圆孔1-1由两个相对设置且半径R0相同的半圆孔通过平直段1-2衔接构成；所述弹性垫板2两端分别具有第二长圆孔2-1，且第二长圆孔2-1由两个相对设置且半径R1相同的半圆孔通过平直段2-2衔接构成；所述调高垫板3两端分别具有第三长圆孔3-1，且第三长圆孔3-1由两个相对设置且半径R2相同的半圆孔通过平直段3-2衔接构成；所述第一长圆孔1-1与第二长圆孔2-1及第三长圆孔3-1上下中心对应；
所述第一长圆孔1-1与第二长圆孔2-1中插装有偏心套6，且偏心套6的外径由两个相对设置且半径R相同的半圆形通过平直段6-1衔接构成；所述偏心套6的圆形内孔的中心与第一长圆孔1-1的中心偏心值为e；所述偏心套6的上端平直段6-1上形成防转凸台6-2(弧形或方形)；通过偏心套6与第一长圆孔1-1适配，防止偏心套6转动。
所述偏心套6的上方设有盖板5，所述盖板5的中央具有过孔5-1、下端面两侧具有凹槽5-4，所述凹槽5-4中镶嵌有橡胶垫圈5-2，且过孔5-1两侧的盖板5下端面上设有与所述防转凸台6-2适配的防转槽5-3，并使防转凸台6-2嵌入防转槽5-3中具有防转功能，通过偏心套6防止盖板5随意转动，使得本发明在装配和应用过程中盖板5、偏心套6、岔枕螺栓4不转动、不松动，偏心套6始终保持在设计位置，提升了本发明的稳定性、耐久性，也减小了日常维护工作量。
所述盖板5设置两个橡胶垫圈5-2，起弹性缓冲和均布岔枕螺栓4预紧力作用，橡胶垫圈5-2对铁垫板1的压力越小越好，刚度设计以保证铁垫板1下的弹性垫板2在岔枕螺栓紧固时不被压缩，从而确保岔枕螺栓4预紧力不影响系统组装刚度。
优选的，所述平直段1-2的长度、平直段2-2的长度、平直段3-2的长度与所述平直段6-1的长度均为2P，使得具有装配关系的铁垫板、弹性垫板、调高垫板、偏心套四个零件具有相同的调整量，而且确保叠加装配后外形美观；所述偏心值e小于或等于P，e值为偏心套的平直段中心与岔枕螺栓孔中心的距离差值，即为轨距调整量值，铁垫板、弹性垫板通过与偏心套的装配可以横向向左或向右移动，在应用时各处的轨距调整量是不同的，因此偏心套设计不同规格的e值，根据道岔产品对轨距调整量的需求大小设计给定最大调整量P值，偏心值e在P值范围内变化，以满足设计要求。
优选的，所述半径R0比半径R大0.5～1mm，所述半径R1比半径R大1～2mm，所述半径R2比岔枕螺栓4的半径大0.5～2mm，确保铁垫板与偏心套、弹性垫板与偏心套、调高垫板与岔枕螺栓具有合理的装配间隙和稳固的相互作用(较小的装配空隙)，以方便装配和调整轨距并保证轨距调整精度。
优选的，所述弹性垫板2的动静刚度比小于1.5，使得设计刚度满足列车过岔时动刚度要求。所述橡胶垫圈5-2的刚度为2kN/mm～5kN/mm。
所述岔枕螺栓4套装弹性垫圈7后依次穿过盖板5的中央具有过孔5-1、偏心套6的圆形内孔及第三长圆孔3-1后与岔枕中的预埋套管螺纹连接，将所述铁垫板1、弹性垫板2、调高垫板3的两端固定连接在岔枕上；通过将所述偏心套6旋转180°安装，使所述铁垫板1横向移动偏心值e，从而达到轨距调整量为e值。
实施例2：在实施例1的基础上，进一步优化偏心套6的结构，即所述偏心套6由无偏心钢套6-3和包覆在无偏心钢套6-3外壁上的偏心缓冲套6-4构成，所述偏心缓冲套6-4的外径由两个相对设置且半径R相同的半圆形通过平直段6-1衔接构成，且偏心缓冲套6-4的中心向左或向右的偏心值为e，进而使所述无偏心钢套6-3的圆形内孔的中心与第一长圆孔1-1的中心的偏心值为e。
所述无偏心钢套6-1的圆形内孔为台阶式结构，且上部内径大于下部内径。能够降低岔枕螺栓4横向力作用点高度，避免或减小了岔枕螺栓4受剪风险。
优选的，所述偏心缓冲套6-2由玻璃纤维增强聚酰胺66硫化而成。非金属玻璃纤维增强聚酰胺66能在铁垫板1和岔枕螺栓4之间起到弹性缓冲和绝缘作用。
本发明能在岔枕中预埋套管位置保持不变的前提下，通过旋转或更换偏心套规格，横向改变垫板位置，从而起到调整道岔区钢轨轨距的作用；而且能够通过偏心套将岔枕螺栓轴向紧固力直接作用于调高垫板，避免了岔枕螺栓直接与弹性垫板作用，保证弹性垫板在岔枕螺栓紧固时不被压缩，列车通过时弹性能正常发挥；特别是通过铁垫板中的长圆孔限制偏心套转动，偏心套上部设有弧形或方形防转凸台，根据岔枕螺栓紧固时盖板的橡胶垫圈压缩量，配合设计H、h高度，确保岔枕螺栓紧固后能够通过偏心套防转凸台与盖板的防转槽配合而起到防转作用，使得本发明在装配和应用过程中盖板、偏心套、岔枕螺栓不转动、不松动，偏心套始终保持在设计位置，提升了本发明的稳定性、耐久性，也减小了日常维护工作量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。