重载铁路有螺栓扣件系统
阅读说明：本技术 重载铁路有螺栓扣件系统 (Bolt fastener system for heavy haul railway ) 是由 冯毅 袁宝军 雷洁 孙云涛 王鹏 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：一种重载铁路有螺栓扣件系统,包括混凝土轨枕,所述混凝土轨枕顶面具有两个混凝土挡肩,所述混凝土挡肩内侧预埋第一铁座,使所述第一铁座之间形成承轨槽,所述承轨槽用于承载和安装钢轨或所述钢轨轨底的铁垫板；所述第一铁座上部外侧面为向线路外侧倾斜的斜面,所述混凝土挡肩内侧面为与所述斜面倾斜角度一致的斜坡,且所述斜坡与所述斜面浇筑在一起；所述第一铁座上方通过T型螺栓副安装有ω形弹条,所述第一铁座内侧设置有轨距块,并通过ω形弹条扣压轨距块,使轨距块扣压在钢轨的轨肢上或钢轨轨底的铁垫板上。特别适合于40吨及以上大轴重重载铁路使用。(A bolt fastener system for a heavy haul railway comprises a concrete sleeper, wherein the top surface of the concrete sleeper is provided with two concrete retaining shoulders, first iron bases are embedded in the inner sides of the concrete retaining shoulders, a rail bearing groove is formed between the first iron bases and is used for bearing and mounting a steel rail or an iron base plate at the bottom of the steel rail; the outer side surface of the upper part of the first iron seat is an inclined surface inclined towards the outer side of a line, the inner side surface of the concrete retaining shoulder is a slope with the inclination angle consistent with that of the inclined surface, and the slope and the inclined surface are poured together; omega-shaped elastic strips are arranged above the first iron base through a T-shaped bolt pair, a gauge block is arranged on the inner side of the first iron base, and the gauge block is buckled and pressed through the omega-shaped elastic strips, so that the gauge block is buckled and pressed on rail limbs of the steel rail or an iron base plate at the bottom of the steel rail. Is particularly suitable for large-axle heavy-load railways of 40 tons or more.)
技术领域
本发明属于铁路扣件系统技术领域，具体涉及一种重载铁路有螺栓扣件系统。
背景技术
重载铁路因其运能大、效率高、运输成本低已受到世界各国的广泛重视。扣件系统作为重载铁路轨道结构的重要组成部分之一，对保持轨距、增强轨道结构稳定性具有重要作用。有螺栓扣件系统因其具有钢轨高低位置调整能力，且弹条扣压力衰减后可通过复紧恢复扣压力，大大方便线路的养护维修作业，而受到广泛欢迎。
目前国内30T轴重重载铁路采用最多的一种扣件系统主要由T型螺栓、螺母、平垫圈、弹条、轨距块、轨距挡板、轨下垫板和预埋第一铁座组成。但其扣件系统零部件较多，生产制造成本高，安装拆卸复杂。
已有技术中适用于35～45T轴重的有螺栓扣件系统(CN108625233A)由T型螺栓、螺母、平垫圈、弹条、轨距块、轨下垫板和预埋第一铁座组成，在混凝土基础上预先埋设预埋第一铁座，预埋第一铁座上安装T型螺栓紧固弹条，在钢轨和预埋第一铁座间设置轨距块，同时通过更换不同厚度的轨距块进行钢轨左右位置的调整，然后在轨下设置轨下垫板，提供扣件系统的弹性。该扣件系统取消了轨距挡板，并通过优化预埋第一铁座的燕尾槽设计，以简化扣件结构、方便安装维修、降低造价。但该扣件系统预埋第一铁座的上段外侧依然悬空，使预埋第一铁座固定弹条的头部位置外侧缺少横向支撑，预埋第一铁座头部位置横向受力点位置较低，导致在45吨及以上大轴重条件下预埋第一铁座抵抗横向冲击能力较弱，严重影响扣件系统的整体稳定性和使用寿命。
发明内容
本发明提供一种重载铁路有螺栓扣件系统，通过优化预埋第一铁座与轨枕的配合关系，将预埋第一铁座头部位置横向受力点位置上移，从而达到改善扣件系统受力条件，提高扣件系统的整体稳定性和使用寿命、满足重载铁路应用条件之目的。
本发明的技术解决方案：一种重载铁路有螺栓扣件系统，包括混凝土轨枕，所述混凝土轨枕顶面具有两个混凝土挡肩，所述混凝土挡肩内侧预埋第一铁座，使所述第一铁座之间形成承轨槽，所述承轨槽用于承载和安装钢轨或所述钢轨轨底的铁垫板；所述第一铁座上部外侧面为向线路外侧倾斜的斜面，所述混凝土挡肩内侧面为与所述斜面倾斜角度一致的斜坡，且所述斜坡与所述斜面浇筑在一起；所述第一铁座上方通过T型螺栓副安装有ω形弹条，所述第一铁座内侧设置有轨距块，并通过ω形弹条扣压轨距块，使轨距块扣压在钢轨的轨肢上或钢轨轨底的铁垫板上。
进一步的，所述第一铁座呈“T”型结构，包括用于安装T型螺栓副和ω形弹条的头部结构及用于预埋的下部结构，所述斜面位于所述头部结构的外侧，且该斜面与水平面的夹角α为100-130度。
进一步的，所述斜面上端水平向外延伸有凸缘，且凸缘与所述混凝土挡肩浇筑在一起，并使凸缘的顶面与所述混凝土挡肩的顶面平齐。
进一步的，所述第一铁座内侧上部具有凸台，且凸台的顶面与所述承轨槽端部的顶面平齐。
本发明与现有技术相比：通过改进轨枕顶部形状、优化预埋第一铁座头部结构以及预埋第一铁座与轨枕的配合关系，使预埋第一铁座固定弹条的头部位置外侧具有横向支撑，进而使预埋第一铁座头部位置横向受力点上移，提高预埋第一铁座抵抗横向冲击的能力，进而提高扣件系统的整体稳定性和使用寿命。特别适合于40吨及以上大轴重重载铁路使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2、图3均为本发明第一铁座的结构示意图，
图4为本发明T型螺栓的结构示意图。
图5为本发明轨距块的结构立体图，
图6为本发明第二种实施例的结构示意图，
图7为图6中铁垫板的结构剖视图，
图8为图6中铁垫板的结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图1、2、3、4、5描述本发明的第一种实施例。
一种重载铁路有螺栓扣件系统，包括混凝土轨枕1，所述混凝土轨枕1顶面具有两个混凝土挡肩2，所述混凝土挡肩2内侧预埋第一铁座3，使所述第一铁座3之间形成承轨槽12，所述承轨槽12用于承载和安装钢轨8；所述第一铁座3上部外侧面为向线路外侧倾斜的斜面9，所述混凝土挡肩2内侧面为与所述斜面9倾斜角度一致的斜坡13，且所述斜坡13与所述斜面9浇筑在一起；所述第一铁座3上方通过T型螺栓副4安装有ω形弹条6，所述第一铁座3内侧与钢轨8之间设置有轨距块7，并通过ω形弹条6扣压轨距块7，使轨距块7扣压在钢轨8的轨肢上。
优选的，所述第一铁座3呈“T”型结构，包括用于安装T型螺栓副4和ω形弹条6的头部结构14及用于预埋的下部结构15，所述斜面9位于所述头部结构14的外侧，且该斜面9与水平面的夹角α为100-130度。所述头部结构14顶面外侧具有弹条安装槽16，内部具有螺栓安装槽17；所述T型螺栓副4的T型螺栓头套装在螺栓安装槽17中，且所述T型螺栓头与螺栓安装槽17的受力面为倒锥面，ω形弹条6套装在T型螺栓副4上且其一侧位于弹条安装槽16中，通过紧固T型螺栓副4上的螺母5使ω形弹条6的另一侧扣压在轨距块7上。所述斜面9上端水平向外延伸有凸缘10，且凸缘10与所述混凝土挡肩2浇筑在一起，并使凸缘10的顶面与所述混凝土挡肩2的顶面平齐。所述第一铁座3内侧上部具有凸台11，且凸台11的顶面与所述承轨槽12端部的顶面平齐。所述轨距块7外侧具有第一凹槽19，且第一铁座3的头部结构14的内端嵌入所述第一凹槽19中，并且轨距块7的内端扣压在钢轨8的轨肢上。
使用时，在承轨槽12中设置轨下垫板18，将钢轨8设置在轨下垫板18上，通过本发明扣压钢轨8即可。
下面结合附图2、3、4、5、6、7、8描述本发明的第二种实施例。
一种重载铁路有螺栓扣件系统，包括混凝土轨枕1，所述混凝土轨枕1顶面具有两个混凝土挡肩2，所述混凝土挡肩2内侧预埋第一铁座3，使所述第一铁座3之间形成承轨槽12，所述承轨槽12用于承载和安装钢轨8轨底的铁垫板15；所述第一铁座3上部外侧面为向线路外侧倾斜的斜面9，所述混凝土挡肩2内侧面为与所述斜面9倾斜角度一致的斜坡1，且所述斜坡13与所述斜面9浇筑在一起；所述第一铁座3上方通过T型螺栓副4安装有ω形弹条6。
优选的，所述第一铁座3呈“T”型结构，包括用于安装T型螺栓副4和ω形弹条6的头部结构14及用于预埋的下部结构15，所述斜面9位于所述头部结构14的外侧，且该斜面9与水平面的夹角α为100-130度。所述头部结构14顶面外侧具有弹条安装槽16，内部具有螺栓安装槽17；所述T型螺栓副4的T型螺栓头套装在螺栓安装槽17中，且所述T型螺栓头与螺栓安装槽17的受力面为倒锥面，ω形弹条6套装在T型螺栓副4上且其一侧位于弹条安装槽16中，通过紧固T型螺栓副4上的螺母5使ω形弹条6的另一侧扣压在轨距块7上。所述斜面9上端水平向外延伸有凸缘10，且凸缘10与所述混凝土挡肩2浇筑在一起，并使凸缘10的顶面与所述混凝土挡肩2的顶面平齐。所述第一铁座3内侧上部具有凸台11，且凸台11的顶面与所述承轨槽12端部的顶面平齐。
所述承轨槽12中设置调高垫板20，在调高垫板20上设置铁垫板21，在铁垫板21上设置轨下垫板18，再将钢轨8设置在轨下垫板18上；所述铁垫板21上端面两侧分别焊接有第二铁座22，且第二铁座22上通过T型螺栓副4也安装有ω形弹条6，所述第二铁座22内侧与钢轨8之间设置有轨距块7，所述轨距块7外侧具有第一凹槽19，且第二铁座22的内端嵌入所述第一凹槽19中，ω形弹条6套装在T型螺栓副4上且其一侧位于弹条安装槽16中，通过紧固T型螺栓副4上的螺母5使ω形弹条6的另一侧扣压在轨距块7上，轨距块7的内端扣压在钢轨8的轨肢上。
所述铁垫板21的两端分别具有第二凹槽23，所述第一铁座3内侧与铁垫板21之间也设置有轨距块7，且第一铁座3的头部结构14内端嵌入所述第一凹槽19中，并且轨距块7的下端嵌入所述第二凹槽23中，防止铁垫板顺线路方向窜动。ω形弹条6套装在T型螺栓副4上且其一侧位于弹条安装槽16中，通过紧固T型螺栓副4上的螺母5使ω形弹条6的另一侧扣压在轨距块7上，轨距块7的内端扣压在铁垫板21的端部。
本发明将第一铁座承受来自钢轨或铁垫板的横向力通过斜面9、斜坡13传递给设置在混凝土轨枕上的混凝土挡肩2，由于第一铁座与混凝土挡肩的接触面为斜面，第一铁座传递给混凝土轨枕的横向力被斜面分解为竖直向上的分力和垂直于斜面的分力，两个方向的分力大小受斜坡坡度的变化而变化，同时，该竖直向上的分力又被预埋第一铁座埋入轨枕后产生的抗拔力抵消，可见混凝土挡肩2只承担垂直于斜面的分力，明显优化了混凝土挡肩2的受力条件，提高了预埋第一铁座抵抗横向冲击的能力，进而提高扣件系统的整体稳定性和使用寿命。特别适合于40吨及以上大轴重重载铁路使用。另外将混凝土挡肩2内侧面设置成斜坡，一方面便于轨枕制造时的脱模，另一方面增大了轨枕顶部承轨槽的空间，有利于扣件系统的现场维修养护。
本发明设置凸缘10、凸台11的目的主要在于预埋第一铁座浇筑时的定位，另外凸缘10也具有进一步提高预埋第一铁座抵抗横向冲击能力的作用。
本发明所述斜坡13与所述斜面9与水平方向形成的倾斜角α之所以选择为100至130度，目的主要在于既要保证混凝土挡肩2能够提供足够的横向力支撑，又尽可能的将一部分横向力分解为竖直向上的分力，最大限度的优化了混凝土挡肩2的受力条件。
需要说明的是，在本发明的描述中，靠近钢轨一侧称为内侧或内端，而远离钢轨一侧称为外侧或外端。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种用于索轨结构中的长线型索力控制系统及方法