一种3D打印螺旋道钉的制作方法

本发明涉及轨道部件领域，具体为一种采用3D打印技术生产的螺旋道钉。

背景技术：

螺旋道钉是轨道部件中常见的配件，广泛应用扣件系统中，使用时螺旋道钉下部用硫磺锚固在轨枕中，上部带有标准螺纹，与螺母配合使用，将弹条紧固，组成扣件系统。

传统的螺旋道钉下部实体为圆柱，实体上带有旋转螺纹，锚固后只能依靠材料的粘性来防止螺旋道钉旋转，在轨道状态较恶劣的条件下，随着使用时间的增长，容易脱落，存有极大的安全隐患。为提高螺旋道钉的锚固可靠性，新设计了一种3D打印生产的螺旋道钉，该螺旋道钉底部采用圆台形结构，圆台上有多层倒锥型凸台增大了锚固区接触面积；两个沿螺旋道钉长度方向对称设置的肋增大了转动扭矩，使螺旋道钉与轨枕固定更牢靠；螺栓道钉内部采用了中空设计，在保证强度的条件下节省了材料。

该螺旋道钉采用3D打印技术制造，在保证强度的基础上，能有效减少材料的使用和加工工艺的步骤。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种安全、可靠、加工工艺简单的的螺旋道钉。

为实现上述目的，本发明提供了一种3D打印螺旋道钉，本体分上部、中部、下部三部分：

a）上部带有标准螺纹，实体内部中心为圆柱形中空；

b）中部为短圆柱形凸台；

c）下部带有多层倒锥形凸台，凸台成梯形排列，实体上带有两个沿螺旋道钉长度方向对称设置的肋，实体内部中心为圆台形中空。

进一步地，整体结构采用3D打印技术制造。

进一步地，上部中空和下部中空都距中部短圆柱形凸台有一定的距离，防止中空结构影响3D打印螺旋道钉本身的强度。

进一步地，上部螺纹是在3D打印实体上进行机加工而成，以保证螺纹的精度能够达到标准要求。

进一步地，中部短圆柱形凸台有一定的定位作用。

进一步地，下部多层梯形排列的倒锥形凸台，增大了螺旋道钉的锚固面积，提高了道钉的抗拔强度，使道钉不易脱落。

进一步地，下部实体沿螺旋道钉长度方向对称设置的肋可以有效的防止螺旋道钉在锚固后随外力影响而转动。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的主视图；

图2为A-A截面图。

图中：1、上部实体；2、中部实体；3、下部实体；4、倒锥形凸台；5、肋；6、圆台形中空；7、柱形中空；8、螺纹。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以修改和移位。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明实现的一种3D打印螺旋道钉整体结构的实施例；图2示出了图1示出的一种3D打印螺旋道钉的截面图。综合参见图1和图2，从图中可以看出，本实施例的一种3D打印螺旋道钉分上部、中部、下部三部分：

a）上部带有标准螺纹，实体内部中心为圆柱形中空；

b）中部为短圆柱形凸台；

c）下部带有多层倒锥形凸台，凸台成梯形排列，实体上带有两个沿螺旋道钉长度方向对称设置的肋，实体内部中心为圆台形中空。

本实施例的螺旋道钉采用3D打印的方式打印整体结构，上部制作成与中部凸台直径相同的圆杆，后通过机加工方式获得需要的直径和标准螺纹。现阶段的3D打印无法保证螺纹精度达到螺旋道钉要求的M24-8g标准，但可以预见，随着3D打印技术的发展，螺纹的3D打印将可直接成型，不再需要后续的机加工工艺。

螺旋道钉锚固时，将中部凸台下表面以下部分锚固在轨枕中，中部凸台上下一定距离范围内受到的应力较为集中，设计时上部圆柱形中空和下部圆台形中空都与中部凸台留有一定的距离，这样可以保证3D打印螺旋道钉本身的强度。

中部凸台的设计可以有一定的定位作用，又可以使3D打印螺旋道钉在锚固的过程中不会因为锚固材料没有凝固，而沉入锚固材料中，使螺旋道钉的裸露长度不够而无法使用。

传统的螺旋道钉下部为圆柱，带有螺纹，直径没有变化，当锚固材料缺损、老化时容易脱落，并且螺旋道钉的防转动能力只能依靠锚固材料的粘性提供，易造成螺旋道钉随外力作用而转动，失去对扣件的固定作用。本实施例的一种3D打印螺旋道钉下部带有多层倒锥形凸台，凸台成梯形排列，实体上带有两个沿螺旋道钉长度方向对称设置的肋，这样设计的螺旋道钉因为下部直径比上部直径大，锚固面积增加；带有凸台的设计可以增大螺旋道钉的抗拔强度；实体上的肋可有效的提高螺旋道钉的抗转动能力。

从以上的描述中，可以看出，上述的实施例实现了如下技术效果：

1、提高了螺旋道钉的抗拔强度和抗转动能力；

2、加工工艺简单，节省材料。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。