钢轨扣件系统及其绝缘方法与流程

本发明涉及一种钢轨扣件系统及其绝缘方法，用于提高钢轨扣件系统的绝缘性能，属于铁路轨道组件制造领域。

背景技术：

当今轨道交通发展迅速，这一系列建设中，扣件系统是必不可少的，它在轨道结构中起固定钢轨和提供弹性及绝缘性的作用。目前，普遍采用的道钉式弹条扣件系统主要由底座部件，采用道钉压紧的弹条部件，调节轨距并起绝缘作用的轨距挡块部件和提供轨道弹性的垫板部件组成。

在城市地铁及轻轨等直流电气运输系统中，这种扣件系统利用钢轨作为返回线，由于现有钢轨安装技术不可能达到完全对地绝缘，总有一部分电流漏入大地而形成杂散电流，对地铁洞体钢筋结构、埋地金属构件及管线设施等产生严重的电流腐蚀作用，危及建筑设施的安全。因此对地铁杂散电流的腐蚀防护，提升扣件系统的绝缘性能势在必行。

检索到的相关现有专利：

cn103572671a，公开了一种用于有轨电车轨道的扣件，包括铁垫板、两个弹条、两个螺栓、两个螺旋道钉、槽型轨保护机构、两个扣件罩，铁垫板铺设在基座上，槽型轨保护机构对称设置在铁垫板中线处，槽型轨压在槽型轨保护机构上并且槽型轨保护机构包裹住槽型轨的底部和底部侧方，两个螺栓、两个螺旋道钉分别设置在槽型轨两侧并且关于槽型轨镜像对称，螺旋道钉穿过铁垫板并穿入基座并由螺母锁定，螺栓压在弹条上，穿过铁垫板抵至基座并由螺母锁定，弹条压在铁垫板、两个端处压在槽型轨保护机构包裹在槽型轨底部侧方的部分，两个扣件罩设置在槽型轨两侧，并且分别罩住螺栓和螺旋道钉。

cn104480808a，公开了一种改进绝缘轨距块的有轨电车扣件，包括用于浇注在整体道床内的安装垫板，所述安装垫板中部用于固定安装槽型轨，所述安装垫板两端均设置有限位加强筋，所述限位加强筋与槽型轨之间设置有绝缘轨距块，所述绝缘轨距块断面为“7”字形且包括水平部和竖直部，所述绝缘轨距块的水平部位于所述b型弹条和槽型轨之间，所述绝缘轨距块的竖直部位于所述限位加强筋和槽型轨之间；所述限位加强筋内侧设置有轨距块限位槽，所述绝缘轨距块竖直部设置有配合所述轨距块限位槽的定位凸台。

cn204849492u，公开了一种绝缘型钢轨扣件系统，在钢轨的下方设置轨枕，该轨枕与钢轨之间设有橡胶垫板，在橡胶垫板的左右两侧对称设置挡板座，每个挡板座的上方均设有轨距挡板，轨距挡板由玄武岩纤维制成，轨距挡板由螺母锁紧在螺旋道钉上，轨距挡板的外端压迫在挡板座上，轨距挡板的内端压迫在钢轨上。

以上的现有专利中，均是对扣件中的轨距块和轨下垫板的绝缘性能进行改进，从而提高扣件系统的绝缘性能，但降低整个扣件系统的绝缘性能，，还包括如下原因：

1、道钉是整个扣件系统主要的紧固部件，由于道钉裸露在外，没有保护部件，容易受环境的污染，导致道钉与轨枕导通，板下垫板起不到很好的绝缘作用；

2、铁垫板直接与弹条连接，当在表面有灰尘积水的情况下，绝缘漆起不到绝缘作用，形成导通，轨下垫板对扣件绝缘性无贡献；

3、虽然轨距块起到了绝缘作用，但是对整个扣件系统绝缘性能的提升不明显。

技术实现要素：

本发明的钢轨扣件系统，根据扣件系统绝缘性能的降低原因，对现有的钢轨扣件进行结构改进，提升钢轨扣件系统在恶劣环境下的绝缘性能，减少杂散电流的形成，降低对市政管道的腐蚀。钢轨扣件系统的使用安全性和可靠性更高，还发明还提供一种钢轨扣件系统的绝缘方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

钢轨扣件系统，包括垫在钢轨下的轨下垫板、垫在轨下垫板下的绝缘弹性垫板、压在钢轨上的绝缘轨距块、用于压紧绝缘轨距块的弹条、预埋在轨枕内的套管和穿过绝缘弹性垫板紧固在套管中的道钉，其特征在于所述的道钉的螺杆上半段套有绝缘套筒，所述的绝缘套筒下端伸入套管中与套管密封配合，上端夹在道钉与绝缘弹性垫板之间。

优选的，所述的套管从上至下由配合管和与道钉螺纹配合的螺纹管组成，配合管的高度不大于套管高度的1/5,配合管的内径大于螺纹管的内径，且配合管的内壁为圆筒面，绝缘套筒下端伸入配合管中并与配合管密封配合。

优选的，所述的绝缘套筒下端的外壁上开有与绝缘套筒同轴的环形凹槽，所述的环形凹槽上压装密封圈，所述的密封圈通过过盈配合压紧在配合管的内壁上。

优选的，所述的环形凹槽的数量为多个，且绝缘套筒下端面粘有耐磨垫圈。

优选的，所述的绝缘套筒呈t字型，绝缘套筒上端为环形突缘，所述的环形突缘的外径大于道钉头部的外径，道钉的头部压紧在环形突缘上，环形突缘压在绝缘弹性垫板上，且与绝缘弹性垫板之间夹有环形的调距绝缘扣板，所述的调距绝缘扣板套在绝缘套筒上且位于环形突缘的正下方，调距绝缘扣板的外径大于环形突缘的外径。

优选的，所述的道钉的头部上罩有绝缘防尘帽，所述的绝缘防尘帽与调距绝缘扣板侧面卡紧配合。

优选的，所述的绝缘弹性垫板由上至下包括绝缘复合板、板下弹性垫板和板下调高垫板，绝缘套筒的上端夹在道钉的头部与绝缘复合板之间，弹条一端装在绝缘复合板内。

优选的，所述的绝缘复合板由金属骨架和包裹在金属骨架外部的环氧树脂绝缘层组成。

以上所述的钢轨扣件系统的绝缘方法，其特征在于在所述的道钉的螺杆上半段套上绝缘套筒，将所述的绝缘套筒下端伸入套管中与套管密封配合，防止雨水及灰尘进入至套管中，将绝缘套筒上端夹在道钉与绝缘弹性垫板之间，使道钉与绝缘弹性垫板分开，防止导通。

优选的，在所述的道钉的头部上罩上绝缘防尘帽，用绝缘防尘帽将道钉与外部环境隔离。

本发明的有益效果是：

本发明的钢轨扣件系统，根据扣件系统绝缘性能的降低原因，对现有的钢轨扣件进行结构改进，提升钢轨扣件系统在恶劣环境下的绝缘性能，减少杂散电流的形成，降低对市政管道的腐蚀。钢轨扣件系统的使用安全性和可靠性更高。

在道钉和套管之间增加绝缘套筒，绝缘套筒的上端夹在道钉和绝缘弹性垫板之间，将两者分开，可有效防止恶劣工况下道钉与绝缘弹性垫板导通，绝缘套筒的下端伸入套管中与套管密封配合，可有效防止灰尘及雨水进入套管内，导致钉道浸水导通，提升扣件系统的绝缘性能，提高钢轨扣件系统在恶劣工况下长期使用的可靠性和安全性。

在道钉的头部罩上绝缘帽，并将绝缘帽卡紧，防止灰尘和雨水从沿道钉向下进入到道钉与套管之间，用绝缘帽将道钉与外部环境隔离，起到防水防尘的作用，提高道钉的使用寿命，从而提高整外钢轨扣件系统的使用寿命。

将绝缘弹性垫板由上至下分为绝缘复合板、板下弹性垫板和板下调高垫板三层，并将弹条一端装在绝缘复合板内，避免弹条直接与铁垫板连接，有效防止弹条导通。

附图说明

图1为具体实施方式中钢轨扣件系统的结构示意图。

图2为绝缘套筒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图2对本发明的实施例做详细说明。

钢轨扣件系统，包括垫在钢轨1下的轨下垫板2、垫在轨下垫板2下的绝缘弹性垫板3、压在钢轨1上的绝缘轨距块4、用于压紧绝缘轨距块4的弹条5、预埋在轨枕内的套管6和穿过绝缘弹性垫板3紧固在套管6中的道钉7，其特征在于所述的道钉7的螺杆上半段套有绝缘套筒8，所述的绝缘套筒8下端伸入套管6中与套管6密封配合，上端夹在道钉7与绝缘弹性垫板3之间。

如图1所示，绝缘套筒8上端将道钉7与绝缘弹性垫板3分开，防止道钉7与绝缘弹垫板3导通，绝缘套筒8下端伸入套管6中与套管6密封配合，即将套管6密封，防止灰尘从绝缘套筒8与套管6之间的间隙中进行套管6内，影响道钉7的绝缘性能。

其中，所述的套管6从上至下由配合管61和与道钉7螺纹配合的螺纹管62组成，配合管61的高度不大于套管6高度的1/5,配合管61的内径大于螺纹管62的内径，且配合管61的内壁为圆筒面，绝缘套筒8下端伸入配合管61中并与配合管61密封配合。配合管61用于与套管6上端密封配合，螺丝毫管62用于与道钉7螺纹配合紧固，配合管61的高度不能大于套管6高度的1/5，避免影响道钉7与套管6的紧固强度，

具体的，所述的绝缘套筒8下端的外壁上开有与绝缘套筒8同轴的环形凹槽82，所述的环形凹槽82上压装密封圈10，所述的密封圈10通过过盈配合压紧在配合管61的内壁上。所述的环形凹槽82的数量为多个，且绝缘套筒8下端面粘有耐磨垫圈83。

环形凹槽82中压装密封圈10，密封圈10的外径大于配合管61的内径，通过过盈压装的方式将密封圈10压入配合管61上，使密封圈10压紧在配合管61的内壁上，有效对套管6进行密封。在配合管61的高度可满足要求的前提下，将环形凹槽82的数量增加至两到三个，可以增加密封效果，延长密封寿命。绝缘套筒8下端面的耐磨垫圈83，有效避免钢轨扣件使用过中，绝缘套筒8受力下压，绝缘套筒8下端面与螺丝管62上端面接触时绝缘套筒8的磨损，延长绝缘套管8的使用寿命。

其中，所述的绝缘套筒8呈t字型，绝缘套筒8上端为环形突缘81，所述的环形突缘81的外径大于道钉7头部的外径，道钉7的头部压紧在环形突缘81上，环形突缘81压在绝缘弹性垫板3上，通过环形突缘81将道钉7头部与绝缘弹性垫板3完后隔开，且与绝缘弹性垫板3之间夹有环形的调距绝缘扣板9，所述的调距绝缘扣板9套在绝缘套筒8上且位于环形突缘81的正下方，调距绝缘扣板9的外径大于环形突缘81的外径。通过调距绝缘扣板9调节绝缘套筒8下端伸入套管6中的长度，避免绝缘套筒8的下端面对套管6形成向下压力，造成两者间的干涉，调距绝缘扣板9的厚度，根据绝缘套筒8下端伸入套管6的长度要求而调整。

其中，所述的道钉7的头部上罩有绝缘防尘帽11，所述的绝缘防尘帽11与调距绝缘扣板9侧面卡紧配合。由于调距绝缘扣板9的外径大于环形突缘81的外径，因此绝缘防法帽11与调距绝缘扣板9卡紧配合，绝缘防法帽11不仅将道钉7头部罩住，而且将环形突缘81也罩住，有效的将道钉7与环形突缘81与外部环境隔离，防止灰尘和雨水浸入道钉7和绝缘套筒8，有效的避免外部环境影响扣件系统的绝缘性能。

其中，所述的绝缘弹性垫板3由上至下包括绝缘复合板31、板下弹性垫板32和板下调高垫板33，绝缘套筒8的上端夹在道钉7的头部与绝缘复合板31之间，弹条5一端装在绝缘复合板31内。所述的绝缘复合板31由金属骨架和包裹在金属骨架外部的环氧树脂绝缘层组成。，绝缘复合板31采用环氧树脂包裹金属的成型方式，提高扣件系统中底座部件在复杂环境中的绝缘性，有效提高扣件系统的绝缘性能。

本发明还保护一种所述的钢轨扣件系统的绝缘方法，其特征在于在所述的道钉7的螺杆上半段套上绝缘套筒8，将所述的绝缘套筒8下端伸入套管6中与套管6密封配合，防止雨水及灰尘进入至套管6中，将绝缘套筒8上端夹在道钉7与绝缘弹性垫板3之间，使道钉7与绝缘弹性垫板3分开，防止导通。

所述的道钉7的头部上罩上绝缘防尘帽11，用绝缘防尘帽11将道钉7与外部环境隔离。

以上所述的钢轨扣件系统的绝缘方法，在道钉7和套管6之间增加绝缘套筒8，绝缘套筒8的上端夹在道钉7和绝缘弹性垫板3之间，将两者分开，可有效防止在恶劣工况下，道钉7与绝缘弹性垫板3导通，绝缘套筒8的下端伸入套管6中与套管6密封配合，可有效防止灰尘及雨水进入套管6内，导致钉道7浸水导通，用绝缘帽将道钉与外部环境隔离，起到防水防尘的作用，提高道钉的使用寿命。通过对钢轨扣件系统的结构改进，提升扣件系统的绝缘性能，减少杂散电流的形成，降低对市政管道的腐蚀。提升钢轨扣件系统在恶劣工况下长期使用的可靠性和安全性。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。