一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位轨下垫板的制作方法

本实用新型属于轨道交通技术领域，具体提出一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位轨下垫板。

背景技术：

浮轨扣件是一种新型减振降噪钢轨扣件系统，该扣件系统通过采用弹性楔形支承载钢轨轨头下颚，从而使钢轨轨底离开承轨座，而作为弹性支承的橡胶弹性块则由固定在轨下基础的支撑侧板支承定位。浮轨扣件系统的每个扣件节点由一个铸铁基座、两个铸铁支撑侧板托架、两个铸铁楔形块固定件、两个橡胶弹性块弹性楔形钢轨支撑、一个轨下安全支承橡胶垫和两个弹簧夹片组成。正常情况下，安全支承橡胶垫不与钢轨接触，这样可以有效限制荷载引起的过量变形。浮轨扣件结构简单、易于安装，养护方便，安全稳定可靠，专门用于对减振降噪要求较高的地段，如地铁、市区的铁路桥梁线路等等。浮轨扣件系统既可用于有砟轨道，也可用于无砟轨道，在世界各国铁路轨道应用广泛。

虽然如此，由于运营荷载的高动态力，高应力，且钢轨处于悬浮状态，轨脚缺乏约束，钢轨横向窜动，轨脚扭摆，浮轨扣件仍会导致列车在运行过程中钢轨扭转及轨底坡的不准确性，经过列车的长久运行，钢轨的扭转使轨头在横向与车轮在轴向产生相对滑动，在特定的频率引起钢轨波浪磨耗，而钢轨波浪磨耗导致产生一种特别的噪声—波磨噪声，它比正常的滚动噪声大3～15dB，严重地影响着人们的乘车舒适性，危害乘员健康，恶化线路沿线环境，对列车长久运行造成极大的威胁。

有鉴于此，提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位轨下垫板，以解决上述问题。

为了实现所述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于扣件系统的钢轨抗扭限位轨下垫板，所述扣件系统包括钢轨、底板及轨下垫板，所述轨下垫板位于底板与钢轨之间；所述底板上设有限位件，所述限位件位于钢轨轨脚两侧；所述轨下垫板包括基板，所述基板边沿处设有两个与基板垂直的限位凸起，所述限位凸起与基板形成凹槽结构；所述限位凸起位于钢轨轨脚与底板限位件之间。

优选的，所述基板上设有一对与基板垂直的定位凸起，所述定位凸起与底板扣合对轨下垫板进行定位。

优选的，所述轨下垫板上基板的中间位置设有凹陷区域，在所述凹陷区域内安装弹性垫。

优选的，所述底板上设有凹陷部。

优选的，所述轨下垫板上限位凸起与基板共端部，所述基板形状与底板上的凹陷部相适应，基板与底板上的凹陷部两者相配合或两者与限位件配合对基板进行定位限位。

优选的，所述轨下垫板上限位凸起与基板共端部，所述基板底部中间区域设有向下突出的凸起，所述凸起形状与底板上的凹陷部相适应，凸起、底板上的凹陷部与限位件配合对基板进行定位限位。

优选的，所述轨下垫板上限位凸起部分连接基板侧边，且限位凸起呈台阶式设于基板两侧边外侧；所述基板形状与底板上的凹陷部相适应，基板、底板上的凹陷部与限位件配合对基板进行定位限位。

优选的，所述轨下垫板包括限位挡板，所述限位凸起一侧与基板连接，另一侧与限位挡板连接，所述限位凸起、基板及限位挡板形成容纳腔，所述容纳腔内腔壁形状与钢轨轨脚形状相一致。

优选的，所述轨下垫板基板上表面采用钉柱结构或沟槽结构。

优选的，所述轨下垫板由钢板和橡胶硫化而成。

有益效果

本实用新型通过在轨下垫板上设计限位结构，安装在钢轨底面与底板之间，通过轨下垫板两侧的限位凸起与底板的相互作用，用于约束钢轨的轨脚，在工作时，车轮的横向力通过钢轨传递到钢轨轨下垫板的限位凸起，轨下垫板将通过底板以及现有扣件系统中设置的锚固螺栓传递到轨枕，从而减少甚至消除钢轨横向窜动和扭转摆动，以减少甚至消除钢轨波磨的产生，减少噪声以及环境声污染，提高乘车舒适度，消除列车运行隐患；其有效地限制钢轨轨脚的横向移动及扭转摆动，降低了波磨和尖啸；同时保留了扣件系统结构简单、安装调节方便的特点，非常适合无砟及有砟轨道线路使用。

附图说明

图1为现有浮轨扣件结构的主视图；

图2为本实用新型实施例一浮轨扣件的轨下垫板的安装示意图；

图3为本实用新型实施例一轨下垫板的结构立体示意图；

图4-图16为本实用新型实施例二中轨下垫板的结构的实施方式的剖面示意图；

图17-图21为本实用新型实施例三底板上限位挡台结构实施方式的斜视图；

图22为本实用新型实施例四的轨下垫板结构立体示意图；

图23为本实用新型实施例五的轨下垫板结构立体示意图；

图24为本实用新型实施例五的轨下垫板结构立体示意图；

图25为本实用新型实施例六的轨下垫板结构立体示意图；

图26为本实用新型实施例七的轨下垫板结构立体示意图；

图27为本实用新型实施例八的轨下垫板结构立体示意图；

图28为本实用新型实施例九的轨下垫板结构立体示意图。

附图标记说明

为进一步清楚的说明本实用新型的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明。

弹性块1，钢轨2，底板3，限位挡台31，第二内侧面311，第二外侧面32，支撑侧板4，防撞垫板5，轨下垫板6，基板60，限位凸起61，定位凸起63，第一内侧面64，第一外侧面65，限位挡板66，耦合垫板9，锚固螺栓13，楔块14。

通过上述附图标记说明，结合本实用新型的实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但本实用新型所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。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相互任意组合。

如图1为现有技术的扣件系统，所述扣件系统包括钢轨2、底板3以及扣压在钢轨1两侧对称设置一组非金属弹性块1，所述非金属弹性体的材质可以是橡胶，或者塑料，或者橡塑共混体，其内部密度可以均一或不均匀；该非金属弹性块1的端面弧度与钢轨腰部弧度相吻合，非金属弹性体与钢轨的接触面可以是平滑的，也可以是具有沟槽结构、钉柱结构、凹槽结构、锥形结构；在非金属弹性块1的底面设有数个插口或槽，以便使非金属弹性块1与固定在钢轨2下方的底板3上的支撑侧板4联接，从而实现对非金属弹性块1的支承定位；非金属弹性块1固定在支撑侧板4上的方式可以采用插接式，可以直接硫化在支撑侧板4上，也可以采用胶粘固定；对称设置在钢轨1两侧的两个支撑侧板4共同组成倒V型支架结构；所述支撑侧板4的底部坐落在底板3上，所述的底板3上与支撑侧板4结合的位置具有对支撑侧板4进行限位的楔块14，所述楔块14与支撑侧板4之间安装有锚固螺栓13，锚固螺栓13将整个扣件系统锁紧，并将其与道床固定在一起。其中所述钢轨2与底板3之间安装有防撞垫板5，所述扣件底板3与道床之间安装有耦合垫板9。

实施例一

如图2，本实用新型提供了一种轨下垫板6，所述轨下垫板6替换现有技术中的防撞垫板5安装于钢轨2和底板3之间。如图3所示，轨下垫板6包括基板60，所述基板60呈矩形。沿基板60一组相对侧边边沿设有限位凸起61，所述限位凸起61与基板60垂直；另一组相对侧边边沿设有与基板60垂直的定位凸起63；所述限位凸起61与定位凸起63相对于基板60的突出方向相反。基板60与限位凸起61形成槽形结构，将钢轨2轨脚容纳在槽形结构中。所述限位凸起61的靠近基板60方向的侧面为第一内侧面64，远离基板60方向的外侧面为第一外侧面65。钢轨2轨脚底面与基板60相接触，钢轨2轨脚外侧侧面与第一内侧面64平行，其轨脚外侧侧面与相邻的第一内侧面64之间间隙不大于1mm。

所述基板60不局限于矩形，考虑到钢轨在不同位置钢轨轨脚侧面有完全平面也有曲面，故在加工轨下垫板时，以基板60上的限位凸起61在基板60上的延伸的方向与所应用位置钢轨的形状相适应为标准，保持沿其边沿设置的限位凸起61与钢轨2轨脚外侧侧面平行。

所述底板3呈矩形，底板3上设有限位挡台31，安装时所述限位挡台31位于限位凸起61外侧，所述限位挡台31靠近限位凸起61一侧的侧面为第二内侧面311，所述第一外侧面65与第二内侧面311侧面平行，且第一外侧面65与相邻的第二内侧面311之间间隙不大于1mm。限位凸起61对称设置在轨下垫板的两侧或错位设置在两侧。所述底板3与钢轨2延伸方向垂直的两个侧面为第二外侧面32，所述定位凸起63与底板3扣合，定位凸起63的侧面与第二外侧面32接触，从而对轨下垫板6沿钢轨2延伸方向进行定位。

具体应用过程中，正常状态下，轨下垫板6与钢轨2轨脚底部不接触。通过钢轨2两侧的弹性块1和支撑侧板4的支承，钢轨2处于悬浮状态。轨下垫板6两侧的限位凸起61内侧的第一内侧面64与钢轨2轨底脚外侧两侧面相接触，同时限位凸起61外侧的第一外侧面65与底板3的限位挡台31的第二内侧面311相接触。轨下垫板6通过定位凸起63固定在基板3上。当车辆通过时，钢轨2受到横向冲击，限位凸起61具有较大的刚度，限制了钢轨2的横向移动。同时将横向力通过限位挡台31传递到底板3上，再通过紧固螺栓传递至轨枕和道床上。从而使钢轨2做垂向运动，最终实现对钢轨2的横向限位和抗扭转。钢轨2轨脚底面在车辆通过时可与轨下垫板6接触。

优选地，限位凸起61可以对称设置在钢轨2轨底脚的两侧，也可以错位设置在钢轨轨底脚的两侧。该结构在具体应用过程中，能够较好的实现钢轨的横向限位和扭转限位。

优选地，轨下垫板6由一种材料或两种及以上材料组成。在具体操作过程中，轨下垫板6由一种硬质材料制作而成，减少了轨下垫板的变形，限制了钢轨的位移。轨下垫板6可由两种及以上材料组成，其中一种材料的弹性模量大于其余材料的弹性模量。多种的材料连接方式可为硫化、粘接或机械连接。

轨下垫板6设有定位结构，如实施例1中所述的定位凸起63，定位结构与基板3配合，实现轨下垫板6的定位。具体操作过程中，定位结构可以为相互配合的定位凸起和凹槽，定位凸起、凹槽分别设置在轨下垫板6和底板3上，通过上述定位凸起和凹槽的相互配合，能够实现上述轨下垫板和基板之间的限位作用，能有效防止轨下垫板在列车经过时的发生位置变化；定位结构也可以为相互配合的定位凸耳和定位孔，定位凸耳设置在轨下垫板的端部，定位孔相应设置在基板上，定位凸耳和定位孔配合实现上述轨下垫板和基板之间的限位，从而有效防止轨下垫板的移动。

实施例二

实施例二主要对由钢板和橡胶硫化而成的轨下垫板6的结构的实施方式进行了说明。

如图4-图6，基板60由钢板和橡胶硫化而成，且基板60包括三层，其中上层601、下层603为橡胶，中间层602为钢板。限位凸起61也由钢板和橡胶硫化而成。如图4-图5，限位凸起61设为两层，内层612为钢板，外层611为橡胶，优选的，限位凸起61的内层612、外层611分别与基板60的中间层602、下层603为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度；或内层612为橡胶，外层611为钢板，优选的，限位凸起61的内层612、外层611分别与基板60的上层601、中间层602为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。如图6，限位凸起61可设为三层，中间层612为钢板，内层613、外层611为橡胶，优选的，限位凸起61的内层613、中间层612、外层611分别与基板60的上层601、中间层602、下层603为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。

如图7-图12，基板60由钢板和橡胶硫化而成，且基板60包括两层；如图7-图9，基板60上层601为橡胶，下层602为钢板；或如图10-图12，基板60上层601为钢板，下层602为橡胶。限位凸起61也由钢板和橡胶硫化而成，如图7和图10，限位凸起61设为三层，中间层612为钢板，内层613、外层611为橡胶。其中图7，基板60上层601为橡胶，下层602为钢板；优选的，限位凸起61的内层613、中间层612分别与基板60的上层601、下层602为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。图10，基板60上层601为钢板，下层602为橡胶；优选的，限位凸起61的中间层612、外层611分别与基板60的上层601、下层602为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。

如图8、图9、图11及图12，限位凸起61设为两层；如图8和图11，限位凸起61的内层612为橡胶，外层611为钢板；或如图9和图12，限位凸起61的内层612为钢板，外层611为橡胶。其中图8，优选的，限位凸起61的内层612、外层611分别与基板60的上层601、下层602为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。图9，优选的，限位凸起61的外层611与基板60的上层601为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。图11，优选的，限位凸起61的内层612、外层611分别与基板60的上层601、下层602为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。图12，优选的，限位凸起61的外层611与基板60的上层601为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。

如图13-图16，轨下垫板6由钢板和橡胶硫化而成，限位凸起61由钢板构成。如图13，基板60可由一层橡胶构成，限位凸起61的钢板层位于基板60橡胶层的两侧。或基板60由钢板和橡胶硫化而成，如图14，基板60设为三层，其中上层601、下层603为橡胶，中间为602钢板，限位凸起61的钢板层位于基板60橡胶与钢板硫化结构的两侧；或如图15-图16，基板60设为两层；如图15，所述基板60上层601为橡胶，下层602为钢板，优选的，限位凸起61钢板层与基板60的下层602为一整体，增强了基板60与限位突起61整体强度。或如图16，基板60上层601为钢板，下层602为橡胶；优选的，限位凸起61钢板层与基板60的上层601为一整体，并容纳基板60的下层602，增强了基板60与限位突起61整体强度。

本实用新型中采用了钢板和橡胶硫化而成的轨下垫板6，在加工轨下垫板时，板扎垫板的层数及各层的材质，对基板和限位凸起一体加工，基板与限位凸起的材质和结构形成统一，有效增强了轨下垫板6的整体结合强度。本实用新型中轨下垫板6由钢板和橡胶硫化而成，两者结合使轨下垫板既具有良好的钢性，又具有良好的减振效果，可有效减少振动和噪音。

实施例三

本实施例三主要描述底板3上的限位挡台31结构。如图17-21，所述底板3中间区域设有凹陷部，所述凹陷部垂直于钢轨方向的一组对边附近设有限位挡台31。如图17和图19，与凹陷部边沿保持一定距离，在底板3上设置限位挡台31，所述挡台31可为楔形块，也可为条形块；所述限位挡台31邻近凹陷部边沿的的第二内侧面311与底板3垂直，并与相邻的凹陷部边沿平行。如图18，所述限位挡台31的第二内侧面与底板3垂直，限位挡台31与相近的凹陷部共侧壁。如图20，对于有挡肩的扣件系统，底板3靠近底板3侧壁位置的两组挡肩结构即为限位挡台31，挡肩靠近钢轨的侧面为第二内侧面311，与轨下垫板的第一外侧面65相邻且相平行。如图21，在凹陷部垂直于钢轨延伸方向的一组相对侧壁可作为限位挡台31的第二内侧面311与轨下垫板的第一外侧面65相邻且相平行。所述底板3上可不设凹陷部，通过在沿钢轨延伸方向上设置挡块，也可实现限位。上述限位挡台31可为额外设置的挡块，也可为底板3上凹陷部上垂直于钢轨延伸方向的一组相对侧壁，也可为有挡肩扣件系统上的挡肩结构，同样可为其中两者或两者以上结构的配合结构。此处限位挡台31可为任意的能够起到对轨下垫板限位和定位的结构。

通过限位挡台对轨下垫板的定位及限位作用，在铁路运行时，车轮的横向力通过钢轨传递到钢轨轨下垫板的限位凸起，轨下垫板将通过底板以及现有扣件系统中设置的锚固螺栓传递到轨枕，从而减少甚至消除钢轨横向窜动和扭转摆动，以减少甚至消除钢轨波磨的产生，减少噪声以及环境声污染，提高乘车舒适度，消除列车运行隐患；其有效地限制钢轨轨脚的横向移动及扭转摆动，降低了波磨和尖啸；同时保留了扣件系统结构简单、安装调节方便的特点，非常适合无砟及有砟轨道线路使用。

实施例四

实施例四与实施例一原理相同，实施例四与实施例一的区别：轨下垫板6的结构不同，如图22，本实施例四在轨下垫板6基板60中间部分设空心结构，空心结构内安装弹性垫，所述弹性垫至少部分在通孔内；该结构的轨下垫板6与弹性垫(即现有技术中的防撞垫板5)配合使用。本实施例四的轨下垫板6与具有可对轨下垫板6定位限位结构的底板3配合，安装在底板3上，如图17-图20所示的底板结构。

实施例五

实施例五与实施例一原理相同，实施例五与实施例一的区别：轨下垫板6的结构不同，如图23-24，本实施例五中轨下垫板6基板60采用钉柱结构，即在基板60与限位凸起61所形成的凹槽内，于基板60表面设置钉柱结构。另一方面，所述轨下垫板6上的定位凸起63区别于实施例一中的定位凸起63。如图23，本实施例中所述基板60与底板3相接触一侧设有定位凸起63，所述定位凸起63延伸方向与限位凸起61方向一致；且相对限位凸起61，定位凸起63更靠近基板60中间位置。在底板3上设置与定位凸起63相配合的凹陷部，凹陷部与定位凸起63两者相配合即可达到定位目的；可与之配合的底板结构如图17、图19、图20所示。如图24，本实施例中所述基板60与底板3相接触一侧为平面，不特设定位凸起63，在底板3上设置与基板60形状相配合的凹坑，两者相配合即可达到定位目的；本实施例的轨下垫板6与具有可对轨下垫板6定位限位结构的底板3配合，安装在底板3上，如图18、图21所示底板结构。

实施例六：

实施例六与实施例一原理相同，实施例六与实施例一的区别：轨下垫板6的结构不同，如图25，本实施例六中轨下垫板6基板60采用沟槽结构。本实施中所述基板60与底板3相接触一侧为平面，不特设定位凸起63，在底板3上设置与基板60形状相配合的凹坑，两者相配合即可达到定位目的；本实施例的轨下垫板6与具有可对轨下垫板6定位限位结构的底板3配合，安装在底板3上，如图18、图21所示底板结构。

实施例七：

实施例七与实施例一原理相同，实施例七与实施例一的区别：轨下垫板6的结构不同，如图26，本实施例七中轨下垫板6采用上下同时限位结构。所述基板60为矩形，其上表面采用钉柱结构；轨下垫板6不特设定位凸起63；沿基板60上表面一组对边设有限位凸起61，所述限位凸起61沿基板60向两端延伸并至少超出一部分，限位凸起61沿钢轨2方向的长度以底板3沿钢轨2方向的长度为最大。所述底板3上设有与基板60形状相配合的凹坑，凹坑与基板60两者配合对轨下垫板6下部进行限位，所述限位凸起61与底板3上的限位挡台31配合对轨下垫板6上部进行限位，从而实现上下同时限位；本实施例的轨下垫板6与具有可对轨下垫板6定位限位结构的底板3配合，安装在底板3上，如图17、图19、图20所示底板结构。

实施例八：

实施例八与实施例五的区别：轨下垫板6的结构不同；如图27，本实施例八中轨下垫板6基板60采用上大下小结构。所述基板60为矩形，轨下垫板6不特设定位凸起63；所述轨下垫板6包括上下两层，上层结构同图24所示实施例五，基板60底面为平面，但本实施例中的上层基板厚度远小于图24所示实施例五中的基板60的厚度。在上层基板的中间区域设置下层凸起，所述下层凸起与上层为一体，所述基板60上层表面与下层凸起相对应的区域设有钉柱结构。所述底板3上设有与基板60下层凸起形状相配合的凹坑，凹坑与基板60底部的下层凸起相配合对轨下垫板6进行限位，所述限位凸起61与底板3上的限位挡台31配合，从而实现大下小，且上下同时限位；本实施例的轨下垫板6与具有可对轨下垫板6定位限位结构的底板3配合，安装在底板3上，如图17、图19、图20所示底板结构。

实施例九：

实施例九与实施例六原理相同，实施例九与实施例六的区别：轨下垫板6的结构不同；如图28，本实施例九中轨下垫板6采用包裹结构。所述轨下垫板6包括限位挡板66，所述限位凸起61一侧边与基板60连接，另一侧与限位挡板66连接，所述限位凸起61、基板60及限位挡板66形成容纳腔。所述容纳腔内腔壁形状与钢轨轨脚形状相一致。所述钢轨轨脚放置在容纳腔中，钢轨轨脚底面与基板60接触，钢轨轨脚两侧面与限位凸起61相邻，钢轨轨脚与轨腰延伸的过渡区与限位挡板66相邻。其中限位凸起61对钢轨进行横向限位，所述限位挡板66对钢轨进行垂向限位，即轨下垫板6的容纳腔对钢轨横向及垂向进行限位。本实用新型中以上轨下垫板6在工作状态时的上表面不得低于底板3的上表面。

本实用新型通过在轨下垫板上设计限位结构，安装在钢轨底面与底板之间，通过轨下垫板两侧的限位凸起与底板的相互作用，用于约束钢轨的轨脚，在工作时，车轮的横向力通过钢轨传递到钢轨轨下垫板的限位凸起，轨下垫板将通过底板以及现有扣件系统中设置的锚固螺栓传递到轨枕，从而减少甚至消除钢轨横向窜动和扭转摆动，以减少甚至消除钢轨波磨的产生，减少噪声以及环境声污染，提高乘车舒适度，消除列车运行隐患；其有效地限制钢轨轨脚的横向移动及扭转摆动，降低了波磨和尖啸；同时保留了扣件系统结构简单、安装调节方便的特点，非常适合无砟及有砟轨道线路使用。

在本申请的描述中，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如“连接”可以是固定连接，也可以时可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”“一些实施例”“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中，在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域的技术人员应该明白，虽然发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型的实施例。任何本实用新型实施例所属领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改及变化，但本实用新型实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求所界定的范围为准。