弹条和钢轨组件的制作方法

本申请涉及钢轨交通配件技术领域，尤其是涉及一种弹条和钢轨组件。

背景技术：

弹条是钢轨交通结构的关键部件，用于连接钢轨与绝缘块，能够承载列车抵抗纵向载荷，提高钢轨系统的弹性和钢轨系统的结构连接可靠性。但是现有的广泛应用的ω型弹条，其两个支脚向内弯，即向相向的方向弯折，导致弹条的后弯支点弧形内侧表面成为裂纹源区，进而在弹条的继续使用过程中，裂纹向弹条内部呈放射状扩展，使扩展区形成扇形。且其端口光滑，无明显塑性变形，属于典型的疲劳失效。经分析，是由于支脚内弯的ω型弹条的固有频率过低，因而对于钢轨波磨和振动激励非常敏感，从而造成在后弯支点断裂的现象。

所以，目前亟待提出一种结构继承性高且能够有效提高固有频率的新型弹条。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的第一方面的目的在于提供一种弹条。

本申请的第二方面的目的在于提供一种钢轨组件。

第一方面，本申请实施例提供了一种弹条，用于将钢轨组件的钢轨扣压在绝缘块上，包括u形弹条本体、第一弹臂和第二弹臂，所述第一弹臂和所述第二弹臂分别设置在所述u形弹条本体的两侧；

所述u形弹条本体包括第一子本体和第二子本体，所述第一子本体的一端和所述第二子本体的一端之间连接有本体支撑部，所述本体支撑部用于抵接所述钢轨组件的连接件；

所述第一弹臂的固定端与所述第一子本体的另一端之间连接有第一连接部，所述第一连接部用于连接所述绝缘块，所述第一弹臂的自由端向远离所述u形弹条本体的方向弯折形成第一支脚；

所述第二弹臂的固定端与所述第二子本体的另一端之间连接有第二连接部，所述第二连接部用于连接所述绝缘块，所述第二弹臂的自由端向远离所述u形弹条的方向弯折形成第二支脚；

所述第一支脚和所述第二支脚用于抵接在所述钢轨。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第一子本体与所述第二子本体设置在所述本体支撑部的同一侧；

所述第一子本体与所述第一弹臂设置在所述第一连接部的同一侧；

所述第二子本体与所述第二弹臂设置在所述第二连接部的同一侧。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一支脚和所述第一弹臂的最高点均高于所述第一连接部，所述第一支脚与所述第一连接部在高度方向的高度为第一支点距离，所述第一弹臂的最高点与所述第一连接部在高度方向的高度为第一顶点距离，所述第一支点距离与所述第一顶点距离之间的比值a：2.4≤a≤2.8；

所述第二支脚和所述第二弹臂的最高点均高于所述第二连接部，所述第二支脚与所述第二连接部在高度方向的高度为第二支点距离，所述第二弹臂的最高点与所述第二连接部在高度方向的高度为第二顶点距离，所述第二支点距离与所述第二顶点距离之间的比值b：2.4≤b≤2.8。

结合第一方面的第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述弹条是对称弹条；

所述第一支脚的自由端与所述第二支脚的自由端之间的距离为支脚距离，所述第一支脚与所述第一连接部之间的距离为连接距离，所述支脚距离与所述连接距离之间的比值c：1.5≤c≤2。

结合第一方面的第一种可能的实施方式、第二种可能的实施方式或第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述弹条的最低固有频率不小于980hz；

所述弹条的最大工作应力不大于1220mpa；

所述弹条的疲劳应力不大于100mpa。

结合第一方面的第一种可能的实施方式、第二种可能的实施方式、第三种可能的实施方式或第四种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，从所述第一弹臂的固定端至所述第一支脚的固定端之间，所述第一弹臂与所述u形弹条本体之间的距离逐渐减小；

从所述第一支脚的固定端至所述第一支脚的自由端之间，所述第一支脚与所述u形弹条本体之间的距离逐渐增大。

结合第一方面的第一种可能的实施方式、第二种可能的实施方式、第三种可能的实施方式、第四种可能的实施方式或第五种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，从所述第二弹臂的固定端至所述第二支脚的固定端之间，所述第二弹臂与所述u形弹条本体之间的距离逐渐减小；

从所述第二支脚的固定端至所述第二支脚的自由端之间，所述第二支脚与所述u形弹条本体之间的距离逐渐增大。

结合第一方面的第一种可能的实施方式、第二种可能的实施方式、第三种可能的实施方式、第四种可能的实施方式、第五种可能的实施方式或第六种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，从所述第一弹臂的固定端至所述第一支脚的固定端，所述第一弹臂与所述第一连接部在高度方向上的距离先增大后减小。

结合第一方面的第一种可能的实施方式、第二种可能的实施方式、第三种可能的实施方式、第四种可能的实施方式、第五种可能的实施方式、第六种可能的实施方式或第七种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，从所述第二弹臂的固定端至所述第二支脚的固定端，所述第二弹臂与所述第二连接部在高度方向上的距离先增大后减小。

第二方面，本申请实施例还提供一种钢轨组件，包括：

如第一方面任一技术方案中所述的弹条；

具有止挡部的连接件；

绝缘块，所述绝缘块上设置有第一绝缘扣槽和第二绝缘扣槽；

钢轨；

所述弹条的第一连接部与所述第一绝缘扣槽相连接，所述弹条的第二连接部与所述第二绝缘扣槽相连接，所述连接件穿过所述弹条的u形弹条本体连接在所述绝缘块上，所述止挡部抵接在所述u形弹条本体上，以使所述弹条的第一支脚和第二支脚抵接所述钢轨的底座。

本申请实施例提供的弹条，由于第一支脚相对于第一弹臂的弯折方向与第一连接部相对于第一弹臂的弯折方向相反，第二支脚相对于第二弹臂的弯折方向与第二连接部相对于第二弹臂的弯折方向相反，从而显著提高了弹条的弹性系数，有效提高了弹条的最低固有频率，因而降低了弹条对于钢轨波磨和振动激励的敏感度。

进一步，本申请实施例提供的钢轨组件，通过第一支脚和第二支脚与钢轨的底座相抵接，通过第一连接部和第二连接部与绝缘块相连接，从而使弹条整体扣接绝缘块和钢轨；进而连接件的一端抵接u形弹条本体，连接件的另一端可拆卸地连接绝缘块，实现了将弹条固定在绝缘块与钢轨形成的整体上。由于弹条的最低固有频率提高了，因而该钢轨组件件对于钢轨波磨和振动激励的敏感度显著降低。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例一所提供的弹条的第一结构示意图；

图2示出了本申请实施例一所提供的弹条的第二结构示意图；

图3示出了图2所示的弹条的左视图；

图4示出了本申请实施例一所提供的弹条的第三结构示意图；

图5示出了本申请实施例二所提供的钢轨组件的一个结构示意图；

图6示出了图5所示的钢轨组件的俯视图；

图7示出了本申请实施例二所提供的钢轨组件的另一个结构示意图。

图标：1-弹条；10-u形弹条本体；100-第一子本体；101-第二子本体；102-本体支撑部；103-平坦部；11-第一弹臂；12-第二弹臂；13-第一支脚；14-第二支脚；15-第一连接部；16-第二连接部；2-钢轨组件；20-连接件；200-止挡部；21-绝缘块；22-第一绝缘扣槽；23-第二绝缘扣槽；24-钢轨。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1-图4所示，本实施例提供了一种弹条；图1为本实施例提供的弹条的第一结构示意图，为该弹条的第一轴测图；图2为本实施例提供的弹条的第二结构示意图，示出了弹条的第一弹臂的最高点的切线处于水平状态下的结构细节；图3为图2提供的弹条的左视图，示出了弹条为对称弹条的结构细节；图4为本实施例提供的弹条的第三结构示意图，为该弹条的第二轴测图。

本实施例提供的弹条，用于将钢轨组件的钢轨扣压在绝缘块上。

参见图1-图4所示，本实施例提供的弹条1，包括u形弹条本体10、第一弹臂11和第二弹臂12；

第一弹臂11和第二弹臂12分别设置在u形弹条本体10的两侧；

u形弹条本体10包括第一子本体100和第二子本体101，第一子本体100的一端和第二子本体101的一端之间连接有本体支撑部102，本体支撑部102用于抵接钢轨组件2的连接件20；

第一弹臂11的固定端与第一子本体100的另一端之间连接有第一连接部15，第一连接部15用于连接绝缘块21，第一弹臂11的自由端向远离u形弹条本体10的方向弯折形成第一支脚13；

第二弹臂12的固定端与第二子本体101的另一端之间连接有第二连接部16，第二连接部16用于连接绝缘块21，第二弹臂12的自由端向远离u形弹条的方向弯折形成第二支脚14；

第一支脚13和第二支脚14用于抵接在钢轨24上。

可选地，第一支脚13、第一弹臂11、第一连接件20、第一子本体100、本体支撑件、第二子本体101、第二连接件20、第二弹臂12和第二支脚14为一体弯折成型，从而有利于提高弹条1的弹性系数，能够有效降低弹条1的成型难度，便于批量化生产。

本实施例中的弹条1，通过第一支脚13和第二支脚14与钢轨24的底座相抵接，通过第一连接部15和第二连接部16与绝缘块21相连接，从而使弹条1整体扣接绝缘块21和钢轨24；进而连接件20的一端抵接u形弹条本体10，连接件20的另一端可拆卸地连接绝缘块21，实现了将弹条1固定在绝缘块21与钢轨24形成的整体上。其中，通过设置第一弹臂11和第二弹臂12，使得绝缘块21与钢轨24之间形成弹性连接，降低了钢轨24和绝缘块21形成的整体的刚度，从而提高了钢轨24的抗震能力，有利于吸收列车在钢轨24上形式产生的振动能量；第一弹臂11的自由端向远离u形弹条本体10的方向弯折形成第一支脚13，第二弹臂12的自由端向远离u形弹条的方向弯折形成第二支脚14，第一支脚13和第二支脚14用于抵接在钢轨24上，由于第一支脚13相对于第一弹臂11的弯折方向与第一连接部15相对于第一弹臂11的弯折方向相反，第二支脚14相对于第二弹臂12的弯折方向与第二连接部16相对于第二弹臂12的弯折方向相反，从而显著提高了弹条1的弹性系数，有效提高了弹条1的最低固有频率，因而降低了弹条1对于钢轨24波磨和振动激励的敏感度。相较于相关技术中的ω型弹条1，该弹条1的最低固有频率更高，使用范围更广，更加耐用，尤其对于振动频率较高的钢轨24交通结构具有较强的适用性和适用性，显著降低了疲劳失效的几率，延长了弹条1的使用寿命和可靠性。

本实施例的可选方案中，第一子本体100与第二子本体101设置在本体支撑部102的同一侧；第一子本体100与第一弹臂11设置在第一连接部15的同一侧；第二子本体101与第二弹臂12设置在第二连接部16的同一侧。从而一方面有利于提高弹条1的集成性，另一方面提高了弹条1抗塑形变形的能力，从而优化了弹条1的弹性。

本实施例的可选方案中，第一支脚13和第一弹臂11的最高点均高于第一连接部15，第一支脚13与第一连接部15在高度方向的高度为第一支点距离a1，第一弹臂11的最高点与第一连接部15在高度方向的高度为第一顶点距离a2，第一支点距离a1与第一顶点距离a2之间的比值a：2.4≤a≤2.8；

其中，第一支点距离a1和第一顶点距离a2是在第一弹臂11的最高点的切线和第二弹臂12的最高点的切线均位于水平面内的状态下确定的，通过将第一支点距离a1与第一顶点距离a2之间的比值a限定为2.4≤a≤2.8，从而有效降低了第一弹臂11整体的高度，进而提高了弹条1整体的扣压力，提高了扣压力的扣压力裕量，使得钢轨24和绝缘块21之间的连接更加稳固，避免出现由于扣压力不足而导致钢轨24倾翻的现象，提高了钢轨24交通结构的安全性。

第二支脚14和第二弹臂12的最高点均高于第二连接部16，第二支脚14与第二连接部16在高度方向的高度为第二支点距离b1(图中未示出)，第二弹臂12的最高点与第二连接部16在高度方向的高度为第二顶点距离b2(图中未示出)，第二支点距离b1与第二顶点距离b2之间的比值b：2.4≤b≤2.8。

其中，第二支点距离b1和第二顶点距离b2是在第一弹臂11的最高点的切线和第二弹臂12的最高点的切线均位于水平面内的状态下确定的，通过将第二支点距离b1与第二顶点距离b2之间的比值b限定为2.4≤b≤2.8，从而有效降低了第二弹臂12整体的高度，进而提高了弹条1整体的扣压力，提高了扣压力的扣压力裕量，使得钢轨24和绝缘块21之间的连接更加稳固，避免出现由于扣压力不足而导致钢轨24倾翻的现象，提高了钢轨24交通结构的安全性。

例如，第一顶点高度a2和第二顶点高度b2为32mm，第一支点高度a1和第二支点高度b1为80mm或85mm或88mm。

本实施例的可选方案中，弹条1是对称弹条1；

第一支脚13的自由端与第二支脚14的自由端之间的距离为支脚距离c1，第一支脚13与第一连接部15之间的距离为连接距离c2，支脚距离c1与连接距离c2之间的比值c：1.5≤c≤2。

其中，弹条1是对称弹条1，具体地，第一子本体100和第二子本体101关于一个对称平面对称，本体支撑部102为关于该对称平面对称的对称本体支撑部102，第一连接部15和第二连接部16关于该对称平面对称，第一弹臂11与第二弹臂12关于该对称平面对称，第一支脚13与第二支脚14关于该对称平面对称。

通过将支脚距离c1与连接距离c2之间的比值c限定为1.5≤c≤2，使得连接距离显著减小，进而提高了弹条1整体的扣压力，提高了扣压力的扣压力裕量，使得钢轨24和绝缘块21之间的连接更加稳固，避免出现由于扣压力不足而导致钢轨24倾翻的现象，提高了钢轨24交通结构的安全性。

具体地，相关技术中的弹条1能够提供的扣压力仅为11.5kn，而本实施例中的该弹条1能够提供的扣压力至少为20kn。

本实施例的可选方案中，弹条1的最低固有频率不小于980hz；

弹条1的最大工作应力不大于1220mpa；

弹条1的疲劳应力不大于100mpa。

相关技术中的弹条1的固有频率最高只能达到600hz左右，而本实施例中的该弹条1的最低固有频率至少达到980hz，也就是说该弹条1的最低固有频率相较于相关技术中的显著提高；相关技术中的弹条1的最大工作应力至少有1350mpa，而本实施例中的该弹条1的最大工作应力最多仅为1220mpa，显然本实施例中的该弹条1的最大工作应力相较于相关技术中的显著降低；相关技术中的弹条1的疲劳应力为123mpa左右，而本实施例中的该弹条1的疲劳应力为100mpa，显然本实施例中的该弹条1的疲劳应力相较于相关技术中的显著降低。

本实施例的可选方案中，从第一弹臂11的固定端至第一支脚13的固定端之间，第一弹臂11与u形弹条本体10之间的距离逐渐减小；

从第一支脚13的固定端至第一支脚13的自由端之间，第一支脚13与u形弹条本体10之间的距离逐渐增大。

将第一弹臂11的固定端至第一支脚13的固定端之间，第一弹臂11与u形弹条本体10之间的距离减小，而从第一支脚13的固定端至第一支脚13的自由端之间，第一支脚13与u形弹条本体10之间的距离逐渐增大，使得第一弹臂11与第一支脚13在二者的连接处的两端的弯折方向相反，同时使第一弹臂11呈现出弧形段，从而提高了弹条1的弹性系数，进而有利于进一步提高弹条1的最低固有频率。

本实施例的可选方案中，从第二弹臂12的固定端至第二支脚14的固定端之间，第二弹臂12与u形弹条本体10之间的距离逐渐减小；

从第二支脚14的固定端至第二支脚14的自由端之间，第二支脚14与u形弹条本体10之间的距离逐渐增大。

将第二弹臂12的固定端至第二支脚14的固定端之间，第二弹臂12与u形弹条本体10之间的距离减小，而从第二支脚14的固定端至第二支脚14的自由端之间，第二支脚14与u形弹条本体10之间的距离逐渐增大，使得第二弹臂12与第二支脚14在二者的连接处的两端的弯折方向相反，同时使第二弹臂12呈现出弧形段，从而提高了弹条1的弹性系数，进而有利于进一步提高弹条1的最低固有频率。

本实施例的可选方案中，从第一弹臂11的固定端至第一支脚13的固定端，第一弹臂11与第一连接部15在高度方向上的距离先增大后减小。

通过将第一弹臂11与第一连接部15在高度方向上的距离限定为先增大后减小，使第一弹臂11在高度方向上的变化呈现出弧形段，从而有利于提高弹条1的弹性系数，进而有利于进一步提高弹条1的最低固有频率；同时，有利于提高弹条1的疲劳极限值，从而提高了弹条1沿高度方向的抗塑性变形的能力。

本实施例的可选方案中，从第二弹臂12的固定端至第二支脚14的固定端，第二弹臂12与第二连接部16在高度方向上的距离先增大后减小。

通过将第二弹臂12与第二连接部16在高度方向上的距离限定为先增大后减小，使第二弹臂12在高度方向上的变化呈现出弧形段，从而有利于提高弹条1的弹性系数，进而有利于进一步提高弹条1的最低固有频率；同时，有利于提高弹条1的疲劳极限值，从而提高了弹条1沿高度方向的抗塑性变形的能力。

具体地，相关技术中的弹条1的高度方向上的疲劳极限仅能达到2.6mm，而本实施例中的该弹条1的高度方向上的疲劳极限能够达到3.2mm，显然本实施例中的该弹条1的高度方向上的抗塑性变形的额能力显著提高。

实施例二

结合图1至图4，参见图5-图7所示，本实施例提供了一种钢轨组件；图5为本实施例提供的钢轨组件的第一结构示意图；图6为图5中的钢轨组件的俯视图；图7为本实施例提供钢轨组件的另一个结构示意图。

实施例二提供了一种钢轨组件，该实施例包括实施例一的弹条，实施例一所公开的弹条的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的弹条1的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的钢轨组件2，包括弹条1、具有止挡部200的连接件20、绝缘块21和钢轨24，绝缘块21上设置有第一绝缘扣槽22和第二绝缘扣槽23，弹条1的第一连接部15与第一绝缘扣槽22相连接，弹条1的第二连接部16与第二绝缘扣槽23相连接，连接件20穿过弹条1的u形弹条本体10连接在绝缘块21上，止挡部200抵接在u形弹条本体10上，以使弹条1的第一支脚13和第二支脚14抵接钢轨24的底座。

本实施例中的钢轨组件2，通过第一支脚13和第二支脚14与钢轨24的底座相抵接，通过第一连接部15和第二连接部16与绝缘块21相连接，从而使弹条1整体扣接绝缘块21和钢轨24；进而连接件20的一端抵接u形弹条本体10，连接件20的另一端可拆卸地连接绝缘块21，实现了将弹条1固定在绝缘块21与钢轨24形成的整体上。由于弹条1的最低固有频率提高了，因而该钢轨组件2件对于钢轨24波磨和振动激励的敏感度显著降低。

可选地，弹条1的第一子本体100和第二子本体101上都设置有平坦部103，当连接件20穿过弹条1的u形弹条本体10连接在绝缘块21上时，止挡部200抵接在u形弹条本体10的平坦部103上。

可选地，所述连接件200为螺栓，所述止挡部200为绝缘垫片。

本实施例中的钢轨组件具有实施例一的弹条的优点，实施例一所公开的弹条的优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。