一种钢轨无损加固设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种钢轨无损加固设备，包括一体弯折而成的弹性夹、夹板和高强度粘接剂；夹板内侧、上侧和下侧的几何形状分别与钢轨腹部、下颚和轨底顶面的几何形状相适配，夹板通过高强度粘接剂与钢轨粘接，形成一体；弹性夹将夹板牢固锁定在钢轨上。有益效果是：避免钻孔对钢轨的附加损伤，实现无损条件下焊缝处钢轨和伤损钢轨的强化，有效减少钢轨动弯应力，预防焊缝处钢轨和伤损钢轨裂纹扩展和断裂；夹紧力恒定，结构简单，安装方便，后期养护维修工作量小；可有效避让焊缝；安装不受钢轨底面道床或轨道板表面高度限制，可适应有砟和各种类型无砟轨道；可应用于高速、普速、重载铁路以及城市轨道交通等轨道交通工程区间和岔区钢轨的无损加固。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于铁路钢轨伤损加固【技术领域】，特别是涉及一种预防各种线路钢轨焊缝 伤损断裂及其它伤损断裂的弹性夹式无螺栓钢轨无损加固设备。 一种钢轨无损加固设备
【背景技术】
[0002] 随着我国高速铁路、重载铁路、普速铁路以及城市轨道交通的发展，受钢轨轧制、 列车运送钢轨过程中磕碰、运营中产生伤损以及钢轨焊缝断裂等因素影响，钢轨容易出现 轻伤，尤其在作为轨道结构薄弱环节的钢轨焊接接头处(焊缝强度难以达到与钢轨母材等 强度)。
[0003] 由于轻伤钢轨未达到重伤标准之前不进行更换下道，但若不对其采取加固措施， 其发生突然断裂后将直接影响行车安全，给铁路工务部门造成很大的压力。为消除轻伤钢 轨产生的安全隐患，铁路工务部门以往通常采用在钢轨上钻孔，并利用螺栓紧固安装鼓包 夹板的方式进行加强来预防钢轨轻伤断裂。一方面，该方式采用螺栓紧固，需定期对螺栓涂 油和复拧，增加了后期养护维修工作量；另一方面该加固方式需在钢轨上进行钻孔，在加固 的同时容易对钢轨造成附加损伤，这种损伤通常体现为微观裂纹，难以发现，严重时钢轨易 发生突然断裂，威胁行车安全。
[0004] 解决上述加固方式对钢轨造成附加损伤问题的办法是安装钢轨无损加固设备，但 现有钢轨无损加固设备的夹板锁定装置均采用螺栓紧固结构，其结构复杂、笨重，现场安装 不方便；而且其夹紧力不稳定、衰减较快，使钢轨伤损加固效果大为降低，此外，仍需经常检 查维护。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种夹紧力恒定、结构简单、现场安装方 便、后期养护维修工作量小、适应性强的无螺栓钢轨无损加固设备。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：一种钢轨无损加固设备，包括一体弯折而成的弹性 夹、夹板和高强度粘接剂；所述夹板的内侧、上侧和下侧的几何形状分别与钢轨的腹部、下 颚和轨底顶面的几何形状相适配，夹板通过高强度粘接剂与钢轨粘接，形成一体；所述弹性 夹工作状态时，紧密贴合夹板外侧面及钢轨底面。
[0007] 所述夹板外侧设置凸起结构，凸起结构与弹性夹的接触部位设计有与之相适配的 圆弧，凸起结构上窄下宽。
[0008] 所述凸起结构沿纵向间隔开设有与弹性夹几何形状相适配的沟槽。
[0009] 所述夹板内侧、上侧和下侧的中部开设有凹槽。
[0010] 所述弹性夹为U型。
[0011] 所述弹性夹为单股或双股。
[0012] 所述弹性夹为横截面是方形的板状结构，或横截面是方形或圆形的柱状结构。
[0013] 本发明的有益效果是：避免钻孔对钢轨的附加损伤，实现无损条件下焊缝处钢轨 和伤损钢轨的强化，有效减少钢轨动弯应力，预防焊缝处钢轨和伤损钢轨裂纹扩展和断裂； 为无螺栓紧固结构，夹紧力恒定，在列车荷载作用下不易衰减，结构简单，现场安装方便，不 需定期涂油和复拧，有效减小后期养护维修工作量；可对扣件节点之间、扣件节点等任意位 置焊缝处钢轨和伤损钢轨进行加固；采用合理设计，可有效避让焊缝；可适应不同类型钢 轨的伤损加固；安装不受钢轨底面到道床(板）或轨道板表面的高度限制，可适应有砟轨道 及各种类型无砟轨道；可应用于高速铁路、普速铁路、重载铁路以及城市轨道交通等轨道交 通工程区间和岔区钢轨的无损加固。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明钢轨无损加固设备的结构示意图； 图2是本发明钢轨无损加固设备夹板的结构示意图； 图3是本发明钢轨无损加固设备夹板的立体结构示意图之一； 图4是本发明钢轨无损加固设备夹板的立体结构示意图之二； 图5是本发明弹性夹横截面为方形的板状立体结构的示意图； 图6是本发明单股弹性夹横截面为方形的柱状立体结构示意图； 图7是本发明双股弹性夹横截面为方形的柱状立体结构示意图； 图8是本发明单股弹性夹横截面为圆形的柱状立体结构示意图； 图9是本发明双股弹性夹横截面为圆形的柱状立体结构示意图； 图10是本发明钢轨无损加固设备夹板的立体结构示意图之三； 图11是本发明钢轨无损加固设备夹板的立体结构示意图之四； 图12是本发明钢轨无损加固设备夹板的立体结构示意图之五。
[0015] 图中： 1.钢轨 2.夹板 3.弹性夹 4.高强度粘接剂 5.轨枕或承轨台。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明： 如图1所示，本发明钢轨无损加固设备，包括一体弯折而成的弹性夹3、夹板2和高强 度粘接剂4 ;所述夹板2的内侧、上侧和下侧的几何形状分别与钢轨1的腹部、下颚和轨底 顶面的几何形状相适配，夹板2的几何形状可根据钢轨外形进行调整，适应50、60、75kg/m 等不同类型钢轨的加固；夹板2的内侧、上侧和下侧通过高强度粘接剂4粘接在钢轨1的腹 部、下颚和轨底顶面，与钢轨形成一体，增加钢轨的工作截面面积，有效降低列车荷载作用 下钢轨的动弯应力，预防焊缝处钢轨和伤损钢轨裂纹扩展和断裂；所述弹性夹3工作状态 时，紧密贴合夹板外侧面及钢轨底面，牢固锁定夹板2。需要说明的是，安装时，弹性夹3避 开了轨枕或承轨台5。
[0017] 如图2和图3所示，所述夹板2外侧设置凸起结构21，凸起结构21与弹性夹3的 接触部位设计有与之相适配的圆弧，凸起结构21上窄下宽，可有效防止弹性夹3工作状态 时因列车荷载作用而滑落，影响行车安全；夹板2的凸起结构21沿夹板纵向为通长结构，可 保证弹性夹3在不同位置对夹板2进行锁紧，对扣件节点之间、扣件节点等任意位置焊缝处 钢轨和伤损钢轨进行加固。此外，安装夹板2时，在伤损钢轨存在焊缝情形下，为避让钢轨 焊缝，夹板2内侧、上侧和下侧的中部开设凹槽22 ;而在伤损钢轨不存在焊缝情形下，夹板2 中部不开设凹槽，为通长结构，如图4所示。
[0018] 如图5所示，所述弹性夹3可以是横截面为方形的板状结构；所述弹性夹3也可以 是横截面为方形的柱状结构，如图6和7所示；所述弹性夹3还可以是横截面为圆形的柱状 结构，如图8和9所示。由于相同条件下方形的抗弯刚度和抗弯截面系数均大于圆形，因此 横截面为方形的弹性夹相比于圆形，不仅能提供更大的夹紧力，而且还能更好降低结构的 弯曲应力；板状结构相比于柱状结构，生产制作工艺简单，更易于加工成形。实际应用时，可 根据夹紧力要求和加工成形要求采用合理的结构型式。
[0019] 如图6、7、8和9所示，为满足有砟轨道和各种类型无砟轨道的结构尺寸要求，所述 弹性夹3可设计为U型单股结构，也可设计为U型双股结构；当钢轨底面至道床(板）或轨 道板表面的距离较小时采用单股结构，距离较大时采用双股结构。
[0020] 如图10、11和12所示，为了对弹性夹3实现纵向限位，夹板2的凸起结构21可分 别沿纵向间隔开设有与弹性夹几何形状相适配的方形板状沟槽23、方形柱状沟槽24和圆 形柱状沟槽25。
[0021] 本发明钢轨无损加固设备夹紧力恒定、结构简单、现场安装方便、后期养护维修工 作量小、适应性强，可广泛应用于高速铁路、普速铁路、重载铁路以及城市轨道交通等轨道 交通工程区间和岔区，有砟轨道和各种类型无砟轨道，不同类型钢轨的无损加固，有效减少 钢轨动弯应力，预防钢轨轻伤断裂，保障行车安全。
【权利要求】
1. 一种钢轨无损加固设备，其特征在于，包括一体弯折而成的弹性夹、夹板和高强度粘 接剂；所述夹板的内侧、上侧和下侧的几何形状分别与钢轨的腹部、下颚和轨底顶面的几何 形状相适配，夹板通过高强度粘接剂与钢轨粘接，形成一体；所述弹性夹工作状态时，紧密 贴合夹板外侧面及钢轨底面。
2. 根据权利要求1所述的钢轨无损加固设备，其特征在于，所述夹板外侧设置凸起结 构，凸起结构与弹性夹的接触部位设计有与之相适配的圆弧，凸起结构上窄下宽。
3. 根据权利要求2所述的钢轨无损加固设备，其特征在于，所述凸起结构沿纵向间隔 开设有与弹性夹几何形状相适配的沟槽。
4. 根据权利要求1所述的钢轨无损加固设备，其特征在于，所述夹板内侧、上侧和下侧 的中部开设有凹槽。
5. 根据权利要求1所述的钢轨无损加固设备，其特征在于，所述弹性夹为U型。
6. 根据权利要求1所述的钢轨无损加固设备，其特征在于，所述弹性夹为单股或双股。
7. 根据权利要求1所述的钢轨无损加固设备，其特征在于，所述弹性夹为横截面是方 形的板状结构，或横截面是方形或圆形的柱状结构。
【文档编号】E01B11/18GK104120637SQ201410386609
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】李洪, 曹炳勋, 孙海富, 郭郦, 徐鹏, 王会永, 赵陆青, 艾山丁, 郭臣, 贺欣, 张旭东, 张艳, 冯雁 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司