轨道构件和轨道系统的制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种轨道构件和轨道系统，特别地，但不完全地，本发明涉及用于龙门起重机上的轨道构件和轨道系统。

背景技术：

轨道垫被用于轨道系统中，用以支持钢轨和减少可能由于例如使用该轨道系统用于支持一个大型的如门式起重机的结构而造成的对轨道系统的冲击和振动。

用于支持这种大型结构的轨道系统通常是通过沿其长度延伸的弹性垫来支撑，弹性垫被插入在轨道座和支撑轨道的如钢梁的支撑表面之间。该支撑典型地设于混凝土基础上，并提供基础上的荷载分布。当起重机的车轮通过时，弹性垫吸收和分配作用在轨道上的荷载。

现有的垫典型地包括一钢插件，其被设置在两个橡胶层之间，并在其上表面有纵向凹槽。这些凹槽的目的是：在轨道垫上被施加有垂直荷载时，给垫提供初始柔软性，该垂直载荷可能是当起重机车轮运行在轨道上方时立即施加在轨道垫上的。当荷载增加时，随着垫的变形，凹槽变平，这导致垫变硬，从而降低轨道上的弯曲应力。

在轨道垫上的持续荷载会导致轨道垫的多个问题。侧向撕裂可以沿钢插件的边缘显现，特别明显的是在钢插件的端部，在此，钢插件与凹槽的底部处于同一直线，因此有一个很小的橡胶截面。垫上的持续荷载也导致沿垫的中心和钢插件的轴向分裂。

垫也可能由于起重机轨道的凹槽内的液体的润滑而发生位移。这种液体可以沉积在垫的凹槽中，当起重机的轮子越过轨道时，该液体沿着纵向凹槽被来回推动，无法逃脱。这将在凹槽内产生一个液压效应。凹槽内的液体的存在意味着当被施加垂直载荷时，凹槽不能变平，从而使轨道垫上的应力增加，并沿沟槽最终失败。这种液体也可能含有水，这会造成轨道垫打滑和随后的侧向位移。

技术实现要素：

从第一方面看，本发明提供一种轨道构件，其包括弹性柔软细长的基底，基底包括第一和第二主表面，所述构件包括至少一个沟渠结构，所述沟渠结构是相对于细长的基底的纵向轴线横向地形成的，所述沟渠结构跨越所述第一或第二主表面中的至少一个。

这种横向地形成的沟渠使沉积在沟渠内的液体，其中可能包括水，和其它碎屑(以下简称为“碎片”)可被排出。当车轮通过轨道时，沟渠被关闭和沟渠的横截面减少，使沟渠内的液体被挤出而远离轨道和离开轨道构件，而不是使液体沿轨道垫的纵向轴线向前和向后被移动。将液体挤出使其远离沟渠降低了沉积在沟渠中的碎片的水力效应。这减少了由于起重机车轮持续加载造成的轨道垫上的应力，并且减少了由于轨道内的积水造成的潜在的轨道垫打滑。

轨道构件可以包括多个沟渠，所述沟渠相对于细长的基底的纵向轴线而横向地形成。增加沟渠的数量提供了一个沟渠网络的效果，当一个车轮通过而施加足以清除多个沟渠的荷载时，它增加了可以从轨道构件排出的碎片的量。

多个沟渠可以被布置在相对于基底的纵向轴线呈横向的多个方向上。多个沟渠可以与相对于细长的基底的纵向轴线相反的方向呈横向地设置。多个沟渠也可以形成菱形状结构。

提供在多个方向对角排列的多个沟渠意味着对角排列的沟渠效应，即将碎片排出而使其远离轨道垫的效果增强，这是因为该碎片被排出的发生不用考虑向轨道垫施加荷载的物体，例如起重机车轮，的运动的方向。

任选地，沟渠可以相对于基底的纵轴呈45度的角度形成。

轨道构件还可以沿着它的一个或两个纵向侧边缘的至少一部分锥形渐变。该锥形渐变可形成沿纵向轴线的斜面。使用锥形渐变的轨道构件可减少在加载过程中围绕钢插件周围的应力集中。

【附图说明】

仅通过举例的方式并参照附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1是根据本发明的包括轨道垫的轨道系统的横截面的示意图；

图2示出了轨道构件的俯视示意图，其具有一个跨越轨道构件的对角的截面线a-a；

图3示出了轨道构件在截面线a-a处的截面示意图；

图4a示出了没有来自起重机的车轮的加载时的沟渠的横截面示意图；

图4b示出了有来自起重机的车轮的荷载时的沟渠的横截面示意图；和

图5示出了根据本发明的一个实施例的轨道垫的锥形渐变部分示意图。

【具体实施方式】

图1显示了一个轨道系统100的一般概图，包括根据该实施例的多个细长的轨道垫102。轨道系统100进一步包括一具有i型截面的轨道104、多个成对的夹106和一钢梁108。轨道垫102沿其长度自始至终插入在轨道104和钢梁108之间，成对的夹106沿轨道的边缘间隔设置，用于沿钢梁108的长度方向夹紧轨道104和轨道垫102使其保持在原位。钢梁位于基础110上，基础110则被固定在地112上。轨道104可以被直接固定在基础或其他细长的支承面上。

图1所示类型的轨道系统可被用于门式起重机，但也可被用于需要轨道系统的其他系统。在运行过程中，门式起重机的车轮将在轨道104上移动，并将相当大的荷载施加到轨道104上。

图2显示了轨道垫102的俯视示意图，轨道垫102具有对角截面线a-a。轨道垫102的纵向轴线与y线同轴延伸。轨道垫102包括一系列v形的相互隔开的沟渠202(这里不再分别列举渠道以做清晰说明)，这些沟渠202在轨道垫102的顶表面处相对于纵向轴线y大约呈45度的角相互对角对准。

在所述实施例中，沟渠202在轨道垫的顶表面上形成，但一个或多个沟渠同样地也可以在轨道垫102的底表面上被形成。大约45度角意味着45度在该区域的标准工程公差范围内。从工具的角度来看，一个45度的角度是一个可简单实现的角度。

如图2所示，沟渠200被模制或以其它方式形成，以跨越轨道垫的顶表面在多个方向延伸。沟渠200中的一个或多个可以平行于其它的沟渠200中的一个或多个。其它的沟渠200中的一个或多个可横向朝向再其它沟渠200中的一个或多个和纵向轴y。一个或多个沟渠200可以在轨道垫的顶表面上各自形成菱形结构。

如图3所示，可以从沟渠的横截面示意图更好地理解轨道垫102的结构和沟渠200为碎片提供通道的作用。图3显示了轨道垫102沿截面线a-a的截面示意图。图3的下部也显示了轨道垫102的端部放大示意图。

我们现在参照图3描述实施例的轨道垫102的结构。轨道垫102是将薄的钢肋筋304设置于两个弹性变形层302a、302b之间，弹性变形层302a、302b可能是由弹性材料，如橡胶，通过挤压或压缩成型而制成的。通常情况下，垫102大约12米长，但其宽度根据其将被用于的轨道而变化。夹106约束轨道垫102的横向运动。纵向延伸的钢肋筋304的作用是防止可能由于持续荷载引起的轨道垫102在相邻对的夹106之间的横向位移所造成的轨道垫102的跑偏蛇行。纵向延伸的钢肋筋304可以是比制成弹性变形层302a、302b的弹性材料更有弹性的任何材料。尽管，值得表赞的是弹性变形的材料完全包围纵向延伸的钢肋筋304，钢肋筋304可以被暴露出来，例如在轨道垫102的底面。

现在我们利用附图4a和附图4b的横截面图，具体描述随着来自起重机车轮的作用到轨道104的荷载而造成的沟渠200的截面的变化。

图4a显示的是无荷载状态的示意图，其中，轨道104在轨道垫102上，处于无荷载的位置。图4a的局部放大图显示在这个位置上的沟渠202的横截面。从图4a可以看出，在这个位置，沟渠200的横截面的面积是非零的，且沟渠200的基部比起开口处狭窄得多。

图4b显示的是有荷载状态的示意图，其中，轨道104在轨道垫102上，位于有荷载的位置，该荷载是由起重机的车轮402在箭头x的方向施加的。在箭头x的方向施加的荷载朝向轨道垫102的方向压迫轨道104。

轨道垫102的弹性柔性意味着轨垫102因来自轨道104的荷载而被压缩，基本上减小了沟渠202的横截面。从图4b可以看出，由于沿箭头x方向的荷载，沟渠202的横截面积实际上已成为零，这意味着：由于轨道104上的荷载而导致的在轨道垫102上的液压作用以及沟渠相对于轨道垫102的纵向轴线的对角排列，占据沟渠202的任何杂物碎片将被推出轨道垫102。

在使用中，一个起重机轮子将沿着轨道104在y方向前和后移动，在沟渠202内沉积碎片。

对角排列的沟渠202为沿着轨道104向前向后移动而沉积的碎片提供通道。每个沟渠202包括一位于轨道垫102的内点的起点，即这样一个位置，其可以被认为是在表面内，在这个表面上形成沟渠，和一个平行于y轴的终点，即沟渠引出轨道垫102。

沟渠202提供的通道使轨道垫102能够被碎片冲刷。这个的实现是由于由起重机车轮施加的垂直载荷将朝向轨道垫102向下压迫轨道104，从而密封沟渠202，导致垫102压缩约1毫米，但这可以根据起重机轮子施加的垂直负荷而变化。垫102的压缩导致的结果是沟渠202的压缩。沟渠202的压缩减小了沟渠202的横截面，从而迫使碎片离开沟渠202。将碎片从沟渠202中推出来使得碎片从轨道垫102被排出。

轨道垫102的弹性柔性意味着：随着起重机的车轮通过，该荷载被施加并且然后被解除，轨道垫102将恢复其原始形状使碎片的排出被重复多次，从而保持沟渠202清理碎片，并减少碎片对轨道垫102定位的影响。也就是说，通过保持沟渠清洁无碎片，由于液体对轨道垫102的润滑，轨道垫102的横向位移减少。

沟渠202的对角定向排列还提供了额外的优点，即他们不平行于轨道104。这就减少由于沟渠202穿过轨道垫的扩展而导致的轨道垫102上的薄弱点的出现，由于起重机车轮的向前和向后的移动而施加的持续负荷，沟渠的这样的排列还减少了由于沟渠202穿过轨道垫的扩展可能导致沿轨道垫102的撕裂的发生。

可选地或另外地，轨道垫102的边缘的至少部分沿其纵向y锥形渐变从而形成沿着轨道垫102的至少部分纵向边缘的斜面，如图5所示。

图5显示了包括沟渠202和薄钢肋筋304的轨道垫102的端部示意图。图5还包括了轨道垫102的端部502在y方向的部分放大。端部502锥形渐变。薄钢肋筋304终止在锥形渐变端部502内。

钢肋筋304与橡胶层黏合，以这样的一种方式使垫的作用是作为桥梁支座。在加载过程中，由于锥形渐变部分502一般不被荷载压缩，钢肋筋304终止在锥形端部502内，钢肋筋304周围的应力集中被消除。去除钢肋筋周围的应力集中减少了轨道垫102的横向位移。