一种约束导向型轨道减振扣件结构的制作方法

本发明属于轨道交通扣件技术领域，具体涉及一种约束导向型轨道减振扣件结构。

背景技术：

扣件是轨道结构中重要的组成部分，起到固定钢轨并保证钢轨的准确位置，承受列车通过时的载荷，抵抗车轮传递给钢轨的作用力；与此同时，保证轨道的绝缘性和弹性，减轻列车通过时的振动，提供良好的乘坐舒适性。随着社会发展和人们生活水平提高，各大城市对城市轨道交通建设提出了更高的要求，而且很多路段都需要采取减振降噪措施，这就要求扣件系统具备较高的减振性能。

与本发明最接近的已有技术是双层非线性扣件，该扣件在两层铁垫板间设置板下弹性垫板，通过尼龙垫圈将两层铁垫板锁紧连成一体。该扣件减振效果相对较好，但零部件多，结构复杂，可靠性差，一旦失效，扣件拆卸困难，维修、更换板下弹性垫板时需要将整个扣件系统拆除；另外扣件总体高度相较一般扣件明显较大，互换性、通用性差。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明设计一种约束导向型轨道减振扣件结构，不但具有较好的减振效果，而且安装简单、维修方便，可有效降低列车通过时的振动和噪音，提高乘坐舒适性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种约束导向型轨道减振扣件结构，所述扣件结构包括轨下弹性垫板、承轨铁垫板、板下弹性垫板、约束绝缘套、弹条、轨距垫、螺旋道钉、垫圈、外框约束铁垫板和预埋套管；所述板下弹性垫板铺设于轨枕上，承轨铁垫板卡装在板下弹性垫板的上表面，所述板下弹性垫板与承轨铁垫板外轮廓形状吻合，且二者其中两个上下对应的对角位置均留有供螺旋道钉穿越的缺口；所述约束绝缘套外轮廓形状呈矩形，内轮廓形状与承轨铁垫板外轮廓形状吻合，且其上表面凸起有与承轨铁垫板中部外轮廓形状相吻合的环状隔圈，并通过环状隔圈套装在承轨铁垫板的中部外轮廓上；所述外框约束铁垫板与约束绝缘套的外轮廓形状吻合，且二者其中两个上下对应的对角位置均设有供螺旋道钉穿越的通孔，并使通孔与所述缺口上下对应；所述外框约束铁垫板卡装在约束绝缘套的上方，且其内轮廓与所述环状隔圈的外轮廓相吻合，通过环状隔圈将承轨铁垫板与外框约束铁垫板隔离；所述螺旋道钉套上垫圈后依次穿过通孔与所述缺口，旋入轨枕或道床上的预埋套管内孔中，将外框约束铁垫板、约束绝缘套、承轨铁垫板和板下弹性垫板平整扣压在在轨枕或道床上，并通过外框约束铁垫板及约束绝缘套来约束承轨铁垫板；所述承轨铁垫板的上表面放置轨下弹性垫板，在轨下弹性垫板上铺设钢轨；在钢轨两侧与承轨铁垫板之间安装轨距垫，将弹条拉入承轨铁垫板的通孔中，使弹条的自由端紧压在轨距垫上，通过轨距垫将钢轨1压紧在轨下弹性垫板上。

所述板下弹性垫板的上表面具有定位凸台，所述承轨铁垫板的下表面具有与定位凸台相吻合的定位凹槽，且定位凹槽卡装在定位凸台上。

所述承轨铁垫板的上表面外围具有第一齿形面，所述约束绝缘套的下表面具有与第一齿形面上下对应的第二齿形面，通过所述两齿形面吻合使约束绝缘套座设在承轨铁垫板上；所述约束绝缘套的上表面具有第三齿形面，所述外框约束铁垫板下表面具有与第三齿形面上下对应的第四齿形面，通过所述两齿形面吻合使外框约束铁垫板座设在约束绝缘套上。

所述第一齿形面对称位于承轨铁垫板的上表面外围四边上，所述第二齿形面分别位于第一齿形面的上方；所述第三齿形面对称位于约束绝缘套的上表面外围四边上，所述第四齿形面分别位于第三齿形面的上方。

所述第三齿形面位于环状隔圈的外围，所述第二齿形面位于环状隔圈15的下端面上。

所述板下弹性垫板与轨枕之间铺设有调高垫板。

本发明具有如下优点和积极效果：

1、本发明通过螺旋道钉仅扣压外框约束铁垫板，且外框约束铁垫板通过约束绝缘套及水平外框搭接约束承轨铁垫板，大大降低了扣件的整体高度，使螺旋道钉的长度变短，使扣件整体承受的弯矩和剪切力变小。

2、本发明板下弹性垫板组装后其下表面凸出外框约束铁垫板的下表面，降低了板下弹性垫板的预压，充分发挥板下弹性垫板的减振性能，使扣件具有更高效的减振效果。

3、本发明通过齿形面配合可保证轨道传递给承轨铁垫板横向和纵向的载荷均匀的通过约束绝缘套传递给外框约束铁垫板，并最终通过螺旋道钉传递至轨枕；且齿形结构可较好的限制列车通过时所产生的横向、纵向位移，并提供垂向导向使之具有合理的刚度，以减小轨道振动。

4、本发明通过约束绝缘套将承轨铁垫板与外框约束铁垫板隔离，加之三者通过齿形面配合，可保证既能承受剪切力，又能承受压缩力，并能缓冲两个铁垫板之间荷载传递的冲击。

5、本发明设有调高垫板，可通过调高垫板将扣件和钢轨调整至期望高度。

6、本发明安装拆除通过螺旋道钉和弹条完成，使安装、维护、保养、拆除更为方便快捷，且螺旋道钉和弹条通用性强，可节约材料和成本。

附图说明

图1是本发明剖面结构示意图，

图2是本发明结构俯视图，

图3是本发明承轨铁垫板和外框约束铁垫板配合立体示意图，

图4是本发明外框约束铁垫板结构示意图，

图5是本发明约束绝缘套结构示意图，

图6是本发明承轨铁垫板结构示意图，

图7是本发明板下弹性垫板结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-7描述本发明的一种实施例。

一种约束导向型轨道减振扣件结构，包括轨下弹性垫板2、承轨铁垫板3、板下弹性垫板4、约束绝缘套5、弹条6、轨距垫7、螺旋道钉8、垫圈9、外框约束铁垫板10、预埋套管11及调高垫板13；所述调高垫板13铺设于轨枕上，所述板下弹性垫板4铺设于调高垫板13上。所述板下弹性垫板4的上表面具有定位凸台17，所述承轨铁垫板3的下表面具有与定位凸台17相吻合的定位凹槽18，且定位凹槽18卡装在定位凸台17上，进而使承轨铁垫板3卡装在板下弹性垫板4的上表面。所述板下弹性垫板4与承轨铁垫板3外轮廓形状吻合，且二者其中两个上下对应的对角位置均留有供螺旋道钉8穿越的缺口14。

所述约束绝缘套5外轮廓形状呈矩形，内轮廓形状与承轨铁垫板3外轮廓形状吻合，且其上表面凸起有与承轨铁垫板3中部外轮廓形状相吻合的环状隔圈15，并通过环状隔圈15套装在承轨铁垫板3的中部外轮廓上；所述外框约束铁垫板10与约束绝缘套5的外轮廓形状吻合，且二者其中两个上下对应的对角位置均设有供螺旋道钉8穿越的通孔16，并使通孔16与所述缺口14上下对应；所述外框约束铁垫板10卡装在约束绝缘套5的上方，且其内轮廓与所述环状隔圈15的外轮廓相吻合，通过环状隔圈15将承轨铁垫板3与外框约束铁垫板10隔离；所述螺旋道钉8套上垫圈9后依次穿过通孔16与所述缺口14，旋入轨枕或道床上的预埋套管12内孔中，将外框约束铁垫板10、约束绝缘套5、承轨铁垫板3和板下弹性垫板4平整扣压在在轨枕或道床上，并通过外框约束铁垫板10及约束绝缘套5来约束承轨铁垫板3；所述承轨铁垫板3的上表面放置轨下弹性垫板2，在轨下弹性垫板2上铺设钢轨1；在钢轨1两侧与承轨铁垫板3之间安装轨距垫7，将弹条6拉入承轨铁垫板3的通孔中，使弹条6的自由端紧压在轨距垫7上，通过轨距垫7将钢轨1压紧在轨下弹性垫板2上。

所述承轨铁垫板3的上表面外围四边上对称具有第一齿形面19，所述约束绝缘套5的下表面具有与第一齿形面19上下对应的第二齿形面20，且所述第二齿形面20分别位于第一齿形面19的上方，通过所述两齿形面吻合使约束绝缘套5座设在承轨铁垫板3上；所述约束绝缘套5的上表面外围四边上对称具有第三齿形面21，所述外框约束铁垫板10下表面具有与第三齿形面21上下对应的第四齿形面22，且所述第四齿形面22分别位于第三齿形面21的上方，通过所述两齿形面吻合使外框约束铁垫板10座设在约束绝缘套5上。

所述第三齿形面21位于环状隔圈15的外围，所述第二齿形面20位于环状隔圈15的下端面上。

本发明通过轨下弹性垫板2和板下弹性垫板4为整个扣件系统提供弹性，外框约束铁垫板10用于将承轨铁垫板3和板下弹性垫板4平整扣压在一起，约束绝缘套5用于承轨铁垫板3和外框约束铁垫板10之间的缓冲隔离。

进一步，为确保扣件系统的减振性能及扣压效果，约束绝缘套5在四个侧边设计齿形面，与承轨铁垫板3及外框约束铁垫板10的齿形面配合，用于限制和约束承轨铁垫板3受到的横向和纵向载荷时所产生的位移，并能通过齿形导向及时传递至外框约束铁垫板直至两只螺旋道钉，提高扣件整体承受横向和纵向载荷的能力。当承轨铁垫板受轮轨垂向力作用时自然向下压缩板下弹性垫板垂直移动，并通过板下弹性垫板吸收、衰减振动能量；当承轨铁垫板受轮轨横向力作用时能迅速通过齿形导向将荷载传递至外框约束铁垫板，并最终通过螺旋道钉全部传递至轨枕或道床上。

所述约束绝缘套5设计了与底面垂直的环状隔圈，将承轨铁垫板3及外框约束铁垫板10隔离，当承轨铁垫板3受到垂向载荷时，该环状隔圈与齿形面用于提供承轨铁垫板的垂直位移导向，并将载荷和振动传递至外框约束铁垫板10和板下弹性垫板4。当承轨铁垫板受轮轨多方向荷载同时作用时，承轨铁垫板在外框约束铁垫板及约束绝缘套的约束下能及时导向，将大部分荷载转化为垂向力传递，特别是通过齿形导向能最大限度的防止约束绝缘套发生翘曲、扭转位移，保证约束绝缘套始终处于正常工作状态。

进一步，所述约束绝缘套5和承轨铁垫板3及外框约束铁垫板10的安装高度基本一致，螺旋道钉8的长度相对较短，紧固效果好，不易产生松动，扣件整体承受的弯矩较小。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。