上锁型减震钢轨扣件的制作方法

本发明涉及钢轨扣件领域，具体涉及一种上锁型减震钢轨扣件。

背景技术：

轨道交通工程已被广泛应用于国家铁路客货运输、城市旅客交通运输等领域，近年来得到快速发展，尤其是城市轨道交通工程发展异常迅猛，包括地铁、轻轨、有轨电车等，是改善城市交通拥堵问题的有效手段。但是，铁路交通系统在给人们的生活、生产活动带来便利的同时，也正在成为新的噪声和振动的发生源。尤其是在密集的居住区、商业中心和工业区，铁路交通体系已经造成了不可忽视的振动和噪声污染。

尤其是在密集的居住区、商业中心和工业区，铁路交通体系已经造成了不可忽视的振动和噪声污染。随着人们对生活质量要求的日益提高，这种振动和噪声污染越来越引起公众的关注。另外，在高科技生产企业、医院和科研机构等单位中，一些高精密仪器对周围环境振动的敏感程度日益增加，这也对新的振动污染源的设防提出了更高的要求。因此，控制铁路交通系统的振动和噪声对环境的污染，已经成为环境保护领域亟待研究和解决的重要问题。

现有技术中的减振扣件大多采用在轨下铺设橡胶垫板进行减振，或双层铁垫板之间加垫中间橡胶垫板，再配合轨下橡胶垫板进行减振。它们的缺点是：前者钢轨的动态位移较大；后者结构复杂，零部件数量多，造价高。

另外，在轨道交通工程的建设和运营过程中，因综合条件的复杂性，轨道出现一些误差是在所难免的，如果误差超出限值，将会对运营造成影响。需要对轨道和结构定期检测，发现超出限定的误差，需要及时采取有效措施消除误差，保证运营安全。例如，随着轨道被长期使用后，现有铁垫板组合结构会产生震动、松脱、稳定性差等问题，万一产生故障，将会给列车及列车上的众多乘车人员带来严重的安全问题。

因此，为了解决上述问题，提出一种上锁型减震钢轨扣件是本发明所要研究的课题。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种上锁型减震钢轨扣件，以解决现有技术等等问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种上锁型减震钢轨扣件，依次包括设置在轨枕上的绝缘缓冲垫板、铁垫板组合结构、轨下垫板、轨距块、锚固螺栓、弹条、弹簧垫圈、平垫块以及预埋套管，其创新点在于：

所述铁垫板组合结构包括上铁垫板、弹性垫板、下铁垫板以及锁紧套结构，所述上铁垫板位于下铁垫板的上方，所述弹性垫板夹在上铁垫板和下铁垫板之间，所述锁紧套结构用于将上铁垫板、弹性垫板以及下铁垫板锁定；

所述上铁垫板为第一板状结构，该第一板状结构的板面上具有一中心线或对称线，在第一板状结构上设有至少两个第一通孔，该至少两个第一通孔的长轴平行；所述第一通孔为长孔，在该长孔的孔壁上设有一第一凸台，该第一凸台位于长孔的长轴端，且第一凸台位于长孔轴向的下部区域；

所述弹性垫板为一由弹性材料制作而成的衬板，该衬板对应上铁垫板中的第一通孔位置各开设有一第二通孔；

所述下铁垫板为第二板状结构，该第二板状结构对应上铁垫板中的第一通孔位置各设有一相对于下铁垫板板面凸起的筒体结构，该筒体结构的外径小于所述长孔短轴的孔径，所述筒体结构的外缘上对应所述第一凸台的方位设有一第二凸台，该第二凸台位于筒体结构轴向的上部区域；

所述第一通孔的内壁与所述筒体结构的外缘两者中，至少有一者是锥面，当第一通孔的内壁为锥面时，上端开口的口径大于下端开口的口径，当筒体结构的外缘为锥面时，上端外径小于下端外径；

所述锁紧套结构由一定位锁紧套和一定位嵌套组成，所述定位锁紧套为一开环状的缓冲套结构，该缓冲套结构上对应第一凸台的方位开设有一段缺口；所述定位锁紧套的外壁与第一通孔的内壁为配合面，当第一通孔的内壁为锥面时，所述定位锁紧套的外壁也为锥面，所述定位锁紧套的外壁与筒体结构的外缘为配合面，当筒体结构的外缘为锥面时，所述定位锁紧套的内壁也为锥面，从而使定位锁紧套形成一“c”状楔形的缓冲套结构；

所述定位嵌套为一块状结构，该块状结构的形状、尺寸及弧度均与定位锁紧套中缺口的形状、尺寸及弧度相匹配，所述定位嵌套上开设一嵌孔；

在装配状态下，所述弹性垫板位于上铁垫板和下铁垫板之间，所述定位嵌套套设在所述筒体结构的第二凸台上，所述下铁垫板的筒体结构依次穿过弹性垫板中的第二通孔和上铁垫板中的第一通孔中，其中，第二凸台经定位嵌套搭载在上铁垫板的第一凸台上，此时，所述上铁垫板和下铁垫板将弹性垫板夹在中间，在所述第一通孔和筒体结构之间形成一“c”形空隙，所述定位锁紧套楔入该“c”形空隙中，使上铁垫板、弹性垫板以及下铁垫板三者锁定，所述预埋套管埋设于轨枕中，所述铁垫板组合结构压在轨枕上，所述锚固螺栓依次穿过弹簧垫圈、平垫块、以及铁垫板组合结构中的所述螺栓通孔与所述预埋套管连接。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述第一通孔位于所述定位凸座的中心区域；对应的所述筒体结构位于所述定位凹槽的中心区域。

2、上述方案中，所述弹性衬垫结构采用微孔发泡结构弹性衬垫或者橡胶衬垫。

3、上述方案中，当第一通孔的内壁为锥面时，所述定位锁紧套的外壁也为锥面，所述定位嵌套的外壁也为锥面。

4、上述方案中，所述定位锁紧套上开设有螺纹孔，以方便该定位锁紧套拆卸。

5、上述方案中，所述定位凸座呈方形，对应的定位凹槽也呈方形。

6、上述方案中，所述第一板状结构上设有两个第一通孔，其中，一个第一通孔位于中心线或对称线的一侧，另一个第一通孔位于中心线或对称线的另一侧，且该两个第一通孔在沿中心线或对称线的长度方向错位布置。

7、上述方案中，所述第一通孔为长圆孔；所述定位锁紧套的缺口形状呈弧形块状，对应的定位嵌套为一弧形块结构，该弧形块结构的形状、尺寸及弧度均与定位锁紧套中缺口的形状、尺寸及弧度相匹配，在装配状态下，所述定位嵌套与定位锁紧套配合成一圆环状锁紧套结构。

8、上述方案中，所述筒体结构的外缘上对应所述第一凸台的方位设有一第二凸台，缓冲套结构上对应第一凸台的方位开设有一段缺口，这里的方位指的是方向和位置均要相对应一致。

本发明工作原理是：本发明为上锁型减振扣件，依次包括设置在轨枕上的绝缘缓冲垫板、铁垫板组合结构、轨下垫板、轨距块、锚固螺栓、弹条、弹簧垫圈、平垫块以及预埋套管其铁垫板组合结构包括上铁垫板、弹性垫板、下铁垫板以及锁紧套结构，上下铁垫板通过锁紧套结构连接实现自锁并通过锚固螺栓调节预紧力，弹性垫板位于上铁垫板和下铁垫板之间，定位嵌套套设在下铁垫板的筒体结构上，下铁垫板的筒体结构依次穿设过弹性垫板和上铁垫板，并通过第二台阶嵌设在上铁垫板的第一台阶上，此时，在所述第一通孔的外圈留有一“c”形空隙，定位锁紧套楔入该“c”形空隙中，预埋套管埋设于轨枕中，轨距块压在钢轨上，所述弹条压在所述轨距块上，锚固螺栓设在所述弹条旁边，并依次穿过弹簧垫圈、平垫块、铁垫板组合结构中的螺栓通孔与所述预埋套管连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明的扣件为上锁型减振扣件，上下铁垫板通过自锁结构连接并通过锚固螺栓调节预紧力。

2、本发明安全可靠性好，减震效果佳，能够有效降低铁垫板组合结构的震动，防止上下铁垫板之间窜动，具体为本发明通过下铁垫板的第二凸台搭载在上铁垫板的第一凸台上，并通过定位锁紧套和定位嵌套嵌入，最终使上铁垫板、弹性垫板以及下铁垫板三者间在三维立体空间中形成锁定状态。将锁紧套结构嵌入在下铁垫板的筒体结构和上铁垫板的第一通孔之间，将铁与铁之间的接触通过尼龙的锁紧套结构隔开，避免了金属与金属的直接接触，当重物压在铁垫板组合结构时，大大降低了铁垫板组合结构的各个零件之间的碰撞，从而起到了降低噪音的效果。通过上铁垫板、下铁垫板以及锁紧套结构的紧密配合，能够有效防止重物压过时，铁垫板组合结构中各零部件之间的蹿动。

另外，能够实现铁垫板组合结构的上方锁定，从而实现其安装方便。

3、本发明的下铁垫板上的筒体结构中具有一通孔，即为螺栓孔，该螺栓孔为长圆孔，从而能够保证轨距调整量。

附图说明

附图1为本实施例中钢轨扣件的立体图（一）；

附图2为本实施例中钢轨扣件的立体图（二）；

附图3为本实施例中扣件的半剖面结构示意图；

附图4为本实施例中轨铁垫板组合结构立体图（一）；

附图5为本实施例中轨铁垫板组合结构立体图（二）；

附图6为本实施例中轨铁垫板组合结构侧视图；

附图7为本实施例中轨铁垫板组合结构立体分解图；

附图8为本实施例中上铁垫板的立体图（一）；

附图9为本实施例中上铁垫板的立体图（二）；

附图10为本实施例中上铁垫板的立体图（三）；

附图11本实施例中上铁垫板的反面结构示意图；

附图12本实施例中弹性垫板的立体图；

附图13为本实施例中弹性垫板的侧视图；

附图14为本实施例中下铁垫板的立体图（一）；

附图15为本实施例中下铁垫板的立体图（二）；

附图16为本实施例中定位锁紧套的立体图；

附图17为本实施例中定位嵌套的立体图；

附图18为本实施例中钢轨扣件的立体分解图。

以上附图中：1、上铁垫板；10、第一通孔；11、第一台阶；12、定位凸座；2、弹性垫板；20、第二通孔；21、弹性衬垫结构；3、下铁垫板；30、筒体结构；31、第二台阶；32、定位凹槽；4、定位锁紧套；40、缺口；41、螺纹孔；5、定位嵌套；50、嵌孔；6、弹条；60、锚固螺栓；61、弹簧垫圈；62、平垫块；63、预埋套管；7、轨距块；8、绝缘缓冲垫板；80、轨枕；9、钢轨；90、轨下垫板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：上锁型减震钢轨扣件

参见附图1-3以及附图18，依次包括设置在轨枕80上的绝缘缓冲垫板8、铁垫板组合结构、轨下垫板90、轨距块7、锚固螺栓60、弹条6、弹簧垫圈61、平垫块62以及预埋套管63，钢轨9压在轨下垫板90上，轨下垫板90位于铁垫板组合上方，两个轨距块7分别压在钢轨9两侧，两个弹条6分别压在两轨距块7上，锚固螺栓60依次穿过弹簧垫圈61、平垫块62穿入预埋在轨枕80中的预埋套管63中。

参见附图4-7,所述铁垫板组合结构包括上铁垫板1、弹性垫板2、下铁垫板3以及锁紧套结构，所述上铁垫板1位于下铁垫板2的上方，所述弹性垫板2夹在上铁垫板1和下铁垫板3之间，所述锁紧套结构用于将上铁垫板1、弹性垫板2以及下铁垫板3锁定。

参见附图8-11,其中，所述上铁垫板1为第一板状结构，本实施例中，第一板状结构采用矩形板状结构，该第一板状结构的板面上具有一中心线或对称线，在第一板状结构上设有两个第一通孔10，其中，一个第一通孔10位于中心线或对称线的一侧，另一个第一通孔10位于中心线或对称线的另一侧，且该两个第一通孔10在沿中心线或对称线的长度方向错位布置；所述第一通孔10为长圆孔，在该长圆孔的孔壁上设有一第一凸台11，该第一凸台11位于长圆孔的长轴端，且第一凸台11位于长圆孔轴向的下部区域。

参见附图12-13,所述弹性垫板2为一由弹性材料制作而成的衬板，该衬板对应上铁垫板1中的第一通孔10位置各开设有一第二通孔20，本实施例中，本实施例中，弹性垫板2的原材料为微孔发泡结构弹性垫板。

本实施例中，所述第一通孔10的内壁与所述筒体结构30的外缘两者中，至少有一者是锥面，也可以两者均为锥面，当第一通孔10的内壁为锥面时，上端开口的口径大于下端开口的口径，当筒体结构30的外缘为锥面时，上端外径小于下端外径。

参见附图14-15,所述下铁垫板3为第二板状结构，该第二板状结构对应上铁垫板1中的第一通孔10位置各设有一相对于下铁垫板3板面凸起的筒体结构30，该筒体结构30的外径小于所述长孔短轴的孔径，所述筒体结构30的外缘上对应所述第一凸台11的方位设有一第二凸台31，该第二凸台31位于筒体结构30轴向的上部区域。本实施例中，所述筒体结构30中具有一螺栓通孔，该螺栓通孔为长圆孔。

本实施例中，本实施例中，所述上铁垫板1的底面设有一定位凸座12，所述第一通孔10位于所述定位凸座12的中心区域，对应下铁垫板3的正面设有一定位凹槽32，所述筒体结构30位于所述定位凹槽32的中心区域，本实施例中，所述定位凸座12呈方形，对应的定位凹槽32也呈方形。在装配状态下，所述定位凸座12嵌设在所述定位凹槽32中，以实现上铁垫板1与下铁垫板3定位。

参见附图16-17,所述锁紧套结构由一定位锁紧套4和一定位嵌套5组成，本实施例中，定位锁紧套4和定位嵌套5均采用尼龙材料制成，所述定位锁紧套4为一开环状的缓冲套结构，该缓冲套结构上对应第一凸台11的方位开设有一段缺口40，所述定位锁紧套4的缺口40形状呈弧形块状；所述定位锁紧套4的外壁与第一通孔10的内壁为配合面，当第一通孔10的内壁为锥面时，所述定位锁紧套4的外壁也为锥面，所述定位锁紧套4的外壁与筒体结构30的外缘为配合面，当筒体结构30的外缘为锥面时，所述定位锁紧套4的内壁也为锥面，从而使定位锁紧套4形成一“c”状楔形的缓冲套结构，对应的定位嵌套5的外壁也为锥面。所述定位嵌套5为一弧形块结构，该弧形块结构的形状、尺寸及弧度均与定位锁紧套4中缺口40的形状、尺寸及弧度相匹配，所述定位嵌套5上开设一嵌孔50，该嵌孔50设置在所述弧形块结构的圆弧径向上。本实施例中，将锁紧套结构嵌入在下铁垫板3的筒体结构30和上铁垫板1的第一通孔10之间，将铁与铁之间的接触通过尼龙的锁紧套结构隔开，避免了金属与金属的直接接触，当重物压在铁垫板组合结构时，大大降低了铁垫板组合结构的各个零件之间的碰撞，从而起到了降低噪音的效果。

在装配状态下，所述定位嵌套5套设在所述筒体结构30的第二凸台31上，所述下铁垫板3的筒体结构30依次穿过弹性垫板2中的第二通孔20和上铁垫板1中的第一通孔10中，其中，第二凸台31经定位嵌套5搭载在上铁垫板1的第一凸台11上，此时，所述上铁垫板1和下铁垫板3将弹性垫板2夹在中间，在所述第一通孔10和筒体结构31之间形成一“c”形空隙，所述定位锁紧套4楔入该“c”形空隙中，使上铁垫板1、弹性垫板2以及下铁垫板3三者间在三维立体空间中形成锁定，所述预埋套管63埋设于轨枕中，所述铁垫板组合结构压在轨枕上，所述轨距块7压在钢轨9上，所述弹条6压在所述轨距块7上，所述锚固螺栓2设在所述弹条6旁边，所述锚固螺栓2依次穿过弹簧垫圈61、平垫块62、以及铁垫板组合结构中的所述螺栓通孔与所述预埋套管63连接。

其中，在安装铁垫板组合结构的过程中，由于第一通孔10为一椭圆状通孔，且第一台阶11位于第一通孔10的长轴方向上，下铁垫板3中的筒体结构30穿过第一通孔10时，先将下铁垫板3和上铁垫板1沿着第一通孔10的长轴方向错开一点，使得筒体结构30中套有定位嵌套5的第二台阶31与第一通孔10中的第一台阶11相错开，等筒体结构30完全穿入第一通孔10中时，再将上铁垫板1和下铁垫板3对齐，使得上铁垫板1中的定位凸座12坐落在下铁垫板3的定位凹槽32中，从而实现上铁垫板1和下铁垫板3的径向定位。

针对上述实施例，本发明可能产生的变化描述如下：

1、上述实施例中，所述弹性垫板2采用微孔发泡结构弹性垫板，事实上，还可以采用橡胶垫板。

2、上述实施例中，所述第一板状结构采用矩形板状结构，矩形板状结构为最佳方案，实际应用中也大多是矩形板状结构，事实上，也可以采用圆形板状结构，或者是椭圆形板状结构。

3、上述实施例中，在第一板状结构上设有两个第一通孔10，且两个第一通孔在沿中心线或对称线的长度方向错位布置，其中在第一板状结构上设置两个第一通孔10为最佳方案，事实上，设置三个、四个第一通孔10，甚至更多，只要长轴平行，且第一凸台的方位朝向一致，也都是可以实现的。

4、上述实施例中，上述方案中，第一通孔10采用长圆孔，事实上，也可以采用长孔，对应的定位锁紧套4和定位嵌套5嵌入后的形状也要相应地变成矩形。

5、上述实施例中，第一通孔10采用形状大小均相同的长圆孔，事实上也可以不完全相同，只要在实际应用中对应的穿在长圆孔中的锚固螺栓的大小对应改变也是可实现的。

6、上述实施例中，上述实施例中，所述定位锁紧套4为一开环状的缓冲套结构，对应的定位嵌套5为弧形块结构，在装配状态下，定位锁紧套4和定位嵌套5拼成一个圆环形结构，次方案为最佳方案，事实上，定位锁紧套4也可以为一缺口的矩形，对应的定位嵌套5为长条状的块状结构，此时定位锁紧套4和块状结构拼成一个矩形环。

7、所述定位锁紧套4上还开设有螺纹孔41，以方便该定位锁紧套4从铁垫板组合结构中拆卸下来，从而使得上铁垫板1、弹性垫板2、下铁垫板3、定位锁紧套4以及定位嵌套5拆开。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。