铰接式剪力铰的制作方法

本实用新型属于轨道交通领域，尤其是涉及一种浮置道床结构中在相邻浮置板之间传递剪力的铰接式剪力铰。

背景技术：

轨道交通领域的大量工程实践证明，浮置板道床技术是现有最有效的轨道减振降噪技术之一，特别是在地铁和城市轻轨中，这种技术已经得到了广泛的应用。在现有浮置道床结构中，剪力铰是在相邻浮置板之间传递剪力的结构重要组成部分，可以分担钢轨在跨越板缝处所承受的剪力，使板协调变形。目前国内外大量使用的浮置板剪力铰的类型主要分为中置式和上置式两种。

目前使用的中置式剪力铰包括抗剪芯棒和导向接触套，使用时，中置式剪力铰位于板断面中央的位置，剪芯棒和导向接触套分别固定在相邻的浮置板中，抗剪芯棒的一端插入导向接触套。此种剪力铰成本低，施工时先将剪力铰与浮置板的钢筋骨架绑扎在一起，浇注混凝土后与浮置板固定连成一体，其受力合理，无需额外设置固定结构。但是，此类剪力铰在混凝土浇注之后则无法更换，线路运营后难以从浮置板上方观察其材料的工作状态及损伤、锈蚀情况，维修更换十分困难。

现有上置式剪力铰的典型结构包括分别设置在相邻的浮置板中导向连接套管和导向限位套管，抗剪芯棒的两端分别插入设置在导向连接套管和导向限位套管中。此类上置式剪力铰可以在浮置板表面安装，施工方便，易于维修更换。但是，实际应用中发现，剪力铰中抗剪芯棒的受力非常恶劣，有时会出现导向连接套管或导向限位套管的固定螺栓断裂、或者抗剪芯棒断裂或等问题，给列车运营带来隐患。经分析，主要问题在于，此类上置式剪力铰基本采用简支梁结构，其工作过程中，各部分不仅承受很大的剪力，而且还承受很大的弯矩，因此长期使用后造成局部疲劳损坏，导致固定螺栓断裂或抗剪芯棒断裂等问题。

综上所述，市场迫切要求一种可以改善剪力传递元件及安装固定元件受力状况，提高使用寿命和安全性能的新型剪力铰结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种可以有效改善剪力传递元件及安装固定元件的受力状况，全面提高使用寿命和安全性能的铰接式剪力铰。

本实用新型铰接式剪力铰是这样实现的，包括固定连接结构和剪力传递结构，所述固定连接结构包括第一连接部件和第二连接部件，剪力传递结构包括第一剪力传递部件和第二剪力传递部件，所述第一剪力传递部件与第一连接部件相连，第二剪力传递部件与第二连接部件相连，第一剪力传递部件与第二剪力传递部件之间铰接相连。

所述第一连接部件和第二连接部件分别为锚固筋、锚固板或锚固连接法兰装置。所述锚固连接法兰装置包括下连接法兰，下连接法兰上固定设置锚固筋或锚固板；或者所述锚固连接法兰装置包括上、下连接法兰，上连接法兰与下连接法兰之间通过紧固件固定相连，下连接法兰上固定设置锚固筋或锚固板。根据锚固连接法兰装置的结构不同，第一剪力传递部件和第二剪力传递部件可以分别直接固定在下连接法兰上，或者通过卡扣元件固定在下连接法兰上；第一剪力传递部件和第二剪力传递部件也可以分别直接固定在上连接法兰上。

本实用新型铰接式剪力铰中，可以将第一剪力传递部件与第一连接部件固连成一体，第二剪力传递部件与第二连接部件固连成一体。此外，本实用新型铰接式剪力铰中还可以包括第一导向套和第二导向套，第一剪力传递部件设置在第一导向套中，第二剪力传递部件设置在第二导向套中，第一连接部件与第一导向套固连成一体，第二连接部件与第二导向套固连成一体，第一剪力传递部件通过第一导向套与第一连接部件相连，第二剪力传递部件通过第二导向套与第二连接部件相连。

本实用新型铰接式剪力铰中，第一剪力传递部件和第二剪力传递部件由金属板、金属管或金属棒制成，只要连接强度满足使用需求，都可以应用于本实用新型中。

与传统设置一体化刚性抗剪芯棒的技术方案相比，本实用新型铰接式剪力铰通过设置相互铰接的第一剪力传递部件和第二剪力传递部件，在传递剪力的过程中，第一剪力传递部件和第二剪力传递部件之间还可以绕铰接点彼此相对转动，因此在工作过程中，既可以实现剪力的顺利传递，又可以释放一部分弯矩，从而实现有效改善剪力传递元件及安装固定元件的受力状况，全面提高产品使用寿命和安全性能的目的。

综上所述，本实用新型铰接式剪力铰具有系统受力更合理，使用寿命长，经济性和安全性更佳等特点，可以广泛应用于各种轨道交通浮置板道床隔振工程中。

附图说明

图1为本实用新型铰接式剪力铰的结构示意图之一。

图2为图1的俯视图。

图3为图1所示本实用新型铰接式剪力铰的应用示意图。

图4为本实用新型铰接式剪力铰的结构示意图之二。

图5为图4的俯视图。

图6为图4所示本实用新型铰接式剪力铰的应用示意图。

图7为本实用新型铰接式剪力铰的结构示意图之三。

图8为图7的俯视图。

图9为本实用新型铰接式剪力铰的结构示意图之四。

图10为图9的俯视图。

图11为图9所示本实用新型铰接式剪力铰的应用示意图。

图12为本实用新型铰接式剪力铰的结构示意图之五。

图13为图12的俯视图。

图14为本实用新型铰接式剪力铰的结构示意图之六。

图15为图14的俯视图。

图16为本实用新型铰接式剪力铰的结构示意图之七。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示本实用新型铰接式剪力铰，包括固定连接结构和剪力传递结构，所述固定连接结构包括第一连接部件3和第二连接部件4，剪力传递结构包括第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2，其中，第一连接部件3和第二连接部件4分别为锚固筋，第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2分别由钢板制成；所述第一剪力传递部件1与第一连接部件3焊连成一体，第二剪力传递部件2与第二连接部件4焊连成一体，第一剪力传递部件1与第二剪力传递部件2之间通过连接销轴5铰接相连。

应用时，如图3所示，将第一剪力传递部件1及第一连接部件3与浮置板6浇筑成一体，对应的，将第二剪力传递部件2与第二连接部件4与浮置板7浇筑成一体，将浮置板6及浮置板7摆放至指定工位后，再利用连接销轴5将第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2铰接在一起即可。需要指出的是，为了适应浮置道床结构在使用过程中由于浮置板热胀冷缩引起的尺寸变化，在应用时，连续使用几组本实用新型铰接式剪力铰连接一段浮置板后，应至少采用一组可以消化热胀冷缩尺寸变化的现有上置式剪力铰，以保证浮置道床结构的使用安全。

基于本实用新型的技术原理，本实用新型铰接式剪力铰中，第一剪力传递部件和第二剪力传递部件可以由金属板、金属管或金属棒制成，例如钢板、不锈钢管、铝合金棒等等，只要连接强度满足使用需求，都可以应用于本实用新型中。

与传统设置一体化刚性抗剪芯棒的技术方案相比，本实用新型铰接式剪力铰通过设置相互铰接的第一剪力传递部件和第二剪力传递部件，在传递剪力的过程中，第一剪力传递部件和第二剪力传递部件之间还可以绕铰接点彼此相对转动，因此在工作过程中，既可以实现剪力的顺利传递，又可以释放一部分弯矩，从而实现有效改善剪力传递元件及安装固定元件的受力状况，全面提高产品使用寿命和安全性能的目的。

综上所述，本实用新型铰接式剪力铰具有系统受力更合理，使用寿命长，经济性和安全性更佳等特点，可以广泛应用于各种轨道交通浮置板道床隔振工程中。

实施例二

如图4和图5所示本实用新型铰接式剪力铰，与实施例一的区别在于，第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2均由钢管制成；所述第一连接部件3和第二连接部件4均为锚固连接法兰装置，所述锚固连接法兰装置包括下连接法兰10和下连接法兰11，下连接法兰10和下连接法兰11上分别固定设置锚固筋；第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2分别通过卡扣元件8和紧固件9固定在下连接法兰10和下连接法兰11上，最后利用连接销轴5将一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2铰接在一起即可。

应用时，如图6所示，对应的将带有锚固板的下连接法兰10及下连接法兰11分别置于浮置板6和浮置板7中，将浮置板6及浮置板7摆放至指定工位后，将第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2分别通过卡扣元件8和紧固件9固定在下连接法兰10和下连接法兰11上，最后利用连接销轴5将第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2铰接在一起即可。

与实施例一相比，本例所述技术方案的最大优点在于，由于第一剪力传递部件1与第一连接部件3之间以及第二剪力传递部件2与第二连接部件4之间都采用了分体的结构，一方面，为后期的维修更换提供了便利，另一方面，第一连接部件3和第二连接部件4置于浮置板中，不占用浮置板上方空间，当浮置板采用预制构件时，运输和存储都更加方便。

基于本例的技术原理，第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2与下连接法兰10和下连接法兰11之间的连接方式还可以多种多样，例如，如图7和图8所示，第一剪力传递部件1与第一连接部件3之间以及第二剪力传递部件2与第二连接部件4之间均利用紧固件12进行固定连接；当然，第一剪力传递部件1与第一连接部件3之间以及第二剪力传递部件2与第二连接部件4之间也可以直接焊接固定成一体，也都能实现很好的技术效果，都在本实用新型要求的保护范围之中。

实施例三

如图9和图10所示本实用新型铰接式剪力铰，与实施例二的区别在于，第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2均由钢棒制成；第一连接部件3和第二连接部件4均为锚固连接法兰装置，所述锚固连接法兰装置包括上、下连接法兰，上连接法兰与下连接法兰之间通过紧固件固定相连，下连接法兰上固定设置锚固板。其中，第一剪力传递部件1与第一连接部件3中的上连接法兰13焊连成一体，上连接法兰13通过紧固件15与下连接法兰10连接在一起；第二剪力传递部件2与第二连接部件4中的上连接法兰14焊连成一体，上连接法兰14通过紧固件15与下连接法兰11连接在一起。

如图11所示，本例所述本实用新型铰接式剪力铰的应用方式与实施例二中的描述相似，将带有锚固板的下连接法兰10及下连接法兰11分别置于浮置板6和浮置板7中，将浮置板6及浮置板7摆放至指定工位后，利用紧固件15将上连接法兰13与下连接法兰10以及上连接法兰14与下连接法兰11分别连接在一起，实现第一剪力传递部件1与第一连接部件3之间的组装以及第二剪力传递部件2与第二连接部件4之间的组装，最后利用连接销轴5将第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2铰接在一起即可。本例所述技术方案具备实施例二所述技术方案的全部优点，在此不再重复描述。

实施例四

如图12和图13所示本实用新型铰接式剪力铰，与实施例一相比的区别在于，第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2均由圆柱形铸铁棒材制成；此外，还包括第一导向套16和第二导向套17，二者均由圆钢管制成，第一剪力传递部件1设置在第一导向套16中，第二剪力传递部件2设置在第二导向套17中，第一连接部件3与第一导向套16焊连成一体，第二连接部件4与第二导向套17焊连成一体，第一剪力传递部件1通过第一导向套16与第一连接部件3相连，第二剪力传递部件2通过第二导向套17与第二连接部件4相连。第一剪力传递部件1的一端设置凸台30，凸台30的轮廓尺寸大于第一导向套16的内径；相应的，第二剪力传递部件2的一端设置凸台31，凸台31的轮廓尺寸大于第二导向套17的内径。

本例所述技术方案的应用方式与实施例一相似，不同之处在于，将第一连接部件3及第一导向套16固定设置在浮置板中，相应的将第二剪力传递部件2及第二导向套17固定设置在另一块浮置板中，组装时，将浮置板摆放好后将再第一剪力传递部件1插入第一导向套16中，第二剪力传递部件2插入第二导向套17中，最后利用连接销轴5将第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2铰接在一起即可，在此仅以文字给予说明，不再另外附图。与实施例一相比，本例所述的技术方案中，由于第一剪力传递部件1和第一导向套16之间以及第二剪力传递部件2与第二导向套17之间均采用分体式的结构，因此使用过程中便于对第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2进行维修更换。

实施例五

基于实施例三和实施例四的技术原理，如图14和图15所示本实用新型铰接式剪力铰，与实施例四相比的区别在于，第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2均由方铸铁棒材制成，相应的第一导向套16和第二导向套17均由方钢管制成；第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2的一端通过连接销轴5铰接，另一端分别设置挡板19和固定螺栓18，通过挡板19和固定螺栓18实现与第一导向套16和第二导向套17的挂接；另外，第一连接部件3和第二连接部件4均为锚固连接法兰装置，所述锚固连接法兰装置包括上、下连接法兰，上连接法兰与下连接法兰之间通过紧固件固定相连，下连接法兰上固定设置锚固筋。其中，第一导向套16与第一连接部件3中的上连接法兰13焊连成一体，上连接法兰13通过紧固件15与下连接法兰10连接在一起；第二导向套17与第二连接部件4中的上连接法兰14焊连成一体，上连接法兰14通过紧固件15与下连接法兰11连接在一起。

应用时，将带有锚固筋的下连接法兰10及下连接法兰11对应置于相邻的浮置板中，将上述浮置板摆放至指定工位后，利用紧固件15将上连接法兰13与下连接法兰10固连在一起，实现第一剪力传递部件1及第一导向套16与第一连接部件3的装配；同理，利用紧固件15将上连接法兰14与下连接法兰11固连在一起，实现第二剪力传递部件2及第二导向套17与第二连接部件4的装配，最后利用连接销轴5将第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2铰接在一起即可。

与实施例四相比，本例所述技术方案的主要优点在于：一方面，各主要组成部分之间均采用分体式结构，为后期的维修更换提供了便利；另一方面，第一连接部件3和第二连接部件4中，仅将带有锚固筋的下连接法兰10及下连接法兰11置于浮置板中，不占用浮置板上方空间，当浮置板采用预制构件时，运输和存储都更加方便；第三，由于采用了挡板19和紧固件18实现与第一导向套及第二导向套挂接，可以大大减小第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2的材料尺寸，有利于降低加工难度，减少加工工序，实现降低产品成本。

当然，基于本例所述的技术原理以及实施例二所述技术原理，如图16所示，与图14和图15所示技术方案的区别在于，第一连接部件3和第二连接部件4中，所述锚固连接法兰装置也可以仅包括下连接法兰，下连接法兰上固定设置锚固筋；将第一导向套16焊接固定在下连接法兰10上，第二导向套17焊接固定在下连接法兰11上，第一剪力传递部件1设置在第一导向套16中，第二剪力传递部件2设置在第二导向套17中，第一剪力传递部件1和第二剪力传递部件2之间通过连接销轴5铰接在一起。该技术方案也能实现很好的技术效果，也在本实用新型要求的保护范围之中。

本实用新型中的实施例仅为更好说明本实用新型的技术方案，并不应视为对本实用新型的限制，其各实施例中的技术特征也可以交叉使用。基于本实用新型的技术原理，本领域技术人员可以对上述实施例所述技术方案重新进行组合或利用同类技术对其中某些元件进行简单替换，只要基于本实用新型的技术原理，都在本实用新型要求的保护范围内。