一种自适应翻砟轨枕的制作方法

本发明属于轨道交通运输技术领域，具体为一种自适应翻砟轨枕。

背景技术：

轨道指用条形的钢材铺成的供火车、电车等行驶的路线，传统的铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在枕木上，之下铺设碎石作为路砟。随着铁路运量的增加，以及机车车辆轴重和行驶速度的提高，相继出现了许多新型轨道，如无缝线路、宽轨枕线路、整体道床线路和板式轨道等。鉴于轨道下有没有碎石作路砟，将其分为有砟轨道和无砟轨道两种。

有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道，通常也称为碎石道床轨道，是轨道结构的主要形式之一。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。

无砟轨道是以混凝土或沥青砂浆取代散粒道碴道床而组成的轨道结构型式，它具有轨道稳定性高，刚度均匀性好，结构耐久性强和维修工作量显著减少等特点，对于高速铁路较传统的有砟轨道有更好的适应性。

传统有砟轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点，但容易变形，维修频繁，维修费用较大，列车速度受到限制。其中轨道在长久使用后，需要对轨道进行人工翻砟处理，其工作过程是，通过专用的翻砟车将轨道托起，将其下部的砂块插散，重新垄起，费时费力，浪费大量人力成本，本申请人通过观察发现列车路过时，轨道总会产生一定范围内升降（即振动），出于能否利用该动能来对砟石进行翻动的想法，对轨道下轨枕本身结构进行重新设计，代替人工翻砟，因此，通过产生了本发明的技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种自适应翻砟轨枕，当列车经过时，该轨枕在列车压力与地基回弹力共同作用下对道砟进行翻动，使道砟在一定范围内循环翻动，大大降低了翻砟车对道砟翻动的频率，进而降低设备、人力维护成本。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种自适应翻砟轨枕，包括长方体形状的轨枕，所述轨枕底部设有翻砟结构，所述翻砟结构包括第一锥形结构体和第二锥形结构体，所述第一锥形结构体截面上小下大，其上端与轨枕底部连接，下端与第二锥形结构体上端连接，所述第二锥形结构体截面上大下小。

进一步的，所述第一锥形结构体为正圆锥台或正多棱锥台结构状，所述第二锥形结构体为倒圆锥台或倒多棱锥台结构状。

进一步的，所述第一锥形结构体为正四棱锥台结构状，所述第二锥形结构体为倒四棱锥台结构状。

进一步的，所述第一锥形结构体为正圆锥台结构状，其锥角为30°~90°；所述第二锥形结构体为倒圆锥台结构状，其锥角为30°~90°。

进一步的，所述翻砟结构底部设有弹性垫板。

进一步的，所述翻砟结构外表面粗糙。

进一步的，所述第二锥形结构体外表面均匀设有多个开口斜向下的凹槽。

进一步的，所述翻砟结构于轨枕底部沿其长度延伸方向均布设置为两个，其分别位于安装钢轨位置正下方的轨枕底部。

进一步的，所述第一锥形结构体上端与轨枕底部通过过渡体连接。

本发明的有益效果：当列车经过时，该轨枕在列车压力与地基回弹力共同作用下对道砟进行翻动，使道砟在一定范围内循环翻动，大大降低了翻砟车对道砟翻动的频率，进而降低设备、人力维护成本。

1、本发明中第一锥形结构体上端与轨枕底部通过过渡体连接，该过渡体为圆锥或棱柱体形，其下端面与第一锥形结构体上端面重合，其减少轨枕与第一锥形结构体连接处的角应力作用，防断裂。

2、本发明的轨枕结构简单，成本低，适于有砟轨道大量推广使用。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明图1中侧视结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、轨枕；2、第一锥形结构体；3、第二锥形结构体；4、弹性垫板；5、凹槽；6、过渡体；7、钢轨；8、地基；9、道砟。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-2所示，本发明的具体结构为：一种自适应翻砟轨枕，包括长方体形状的轨枕1，轨枕1上预埋有用于安装钢轨7的螺栓，所述轨枕1底部设有翻砟结构，所述翻砟结构包括第一锥形结构体2和第二锥形结构体3，所述第一锥形结构体2截面上小下大，其上端与轨枕1底部连接，下端与第二锥形结构体3上端连接，所述第二锥形结构体3截面上大下小。

优选的，所述第一锥形结构体2为正圆锥台或正多棱锥台结构状，所述第二锥形结构体3为倒圆锥台或倒多棱锥台结构状。便于生产制造。

优选的，所述第一锥形结构体2为正四棱锥台结构状，所述第二锥形结构体3为倒四棱锥台结构状。优选的，所述第一锥形结构体2为正圆锥台结构状，其锥角为30°~90°；所述第二锥形结构体3为倒圆锥台结构状，其锥角为30°~90°。

优选的，所述翻砟结构底部设有弹性垫板4。增加轨枕1下沉和上升的位移量，通常最大位移量为10mm。

优选的，所述翻砟结构外表面粗糙。增大与道砟9的摩擦力。

优选的，所述第二锥形结构体3外表面均匀设有多个开口斜向下的凹槽5。增大与道砟9的摩擦力，尤其是对块状道砟9挤压力作用效果更好。

优选的，所述翻砟结构于轨枕1底部沿其长度延伸方向均布设置为两个，其分别位于安装钢轨位置正下方的轨枕1底部。

优选的，所述第一锥形结构体2上端与轨枕1底部通过过渡体6连接。该过渡体6为圆锥或棱柱体形，其下端面与第一锥形结构体2上端面重合，其减少轨枕1与第一锥形结构体2连接处的角应力作用，防断裂。

具体使用时，轨枕1安装于轨道床后，道砟9填充于轨枕1、第一锥形结构体2和第二锥形结构体3周围，道砟周围需要阻挡其向四周扩散的阻挡体，优选将道砟9填于坑中，当列车经过时，该轨枕在列车压力（重力）与地基回弹力共同作用下，使得轨枕1升降移动，通常最大位移量不超过10mm，当轨枕1下降时，第二锥形结构体3通过侧面的挤压力将道砟9向其侧下方挤走（既有竖向推力，又有横向推力），第一锥形结构体2外围的道砟9随着下降一定位移；当轨枕1上升时，第二锥形结构体3通过侧面落空，道砟9在其自重的作用下（加之列车经过时对轨道7的冲击振动作用）向第二锥形结构体3侧下方空间移动补充，第一锥形结构体2外围的道砟9沿其斜面下滑补位，如此一来，就实现道砟9在一定范围内循环翻动（如图1所示），大大降低了翻砟车对道砟的翻动频率，降低了设备、人力维护成本；此外，该型轨枕相对于普通平轨枕的锚固效果大幅改善；值得注意的是，该轨枕只是减少对道砟翻动的频率，其对翻砟结构周围的效果最佳，远离后效果逐渐减弱，长久使用后还是需要通过翻砟车人工对道砟进行翻动。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。