专利名称：满足多种线路要求的预防钢轨焊缝断裂的安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铁路钢轨接头技术领域，尤其涉及一种满足多种线路要求的预防钢轨焊缝断裂的安全装置。
背景技术：
随着铁路运输向客运高速、货运重载的不断发展，在相应线路上采用钢轨无缝化， 以提高重载、高速列车运行的平稳性，减少对线路的动力作用。作为火车提速关键设备的无 缝钢轨，其焊接接头是重载、高速线路的薄弱环节，钢轨上的接口曾被业内称为“最危险的 皱纹”，在铁路运输日益繁忙的情况下，尤其是在铝热焊缝处，时有发生焊接接头断裂事故。 目前，我国现有的无缝线路上，常采用在钢轨接头处现场“打眼上鼓包特种夹板”来预防铝 热焊缝断裂。在钢轨上打眼不但消弱了钢轨自身的强度，现场施工还要受到行车影响、作 业条件限制，而且，这种方法还会产生新问题，螺栓孔会变成新的应力集中源，在疲劳荷载 的作用下，周围往往产生微观裂纹，这种微观裂纹由于被特种夹板挡住，不易被发现，更容 易发生突然断裂现象，导致列车脱轨。因此，在我国铁路实现跨越式发展所面临的诸多问 题中，在制约着铁路"提速"和"重载"的诸多因素中，无缝线路钢轨焊接接头的强度、韧 性、抗疲劳性及平顺性具有举足轻重的作用。
发明内容为了保障行车安全，解决以上技术问题，本实用新型提供一种为满足多种线路要 求而设计的预防钢轨焊缝断裂安全装置，包括高强度粘接剂层、特种夹板和锁定装置。采用 该安全装置加固伤损钢轨和焊缝时无需在钢轨上钻孔，消除了钻孔对钢轨母材产生的不利 影响。特种夹板的内侧形状为与钢轨轨头下颚、轨腰和轨底顶面相吻合的几何形状，两面之 间为胶层即高强度粘接剂层，将特种夹板与钢轨粘合。锁定装置设置在特种夹板外、轨底和 轨枕上。特种夹板外侧面与轴心线相垂直，以轴心线为中心设有抵入横向螺栓的凹槽，夕卜 侧下部设置成凹进的台阶状，外侧上部弧线连接。锁定装置包括竖向立板、扣件底板横向螺 栓及竖向螺栓围合固接组成。锁定装置由立板、扣件底板、螺栓和防松螺母组成，形成框架受力状态，立板的剖 面为“L”形状，两直边上设有螺栓孔，在其粘合特种夹板侧的下部设有与特种夹板下部凹进 台阶状相吻合的凸台形状，所述的凸台靠近钢轨轨底顶面、轨底顶面侧端设有与之完全吻 合的形状，由此对特种夹板起到支撑和紧固作用。所述的锁定装置还设有用于抵入特种夹板凹槽的横向螺栓和用于抵入扣件底板 的竖向螺栓。所述的立板由竖板和横板组成，竖板的形状为倒“凹”形，两块横板分别连接于竖 板的突出部分，所述的竖向立板一体成型。所述的扣件底板为两端设有与立板相固定的螺栓孔的直板，直板中部设有突台，突台宽度与钢轨轨底宽度相当，当所述的安全装置对钢轨实施固定作用时，所述的特种夹 板、立板及扣件底板对钢轨实行三面围合固定。横向螺栓通过立板上预留的横向通孔抵入 特种夹板凹槽，拧紧后横向固定特种夹板。竖向螺栓通过立板上的纵向通孔直抵扣件底板上的通孔拧紧固定，使锁定装置与 轨枕牢固接合。为描述简练，其他未述部件均为现有技术。为适应板式线路焊缝在承轨槽附近，本实用新型还可以设置两对小型竖向立板， 分别间隔装设于立板的左、右，小型竖向立板结构为“L”形，纵向剖面也为“L”状，并一体 成型。本实用新型与现有技术相比特种夹板断面设计合理，粘接面积佳；固化时间快， 粘合剂稳定；安全装置具有压轨和轨撑作用；尤其是一种能够满足多种线路要求的预防钢 轨焊缝断裂安全装置的系列产品。本实用新型具有安全、经济实用、操作简单稳定、不破坏 钢轨强度的优点，为重载、高速的货运或高速客运(300公里/时以上)列车提供安全稳定 的运输保障1.发现伤损钢轨，在温度适宜时可立即进行粘结加固，以保持钢轨母材强度； 2.发现伤损焊缝特别是有伤铝热焊缝，进行粘结加固，能清除无缝线路的薄弱环节；3.有 条件时可以去除现有的鼓包特种夹板，重焊铝热焊缝并进行粘结加强；4.在线路大修更换 长钢轨时，未上道前将铝热焊缝进行提前粘结加固，预防焊缝断裂。
图1为本安全装置与钢轨、轨枕固定的剖面结构示意图图2为本安全装置立板主视图图3为安全装置立板A-A剖面图图4为安全装置立板俯视图图5为安全装置底板主视图图6为安全装置底板B-B剖面图图7为安全装置底板俯视图图8为特殊布设的安全装置立板纵向布置图图9特殊布设的安全装置小型竖向立板主视图图10特殊布设的安全装置小型竖向立板装配图图11特殊布设的安全装置小型竖向立板俯视图其中1.钢轨2.特种夹板3.立板4.横向螺栓5.竖向螺栓6.胶层7.扣件 底板8.轨枕9.小型竖向立板
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示本实用新型由特种夹板2与钢轨1的轨头下颚、轨腰 和轨底顶面的连接面涂胶层6粘接，然后加装锁定装置完成。特种夹板2的内侧形状为与 钢轨轨头下颚、轨腰和轨底顶面相吻合的几何形状，外侧面与轴心线相垂直，以轴心线为中 心设有抵入横向螺栓4的凹槽，外侧下部设置成凹进的台阶状，外侧上部弧线连接。锁定装 置包括竖向立板3、扣件底板7、横向螺栓4、竖向螺栓5围合固接组成，两块竖向立板3将粘接有特种夹板2的钢轨左右夹持，扣件底板7从轨底与两块竖向立板3的横板固定并座落 在轨枕上。所述的立板3由竖板和横板组成，竖板的形状为倒“凹”形，两块横板分别连接于 竖板的突出部分，所述的立板3 —体成型。立板3的纵向剖面为“L”状，两直边上设有螺栓 孔，在其粘合特种夹板侧的下部设有与特种夹板下部凹进台阶状相吻合的凸台形状，所述 的凸台靠近钢轨轨底顶面、轨底顶面侧端设有与之完全吻合的形状，当横向螺栓通过立板 通孔抵入特种夹板凹槽固定后，锁定装置对特种夹板起到横向固定和支撑作用。如图1、图5、图6、图7所示扣件底板为两端设有与立板相固定的螺栓孔的直板， 直板中部设有突台，突台宽度与钢轨轨底宽度相当，当所述的安全装置对钢轨实施固定作 用时，所述的特种夹板、立板及扣件底板对钢轨实行三面围合固定。横向螺栓4通过竖向立 板上预留的横向通孔抵入特种夹板凹槽，拧紧横向螺栓后横向固定特种夹板。竖向螺栓5 通过立板上的纵向通孔直抵扣件底板上的通孔拧紧螺母固定，使锁定装置与轨枕8牢固接
合 ο[0028]图8揭示了一种为适应板式线路焊缝处与承轨槽附近的特殊布设的安全装置，为 满足特定要求，本安全装置还可以再设置两对小型竖向立板9，分别间隔装设于立板的左、 右，小型竖向立板结构为“L”形，纵向剖面也为“L”状，并一体成型。小型竖向立板9两直 边上设有螺栓孔，在其贴合特种夹板侧的下部设有与特种夹板下部凹进台阶状相吻合的凸 台形状，所述的凸台靠近钢轨轨底顶面、轨底顶面侧端设有与之完全吻合的形状。图10展 示了小型竖向立板与本安全装置结合使用的装配图。图9，11分别揭示了横向螺栓孔和竖 向螺栓孔设置的位置，其粘合特种夹板侧的下部设有与特种夹板下部凹进台阶状相吻合的 凸台形状，所述的凸台靠近钢轨轨底顶面、轨底顶面侧端设有与之完全吻合的形状，当横向 螺栓通过立板通孔抵入特种夹板凹槽固定后，既对特种夹板起到横向固定和支撑作用。竖 向螺栓通过小型竖向立板上的纵向通孔直抵扣件底板上的通孔拧紧螺母固定，使其与轨枕 8牢固接合。本安全装置适应各种钢轨及线路如60KG/M钢轨(时速250KM和350KM)、60KG/M 钢轨板式线路、75KG/M钢轨(重载线路)。上述实施例仅是用于说明本申请，而非对本实用新型的限定，只要在本申请实质 精神范围内对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型权利要求书的范围内。
权利要求一种预防钢轨焊缝断裂的安全装置，包括特种夹板、胶层和锁定装置，其特征在于，特种夹板与钢轨轨头下鄂、轨腰和轨底顶面之间设有胶层，锁定装置设置在特种夹板外、轨底和轨枕上。
2.根据权利要求1所述的安全装置，其特征在于，所述的特种夹板的外侧面以轴心线 为中心设有抵入横向螺栓的凹槽，下部设置成凹进的台阶状；锁定装置包括立板、扣件底板 横向螺栓及竖向螺栓围合固接组成。
3.根据权利要求1或2所述的安全装置，其特征在于，所述的锁定装置还设有用于抵入 特种夹板凹槽的横向螺栓和用于抵入扣件底板的竖向螺栓。
4.根据权利要求3所述的安全装置，其特征在于，所述的立板由竖板和横板组成，竖板 的形状为倒“凹”形，两块横板分别连接于竖板的突出部分，所述的竖向立板一体成型。
5.根据权利要求4所述的安全装置，其特征在于，所述的立板的剖面为“L”形状，两直 边上设有螺栓孔，在其贴合特种夹板侧的下部设有与特种夹板下部凹进台阶状相吻合的凸 台形状，所述的凸台靠近钢轨轨底顶面、轨底顶面侧端设有与之完全吻合的形状，当横向螺 栓通过立板通孔抵入特种夹板凹槽固定后，锁定装置对特种夹板起到横向固定和支撑。
6.根据权利要求4或5所述的安全装置，其特征在于，所述的扣件底板为两端设有与竖 向立板相固定的螺栓孔的直板，直板中部设有突台，突台宽度与钢轨轨底宽度相当。
7.根据权利要求6所述的安全装置，其特征在于，竖向螺栓通过立板上的纵向通孔直 抵扣件底板上的通孔拧竖向紧螺栓固定，使锁定装置与轨枕牢固接合。
8.根据权利要求1或2或7所述的安全装置，其特征在于，还可以设置两对小型竖向立 板，分别间隔装设于立板的左、右，小型竖向立板结构为“L”形，纵向剖面也为“L”状，并一 体成型。
9.根据权利要求8所述的安全装置，其特征在于，所述的小型竖向立板其粘合特种夹 板侧的下部设有与特种夹板下部凹进台阶状相吻合的凸台形状，所述的凸台靠近钢轨轨底 顶面、轨底顶面侧端设有与之完全吻合的形状；竖向螺栓通过小型竖向立板上的纵向通孔 直抵扣件底板上的通孔拧紧螺母固定，使其与轨枕牢固接合。
专利摘要本实用新型是满足多种线路要求的用于预防钢轨焊缝断裂的安全装置。它包括特种夹板、胶层和锁定装置。特种夹板的内侧形状为与钢轨轨头下鄂、轨腰和轨底顶面相吻合的几何形状，两面之间为胶层，外侧面与轴心线相垂直，以轴心线为中心设有抵入横向螺栓的凹槽，外侧下部设置成凹进的台阶状，外侧上部弧线连接。锁定装置包括竖向立板、扣件底板和螺栓螺母，竖向立板的剖面为“L”状，底板为两端设有与立板相固定的螺栓孔的直板，当所述的安全装置对钢轨实施固定作用时，所述的特种夹板、立板及底板对钢轨实行三面围合固定。可使安全装置牢固地固定在轨底端部。
文档编号E01B9/02GK201614529SQ20092017600
公开日2010年10月27日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者张凡, 曹柄勋 申请人:曹炳勋;张凡