一种钢轨绝缘防护系统及其施工工装的制作方法

本技术涉及轨道交通领域，涉及一种钢轨绝缘防护系统及其施工工装。

背景技术：

1、目前，城市轨道交通主要采用以走行轨兼作回流轨的直流供电方式要求钢轨对地绝缘安装，尽量减小钢轨回路电流，缩短牵引所站间距的方式控制钢轨对地电位和杂散电流。为了降低杂散电流带来的危害，尽管业内人士已经采取了不少相应的防护措施，目前对于钢轨杂散电流的防护技术仍处于不成熟阶段。例如：专利号cn115110349a专利项1中提到的“所述绝缘轨距块与所述绝缘轨下垫板插接配合，以实现所述绝缘轨距块与所述绝缘轨下垫板之间的密封连接”以及专利项2中提及的“所述绝缘轨距块的表面、所述绝缘轨下垫板的表面以及所述绝缘轨距块和所述绝缘轨下垫板之间的缝隙均喷涂有绝缘涂料”。该系统存在如下问题：

2、1.该方式中插接式结构将轨距块横向厚度更改为多层减薄的厚度，减薄后轨距块强度不足以抵抗列车运行过程中的横向力从而导致轨距块变形甚至断裂，因此该方式并不能保证绝缘防护效果的长期稳定的密封性连接；

3、2.列车运行过程中钢轨由于气候和温度变化引起的收缩以及扩张变形会导致钢轨与扣件轨下垫板、轨距块之间的相对滑移，从而导致缝隙中的绝缘涂料磨损、掉皮等，故该绝缘防护系统的长期稳定服役性较差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供了一种钢轨绝缘防护系统及其施工工装，该绝缘防护系统是在钢轨与扣件配合区域以及钢轨轨腰之间设置绝缘防护层，以此来增加钢轨与地面之间的爬电间隙，降低杂散电流产生的概率，增强对钢轨杂散电流的防护效果，同时，该钢轨绝缘防护系统适用于钢轨与不同结构的扣件之间的配合情况，对于不同的扣件结构具有兼容性。

2、为了实现以上目的，本实用新型采用了以下技术方案：

3、一种钢轨绝缘防护系统，包括由内至外设置在钢轨上的金属粘合底漆、冷粘胶水混合物、弹性绝缘层、密封性绝缘涂层；

4、所述弹性绝缘层粘覆于钢轨底部及两侧；

5、所述金属粘合底漆层设置于钢轨、弹性绝缘层之间，用于提高钢轨与弹性绝缘层之间的粘合效果；保持弹性绝缘层的久韧性和弹性绝缘层与钢轨的高强力粘合效果；所述金属粘合底漆层采用环氧铁红底漆或其他具有同种性能的材料、环氧富锌底漆或其他具有同种性能的材料中的一种，所述金属粘合底漆层的厚度为0.01～1mm，配置有灰色等多种颜色；

6、所述冷粘胶水混合物层、弹性绝缘层之间具有自粘性，弹性绝缘层可与冷粘胶水混合物层发生冷硫化反应，增强弹性绝缘层对于钢轨的粘覆效果；所述冷粘胶水混合物层采用溶剂型、水基型、本体型粘合剂或其他具有同等粘接效果的冷硫化胶水，冷粘胶水混合物层主要由冷粘胶水以及固化剂组成，冷粘胶水与固化剂的混合比例为20～40:1，冷粘胶水混合物层刷涂厚度在0.01～1mm之间，所述冷粘胶水混合物层的颜色配置为与金属粘合底漆颜色相近；

7、所述密封性绝缘涂层通过喷涂方式覆于弹性绝缘层以及钢轨扣件的外表面；

8、所述弹性绝缘层在钢轨与绝缘轨距块配合区域边缘设置有弧形挡水台，该挡水台可以将钢轨轨头沿轨腰流下的水以及钢轨轨头直接滴落的水引流至扣件两侧，防止钢轨轨头自上而下的水流至扣件上，避免杂散电流的产生；

9、所述弹性绝缘层底部边缘设置有两处定位开口区，可实现弹性绝缘层与钢轨底部的精确定位，弹性绝缘层两侧顶部边缘各具有2～4个定位凸起结构，底部边缘各具有2个或以上定位凸起结构，所述定位凸起结构用于配合便携式安装工装使用。

10、为了进一步优化本实用新型，可优先选用以下技术方案：

11、优选的，所述弹性绝缘层厚度为0.5～5mm，弹性绝缘层在钢轨与绝缘轨距块配合区域设置闭口或开口结构。

12、优选的，所述钢轨与绝缘轨距块配合区域设置有不锈钢耐磨板，不锈钢耐磨板与弹性绝缘层为一体结构，且该不锈钢耐磨板设置在弹性绝缘层上表面，与绝缘轨距块直接接触配合，所述不锈钢耐磨板上设有容纳槽，该容纳槽处厚度对比绝缘层其他位置减薄，降低绝缘层安装前后对绝缘轨距块与钢轨之间配合效果的影响。

13、优选的，所述密封性绝缘涂层主要由a和b组份的快速固化的溶剂型室温硫化材料组成，a和b组份的混合比例为10～40:1；密封性绝缘涂层具有优异的憎水性、绝缘性、阻燃性和耐酸碱性，可以进一步增强钢轨对于杂散电流的绝缘防护效果。

14、一种用于钢轨绝缘防护系统的施工工装，所述施工工装包括底板、压板a、压板b，所述压板a、压板b转动设置在底板两侧且可向上翻转，所述压板a、压板b上设置有把手a、把手b，所述底板、压板a和压板b上均开设有用于匹配绝缘防护系统中弹性绝缘层的定位通孔，所述压板a、压板b内侧设置为与钢轨两侧相匹配，所述底板的上支撑面设置为与钢轨底部相匹配。

15、优选的，所述施工工装的压板a、压板b外侧壁设有多根或通体加强筋，以防止压板受力过大引起的变形。

16、优选的，所述底板、压板a、压板b的厚度为1～10mm，所述底板上设置有与钢轨底部宽度相匹配的定位柱。

17、本实用新型具有以下效果：

18、(1)该绝缘防护系统主要由金属粘合底漆、冷粘胶水混合物、弹性绝缘层、密封性绝缘涂层组成；绝缘防护系统采用冷粘胶水混合物将弹性绝缘层与钢轨进行粘接，弹性绝缘层与冷粘胶水之间能够发生冷硫化反应，使弹性绝缘层与钢轨之间粘接牢固，绝缘防护系统长期服役更加稳定；绝缘防护系统采用弹性绝缘层+密封性纳米复合绝缘涂层组合的双重绝缘防护层，绝缘性能更加优异；同时绝缘防护系统通过配套的施工工装，达到了施工质量更加稳定、施工维护更加便捷的效果。该绝缘防护系统是在钢轨与扣件配合区域以及钢轨轨腰之间设置绝缘防护层，以此来增加钢轨与地面之间的爬电间隙，降低杂散电流产生的概率，增强对钢轨杂散电流的防护效果，同时，该钢轨绝缘防护系统适用于钢轨与不同结构的扣件之间的配合情况，对于不同的扣件结构具有兼容性。此外弹性绝缘层在钢轨与绝缘轨距块配合区域边缘设置有弧形挡水台，该挡水台可以将钢轨轨头沿轨腰流下的水以及钢轨轨头直接滴落的水引流至扣件两侧，防止钢轨轨头自上而下的水流至扣件上，从而避免杂散电流的产生。

19、(2)本方案弹性绝缘层在钢轨与绝缘轨距块配合区域设置开口，开口位置和尺寸可根据具体情况进行调整，增强绝缘防护系统对于不同类型扣件的适用性。同时，该开口区域适当扩大。一方面，由于列车在运行过程中，钢轨会因不同季节以及每天不同时辰气温的不同发生热胀冷缩现象，钢轨与绝缘轨距块配合区域会发生相对滑移。另一方面，当列车经过时，由于车身的重力通过4个车轮传递给钢轨，使钢轨发生一定的变形量，当列车驶离时，钢轨会由于自身特性以及扣件的扣压力恢复原状。此时钢轨相对于绝缘轨距块也会发生相对滑移。开口区域适当扩大可以减少钢轨滑移过程中绝缘轨距块对弹性绝缘层的破坏。

20、(3)本方案绝缘防护系统主要由金属粘合底漆、冷粘胶水混合物、弹性绝缘层、不锈钢耐磨板、密封性绝缘涂层组成。弹性绝缘层在钢轨与绝缘轨距块配合区域进行闭口设计。在钢轨与绝缘轨距块配合区域设置有不锈钢耐磨板，不锈钢耐磨板位置和尺寸可根据具体情况进行调整，增强绝缘防护系统对于不同类型扣件的适用性。其中不锈钢耐磨板与弹性绝缘层为一体结构，且该不锈钢耐磨板设置在弹性绝缘层上表面，与绝缘轨距块直接接触配合。不锈钢耐磨板上设有容纳槽，该容纳槽处厚度对比绝缘层其他位置减薄，降低绝缘层安装前后对绝缘轨距块与钢轨之间配合效果的影响。同时，该容纳槽区域适当扩大。一方面，由于列车在运行过程中，钢轨会因不同季节以及每天不同时辰气温的不同发生热胀冷缩现象，钢轨与绝缘轨距块配合区域会发生相对滑移。另一方面，当列车经过时，由于车身的重力通过4个车轮传递给钢轨，使钢轨发生一定的变形量，当列车驶离时，钢轨会由于自身特性以及扣件的扣压力恢复原状。此时钢轨相对于绝缘轨距块也会发生相对滑移。容纳槽区域适当扩大可以减少轨距块对钢轨的应力集中，在相同扣压力情况下，增大弹性绝缘层受力面积，降低钢轨滑移过程中绝缘轨距块对弹性绝缘层的破坏。