一种便于快速安装的减振扣件系统及其安装方法与流程

本发明涉及一种便于快速安装的减振扣件系统及其安装方法。

背景技术：

1、扣件系统是铁路轨道交通的重要组成，主要作用为固定钢轨，提供一定的扣压力和纵向阻力，防止钢轨位移和倾覆，以及提供必要弹性和绝缘性能。目前，国铁普遍采用的螺栓式弹条扣件，通过预紧螺栓或螺母使得弹条变形产生扣压力，这种安装方式无疑会增加线路的安装、维护成本，降低工作效率，造成大量人力财力的浪费。而弹条ⅳ型扣件等虽然可以快速安装，可由于预埋铁座的固定，扣件无法对钢轨高低量进行调节，且其采用轨下减振方式，轨下垫板在长期服役时受反复荷载及材料老化会出现弹性衰减，都会使得扣压力下降、纵向阻力减小，对轨道系统造成极大的安全隐患。

2、针对快速安装扣件系统已有部分学者进行研究，如专利cn 205443809u和cn105714623b中涉及的一种快速无砟轨道用的弹条扣件系统，均采用轨下垫板减振方式。无砟轨道通常需要较低的扣件刚度，当轨下垫板静刚度较低时，钢轨受列车冲击荷载影响，钢轨存在一个向外侧的翻转力矩，钢轨外侧轨脚下方的垫板局部变形增大，在长期反复荷载作用下，极易导致该处轨下垫板疲劳失效、压溃。在产生翻转力矩的同时，钢轨外侧弹条扣压力减小，内侧弹条扣压力增大，会极大地影响扣件的稳定性及安全性能。再如专利cn217948617u中采用轨下减振和铁垫板下减振的双层减振方式，在一定程度上可避免轨下垫板压溃的风险，但双层铁垫板的设计造成扣件成本上升，安装维护效率降低，扣件系统基础高度过高导致钢轨的高低调整能力有限，且该扣件无法进行横向的轨距调节。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种便于快速安装的减振扣件系统及其安装方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便于快速安装的减振扣件系统，包括预埋在轨枕中的塑料套管，以及铺设在轨枕上的绝缘缓冲垫板，在绝缘缓冲垫板上依次设置弹性垫板、铁垫板和轨下垫板，在轨下垫板上放置钢轨，在钢轨轨脚与铁垫板之间的缝隙中设置绝缘轨距块，通过螺栓和扣压块将铁垫板、弹性垫板和绝缘缓冲垫板紧固在轨枕上方，利用快速弹条将钢轨紧扣在铁垫板上。

3、本发明还提供了一种便于快速安装的减振扣件系统的安装方法，包括如下步骤：

4、步骤一、在轨枕中预设塑料套管，将绝缘缓冲垫板直接铺设在轨枕上，确保绝缘缓冲垫板的圆孔与塑料套管的轴线一致；

5、步骤二、将弹性垫板放置于绝缘缓冲垫板上、铁垫板直接放置于弹性垫板上，保持三者的边缘轮廓重合；

6、步骤三、将轨下垫板平面朝上放置于铁垫板上，用轨下垫板上的凸台扣住铁垫板两端面，以防止轨下垫板沿钢轨纵向移动；

7、步骤四、在轨下垫板上放置钢轨，并确保二者相对于铁垫板保持对中，然后将绝缘轨距块放置于钢轨轨脚与铁垫板之间的缝隙中，使得绝缘轨距块上的凹面与铁垫板的端面配合贴紧；

8、步骤五、将扣压块依次穿过铁垫板、弹性垫板和绝缘缓冲垫板，使得扣压块的凸台扣压在铁垫板的台阶上，保证扣压块的孔轴线与塑料套管的轴线保持一致，且使得扣压块的底部台阶嵌入绝缘缓冲垫板的凸台中；在扣压块上放置弹簧垫圈，然后旋入拧紧螺栓，将铁垫板及下方部件紧固在轨枕上方；

9、步骤六、将快速弹条中肢插入绝缘帽的空腔中，并利用绝缘帽上的凸台卡住以防止其松动脱出；将快速弹条的趾端插入铁垫板的斜道中，然后利用弹条安装工具将快速弹条的中肢端拉上钢轨的轨脚上，并同时使得快速弹条的趾端上的凹槽卡在铁垫板的边沿处，对弹条起到限位作用，这样利用快速弹条因发生弯曲及扭转变形产生的扣压力将钢轨紧紧扣压在铁垫板上。

10、与现有技术相比，本发明的积极效果是：

11、本发明采用快速弹条，通过弹条安装工具可实现弹条的快速安装及拆卸；采用高刚度的轨下垫板，防止轨下垫板受不均匀荷载而出现损坏；采用低刚度的铁垫板下弹性垫板，通过铁垫板均匀分布荷载，优化弹性垫板受力状态。此外，本发明通过设计扣压块、绝缘缓冲垫板的结构，优化扣件系统的抗横向荷载能力，并兼顾了扣件系统的轨距调节和高低调节能力。具体优点如下：

12、(1)本扣件为可快速安装的减振扣件，弹条可快速安装固定于铁垫板上，安装拆卸方便。铁垫板下采用弹性垫板起到减振作用，相较于双层非线性减振扣件结构更加简单，本扣件部件少，安装更为简单，生产成本低，后期维护难度小。

13、(2)扣件减振方式采用铁垫板下弹性压缩减振，铁垫板下弹性垫板位于铁垫板和绝缘缓冲垫板之间起柔性连接作用，通过设计弹性垫板表面结构(增设凹槽或凸台)，可实现非线性减振功能，具体设计视线路要求定制。铁垫板上设置高刚度的轨下垫板，列车行驶过程中弹条弹程基本无变化，扣压力稳定，疲劳性能良好，可极大提高弹条的疲劳寿命。

14、(3)扣压块受螺栓预紧力固定在绝缘缓冲垫板和轨枕上，可采用楔形垫圈防止螺栓松退，扣压块底部台阶与绝缘缓冲垫板凸起配合可极大减小螺栓所受横向荷载，避免剪切应力过大损坏螺栓；且绝缘缓冲垫板上下表面开设网纹结构，亦可增大与轨枕承轨面和下层铁垫板之间的摩擦力，平衡部分横向荷载。

15、(4)通过更换绝缘轨距块的型号，可实现轨距调节，理论上本扣件至少可实现-12mm～+12mm的轨距调节量，调距极差1mm。通过在绝缘缓冲垫板下方增加调高垫板，可对钢轨高低进行调整，理论上本扣件至少可实现-4mm～+20mm的高低调整量，调整极差1mm。

技术特征：

1.一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：包括预埋在轨枕中的塑料套管，以及铺设在轨枕上的绝缘缓冲垫板，在绝缘缓冲垫板上依次设置弹性垫板、铁垫板和轨下垫板，在轨下垫板上放置钢轨，在钢轨轨脚与铁垫板之间的缝隙中设置绝缘轨距块，通过螺栓和扣压块将铁垫板、弹性垫板和绝缘缓冲垫板紧固在轨枕上方，利用快速弹条将钢轨紧扣在铁垫板上。

2.根据权利要求1所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：在轨下垫板朝下的一面设置有凸台，用于扣住铁垫板的两端面。

3.根据权利要求1所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：在绝缘轨距块中部设置有便于将弹条中肢拉动到钢轨轨脚上的斜坡。

4.根据权利要求3所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：在绝缘轨距块斜坡的两端形成凹面，与嵌于其中的铁垫板端面配合贴紧，用于防止绝缘轨距块沿钢轨纵向移动。

5.根据权利要求1所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：在扣压块上设置有凸台，用于扣压在铁垫板的台阶上。

6.根据权利要求1所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：在扣压块的底部设置有台阶，用于嵌入绝缘缓冲垫板的凸台中。

7.根据权利要求1所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：所述轨下垫板为高刚度的轨下垫板，所述弹性垫板为低刚度的弹性垫板。

8.根据权利要求1所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：在快速弹条的中肢上佩戴绝缘帽，快速弹条的趾端插入铁垫板的斜道中，快速弹条的中肢端扣压在钢轨的轨脚上，快速弹条趾端的凹槽卡在铁垫板的边沿处。

9.根据权利要求8所述的一种便于快速安装的减振扣件系统，其特征在于：在绝缘帽的空腔中设置有防止快速弹条中肢松动脱出的凸台。

10.一种基于权利要求1所述便于快速安装的减振扣件系统的安装方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种便于快速安装的减振扣件系统及其安装方法，减振扣件系统包括预埋在轨枕中的塑料套管，以及铺设在轨枕上的绝缘缓冲垫板，在绝缘缓冲垫板上依次设置弹性垫板、铁垫板和轨下垫板，在轨下垫板上放置钢轨，在钢轨轨脚与铁垫板之间的缝隙中设置绝缘轨距块，通过螺栓和扣压块将铁垫板、弹性垫板和绝缘缓冲垫板紧固在轨枕上方，利用快速弹条将钢轨紧扣在铁垫板上。本发明可通过弹条安装工具实现弹条的快速安装及拆卸；采用高刚度的轨下垫板可防止受不均匀荷载而出现损坏；采用低刚度的弹性垫板可通过铁垫板均匀分布荷载，优化弹性垫板受力状态；本发明还优化了扣件系统的抗横向荷载能力，并兼顾了扣件系统的轨距调节和高低调节能力。技术研发人员：肖童金,杨灶鑫,陶波,廖忠棋,胡华勇,周祥春受保护的技术使用者：中铁隆昌铁路器材有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13