小半径曲线铁路钢轨防外倾装置.pdf

本实用新型涉及一种铁路钢轨用辅助部件，具体为小半径曲线铁路钢轨防外倾装置，解决现有小半径曲线钢轨外倾现象严重，造成轨枕切槽、轨距扩大、轨向不良、轨距杆折断等一系列问题，包括设置在钢轨和轨枕之间的轨撑以及螺栓、弹条，还包含设置尼龙底座，轨撑包括两个侧立面、以及分别与钢轨轨腰、轨底与轨枕接触部位曲线完全吻合的背立面和底面，底面上开有长条通孔，螺栓设置在通孔内，弹条设置在螺栓上端并与底面卡固；沿底面前端边缘增设长条凹槽，弹条部分位于长条凹槽内。加强了轨道结构，使轨道位移大幅度降低，有效抑制轨道结构变形，增强线路稳定性，有利于降低轨下结构振动，减轻列车提速后对轨下基础的破坏，改善了轨道不平顺状态。

1、  一种小半径曲线铁路钢轨防外倾装置，包括设置在钢轨(1)和轨枕(2)之间的轨撑以及用于固定轨撑和轨枕(2)的螺栓(3)、弹条(4)，还包含设置在轨枕(2)与轨撑前端之间的尼龙底座(5)，其特征是所述的轨撑包括两个侧立面(6、7)、以及分别与钢轨轨腰(8)、轨底(9)与轨枕(2)接触部位曲线完全吻合的背立面(10)和底面(11)，底面(11)上开有长条通孔(12)，螺栓(3)贯穿设置在通孔内，弹条(4)设置在螺栓(3)上端并与底面(11)卡固；沿底面(11)前端边缘增设与尼龙底座(5)紧密接触的长条凹槽(13)，弹条(4)部分位于长条凹槽内。

2、  根据权利要求1所述的小半径曲线铁路钢轨防外倾装置，其特征是侧立面(6、7)厚度为12-14mm。

小半径曲线铁路钢轨防外倾装置
技术领域
本实用新型涉及一种铁路钢轨用辅助部件，具体为小半径曲线铁路钢轨防外倾装置。
背景技术
在我国铁路上，曲线轨道占有很大比重，特别是山区铁路比重更大，山区铁路限制坡度大，小半径曲线轨道较多，在列车动力的作用下，具有轨道几何形位变化快、维修养护周期短等特点，反映到现场则是养护工作量大、维修费用投入高，小曲线半径对高速重载行车构成了主要的制约因素。近来年，随着铁路运量的不断增长，动态下小半径曲线地段钢轨外倾现象十分严重，从而造成轨枕切槽、轨距扩大、轨向不良、轨距杆折断、胶垫压溃破损、尼龙座破损等一系列的设备病害，严重危及行车安全，归纳起来主要有以下几点：
(1)小半径曲线因技术条件的限制，现均为有轨缝的普通线路，在列车冲击作用下钢轨接头病害尤为突出。
(2)因曲线上股钢轨受轮对横向力作用，钢轨侧磨严重，大胶垫压溃，极易造成钢轨小反外倾，轨底坡无法保持稳定，造成轨距扩大。大胶垫压溃后，如得不到及时更换，就会造成钢轨与混凝土轨枕直接作用，产生混凝土轨枕切槽。
(3)因客货列车速度差较大，货物列车重量大部分依靠曲线下股钢轨承担，对曲线下股钢轨，同样存在大胶垫压溃，钢轨小反，导致轨距扩大的问题。
(4)因曲线上股钢轨受横向力作用，外侧扣件磨耗严重，内侧扣件离缝；曲线下股钢轨外侧扣件因车体的倾斜，列车上的腐蚀性溶液如煤水、保温车余液等，遗漏在曲线下股钢轨外侧，对曲线下股钢轨扣件的腐蚀加剧，同样造成曲线下股钢轨外侧扣件失效，内侧扣件离缝，轨距扩大。
(5)在列车的作用下，因轨底坡的变化，曲线的主要加强设备-轨距杆的内侧常被剪切折断。
因此，为改善曲线轨道受力状况、加强曲线轨道结构框架强度，曲线地段通常采取加强措施。我国早期在小半径曲线轨道上使用过一种可调式曲线钢轨防外倾装置-轨撑(以下简称为轨撑)，由可调式轨撑主体、齿条底座(两个)、轨撑垫圈及尼龙轨撑底座垫片组成。其特点是，轨撑齿条底座齿条斜度12°-15°，锯齿齿距10-15mm，可调式轨撑腰体的齿条斜度及齿距与底座的齿距相啮合，每调整一个齿可使轨距增大或减小2mm，连接方采用轨枕螺栓、螺母、垫圈连接。但是由于存在：①轨撑连接压力不足，造成调式轨撑主体、齿条底座(两个)、与尼龙轨撑底座垫片的整体强度下降，在动态下受力易造成各部配件缺失，造成轨撑失效；②安装使用、轨距调整较为复杂；③齿条底座受力集中易造成砼枕挡肩破损等问题，随着更换混凝土轨枕及轨道重型化，而逐渐被淘汰。
发明内容
本实用新型为了解决现有小半径曲线钢轨外倾现象十分严重，易造成轨枕切槽、轨距扩大、轨向不良、轨距杆折断、胶垫压溃破损、尼龙座破损等一系列的设备病害的问题，提供一种小半径曲线铁路钢轨防外倾装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：小半径曲线铁路钢轨防外倾装置，包括设置在钢轨和轨枕之间的轨撑以及用于固定轨撑和轨枕的螺栓、弹条，还包含设置在轨枕与轨撑前端之间的尼龙底座，本实用新型的创新点在于所述的轨撑包括两个侧立面、以及分别与钢轨轨腰、轨底与轨枕接触部位曲线完全吻合的背立面和底面，底面上开有长条通孔，螺栓贯穿设置在通孔内，弹条设置在螺栓上端并与底面卡固；沿底面前端边缘增设与尼龙底座紧密接触的长条凹槽，弹条部分位于长条凹槽内。本实用新型所述的轨撑不仅可起到对钢轨的辅助支撑作用，又可将钢轨与轨枕紧紧固定在一起，具有双重作用。
与现有技术相比，本实用新型加强了轨道结构，使轨道结构位移大幅度降低，有效抑制轨道结构变形，增强线路稳定性，有利于降低轨下结构振动和减轻列车提速后对轨下基础的破坏，改善了轨道不平顺状态，具体归纳有以下特点：
(1)通用强，可根据目前60kg/m、40kg/m、30kg/m等钢轨轨道结构各部件的型号和尺寸来确定本实用新型所述外倾装置各部件的尺寸，尤其适用于II、III型混凝土轨枕，并与I、II型弹条均可匹配；
(2)采用该轨撑可以增大钢轨抗外倾力矩，加强小半径曲线强度；
(3)保证了钢轨的相对位置不变，大胶垫不易压溃，不会造成钢轨轨距扩大；
(4)减少了因列车横向力作用造成的钢轨横向变形，由于钢轨横向变形的减少，列车运行稳定性得到提高，改善了列车通过时轨道动态不平顺状态；
(5)采用符合钢轨轨腰断面的一体式钢轨防外倾装置，结构简单、安装使用方便，增大钢轨抗外倾力矩的基本要求；而且避免产生零部件丢失、易损等实际问题；
(6)尼龙底座可采用不同型号，以适应调整侧磨曲线轨距的需要；
(7)轨撑与钢轨轨腰、轨底及轨枕接触处的曲线吻合，大大减小相互之间的撞击作用；
(8)轨撑上长条通孔的设置，使得外倾装置安装和拆卸方便，养护维修工作量大大降低，同时还可防止轨撑发生开裂；
总之，改进的钢轨防外倾装置安装使用后，达到了设计要求，结构设计简单，密贴情况良好，特别是外倾量的减少值平均达到了安装前的58.8％，具有一定的推广价值和使用价值。
附图说明
图1为本实用新型的使用状态图
图2为图1中轨撑的结构示意图
图3为图1中轨撑的侧视图
图中：1-钢轨  2-轨枕  3-螺栓  4-弹条  5-尼龙底座  6、7-侧立面  8-轨腰  9-轨底  10-背立面  11-底面  12-长条通孔  13-长条凹槽  14-大胶垫
具体实施方式
小半径曲线铁路钢轨防外倾装置，如图1所示，包括设置在钢轨1和轨枕2之间的轨撑以及用于固定轨撑和轨枕2的螺栓3、弹条4，还包含设置在轨枕2与轨撑前端之间的尼龙底座5，钢轨底部与轨枕之间还设有大胶垫14，如图2、3所示，所述的轨撑包括两个侧立面6、7、以及分别与钢轨轨腰8、轨底9与轨枕2接触部位曲线完全吻合的背立面10和底面11，这样就减小了轨撑与轨枕、钢轨相互之间的撞击作用，减小位移；底面11上开有长条通孔12，螺栓3贯穿设置在通孔内，弹条4设置在螺栓3上端并与底面11卡固；沿底面11前端边缘增设与尼龙底座5紧密接触的长条凹槽12，弹条4部分位于长条凹槽内。
为了适应不同型号的钢轨轨道结构，同时保证轨撑有足够的强度，以对钢轨起到辅助支撑作用，侧立面6、7厚度为12-14mm。
使用时，在小半径曲线铁路的两条钢轨外侧均安装本实用新型所述的防外倾装置，在轨撑、弹条及螺栓等作用下，使得钢轨与轨枕紧紧固定在一起，避免了钢轨在轨枕上横向位移，轨距动态扩大，钢轨磨耗，砼枕切槽，挡肩破损等一系列问题。