一种铁路道岔跟端活接头 |
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| 申请号 | CN202311317072.4 | 申请日 | 2023-10-11 | 公开(公告)号 | CN117569124A | 公开(公告)日 | 2024-02-20 |
| 申请人 | 中铁宝桥集团有限公司; | 发明人 | 杨扬; 冯毅; 王瑶; 施庆峰; 吴钟敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 铁 路 道岔 跟端活接头，其包括辙跟垫板、基本轨、尖轨、间隔铁、辙跟外轨撑、辙跟内轨撑、辙跟 夹板 、左横向高强 螺栓 组件和右横向高强螺栓组件；左横向高强螺栓组件用于将辙跟外轨撑的另一端和间隔铁分别 锁 紧固定于基本轨的相对两侧 轨腰 上；右横向高强螺栓组件用于将辙跟内轨撑的另一端、辙跟夹板和间隔铁分别锁紧固定于尖轨相对两侧的轨腰上；且右横向高强螺栓组件在穿设于尖轨的轨腰之间的螺杆上还匹配套装有套筒。本发明在提升活接头结构整体连接 稳定性 的同时，解决了原结构轴肩和间隔铁配合 位置 易磨损的问题，增加了活接头结构形式的使用寿命及可靠性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铁路道岔跟端活接头，包括辙跟垫板(1)、匹配设置于所述辙跟垫板(1)上部的基本轨(2)和尖轨(3)、匹配安装于所述基本轨(2)和尖轨(3)之间的间隔铁(4)、匹配安装于所述基本轨(2)的轨腰外侧的辙跟外轨撑(5)、匹配安装于所述尖轨(3)的轨腰外侧的辙跟内轨撑(6)以及匹配安装于所述尖轨(3)的轨腰与所述辙跟内轨撑(6)之间的辙跟夹板(7)； |
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| 说明书全文 | 一种铁路道岔跟端活接头技术领域[0001] 本发明涉及铁路道岔设计制造技术领域，具体涉及一种铁路道岔跟端活接头。 背景技术[0002] 铁路道岔转辙器尖轨跟端构造有跟端活接头形式及固定型两种结构形式，其中跟端活接头形式具有尖轨扳动转换灵活、尖轨扳动力小，尖轨可设计成任意长度等诸多优点，目前在绝大部分9号道岔及直向通过速度低于100km/h的小号码道岔中被大量采用。但是该 结构形式在长期的使用过程中出现了前期现场安装、后期养护维修困难，组成部件磨损、断裂等问题，导致在接头处出现错牙、台阶等病害，影响到了列车运行平稳性、安全性指标。此外，轨道交通迅速发展，产生的振动和噪声问题也引起了极大关注，道岔尖轨跟端活接头结构位置的几何不平顺引起的轮轨冲击和噪声问题急需解决。具体情况如下： [0003] 一、现有常用道岔尖轨跟端活接头结构特点为： [0004] 该结构形式是目前实际使用最多的一种结构形式，其结构特点为： [0005] (1)尖轨跟端活接头结构由尖轨01、基本轨02、间隔铁03、两种连接螺栓连接副(双头螺柱04、螺母05、平垫圈06)、辙跟内轨撑07、辙跟外轨撑08、辙跟垫板09组成(如图7和图8所示)； [0007] (3)尖轨01可跟据道岔的扳动转换要求以尖轨01跟端为轴心进行摆动从而实现道岔的开向转换；在尖轨01跟端安装有双头螺柱04，双头螺柱04在尖轨01轨腰的摆范围内设 置轴肩，螺母05拧紧后，双头螺柱04的轴肩041的轴向相对两侧分别与辙跟夹板010、间隔铁 03接触，以确保尖轨01跟端处尖轨01与基本轨02之间的间隔尺寸；该间隔铁03的结构如图9所示，其长度方向上均匀设置有多个空腔031；该间隔铁03在位于每个空腔031位置处沿宽 度方向贯通开设有可供双头螺柱04穿过的长螺栓孔032。 [0008] (4)尖轨01一侧设置辙跟内轨撑07以控制尖轨01扳动转换过程中的位置，保证在尖轨01与基本轨02密贴状态下，尖轨01与后续导轨的连接平顺，接缝位置不出现错牙； [0009] (5)基本轨02外侧设置辙跟外轨撑08，一方面保持尖轨01跟端辙跟结构的整体稳定性，另一方面防止基本轨02受横向力出现侧倾影响行车安全。 [0010] 受双头螺柱04的轴肩041结构形式的影响，使得安装过程受到限制，钢轨件安装后只能按照“间隔铁03→双头螺柱04→辙跟外轨撑08→辙跟夹板010→辙跟内轨撑07→安装 辙跟内轨撑07的竖向螺栓071、辙跟外轨撑08的竖向螺栓081”的先后顺序进行组装，且双头螺柱04只能尖轨01侧穿入。实际使用发现该结构存在以下问题： [0011] ①安装时为满足道岔组装配合尺寸需求，需对间隔铁03多次打磨将道岔组装为合适的配合状态，该过程会多次重复进行上述安装及拆分过程，使得道岔的装配过程变得极 为繁琐，增加了养护维修难度； [0012] ②复杂的道岔形式中，如图8所示复式交分道岔中跟端活接头位置，双头螺柱04的安装受到限制，现场初始安装时需按照严格的安装顺序进行，后续养护维修时需按照和安 装相反的顺序拆除后才可进行，这使得现场养护维修变的极为困难； [0013] ③双头螺柱04的轴肩041棱边位置被严重磨损；间隔铁03上与双头螺柱04的轴肩041接触的位置也受到磨损，影响到列车经过活接头结构道岔时的列车运行平稳性； [0014] ④辙跟内轨撑07的竖向螺栓071和辙跟外轨撑08的竖向螺栓081需自下向上安装，在施工过程中，由于操作空间有限，造成安装不便，竖向螺栓071和竖向螺栓081采用盖形螺母后，竖向螺栓071和竖向螺栓081松动后无法观察发现，如图8所示。 [0015] 然而，在后续对道岔尖轨跟端活接头结构改进时，道岔研发人员针对双头螺柱04的轴肩041、间隔铁03磨损及辙跟内轨撑07、辙跟外轨撑08的安装问题进行了优化改进，采用了“普通高强螺栓+平垫圈+轴套”+辙跟内轨撑07、辙跟外轨撑08自上而下的安装的组装方式；但改进后仍然存在的问题为： [0016] 活接头结构尖轨跟端不能固定，进行开别转换时尖轨01会摆动，因此活接头结构的整体稳定性较差。尖轨01、基本轨02及间隔铁03间采用通长双头螺柱04加螺母进行连接，使得双头螺柱04的受力状况较为恶劣，列车经过时，轮轨相互作用剧烈，轮轨力经钢轨传递至双头螺柱04，双头螺柱04受力，实际使用状况显示，较长的双头螺柱04易发生弯曲，严重时出现断裂。虽然后续针对内部结构的磨耗问题进行了优化改进，但是通长双头螺柱04受 力状况未得到改善。 [0017] 此外，在长期的使用过程中，活接头内部结构发生磨损，内部配合关系被破坏，使得活接头结构在接头处发生错牙、台阶，由此进一步恶化了接头位置处的轮轨接触关系，而这也进一步加速了活接头结构的损耗。 [0018] 上述问题对车辆和道岔均产生了严重的影响，降低了道岔的使用寿命、增加了养护维修成本；影响到列车的运行平稳性、增大了安全隐患。由于活接头的接头位置轮轨相互作用被加剧，轮轨接触关系进一步被恶化，增大了轮轨噪声，不符合现如今轨道交通减振降噪的需求。 发明内容[0019] 针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种铁路道岔跟端活接头，其结构设计合理、紧凑，在提升活接头结构整体连接稳定性的同时，解决了原结构轴肩和间隔铁配合位置易磨损的问题，增加了活接头结构形式的使用寿命及可靠性。 [0020] 本发明的技术方案如下： [0021] 上述的铁路道岔跟端活接头，包括辙跟垫板、匹配设置于所述辙跟垫板上部的基本轨和尖轨、匹配安装于所述基本轨和尖轨之间的间隔铁、匹配安装于所述基本轨的轨腰 外侧的辙跟外轨撑、匹配安装于所述尖轨的轨腰外侧的辙跟内轨撑以及匹配安装于所述尖 轨的轨腰与所述辙跟内轨撑之间的辙跟夹板；所述辙跟外轨撑的一端与所述基本轨的轨腰 锁紧固定，另一端与所述辙跟垫板装配固定；所述辙跟内轨撑的一端与所述尖轨的轨腰和 所述辙跟夹板锁紧固定，另一端与所述辙跟垫板一起被固定于所述尖轨的轨腰上；所述活 接头还包括左横向高强螺栓组件和右横向高强螺栓组件；所述左横向高强螺栓组件水平穿 设安装于所述辙跟外轨撑的另一端、所述基本轨的轨腰和所述间隔铁之间，以将所述辙跟 外轨撑的另一端和所述间隔铁分别锁紧固定于所述基本轨的相对两侧轨腰上；所述右横向 高强螺栓组件水平穿设安装于所述辙跟内轨撑的另一端、所述辙跟夹板和所述间隔铁之 间，以将所述辙跟内轨撑的另一端、所述辙跟夹板和所述间隔铁分别锁紧固定于所述尖轨 相对两侧的轨腰上；且所述右横向高强螺栓组件在穿设于所述尖轨的轨腰之间的螺杆上还 匹配套装有套筒。 [0022] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述左横向高强螺栓组件从所述辙跟外轨撑的另一端向所述间隔铁的横向一端方向水平穿设安装；所述右横向高强螺栓组件从所述辙跟 内轨撑的另一端向所述间隔铁的横向另一端方向水平穿设安装。 [0023] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述左横向高强螺栓组件由左横向螺栓、左横向垫圈、左横向螺母和左螺母防松帽组成；所述左横向螺栓横向依次匹配穿过所述辙跟外轨纵向撑板、所述基本轨的轨腰和所述间隔铁的横向一端，其顶端向所述间隔铁的横向一端 外侧伸出且伸出端依次匹配安装有左横向垫圈、左横向螺母和左螺母防松帽；所述左螺母 防松帽带有开口销。 [0024] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述右横向高强螺栓组件由右横向螺栓、右横向垫圈、右横向螺母和右螺母防松帽组成；所述右横向螺栓横向依次匹配穿过所述辙跟内轨纵向撑板、所述辙跟夹板、所述基本轨的轨腰和所述间隔铁的横向另一端，其顶端向所述间隔铁的横向另一端外侧伸出且伸出端依次匹配安装有右横向垫圈、右横向螺母和右螺母防 松帽；所述右螺母防松帽带有开口销。 [0025] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述活接头还包括平垫圈；所述平垫圈匹配套设在位于所述套筒轴向一侧的所述右横向螺栓上并匹配嵌设于所述间隔铁的另一端端部中央。 [0026] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述左横向高强螺栓组件还可从所述间隔铁的横向一端向所述辙跟外轨撑的另一端方向水平穿设安装；所述右横向高强螺栓组件还可从 所述间隔铁的横向另一端向所述辙跟内轨撑的另一端方向水平穿设安装。 [0027] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述活接头还包括扣板；所述扣板匹配水平设置在所述辙跟外轨撑与所述辙跟垫板装配连接的一端上部，其一端还水平向所述辙跟外轨撑外侧伸出。 [0028] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述活接头还包括挡肩；所述挡肩匹配竖直贴靠在所述辙跟外轨撑与所述辙跟垫板装配连接的一端端面，且所述扣板向所述辙跟外轨撑外侧伸出的一端压接在所述挡肩的上部。 [0029] 所述铁路道岔跟端活接头，其中：所述活接头还包括调整垫片；所述调整垫片匹配竖直夹设于所述挡肩与所述辙跟外轨撑的一端端面之间；且所述调整垫片的上端与所述扣板的底部接触连接。 [0030] 有益效果： [0031] 将连接尖轨、基本轨及间隔铁的单根通长双头螺柱设计为2套“螺栓+螺母”，同时将原结构轴肩结构优化为方便拆卸的耐磨套筒；为保证两套“螺栓+螺母”结构的连接稳定性，采用“螺母防松帽加装开口销”的防松方式，如附图1所示。该结构形式在提升活接头结构整体连接稳定性的同时，解决了原结构轴肩和间隔铁配合位置易磨损的问题，增加了活接头结构形式的使用寿命及可靠性。 [0032] 此外，需特殊说明： [0035] (2)如附图1所示，附图1所示螺栓自外向内穿入，附图2所示螺栓自内向外穿入，也可采用一边自外向内穿入，另一边自内向外穿入的连接方式，具体可根据该结构的实际使用情况选择便于现场安装和养护维修的连接方式，但均应在本专利的保护范围之内。 [0036] 本发明的特点： [0037] (1)与已有技术方案相比，改善了原双头螺柱结构受力状况恶劣的缺点，将原有通长双头螺柱整体连接优化为两套螺栓+螺母连接后，通长双头螺柱受到的载荷被分散到两 个短螺栓之上，单侧连接失效不会影响另一侧的连接状态，增加了活接头位置整体的连接 稳定性。 [0038] (2)螺栓连接副拧紧后，通过在螺母上设置防松机构，确保连接副的安装稳定、可靠。 [0039] (3)活接头位置的接头状态的长期稳定性得到了保证，减缓了现有双头螺栓活接头位置在使用过程中出现的错牙、台阶，改善了活接头位置接头处的轮轨接触关系，可以减少列车通过现有道岔转辙器跟端活接头位置的振动，降低轮轨噪声。 [0040] (4)通长双头螺柱设计为短螺栓后，现场安装和养护维修的难度显著降低，不再受复杂的道岔形式等约束条件的限制。如附图3所示，对于跟端间隔铁位置较为复杂的结构，采用短螺栓+螺母的连接形式更便于现场安装和后期的养护维修。 [0041] (5)避免了原双头螺栓活接头结构在受载后变形无法及时发现并进行养护维修的问题，增加了活接头结构的使用寿命。 [0042] 此外，原活接头结构形式中的间隔铁如附图7所示，为便于安装改进后的2套“螺栓+螺母”，将原间隔铁螺栓孔的位置进行调整，调整后的结构如附图4所示。 [0043] 本发明将连接尖轨、基本轨及间隔铁的单根通长双头螺柱改变为1套“螺栓+螺母”+1套“短双头螺柱螺栓+螺母”结构；为保证两套“螺栓+螺母”结构的连接稳定性，采用“螺母防松帽加装开口销”的防松方式，如图1和图2所示。该结构形式在提升活接头结构整体连接稳定性的同时，维持了原结构双头螺柱轴肩位置处的配合状态。 附图说明[0044] 图1为本发明实施例1的铁路道岔跟端活接头的左横向高强螺栓组件和右横向高强螺栓组件自外向内穿设的截面图； [0045] 图2为本发明实施例1的铁路道岔跟端活接头的左横向高强螺栓组件和右横向高强螺栓组件自内向外穿设的截面图； [0046] 图3为本发明实施例1的铁路道岔跟端活接头的左横向高强螺栓组件和右横向高强螺栓组件自外向内穿设的俯视图； [0047] 图4为本发明实施例1的铁路道岔跟端活接头的间隔铁的截面图； [0048] 图5为本发明实施例2的铁路道岔跟端活接头的左横向高强螺栓组件和右横向高强螺栓组件自外向内穿设的截面图； [0049] 图6为本发明实施例2的铁路道岔跟端活接头的左横向高强螺栓组件和右横向高强螺栓组件自内向外穿设的截面图； [0050] 图7为目前实际使用最多的铁路道岔跟端活接头的俯视图； [0051] 图8为目前实际使用最多的铁路道岔跟端活接头的截面图； [0052] 图9为原铁路道岔跟端活接头的间隔铁的截面图。 具体实施方式[0053] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0054] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0055] 实施例1 [0056] 如图1至4所示，本发明铁路道岔跟端活接头，包括辙跟垫板1、基本轨2、尖轨3、间隔铁4、辙跟外轨撑5、辙跟内轨撑6、辙跟夹板7、左横向高强螺栓组件8、右横向高强螺栓组件9、扣板10、调整垫片11、挡肩12、辙跟外轨撑安装螺栓13、辙跟内轨撑安装螺栓14、套筒15和平垫圈16。 [0057] 该基本轨2匹配固定于该辙跟垫板1的中段上部上，该尖轨3也固定于该辙跟垫板1的中段上部且匹配位于该基本轨2横向一侧。 [0058] 该间隔铁4匹配设置于该基本轨2与尖轨3的轨腰之间，其宽度方向一端与该基本轨2面向尖轨3的一侧轨腰接触连接，宽度方向另一端与该尖轨2面向基本轨2的一侧轨腰接 触连接；其中，该间隔铁4顺着长度方向均匀竖直开设有多个间隔铁空腔41，该间隔铁4在位于每个间隔铁空腔41位置处的相对两侧壁沿宽度方向匹配对称开设有间隔铁安装孔42。 [0059] 该辙跟外轨撑5匹配设置于该基本轨2背向尖轨3的轨腰外侧，其包括辙跟外轨横向撑板51和辙跟外轨纵向撑板52。其中，该辙跟外轨横向撑板51的一端与该辙跟外轨横向 撑板51的底端连接为一体，该辙跟外轨横向撑板51的另一端底部竖直向下延伸且延伸部匹 配贴合于该基本轨2旁侧的辙跟垫板1上部；该辙跟外轨横向撑板51与该辙跟外轨横向撑板 51的连接部成外突状且匹配贴合于该基本轨2背向尖轨3的一侧轨底上部。该辙跟外轨纵向 撑板52匹配贴合于该基本轨2背向尖轨3的一侧轨腰上。 [0060] 该辙跟内轨撑6匹配设置于该尖轨3背向基本轨2的轨腰外侧，其包括辙跟内轨横向撑板61和辙跟内轨纵向撑板62。其中，该辙跟内轨横向撑板61的一端与该辙跟内轨纵向 撑板62的底端连接为一体，该辙跟内轨横向撑板61的另一端底部竖直向下延伸且延伸部匹 配贴合于该尖轨3旁侧的辙跟垫板1上部；该辙跟内轨横向撑板61与辙跟内轨纵向撑板62的 连接部成外突状且匹配贴合于该尖轨3背向基本轨2的一侧轨底上部。该辙跟内轨纵向撑板 62与该尖轨3背向基本轨2的一侧轨腰之间设置有辙跟夹板7。 [0061] 该左横向高强螺栓组件8用于将间隔铁4的横向一端和该辙跟外轨撑5的辙跟外轨纵向撑板52锁紧固定于该基本轨2的相对两侧轨腰上；且该左横向高强螺栓组件8是从辙跟 外轨纵向撑板52向间隔铁4的横向一端方向横向穿设安装；本实施例中该左横向高强螺栓 组件8还可从间隔铁4的横向一端向辙跟外轨纵向撑板52方向横向穿设安装。其中，该左横 向高强螺栓组件8由左横向螺栓81、左横向垫圈82、左横向螺母83和左螺母防松帽84组成； 该左横向螺栓81横向依次匹配穿过辙跟外轨纵向撑板52、基本轨2的轨腰和间隔铁4的横向 一端，其顶端向间隔铁4的横向一端外侧伸出且伸出端依次匹配安装有左横向垫圈82、左横向螺母83和左螺母防松帽84；该左螺母防松帽84带有开口销。 [0062] 该右横向高强螺栓组件9用于将间隔铁4的横向另一端和该辙跟内轨撑6的辙跟内轨纵向撑板62锁紧固定于该尖轨3的相对两侧轨腰上；且该右横向高强螺栓组件9是从辙跟 内轨纵向撑板62向间隔铁4的横向另一端方向横向穿设安装；本实施例中该右横向高强螺 栓组件9还可从间隔铁4的横向另一端向辙跟内轨纵向撑板62方向横向穿设安装。其中，该 右横向高强螺栓组件9由右横向螺栓91、右横向垫圈92、右横向螺母93和右螺母防松帽94组成；该右横向螺栓91横向依次匹配穿过辙跟内轨纵向撑板62、辙跟夹板7、基本轨2的轨腰和间隔铁4的横向另一端，其顶端向间隔铁4的横向另一端外侧伸出且伸出端依次匹配安装有 右横向垫圈92、右横向螺母93和右螺母防松帽94；该右螺母防松帽94带有开口销。 [0063] 该扣板10匹配水平设置于该辙跟外轨撑5的辙跟外轨横向撑板51的上部且一端还水平向辙跟外轨横向撑板51外侧伸出。 [0064] 该挡肩11匹配竖直贴靠在该辙跟外轨撑5的辙跟外轨横向撑板51的末端外侧面，且该扣板10向辙跟外轨横向撑板51外侧伸出的一端压接在该挡肩11的上部；该挡肩11为了 约束轨撑，便于辙跟外轨撑5的安装和固定。 [0065] 该调整垫片12匹配竖直夹设于该挡肩11与辙跟外轨横向撑板51的末端外侧面之间。 [0066] 该辙跟外轨撑安装螺栓组件13用于将该辙跟外轨撑5的辙跟外轨横向撑板51锁紧固定于辙跟垫板1上，其由辙跟内轨撑螺栓131、辙跟内轨撑螺母132和辙跟内轨撑螺栓防松垫片133。其中，该辙跟内轨撑螺栓131自上而下依次竖直穿过该扣板10和该辙跟外轨横向 撑板51；该辙跟垫板1在位于辙跟内轨撑螺栓131正下方对应的位置沿竖直方向匹配贯通开 设有可供辙跟内轨撑螺栓131穿过的第一通孔101；该辙跟内轨撑螺母132匹配焊接固定于 该辙跟垫板1上，其与该辙跟内轨撑螺栓131位于辙跟外轨横向撑板51与辙跟垫板1之间的 螺杆配合连接；该辙跟内轨撑螺栓防松垫片133匹配安装于该辙跟内轨撑螺栓131的根部并 压接在扣板10的顶面。 [0067] 该辙跟内轨撑安装螺栓组件14用于将该辙跟内轨撑6的辙跟内轨横向撑板61锁紧固定于辙跟垫板1上，其由辙跟外轨撑螺栓141、辙跟外轨撑螺母142和辙跟外轨撑螺栓防松垫片143。其中，该辙跟外轨撑螺栓141自上而下穿过辙跟内轨横向撑板61；该辙跟垫板1在位于辙跟外轨撑螺栓141正下方对应的位置沿竖直方向匹配贯通开设有可供辙跟内轨撑螺 栓131穿过的第二通孔102；该辙跟外轨撑螺母142匹配焊接固定于该辙跟垫板1上，其与该 辙跟外轨撑螺栓141位于辙跟内轨横向撑板61与辙跟垫板1之间的螺杆配合连接；该辙跟外 轨撑螺栓防松垫片143匹配安装于该辙跟外轨撑螺栓141的根部并压接在该辙跟内轨横向 撑板61的顶面。 [0068] 该套筒15匹配套装在穿设于该尖轨3的轨腰的辙跟外轨撑螺栓141上；其中，该套筒15的轴向一侧与垫圈16相接触，轴向另一侧与辙跟夹板7相接触，可以防止间隔铁4被磨 损。 [0069] 实施例2 [0070] 本发明实施例2的铁路道岔跟端活接头，是在实施例1的铁路道岔跟端活接头结构上，增设了平垫圈16；其中，该平垫圈16匹配套设在位于套筒15轴向一侧的右横向高强螺栓组件9的右横向螺栓91上并匹配嵌设于该间隔铁4的另一端端部中央。 [0071] 本发明结构设计合理、紧凑，在提升活接头结构整体连接稳定性的同时，解决了原结构轴肩和间隔铁配合位置易磨损的问题，增加了活接头结构形式的使用寿命及可靠性。 |
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