损伤钢轨修复夹持装置及修复方法与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种损伤钢轨修复夹持装置及修复方法。


背景技术：

2.钢轨是高速铁路运输行业的基础设施，其安全性能在铁路运输中起决定性作用。因此，钢轨伤损问题一直被重点关注，相应的修复技术也随之不断发展完善。其中，胶粘加固作为一种低成本、低能耗、无公害的修复技术，近年来被不断推广应用，但就其长远发展而言，该技术及其配套器材仍存在一定的改进空间。
3.结合实际应用情况来看，虽然胶粘加固技术及其配套器材能够满足轨道车辆现行的运行要求，却无法适应其未来的发展需求，尤其是未来高速铁路的对铁路运行系统的高质量要求。其主要体现在以下三方面：配套器材较少，且缺乏适用于该技术的夹具；轨道车辆高速度、高运量的发展趋势将为伤损钢轨带来更大的冲击载荷，现有修复器材在材料及结构上均具有较大的优化空间；应用现有器材及技术时通常需要多人协作完成钢轨修复，耗费人力，未考虑采用单人进行维修方面的改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种损伤钢轨修复夹持装置及修复方法，以实现对损伤钢轨进行高效修复的目的。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种损伤钢轨修复夹持装置，包括夹具主板、调距限位座、对中丝杠和伸缩支架，所述夹具主板能够与所述调距限位座安装所述在一起，所述调距限位座设有螺纹孔，所述对中丝杠设有与所述调距限位座的螺纹孔对应的螺纹面，所述伸缩支架包括伸缩杆和支撑脚，所述伸缩杆的一端能够与所述对中丝杠安装在一起，另一端与所述支撑脚连接。
6.优选的，所述夹具主板、调距限位座和伸缩支架均为两个，两个夹具主板分别对应两个调距限位座，所述对中丝杠沿其轴线方向对称分布有左旋螺纹和右旋螺纹，两个调距限位座分别设有左旋螺纹孔和右旋螺纹孔，所述伸缩支架的伸缩杆和支撑脚均为两个，两个伸缩杆的一端成一定夹角连接在一起且能够安装在所述对中丝杠的一端。
7.优选的，所述支撑脚为长条状且其轴线垂直于所述伸缩杆。
8.优选的，还包括测力扳手和堵头，所述对中丝杠的一端为与所述测力扳手对应的正方形凸台，另一端为与所述堵头对应的螺纹杆。
9.本发明还提供了一种损伤钢轨修复方法，包括以下步骤：
10.s1.判定损伤钢轨为轻伤或者重伤；
11.s2.当损伤钢轨为轻伤时，将芳纶纤维胶合层粘贴于轻伤钢轨的两侧，将内侧轮廓与轻伤钢轨外侧轮廓对应的夹板模具放置在芳纶纤维胶合层的外侧，通过所述夹持装置同时从轻伤钢轨的两侧夹紧夹板模具，待芳纶纤维胶合层彻底凝固后，将所述夹持装置和夹
板模具拆下；
12.s3.当损伤钢轨为重伤时，将玻璃纤维胶合层粘贴于重伤钢轨的两侧，将内侧轮廓与重伤钢轨外形轮廓对应的橡胶填充层粘贴在玻璃纤维胶合层的外侧，将内侧轮廓与橡胶填充层外侧轮廓对应的第一减振夹板放置在一侧的橡胶填充层的外侧，通过所述夹持装置将第一减振夹板固定，将内侧轮廓与橡胶填充层外侧轮廓对影的第二减振夹板放置在另一侧的橡胶填充层的外侧，通过螺栓组将第一减振夹板和第二减振夹板连接固定，将所述夹持装置拆下。
13.优选的，所述步骤s2中，芳纶纤维胶合层由芳纶纤维布及防老化膜胶合而成，使用时将其单侧刷胶。
14.优选的，所述步骤s2中，使两个伸缩支架处于舒张状态，根据道床平整情况调整高度后将其放置于道床之上，将两个调距限位座安装于所述对中丝杠上并调整至适当位置，将所述对中丝杠穿过轨底两端分别安装于伸缩支架上，将所述测力扳手和堵头分别安装于所述对中丝杠的两端，将两个夹具主板分别安装到两个调距限位座上，转动所述测力扳手，使两个调距限位座带动两个夹具主板同时从轻伤钢轨两侧夹紧夹板模具，并通过夹板模具向芳纶纤维胶合层均匀施力，使两侧的芳纶纤维胶合层凝固速度及受力情况保持一致，通过观察所述测力扳手显示的数据判断芳纶纤维层胶合层与轻伤钢轨的贴合效果。
15.优选的，所述步骤s3中，玻璃纤维胶合层由玻璃纤维布双面刷胶制成，橡胶填充层的外侧为凸块结构，第一减振夹板和第二减振夹板的外侧设有凹槽。
16.优选的，所述步骤s3中，在重伤钢轨的长度方向上开设多个螺纹孔，使一个伸缩支架处于收缩状态，将其安装在所述对中丝杠的一端，通过所述堵头将二者紧固连接，将一个调距限位座从所述对中丝杠的另一端旋上，并进行初步调整，将所述测力扳手安装在所述对中丝杠的另一端，用伸缩支架的支撑脚钩住第一减振夹板外侧凹槽的上沿，并将其初步安装至橡胶填充层的外侧，下压所述测力扳手，将所述对中丝杠紧贴于轨面，调整所述调距限位座，将其旋至轨头侧面并与其贴合，完成单侧第一减振夹板的安装，通过多个螺栓组将第二减振夹板安装在重伤钢轨的另一侧。
17.优选的，所述步骤s3中，第一减振夹板在其与轨头接触处设有减振凸台，减振凸台的上端面与轨头上端面平齐。
18.本发明的损伤钢轨修复夹持装置及修复方法综合考虑钢轨伤损程度及其修复要求，从材料及结构两方面入手，将伤损钢轨修复器材分为轻伤预防性加固修复组合及重伤补强性加固修复组合，轻伤修复使用耐冲击的芳纶纤维胶合层对钢轨进行补强，重伤修复使用橡胶填充及减振夹板大幅度减少冲击，并使胶合层更贴合轨面。夹持装置通过调整结构组成方式满足不同装夹要求，轻伤修复利用夹持装置自动对中的结构特点，使胶合层均匀受力，加快凝固速度，且测力扳手利于确定胶合层贴合程度，提升修复效果，重伤修复将伸缩支架、对中丝杠及调距限位座组成简易卡钩，与减振夹板凹槽及钢轨轨头配合使用，以便实现单人维修作业。
附图说明
19.图1为本发明实施例中轻伤修复时的示意图；
20.图2为本发明实施例中轻伤修复时夹持装置的结构图；
21.图3为本发明实施例中重伤修复时的示意图；
22.图4为本发明实施例中重伤修复后的示意图。
23.图中，1：轻伤钢轨；2：芳纶纤维胶合层；3：夹板模具；4：重伤钢轨；5：玻璃纤维胶合层；6：橡胶填充层；7：第一减振夹板；8：第二减振夹板；9：螺栓组；10：夹具主板；11：调距限位座；12：对中丝杠；13：伸缩支架；131：伸缩杆；132：支撑脚；14：测力扳手；15：堵头。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.如图1
‑
4所示，本实施例的损伤钢轨修复夹持装置包括：夹具主板10、调距限位座11、对中丝杠12和伸缩支架13，夹具主板10能够与调距限位座11安装在一起，如调距限位座11设有矩形槽，作为与夹具主体10对应的安装孔位，调距限位座11设有螺纹孔，对中丝杠12设有与调距限位座11的螺纹孔对应的螺纹面，伸缩支架13包括伸缩杆131和支撑脚132，伸缩杆131的一端能够与对中丝杠12安装在一起，另一端与支撑脚132连接。
28.夹具主板10、调距限位座11和伸缩支架13均为两个，两个夹具主板10分别对应两个调距限位座11，对中丝杠12沿其轴线方向对称分布有左旋螺纹和右旋螺纹，两个调距限位座11分别设有左旋螺纹孔和右旋螺纹孔，伸缩支架13的伸缩杆131和支撑脚132均为两个，两个伸缩杆131的一端成一定夹角连接在一起且能够安装在对中丝杠12的一端，两个伸缩杆131连接处的头部可以为圆环结构，用于安装对中丝杠12，伸缩杆的脚部可以为中空螺纹孔与螺纹杆配合的结构，实现高度调节的效果，支撑脚132可以为长条状且其轴线垂直于伸缩杆131，如长方体。
29.本实施例的损伤钢轨修复夹持装置还包括：测力扳手14和堵头15，对中丝杠12的一端为与测力扳手14对应的正方形凸台，另一端为与堵头15对应的螺纹杆。
30.本实施例的损伤钢轨修复方法包括以下步骤：
31.s1.判定损伤钢轨为轻伤或者重伤，损伤钢轨的轻伤和重伤判定标准参照行业标准，此处不再赘述。
32.s2.当损伤钢轨为轻伤时，将芳纶纤维胶合层2粘贴于轻伤钢轨1的两侧，将内侧轮
廓与轻伤钢轨1外侧轮廓对应的夹板模具3放置在芳纶纤维胶合层2的外侧，夹板模具3与伤损钢轨1截面轮廓一致，用于夹紧芳纶纤维胶合层2，通过夹持装置同时从轻伤钢轨1的两侧夹紧夹板模具3，待芳纶纤维胶合层2彻底凝固后，将夹持装置和夹板模具3拆下；
33.芳纶纤维胶合层2由芳纶纤维布及防老化膜胶合而成，使用时将其单侧刷胶；
34.具体的，使两个伸缩支架13处于舒张状态，根据道床平整情况调整高度后将其放置于道床之上，将两个调距限位座11安装于对中丝杠12上并调整至适当位置，将对中丝杠12穿过轨底两端分别安装于伸缩支架13上，将测力扳手14和堵头15分别安装于对中丝杠12的两端，将两个夹具主板10分别安装到两个调距限位座11上，转动测力扳手14，使两个调距限位座11带动两个夹具主板10同时从轻伤钢轨1两侧夹紧夹板模具3，并通过夹板模具3向芳纶纤维胶合层2均匀施力，使两侧的芳纶纤维胶合层2凝固速度及受力情况保持一致，增大贴合程度，提升补强效果，通过观察测力扳手14显示的数据判断芳纶纤维层胶合层2与轻伤钢轨1的贴合效果，确保修复过程的有效性。
35.s3.当损伤钢轨为重伤时，将玻璃纤维胶合层5粘贴于重伤钢轨4的两侧，将内侧轮廓与重伤钢轨4外形轮廓对应的橡胶填充层6粘贴在玻璃纤维胶合层5的外侧，将内侧轮廓与橡胶填充层6外侧轮廓对应的第一减振夹板7放置在一侧的橡胶填充层6的外侧，通过夹持装置将第一减振夹板7固定，将内侧轮廓与橡胶填充层6外侧轮廓对影的第二减振夹板8放置在另一侧的橡胶填充层6的外侧，通过螺栓组9将第一减振夹板7和第二减振夹板8连接固定，将夹持装置拆下；
36.玻璃纤维胶合层5由玻璃纤维布双面刷胶制成，用于对重伤钢轨4进行胶粘补强及实现橡胶填充6的初步固定，橡胶填充层6的外侧为凸块结构，橡胶填充层6整体可以成“3”字型结构，内侧轮廓与重伤钢轨4截面轮廓一致，外侧设置凸台，与第一减振夹板7和第二减振夹板8配合使用，第一减振夹板7和第二减振夹板8内侧轮廓与橡胶填充层6外侧截面轮廓互补，第一减振夹板7和第二减振夹板8的外侧设有凹槽，外侧设置凹槽，配合夹具实现单人维修作业；
37.具体的，在重伤钢轨4的长度方向上开设多个螺纹孔，使一个伸缩支架13处于收缩状态，将其安装在对中丝杠12的一端，通过堵头15将二者紧固连接，将一个调距限位座11从对中丝杠12的另一端旋上，并进行初步调整，将测力扳手14安装在对中丝杠12的另一端，用伸缩支架13的支撑脚132钩住第一减振夹板7外侧凹槽的上沿，并将其初步安装至橡胶填充层6的外侧，下压测力扳手14，将对中丝杠12紧贴于轨面，调整调距限位座11，将其旋至轨头侧面并与其贴合，完成单侧第一减振夹板7的安装，通过多个螺栓组9将第二减振夹板8安装在重伤钢轨4的另一侧；
38.第一减振夹板7在其与轨头接触处设有减振凸台71，减振凸台71的上端面与轨头上端面平齐，以缓解车轮经过钢轨损伤处对重伤钢轨4带来的冲击，减振凸台71和橡胶缓冲层6等改进结构用于吸能减振，避免钢轨伤情恶化。
39.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。