一种扣件板下防杂散电流系统的制作方法

1.本发明涉及轨道工程供电与杂散电流防治领域，尤其涉及一种扣件板下防杂散电流系统。


背景技术：

2.在地铁工程中，由于受到直流供电方式以及钢轨通常只在扣件处与道床进行固定的安装方式的限制，导致列车运行过程中所产生的直流电流必然会由于扣件处无法做到完全的对地绝缘而泄漏到周围环境中去，特别是随着运营年限越长，扣件处的损坏、污染等情况更为严重，引起扣件自身的绝缘性能持续劣化，从而使得由扣件处泄漏到周围环境中的电流(杂散电流)越来越多。
3.随着城市化进程的不断推进，城市规模与市政建设也在不断发展，这就需要在有限的城市空间中敷设更多的基础设施，诸如燃气、供水和供油等管道、地下构筑物等，这些设施中含有大量的金属材料。由于轨道交通运营过程中产生的电流泄露会导致上述结构中的金属材料产生严重的电化学腐蚀，长期使用后存在管道破损、结构破坏失稳等安全风险。
4.针对上述存在的问题，通过调研，本专利提出了一种扣件板下防杂散电流系统，得到了一种结构简单、绝缘性能优异的扣件防杂散电流系统。


技术实现要素：

5.针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种扣件板下防杂散电流系统，其通过对扣件下部进行绝缘阻隔和上部的缝隙密封处理实现了增大扣件系统爬电距离，减少表面污染物堆积和防止内部导电通路被灰尘、油水等污染物贯通，进而使得扣件系统长期使用具有良好的绝缘性能。
6.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种扣件板下防杂散电流系统，包括轨枕、调高垫板及扣件铁垫板，在该三者之间同时穿设有道钉螺栓紧固，其特征在于：在所述调高垫板与所述扣件铁垫板之间设置有将两者绝缘分隔的绝缘装置，在所述轨枕与调高垫板之间、调高垫板与扣件铁垫板之间均设置有绝缘部件，并在上述所有部件相接处均喷涂有可形变的密封绝缘层。
7.优选的，所述绝缘装置为紧贴在所述扣件铁垫板底面与相应所述绝缘部件之间的板下绝缘板，所述板下绝缘板外周竖向封闭环绕有绝缘侧板，并且所述板下绝缘板边缘处沿周向均向外延伸有伸出板下绝缘板。
8.优选的，在与所述道钉螺栓配合的所述板下绝缘板表面垂直设置有延伸至板下绝缘板顶部及底部一定高度的绝缘定位筒体。
9.优选的，在所述绝缘定位筒体内壁顶侧及底侧均嵌入有紧贴所述道钉螺栓外壁的绝缘定位环。
10.优选的，所述绝缘部件为紧贴轨枕与调高垫板表面、调高垫板与扣件铁垫板表面的板底膨胀密封环，并且所述板底膨胀密封环均环套在道钉螺栓的外周。
11.本发明的有益效果是：
12.1、在安装方面，该系统可与扣件一体组装，其定位与扣件一致，不会由于钢轨位置的调整而发生变动，便于大规模使用；
13.2、该系统的安装利用道钉螺栓和扣件铁垫板进行固定，无需对钢轨进行打磨、除油等预处理，大大节省了施工时间，可以显著提高施工效率，便于大规模使用；
14.3、该系统安装于钢轨底面以下，不会对施工过程中针对钢轨的其他作业、钢轨焊缝的探伤产生影响；
15.4、该系统位于扣件铁垫板以下，未改变原扣件系统钢轨与轨下垫板的接触状态，不会对原扣件的性能产生影响；安装和拆除均较为方便，特别适于既有线改造工程；
16.5、该系统在板下绝缘板中间对应扣件铁垫板外围位置设计有绝缘定位筒体环绕，实现了增大系统爬电距离的目的，同时可用于限制二者之间的相对滑动，避免由于滑动过大造成板下绝缘板产生过度磨损，从而影响使用寿命；
17.6、本专利利用绝缘涂层和板下膨胀密封环分别实现了扣件上下部的绝缘和密封，提高了轨道系统的绝缘性能。
附图说明
18.图1为本发明绝缘装置装配结构图。
19.图2为本发明图1局部剖面图。
20.图3为本发明图2局部正视图。
21.图4为本发明板下绝缘板剖视图。
具体实施方式
22.为了使本领域的普通技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
23.参照附图1～4所示的一种扣件板下防杂散电流系统，包括轨枕10、调高垫板20及扣件铁垫板30，在该三者之间同时穿设有道钉螺栓40紧固。如图1-2所示，在所述调高垫板20与所述扣件铁垫板30之间设置有将两者绝缘分隔的绝缘装置，在所述轨枕10与调高垫板20之间、调高垫板20与扣件铁垫板30之间均设置有绝缘部件，并在上述所有部件相接处均喷涂有可形变的密封绝缘层。该绝缘装置装配在调高垫板20与所述扣件铁垫板30之间，实现扣件铁垫板30上部的扣件及部件与道床之间的电气隔离。绝缘部件则将轨枕10与调高垫板20之间、调高垫板20与扣件铁垫板30之间进行绝缘密封，进一步提高绝缘装置将铁轨部件之间分隔后的密封作用。
24.密封绝缘层优选的为具有良好绝缘性能和弹性的绝缘涂料制成(如长效室温硫化硅橡胶绝缘涂料)，将其喷涂在扣件表面实现扣件上部各零部件缝隙的填充、密封，该密封绝缘层可在使用过程中，利用其弹性适应各零部件的变形需要，不至于由于零部件的变形产生的相对位移而是的原密封处产生裂隙，进而破坏整体密封，而防止长期使用造成扣件整体绝缘性能下降的问题。该密封绝缘层自身具有良好的疏水、疏油能力，并具有较低的灰尘吸附能力，可保证长期使用条件下的表面清洁。
25.所述绝缘装置与现有一般扣件的安装基本一致，不增加额外工序，对现场施工人
员的技能与体力要求不高，且后续钢轨的任何调整调整不会对其产生明显影响，适宜于大批量施工。同时由于该系统安装位置于钢轨下部，对于后续钢轨探伤工作亦不会产生影响。
26.具体的，如图1-4所示，所述绝缘装置为紧贴在所述扣件铁垫板30底面与相应所述绝缘部件之间的板下绝缘板1，所述板下绝缘板1外周竖向封闭环绕有绝缘侧板11，并且所述板下绝缘板1边缘处沿周向均向外延伸有伸出板下绝缘板12。在板下绝缘板1实现对调高垫板20与所述扣件铁垫板30之间绝缘的基础上，通过绝缘侧板11和伸出板下绝缘板12整体长度增大扣件系统爬电距离，减少表面污染物堆积和防止内部导电通路被灰尘、油水等污染物贯通的作用，进而使得扣件系统长期使用具有良好的绝缘性能，减少泄露到大地的杂散电流，大幅降低杂散电流周围的金属材料的电化学腐蚀作用。
27.优选的，可将绝缘侧板11设置为向外侧倾斜的斜面结构，在保证其具有有效的爬电距离的基础上，降低绝缘侧板11的顶端高度，进而降低板下绝缘板1表面聚集油污的容量。
28.为了实现板下绝缘板1与道钉螺栓40之间配合的密封作用，如图2-3所示，在与所述道钉螺栓40配合的所述板下绝缘板1表面垂直设置有延伸至板下绝缘板1顶部及底部一定高度的绝缘定位筒体13。其配合道钉螺栓40的穿设，用于实现扣件铁垫板30的上表面的污染物隔离功能，防止由扣件铁垫板30上表面积累的污染物由扣件铁垫板30上沿道钉螺栓40向下移动到道床上，形成一个导电通路的弊端，使得污物在板下绝缘板1表面向其侧面轨枕处的流动受到限制，实现了增大系统爬电距离的目的，同时可用于限制二者之间的相对滑动，以及用于防止上部的油水、灰尘等污染物向下部移动行程而导电通路的弊端。在系统装配的过程中，在道钉螺栓40与绝缘定位筒体13上下两端之间的配合间隙中喷涂所述密封绝缘层，以实现两者之间的密封绝缘作用。
29.如图4所示，为了提高板下绝缘板1与道钉螺栓40配合后的装配精度，在所述绝缘定位筒体13内壁顶侧及底侧均嵌入有紧贴所述道钉螺栓40外壁的绝缘定位环2。通过该绝缘定位环2与道钉螺栓40上下两侧的接触，提高板下绝缘板1与道钉螺栓40的配合精度，实现板下绝缘板1的定位装配，以提高其绝缘密封效果。
30.如图2-3所示，所述绝缘部件为紧贴轨枕10与调高垫板20表面、调高垫板20与扣件铁垫板30表面的板底膨胀密封环3，并且所述板底膨胀密封环3均环套在道钉螺栓40的外周。优选的，板底膨胀密封环3是由良好弹性和遇水膨胀作用的材料制成。在扣件安装前，通过粘贴等方式将该板底膨胀密封环3安装在相应位置处。
31.本发明的原理是：在现场施工时，先将未发生膨胀的板底膨胀密封环3分别固定在轨枕10与调高垫板20表面之间、调高垫板20与扣件铁垫板30表面之间。
32.在组装扣件时，将扣件铁垫板30放入板下绝缘板1的上表面，并保证绝缘定位筒体13与扣件铁垫板30的配合良好，二者间不得产生干涉，防止绝缘定位筒体13的薄壁结构因挤压等情况受损，破坏板下绝缘板1的整体防污能力。优选的，板下绝缘板1也可以安装在调高垫板20的下表面。
33.由于板下绝缘板1在前期出厂前已完成其上的板底膨胀密封环3的装配，在轨排组架时可将其直接放置于轨枕上，并通过道钉螺栓40固定到轨枕10上，通过道钉螺栓40的预紧力实现对板底膨胀密封环3的挤压变形，从而实现板下绝缘板1与轨枕10的密封。
34.在需要对轨道结构高度进行调整，需要使用调高垫板时，在预先需要使用的调高
垫板20的对应道钉螺栓40四周安装板底膨胀密封环3，其使用效果和原理与上述使用于板下绝缘板1的一样。
35.在扣件完全安装好后，可在铺轨基地或者现场对其上表面进行绝缘涂料喷涂。在喷涂的过程中，需要重点喷涂道钉螺栓40与弹性垫圈、平垫圈以及铁垫板的结合缝处，防止密封不严。
36.通过上述技术方案，使得扣件板下防杂散电流系统所提出的绝缘系统结构绝缘性能更优，且其安装依据扣件的位置而定，不会因为钢轨位置的变化发生与扣件位置不匹配的问题，能够实现轨排组架时安装，节省施工现场安装的时间，并可降低安装难度，且对原有钢轨铺设施工效率不会有明显影响，特别适合于已运营线路的改造工程，不会影响正常运营。
37.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。