一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通领域，尤其涉及轨道交通中一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构。


背景技术：

2.随着中国轨道交通的快速发展，钢轨扣件的形式和功能也在不断更新迭代。同时，扣件系统的综合功能需求不断凸显，如紧固钢轨、保持轨距、防止钢轨纵向爬行和提高承载能力、防止电流杂散等。
3.钢轨作为轨道电路信号传输的重要通道需与大地之间有良好的绝缘，而扣件系统是保证钢轨与轨枕绝缘的重要手段。目前，主要涉及既有的普速铁路用弹条i、ii型扣件，主要采用硫磺锚固螺旋道钉的方式。在实际服役时，会出现如下状况：锈蚀和磨损会对螺栓的使用寿命以及扣件的失效造成隐患，更换难度大；在特殊环境，涂刷的绝缘漆失效，雨水冲刷和运输过程中散落的尘渣使钢轨与轨枕之间形成电流回路，影响轨道电压的稳定性。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提出了一种在保证扣件原有功能的基础上可提高绝缘性能、安装方便、可更换、无污染的钢轨扣件。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，包括螺旋道钉、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座和套管，所述套管预埋于混凝土轨枕中，所述套管的管口端面高出轨枕的承轨槽底面的高度为4~6mm；所述套管的螺纹螺距l1为9~11mm，螺纹深角α1为15~20
°
，β1为40~45
°
；所述螺旋道钉的螺纹螺距l2为9~11mm，螺纹深角α2为15~20
°
，β2为40~45
°
。
6.进一步地，所述套管的管口端面高出轨枕的承轨槽底面的高度为5mm。
7.进一步地，所述套管的上端面包括缘台及设置在缘台上的管口端面，管口端面与缘台的高度差为4~6mm。
8.进一步地，管口端面与缘台的高度差为4~6mm。
9.进一步地，所述套管的螺纹螺距l1为11mm，所述螺旋道钉的螺纹螺距l2为11mm。
10.进一步地，所述套管的螺纹深角α1为20
°
，β1为40
°
；所述螺旋道钉的螺纹深角α2为20
°
，β2为40
°
。
11.进一步地，所述套管采用玻璃纤维增强聚酰胺66材质；所述螺旋道钉采用低碳合金钢材质，螺纹采用反锯齿形。
12.进一步地，所述平垫圈为圆形且中心开设供螺旋道钉通过的孔，放置在弹条中部拱形处；所述弹条为ω形，放置于平垫圈之下、轨距挡板之上。
13.进一步地，在所述混凝土轨枕的承轨槽两端开设有弧形定位槽，所述挡板座适配安装在弧形定位槽内。
14.进一步地，在钢轨和轨枕之间安装轨下垫板和调高垫板，所述轨下垫板采用橡胶
类材质，调高垫板采用聚乙烯材质。
15.与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：
16.本实用新型采用套管与螺旋道钉组合的方式，安装方便，能有效针对锈蚀和磨损引起的失效，且便于产品的更换。另，本实用新型的套管预埋后的抗拔力可达到100 kn，通过螺旋道钉与套管有效的旋合，能防止在一定载荷冲击下螺旋道钉松退引起的紧固失效。本实用新型的套管具有良好的绝缘性能，能够在螺旋道钉和轨枕之间起到良好的绝缘作用。同时，方便了螺旋道钉的安装，而且还避免了采用硫磺锚固剂浇筑和绝缘涂料的涂刷，提高了操作安全性、便捷性的同时，还避免对环境造成污染。
附图说明
17.本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.图2为图1的局部放大图；
20.图3为本实用新型的套管的结构示意图；
21.图4为本实用新型的螺旋道钉的结构示意图；
22.其中：1-螺旋道钉，2-平垫圈，3-弹条，4-轨距挡板，5-挡板座，6-套管，7-轨下垫板，8-调高垫板，9-钢轨，10-轨枕。
具体实施方式
23.如图1所示，本实用新型提供了一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，用于将钢轨9扣压固定在轨枕10上，具体包括：螺旋道钉1、平垫圈2、弹条3、轨距挡板4、挡板座5、套管6、轨下垫板7、调高垫板8、及轨枕10等。
24.所述挡板座5设于所述轨枕10承轨槽的两侧壁，所述轨距挡板4安置于挡板座5弧形槽并抵制于钢轨9的下缘，所述套管6预埋入轨枕10内部，套管6的缘台与轨枕10的承轨槽齐平，所述螺旋道钉1自上而下依次穿过平垫圈2、弹条3中部和轨距挡板4，旋入预埋套管6内，所述轨下垫板7、调高垫板8（若需要）置于钢轨9和轨枕10的承轨槽之间。
25.如图2所示，套管6预埋于混凝土轨枕10后，套管6管口端面需高出轨枕10的承轨槽底面的高度h为4~6mm（优值为5 mm）。
26.如图3所示，所述套管6的上端面包括缘台62及设置在缘台62上的管口端面61，所述管口端面61与缘台62的高度差h为4~6mm（优值为5 mm），螺纹螺距l1为9~11mm（优值为11mm），螺纹深角α1为15~20
°
，β1为40~45
°
（优值为α1为20
°
，β1为40
°
）。所述套管采用尼龙件，具体采用玻璃纤维增强聚酰胺66材质。
27.如图4所示，所述螺旋道钉1的螺纹螺距l2为9~11mm（优值为11mm），螺纹深角α2为15~20
°
，β2为40~45
°
（优值为α2为20
°
，β2为40
°
）。所述螺旋道钉为低碳合金钢材质，螺纹采用反锯齿形。
28.所述套管6管口端面需高出轨枕10的承轨槽底面的高度值，以及套管6管口端面61与缘台62的高度差值设置，其作用有三：其一，可避免安装过程中对凸台造成的破坏；其二，能有效解决下雨时，雨水在轨枕承轨槽流动缓慢造成的绝缘性能的失效；其三，能延长货运线路粉尘的堆积造成的绝缘性能失效周期。
29.所述套管和螺旋道钉的螺纹螺距值的设置，其作用是：可提高螺旋道钉与套管的有效接触长度，防止螺旋道钉的松退。
30.所述套管和螺旋道钉的螺纹深角角度值的设置，其作用是：可提高螺旋道钉螺纹与套管螺纹的有效接触面积，防止螺旋道钉的松退。
31.所述平垫圈2为圆形且中心开合适大小的孔，放置在弹条中部拱形处；所述弹条为ω形，放置于平垫圈2下、轨距挡板4上。
32.所述轨枕10承轨槽两端开设有弧形定位槽，所述挡板座5适配安装在所述承轨槽的弧形槽内。
33.钢轨9与轨枕10之间安装轨下垫板7和调高垫板8（若需要），轨下垫板7采用橡胶类材质，调高垫板8采用聚乙烯材质。


技术特征：
1.一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：包括螺旋道钉、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座和套管，所述套管的上端面包括缘台及设置在缘台上的管口端面，管口端面与缘台的高度差为4~6mm；所述套管预埋于混凝土轨枕中，所述套管的管口端面高出轨枕的承轨槽底面的高度为4~6mm；所述套管的螺纹螺距l1为9~11mm，螺纹深角α1为15~20
°
，β1为40~45
°
；所述螺旋道钉的螺纹螺距l2为9~11mm，螺纹深角α2为15~20
°
，β2为40~45
°
。2.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：所述套管的管口端面高出轨枕的承轨槽底面的高度为5mm。3.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：管口端面与缘台的高度差为4~6mm。4.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：所述套管的螺纹螺距l1为11mm，所述螺旋道钉的螺纹螺距l2为11mm。5.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：所述套管的螺纹深角α1为20
°
，β1为40
°
；所述螺旋道钉的螺纹深角α2为20
°
，β2为40
°
。6.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：所述套管采用玻璃纤维增强聚酰胺66材质；所述螺旋道钉采用低碳合金钢材质，螺纹采用反锯齿形。7.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：所述平垫圈为圆形且中心开设供螺旋道钉通过的孔，放置在弹条中部拱形处；所述弹条为ω形，放置于平垫圈之下、轨距挡板之上。8.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：在所述混凝土轨枕的承轨槽两端开设有弧形定位槽，所述挡板座适配安装在弧形定位槽内。9.根据权利要求1所述的一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，其特征在于：在钢轨和轨枕之间安装轨下垫板和调高垫板，所述轨下垫板采用橡胶类材质，调高垫板采用聚乙烯材质。

技术总结
本实用新型公开了一种可提高绝缘性能的可更换式钢轨扣件结构，包括螺旋道钉、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座和套管，所述套管预埋于混凝土轨枕中，所述套管的管口端面高出轨枕的承轨槽底面的高度为4～6mm；所述套管的螺纹螺距L1为9～11mm，螺纹深角α1为15～20


技术研发人员：魏周春 李迪 宋川 陶波 杨灶鑫 张岷 廖忠棋 刘杰 褚卫松 张小兵
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2022/4/29