鐵路軌道彈條扣件螺旋道釘緊固的防松機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及鐵路軌道彈條扣件的緊固機構(gòu)，屬于鐵路軌道扣件系統(tǒng)技術(shù)領域。
技術(shù)背景
[0002]彈條扣件的功能是將鋼軌與下部結(jié)構(gòu)(軌枕、墊板)聯(lián)結(jié)固定，從而使軌道形成穩(wěn)定可靠的整體結(jié)構(gòu)。然而彈條扣件功能的發(fā)揮需要通過緊固機構(gòu)才能實現(xiàn)，為此緊固機構(gòu)的防松就顯得十分重要，緊固機構(gòu)一旦松動就會直接影響到軌道結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。
[0003]目前各國鐵路軌道彈條扣件有螺紋緊固的機構(gòu)可分為螺栓緊固和螺旋道釘緊固兩大類。
[0004]國內(nèi)螺栓類緊固機構(gòu)主要有如下四種結(jié)構(gòu)型式:
[0005]型式1:螺栓、平墊圈及普通螺母組合的緊固機構(gòu)。
[0006]該型緊固機構(gòu)的防松效果差，在列車運行強烈震動下，螺母會松動，為此需要人工定期復緊；
[0007]型式2:螺栓、限位板及特種防松螺母(雙螺母結(jié)構(gòu))組合的緊固機構(gòu)。
[0008]該型緊固機構(gòu)是先用限位板將彈條扣件按規(guī)定扭矩擰緊，使彈條位移達到設計彈程，同時為上部特種防松螺母大扭矩施擰提供一個剛性平臺，因特種防松螺母需大扭矩緊固才能發(fā)揮防松效果。采用該機構(gòu)需要兩種不同規(guī)格的扳手，緊固工序復雜，螺母需用特種絲錐加工，成本偏高。緊固時限位板與彈條扣件之間產(chǎn)生強烈的擠壓和摩擦，會傷害彈條母材。
[0009]型式3:螺栓及固班螺母組合的緊固機構(gòu)。
[0010]該型緊固是在螺母下部設有法蘭，在法蘭底面設有四個橢圓形凹槽，依靠凹槽強行卡入到彈條中肢頂面來阻止螺母松動。該機構(gòu)的致命缺陷是，在緊固時凹槽會對彈條產(chǎn)生強烈的擠壓和摩擦，從而對彈條產(chǎn)生超壓并傷害彈條母材。
[0011]型式4:螺栓、波浪型孤面防轉(zhuǎn)墊圈及防松螺母組合的緊固機構(gòu)。
[0012]波浪型防弧面松緊固機構(gòu)，已獲國家知識產(chǎn)權(quán)局實用新型專利授權(quán)。實用新型專利由以下兩部份組成:
[0013]實用新型專利1、專利號:ZL2011 2 0327440.X授權(quán)日:2012.5.30
[0014]名稱:一種鐵路軌道彈條扣件緊固螺栓的新型防松機構(gòu)
[0015]實用新型專利2、專利號:ZL2013 2 0128714.1 授權(quán)日:2013.10.23。
[0016]名稱:鐵路軌道彈條扣件緊固螺栓防松機構(gòu)的無凸棱防轉(zhuǎn)墊圈。
[0017]實用新型專利2是針對上述實用新型專利I技術(shù)中帶雙凸棱的防轉(zhuǎn)墊圈而提出無凸棱防轉(zhuǎn)墊圈的改進方案。
[0018]該防松機構(gòu)存在以下問題:
[0019]1.防轉(zhuǎn)墊圈底部參數(shù)僅按II型彈條扣件為對象而設定，品種單一。為此不完全適用于其它型號的彈條扣件，適用面偏窄。
[0020]2.防轉(zhuǎn)墊圈與防松螺母之間的波浪型弧面的矢度f值，主要由幾何關(guān)系及盡量增大防松效果的意愿設定。在實用新型專利I中f為0.5?1.0mm，后在實用新型專利2中f改為0.3?1.0_，但數(shù)值依舊偏大。在防松螺母抒入過程中，會對彈條扣件中肢形成超壓，使彈條扣件最大應力超過1600MPa限值，將導致彈條扣件產(chǎn)生塑性變形。彈條扣件產(chǎn)生塑性變形后，其扣壓力會下降，將達不到“鐵路軌道設計規(guī)范”所規(guī)定的不小于7.5KN的規(guī)定。
[0021]目前螺旋道釘類的緊固機構(gòu)，仍采用傳統(tǒng)的平墊圈及普通螺旋道釘組合的結(jié)構(gòu)形式，尚無專門的防松措施。為此在列車運行強烈震動下，螺旋道釘會松動，直接影響到軌道結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]本實用新型的目的在于:針對上述螺旋道釘緊固機構(gòu)存在的不防松問題，提供一種鐵路軌道彈條扣件螺旋道釘緊固的防松機構(gòu)。
[0023]本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:該機構(gòu)由單凸棱墊圈和防松螺旋道釘組成。
[0024]單凸棱墊圈:直徑dl、厚度hi及中部圓孔直徑d2與同類型彈條扣件傳統(tǒng)的平墊圈保持一致；底部中線處設有一個貫通的凸棱，凸棱寬度Cl與墊圈中部圓孔的直徑d2相同，凸棱高度h2為3.5?4.5mm,凸棱兩側(cè)面與墊圈底面之間設有圓弧，圓弧最大半徑rl為6.5mm，與彈條扣件的直徑相適應。凸棱底部的前、后部位各設一個圓形凹槽，凹槽直徑d3為8?10_，圓形凹槽深度h3為2?4mm，兩圓形凹槽中心至墊圈中心之距c2為18?20mm，設置該凹槽在鍛壓時可使墊圈上頂部弧面波峰充實飽滿；單凸棱墊圈頂面按圓周8等分，設有波浪型弧面，弧面的波峰與波谷的矢度f為0.15?0.28mm，波峰與波谷的弧面為對稱布置。
[0025]防松螺旋道釘:螺桿直徑d4為22?27mm，螺桿長度c3為160?220mm ；螺紋有梯形、矩形及鋸齒形三種，螺距c4為6?1mm ;防松螺旋道釘頭為六角形，螺旋道釘頭底部設有法蘭，其直徑與單凸棱墊圈相一致，法蘭厚度h4為5?6_，法蘭底部設有與凸棱墊圈頂面完全一致的波浪型弧面，弧面的波峰與波谷的矢度f為0.15?0.28_，六角頭螺旋道釘頭的最高度h5為24?27mm。
[0026]說明1.關(guān)于單凸棱墊圈底部的形式尺寸的確定:
[0027]單凸棱墊圈的底面為平面，與常規(guī)平墊圈功能一致；凸棱寬度與墊圈中部圓孔直徑保持一致，即Cl = d2。只要滿足以上二項條件，本單凸棱墊圈即可適用于各種型號的彈條扣件。
[0028]說明2.關(guān)于波浪型弧面矢度f的取值范圍:
[0029]波浪型弧面矢度f的取值，除要滿足防松的基本條件外，還必須滿足彈條扣件的扣壓力和最大應力的必要條件。本實用新型中波浪型弧面的矢度f值是根據(jù)軌道結(jié)構(gòu)動力學理論研宄、彈條扣件扣壓力及內(nèi)應力分折、螺母擰入試驗、防松檢測、試制工藝等多項研宄而選定的，波浪型弧面矢度f的取值范圍選定為0.15?0.28_。
[0030]調(diào)整后的波浪型弧面矢度，在螺母擰入過程中可防止對彈條扣件中肢產(chǎn)生超壓，滿足彈條扣件最大應力不超過1600MPa的限值，防止彈條扣件因超壓而出現(xiàn)塑性變形。同時彈條扣件對鋼軌的扣壓力可達到“鐵路軌道設計規(guī)范”所規(guī)定的不小于7.5KN的要求。
[0031]本實用新型的實際效果是:
[0032]1.本實用新型可以保證彈條扣件的扣壓力及最大應力均滿足有關(guān)規(guī)定，確保防松機構(gòu)使用的安全性與可靠性。
[0033]2.本實用新型可復蓋軌道結(jié)構(gòu)各種類型的彈條扣件，這將有力推動軌道結(jié)構(gòu)彈條扣件緊固機構(gòu)的技術(shù)升級，進一步提高軌道結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。特別是螺旋道釘緊固機構(gòu)已被高速鐵路軌道大量采用，這對當前實施“一帶、一路”鐵路先行戰(zhàn)略具有重要意義。
[0034]3.免除了因緊固機構(gòu)松動而需要投入大量維修成本，極大地減輕養(yǎng)路