弹性夹、钢轨吸振器及其安装方法

技术领域

本发明属于轨道减振降噪技术领域，具体涉及一种弹性夹、钢轨吸振器及其安装方法。

背景技术

钢轨吸振器是一种安装于钢轨两侧腰部的阻尼动力吸振器，主要通过改变钢轨振动沿线路纵向传递的特性，起到降低中高频钢轨辐射噪声、延缓钢轨异常磨耗、防止扣配件的零部件断裂、改善旅客乘坐舒适度等作用。由于钢轨腰部为特定形状的弧面结构，无其他紧固机构用于固定钢轨吸振器的吸振块，也不允许在钢轨上开孔安装螺栓等紧固件，因此，为了将吸振块安装于钢轨腰部处，需要使用辅助紧固装置。

现有技术中存在一些这样的辅助紧固装置，例如CN202023283302公开了一种用于固定钢轨阻尼器的夹子，这种夹子为钣金件，利用板材自身的弹性特点，采用夹持方式将吸振器压在钢轨上。由于夹子自身在结构上非对称，一个夹子仅可对单侧的吸振器施加夹紧力，而将两个吸振器分别安装在钢轨两侧，则需要至少使用四个夹子，导致安装和维护较为麻烦，也增加了成本。此外，这种弹性夹子的夹持力无法长期保持稳定，容易出现松脱、夹持力不足的情况，具有安全隐患。

CN201120096075公开了一种钢轨吸振器安装夹具，通过设置在钢轨底部的底板、与底板铰接的两块压板以及多组销钉将钢轨吸振器固定在钢轨上。这样的夹具零件较多，因此安装步骤复杂，费时费力。此外，还容易发生销钉等零件松动的情况，影响整体夹持力，后续检修也需要耗费大量人力及成本。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种弹性夹、采用该弹性夹的钢轨吸振器以及该钢轨吸振器的安装方法，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种弹性夹，设置在钢轨吸振器中，用于将钢轨吸振器的一对吸振楔块夹紧在钢轨的两侧，其特征在于，包括：弹性夹主体，包括主板部和从主板部的两端倾斜延伸出的两个侧板部；以及至少两对定位爪，分别相对设置在两个侧板部上，用于与吸振楔块相抵接，其中，每对定位爪分别对称设置在侧板部的两侧。

本发明提供的弹性夹，还可以具有这样的技术特征：其中，吸振楔块朝向侧板部的表面具有至少一条定位凹槽，该定位凹槽的延伸方向与吸振楔块的长度方向相一致，定位爪的形状、大小与定位凹槽相适配。

本发明提供的弹性夹，还可以具有这样的技术特征：其中，定位爪设置为4对，4对定位爪两两相对设置在两个侧板部上，每个侧板部上的两对定位爪沿侧板部的延伸方向排列设置。

本发明提供的弹性夹，还可以具有这样的技术特征：其中，两个侧板部之间的夹角为36°，弹性夹主体的厚度为2.5mm，弹性夹主体在钢轨宽度方向上的整体长度为146mm～163mm，弹性夹主体在钢轨高度方向上的整体长度为110mm～114mm，弹性夹主体在钢轨延伸方向上的整体宽度为16mm～20mm。

本发明提供的弹性夹，还可以具有这样的技术特征：其中，侧板部与主板部的连接部位为圆弧状。

本发明提供的弹性夹，还可以具有这样的技术特征，还包括：绝缘层，沿主板部的长度方向设置在主板部的表面。

本发明提供的弹性夹，还可以具有这样的技术特征：其中，弹性夹主体由钢或铝合金材料制成，绝缘层为橡胶材质，采用浸塑式工艺包裹在主板部上。

本发明提供了一种钢轨吸振器，其特征在于，包括：一对吸振楔块，用于贴合在钢轨的两侧腰部，吸收钢轨的振动能量；以及至少两个弹性夹，用于将一对吸振楔块夹紧固定在钢轨的两侧腰部，其中，弹性夹为上述的弹性夹。

本发明提供的钢轨吸振器，还可以具有这样的技术特征，还包括：至少一个配重块，连接在吸振楔块的非贴合面上，其中，配重块由金属材料制成，其重量为4.5kg。

本发明提供了一种钢轨吸振器的安装方法，用于将钢轨吸振器安装在钢轨上，其特征在于，采用如上的钢轨吸振器，包括如下步骤：步骤S1，将一对吸振楔块分别放置在钢轨的两侧腰部，并使吸振楔块与对应侧的腰部相贴合；步骤S2，沿着钢轨的长度方向，在吸振楔块的两端分别安装两个弹性夹，将一对吸振楔块夹紧在钢轨上，从而形成钢轨吸振器，其中，每个弹性夹的安装包括如下步骤：步骤S2-1，先采用两个安装工具分别固定在两个侧板部的端部上，然后将弹性夹从钢轨底部穿过，直至主板部位于钢轨底部正下方；步骤S2-2，通过两个安装工具向弹性夹施加拉力使两个侧板部同时向外张开，直至两个侧板部上的相对的两对定位爪之间的距离大于钢轨底部的宽度；步骤S2-3，转动弹性夹，使两个侧板部分别位于钢轨的两侧，且与钢轨相垂直，然后移动弹性夹，使主板部贴近钢轨的底部；步骤S2-4，撤销对侧板部的拉力，使定位爪分别将对应侧的吸振楔块压紧在钢轨上；步骤S2-5，将两个安装工具分别从弹性夹上拆下，从而完成弹性夹的安装。

发明作用与效果

根据本发明的弹性夹、采用该弹性夹的钢轨吸振器及其安装方法，由于该弹性夹采用弹性夹主体配合定位爪将吸振楔块压紧在钢轨上，因此使夹持力保持稳定，避免吸振楔块移位或掉落，保障了钢轨吸振器的吸振降噪效果及其安全性、稳定性，且能够降低检修维护的频率，节省人力及相应的成本。由于该弹性夹仅包括弹性夹主体及定位爪，结构简洁，安装时仅需将支架伸入钢轨底部，通过安装工具拉开两个侧板部，然后转动支架对钢轨形成半包围结构，再松开侧板部使定位爪将吸振楔块压紧在钢轨上，因此安装方便快捷，效率较高，且后期维护也更方便。此外，固定一对吸振楔块仅需两个弹性夹，因此安装时间更短，总体成本更低。

附图说明

图1是本发明实施例一中钢轨及钢轨吸振器的立体结构图；

图2是本发明实施例一中钢轨及钢轨吸振器的剖视图；

图3是本发明实施例一中弹性夹的正视结构图；

图4是本发明实施例一中弹性夹的侧视结构图；

图5是本发明实施例一中安装工具及弹性夹的安装示意图；

图6是本发明实施例一中安装工具的立体结构图；

图7是本发明实施例一中钢轨吸振器的安装流程图；

图8是本发明实施例一中弹性夹的安装流程图；

图9是本发明实施例二中钢轨及钢轨吸振器的立体结构图；以及

图10是本发明实施例三中钢轨及钢轨吸振器的立体结构图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明的弹性夹、钢轨吸振器及其安装方法作具体阐述。实施例中未详细说明的部分为本领域的公知技术。

<实施例一>

图1是本发明实施例一中钢轨及钢轨吸振器的立体结构图。

如图1所示，本实施例提供一种钢轨吸振器100，安装在钢轨200上，用于吸收列车行驶时钢轨200的振动能量。钢轨吸振器100包括一对吸振楔块110以及两个弹性夹120，弹性夹120用于将一对吸楔块110夹紧在钢轨200两侧。

图2是本发明实施例一中钢轨及钢轨吸振器的剖视图。

如图2所示，吸振楔块110具有侧面贴合面111、底部贴合面112以及非贴合面113。

钢轨200为工字型钢轨，其两侧具有凹入的钢轨腰部201，钢轨腰部201具有特定的弧面结构。侧面贴合面111和底部贴合面112为与钢轨腰部201相匹配的形状，使得吸振楔块110能够贴合地放置在钢轨腰部201中，贴合放置后，非贴合面113为背向钢轨200的一面，且非贴合面113与地面大致垂直。

吸振楔块110上非贴合面113的中部设置有定位凹槽1131。在本实施例中，定位凹槽1131的数量为两条，且均为楔形槽，其槽底面积小于槽口。定位凹槽1131的延伸方向与吸振楔块110的长度方向一致，且定位凹槽1131的长度小于吸振楔块110的长度，即在吸振楔块110的长度方向的两端，定位凹槽1131不贯通。

本实施例的吸振楔块110为整体式的橡胶-金属复合构件，其楔块主体1101由橡胶经硫化制成，橡胶内部包裹有多个金属块1102，用于增加吸振楔块110的整体重量。由于对于特定频率的振动的吸收效率与吸振楔块110的整体重量的相关，因此通过金属块1102调节吸振楔块110的整体重量后，能够实现更好的轨道吸振效果。此外，三个金属块1102沿竖直方向间隔均匀地排列，因此三个金属块1102和金属块1102之间橡胶部分构成了阻尼体，同样能够实现更好的轨道吸振效果。

本实施例的三个金属块1102沿竖直方向间隔均匀地排列，吸振楔块110中的多个金属块1102也可以都设置吸振楔块110内部靠近底部贴合面112处，使得吸振楔块110的整体重心偏下。这样一来，在吸振楔块110契合在钢轨腰部201处时，吸振楔块110能靠自身结构、不需外力就可固定放置在该位置处，而不会滑落，从而更便于进行装配。

此外，吸振楔块110也可以采用分体式、浸塑式或无包裹式的吸振楔块。其中，分体式可采用例如CN212560946U所公开的结构，即吸振楔块包括橡胶垫片和橡胶块，橡胶块通过橡胶垫片贴合在钢轨腰部；浸塑式即采用浸塑工艺制造如图4所示结构的吸振楔块，浸塑工艺能够使得吸振楔块的机械性能更好；无包裹式可采用例如CN214882632U所公开的结构，即吸振楔块为金属块，无橡胶包裹，金属块的表面可做镀锌等防腐蚀处理。以上几种形式的吸振楔块的具体结构都为现有技术，因此不再赘述。

图3是本发明实施例一中弹性夹的正视结构图，图4是本发明实施例一中弹性夹的侧视结构图。

如图3、4所示，弹性夹120包括弹性夹主体121、定位爪122以及绝缘层123。

弹性夹主体121是由钢或铝合金材料制成的一体成型件，整体大致呈顶部开口的三角形。在本实施例中，根据钢轨200的实际尺寸，弹性夹主体的厚度为2.5mm，弹性夹主体在钢轨宽度方向上的整体长度为146mm～163mm，弹性夹主体在钢轨高度方向上的整体长度为110mm～114mm，弹性夹主体在钢轨延伸方向上的整体宽度为16mm～20mm。

弹性夹主体121包括主板部1211和从主板部1211的两端倾斜延伸出的两个侧板部1212。在本实施例中，两个侧板部之间的夹角为36°，侧板部1212与主板部1211的连接部位1213为向外凸起的圆弧形，能够在使用时更好地贴合钢轨200底部的形状，同时分散受力使侧板部1212在受力时不易断裂。

定位爪122至少设置为2对，分别相对设置在两个侧板部1212上，用于与吸振楔块110相抵接。每对定位爪122分别对称设置在侧板部1212的两侧。定位爪122的形状、大小与吸振楔块110上的定位凹槽相适配，以提高夹紧时的稳定性。

在本实施例中，每个弹性夹120具有4对定位爪122，分别两两相对设置在两个侧板部1212上，每个侧板部1212上的两对定位爪122沿侧板部1212的延伸方向间隔20mm排列，且分别与吸振楔块110上的两条定位凹槽1131相配合，从而嵌合压紧吸振楔块110。因此，定位爪122不仅能沿水平方向将吸振楔块110向钢轨200压紧，由于两对定位爪122分别嵌合在两条定位凹槽1131中，因此还能够对吸振楔块110起到竖直方向上的限位。

绝缘层123沿主板部1211的长度方向设置在主板部1211的表面上，使弹性夹120与钢轨200之间绝缘。在本实施例中，绝缘层123为橡胶材质，采用浸塑式工艺包裹在主板部1211以及与侧板部1212相连的连接部位1213上，能够更好地贴合弹性夹120的形状，避免移位或脱落。

图5是本发明实施例一中安装工具及弹性夹的安装示意图。

如图5所示，安装工具300用于安装弹性夹120，使用时，分别在两个侧板部1212上安装一个安装工具300，通过增加力矩的方式节省打开弹性夹120所需耗费的力。

图6是本发明实施例一中安装工具的立体结构图。

在本实施例中，安装工具300整体为贯通的管状结构，一端为圆管状的握持部310，另一端为安装部320。安装部320为沿径向剖开的半圆形管壁，安装部320的长度小于侧板部1212的长度，内径略大于侧板部1212的宽度。安装部320的两侧管壁上分别对称开设有安装槽321，安装槽321的长度略大于同一侧板部上的两对定位爪122相互远离的两个侧面之间的距离。

安装时，操作人员握持在握持部310上将侧板部1212的末端从靠近安装部320的开口处插入握持部310，然后调整安装工具300的角度和位置，使安装部320贴近侧板部1212上远离定位爪的一侧表面，同时安装槽321两侧内壁分别与同一个侧板部1212上的两对定位爪122抵接，从而固定侧板部1212。

图7是本发明实施例一中钢轨吸振器的安装流程图。

如图7所示，在轨道200上安装上述钢轨吸振器100的安装流程具体包括如下步骤：

步骤S1，将一对吸振楔块110分别放置在钢轨200的两侧腰部201上，并使吸振楔块110与对应侧的腰部201相贴合。

步骤S2，沿着钢轨200的长度方向，在吸振楔块110的两端分别安装两个弹性夹120，将一对吸振楔块110夹紧在钢轨200上，从而形成钢轨吸振器100。

图8是本发明实施例一中弹性夹的安装流程图。

如图8所示，步骤S2中，每个弹性夹120的安装具体包括如下步骤：

步骤S2-1，先采用两个安装工具300分别固定在两个侧板部1212的端部上，然后将弹性夹120从钢轨200底部穿过，直至主板部1211位于钢轨200底部正下方。

步骤S2-2，通过两个安装工具300向弹性夹120施加拉力使两个侧板部1212同时向外张开，直至两个侧板部1212上的相对的两对定位爪122之间的距离大于钢轨200底部的宽度。

步骤S2-3，转动弹性夹120，使两个侧板部1212分别位于钢轨200的两侧，且与钢轨200的延伸方向相垂直，然后移动弹性夹120，使主板部1211贴近钢轨200的底部。

步骤S2-4，撤销对侧板部1212的拉力，使定位爪122分别将对应侧的吸振楔块110压紧在钢轨200上。

步骤S2-5，将两个安装工具300分别从弹性夹120上拆下，从而完成弹性夹120的安装。

<实施例二>

图9是本发明实施例二中钢轨及钢轨吸振器的立体结构图。

如图9所示，本实施例提供一种钢轨吸振器100，与实施例一相比，区别之处在于，本实施例的钢轨吸振器100还包括一个配重块130。

配重块130为金属块，其表面做了防腐蚀处理(例如镀锌)，每个配重块130的重量为4.5kg。配重块130上开设有两个贯通孔131，吸振楔块110上对应的位置开设有两个配重块安装孔，将贯通孔131和配重块安装孔对齐，再将螺栓拧入，从而将配重块130连接在吸振楔块110上。此外，配重块130的长度小于吸振楔块110的定位凹槽1131的长度，因此配重块130可以安装在两个弹性夹120之间。

由于吸振楔块110为单一不可变质量体，其固有频率是一定的，因此其仅对具有特定振动频率的钢轨200具有理想的吸振降噪效果。本实施例中，针对具有特定的、与实施例一不同的振动频率的钢轨200，通过增加一个配重块130，使得钢轨吸振器100能够达到更理想的吸振降噪效果。由于仅需增加配重块130，而不需再设计、生产不同结构的吸振楔块110，再拆下弹性夹120更换吸振楔块110，因此施工也更为方便，施工时间更短。

本实施例中，其他结构及作用效果与实施例一中相同，因此不再重复说明。

<实施例三>

图10是本发明实施例三中钢轨及钢轨吸振器的立体结构图。

如图10所示，本实施例提供一种钢轨吸振器100，与实施例二相比，区别之处在于，本实施例的钢轨吸振器100包括两个上述的配重块130。两个配重块130层叠地连接在吸振楔块110上。

本实施例采用两个相同的配重块130，单个的质量为4.5kg。此外，也可以将两个配重块130替换为一整个质量为9kg的配重块，或采用两个以上、单个质量更轻的配重块，自由地组合。

本实施例中，其他结构及作用效果与实施例一、二中相同，因此不再重复说明。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的弹性夹、采用该弹性夹的钢轨吸振器及其安装方法，由于该弹性夹采用弹性夹主体配合定位爪将吸振楔块压紧在钢轨上，因此使夹持力保持稳定，避免吸振楔块移位或掉落，保障了钢轨吸振器的吸振降噪效果及其安全性、稳定性，且能够降低检修维护的频率，节省人力及相应的成本。

弹性夹上的定位爪与吸振楔块上的定位凹槽相配合，不仅能沿水平方向将吸振楔块压紧在钢轨上，而且沿竖直方向也能对吸振楔块进行限位，从而使吸振楔块完全贴合压紧在钢轨上，保障其吸振降噪的效果。

弹性夹仅包括弹性夹主体及定位爪，结构简洁，安装时仅需将支架伸入钢轨底部，通过安装工具拉开两个侧板部，然后转动支架对钢轨形成半包围结构，再松开侧板部使定位爪将吸振楔块压紧在钢轨上，因此安装步骤简单，效率较高，且后期维护也更方便。

由于使用定制的安装工具安装弹性夹，通过增加力矩的方式节省打开弹性夹所需耗费的力气，因此安装方便快捷，工人的劳动强度相对更低。

此外，固定一对吸振楔块仅需两个弹性夹，因此安装时间更短，总体成本更低。

实施例二、三中，根据钢轨的不同，吸振楔块上还分别连接有一个、两个配重块。由于吸振楔块为单一不可变质量体，其固有频率是一定的，因此其仅对具有特定振动频率的钢轨具有理想的吸振降噪效果，对于不同形状或不同尺寸的钢轨，其振动频率也不同，需要对应变更质量体以达到理想吸振效果。而实施例中，通过增加配重块，就可以方便地变更质量体，而不需重新设计、制造吸振楔块，再拆开弹性夹进行更换，因此安装调整更为方便快捷，成本也更低。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。