一种应用于铁路钢轨的弹性扣件

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种应用于铁路钢轨的弹性扣件。

背景技术

穿越或位于闹市区的轨道交通，由轨道与车辆等噪声源产生的振动和噪声对周围环境具有十分突出的影响，直接影响了人们的生活和健康，最大限度地降低振动和噪声成为了轨道交通建设的关键之一。轨道交通振动和噪声控制是一项综合技术，在轨道结构振动控制时，需在钢轨、轨枕、扣件与道床等方面采取相应的减振措施。针对钢轨而言，当车轮滚过其顶面时，由于钢轨腹板厚度较薄，轨腰产生振动，这一振动向外界辐射，形成噪声。

在城市轨道交通中，为了减少振动噪声对于周围环境的影响，常采用弹性扣件来降低列车运行时产生的轮轨振动和噪声。弹性扣件在保持轨道结构良好的技术性能的同时，通过提供足够的弹性用于缓和列车轮轨振动和冲击，最终达到减振降噪的目的。

但国内外现有的弹性扣件普遍利用弹性橡胶层的刚度和阻尼特性来实现轨道结构的减振性能，而以固体橡胶作为减振介质的弹性扣件的减振性能不理想并且横向刚度不足；此外还加快了车轮多边形磨耗和钢轨波浪形磨耗的萌生和发展、弹条断裂等振动噪声问题。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种具有减振效果明显且不易损坏的弹性扣件。

本发明公开了一种应用于铁路钢轨的弹性扣件，包括钢轨固定组件和弹性组件，所述钢轨固定组件固设于承轨台上，所述承轨台与所述轨枕之间设有容置空间，所述弹性组件设于所述容置空间内；所述弹性组件为充气气囊，所述充气气囊分别与所述承轨台、所述轨枕接触；所述承轨台与所述轨枕之间通过支撑杆连接，所述支撑杆上设有缓冲件，所述支撑杆上设有限位螺母，所述缓冲件设于所述限位螺母与所述承轨台之间和\或所述限位螺母与所述轨枕之间；所述充气气囊内设有第一纵向限位凸块，所述第一纵向限位凸块与所述轨枕垂直连接；当所述充气气囊为充满状态时，所述第一纵向限位凸块与所述承轨台之间存在间隙；当所述铁路钢轨受压向沿所述轨枕方向的移动时，所述间隙消失，所述第一纵向限位凸块与所述承轨台接触所述铁路钢轨上的应力通过所述承轨台传递至所述充气气囊和所述缓冲件，并被所述充气气囊内的气体和所述缓冲件的往复运动消耗。

优选地，所述缓冲件为弹簧或高阻尼橡胶。

优选地，所述充气气囊内还设有第二纵向限位凸块，所述第二纵向限位凸块与所述承轨台垂直连接；且所述第二纵向限位凸块与所述第一纵向限位凸块对应设置，当所述铁路钢轨受压向沿所述轨枕方向的移动时，所述间隙消失，所述第一纵向限位凸块与所述第二纵向限位凸块接触。

优选地，所述轨枕上设置有两个第一横向限位凸块，两个所述第一横向限位凸块分别设于所述充气气囊的两侧，限制所述充气气囊沿所述铁路钢轨的径向位移。

优选地，所述承轨台上设置有两个第二横向限位凸块，两个所述第二横向限位凸块分别设于所述充气气囊的两侧，限制所述充气气囊沿所述铁路钢轨的径向位移。

优选地，所述第一横向限位凸块与所述承轨台垂直连接，所述第二横向限位凸块与所述轨枕垂直连接；所述第一横向限位凸块与所述充气气囊接触的端面、所述第二横向限位凸块与所述充气气囊接触的端面为斜面。

优选地，所述钢轨固定组件包括弹条，所述铁路钢轨通过弹条固设于所述承轨台上，所述铁路钢轨的两侧设有弹条安装座，所述弹条设于所述弹条安装座上；所述铁路钢轨与所述承轨平台之间设有轨下垫板。

优选地，所述弹条安装座与所述铁路钢轨之间设有安装间隙；所述安装间隙内设有轨距限位块，限制所述铁路钢轨在所述安装间隙内的径向位移。

优选地，所述轨枕与所述弹性组件之间设有安装底板，所述安装底板通过锚固件固设与所述轨枕上；所述第一纵向限位凸块、第一横向限位凸块设于所述安装底板上；所述安装底板上设有安装孔，所述支撑件通过所述安装孔与所述轨枕固定连接。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.压缩空气以流体形式作为减振介质填充于密封良好的所述充气气囊内，所述充气气囊设置于所述钢轨固定组件与所述轨枕之间，极大减缓和改善了轮轨振动噪声；

2.通过所述缓冲件所述承轨台可在受力的情况下做往复运动，由此，所述缓冲件可作为吸振件吸收消耗振动能量，进一步减缓轮轨的振动噪声；

3.通过所述第一纵向限位凸块和所述第二纵向限位凸块，限制所述充气气囊沿朝向所述轨枕方向的位移；通过所述第一横向限位凸块和所述第二横向限位凸块限制所述充气气囊沿所述铁路钢轨两侧的位移；

4.所述铁路钢轨通过弹条固设于所述钢轨固定组件上，通过所述弹条提供相对于所述气充气气囊和所述缓冲件的初级减振效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种优选实施例的垂向截面图；

图2为本发明提供的一种优选实施例的充气气囊的正视图；

图3为本发明提供的一种优选实施例的充气气囊的俯视图。

附图标记：1-充气气囊，2-承轨台，3-支撑杆，4-缓冲件，5-限位螺母，6-第一纵向限位凸块，7-第二纵向限位凸块，8-第一横向限位凸块，9-第二横向限位凸块，10-铁路钢轨，11-弹条，12-弹条安装座，13-轨距限位块，14-轨下垫板，15-进气嘴，16-安装底板，17-安装孔，18-轨枕。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图1-3，本发明公开了一种应用于铁路钢轨10的弹性扣件，设于轨枕18上，包括钢轨固定组件和弹性组件，钢轨固定组件固设于承轨台2上，铁路钢轨10通过钢轨固定组件固定于承轨台2上。承轨台2与轨枕18之间设有容置空间，弹性组件设于容置空间内，同时与承轨台2和轨枕18接触，通过弹性组件极大减缓和改善了铁路钢轨10的振动噪声。

具体的，弹性组件为充气气囊1，充气气囊1上设有进气嘴15，通过进气嘴15向充气气囊1内充入一定压力的压缩空气。充气气囊1分别与承轨台2、轨枕18接触，充气气囊1内的压缩气体作为减振介质。同时，承轨台2与轨枕18之间通过支撑杆3连接，支撑杆3上设有缓冲件4，可以理解为，承轨台2是通过充气气囊1支撑设置于轨枕18上，故承轨台2上的铁路钢轨10、钢轨固定组件、及列车驶过产生的振动能量都传递至充气气囊1，被充气气囊1吸收消耗；而由于支撑杆3为承轨台2提供一定的支撑作用，分担承轨台2的重力和受到的压力，使得承轨台2不至于将充气气囊1压坏，由此起到保护充气气囊1的作用；又由于若支撑杆3与承轨台2为固定连接，则将取代充气气囊1的作用，承轨台2的力将直接越过充气气囊1由支撑杆3传递至轨枕18，此时充气气囊1的减振作用将被忽略，故，在支撑杆3上设有缓冲件4，使得承轨台2与支撑杆3为非固定连接，存在一定的活动余地，使得充气气囊1始终分担承轨台2的大部分力的前提下，承轨台2可在缓冲件4的弹性作用下作往复运动，由此，既可由充气气囊1发挥减振作用，还可在缓冲件4的弹性作用下消耗一部分振动能量。

支撑杆3上设有限位螺母5，弹簧设于限位螺母5与承轨台2之间和\或限位螺母5与轨枕18之间，在本实施例中，限位螺母5设于承轨台2的上端面，在其他实施例中，限位螺母5亦可设于安装底板16的上端面或是承轨台2的下端面，只要使得承轨台2与支撑杆3为活动连接即可，最佳的，在保持活动连接的前提下还能使得承轨台2在支撑杆3上做往复运动。

充气气囊1内设有第一纵向限位凸块6，第一纵向限位凸块6与轨枕18垂直连接；当充气气囊1为充满状态时，第一纵向限位凸块6与承轨台2之间存在间隙，间隙内为压缩气体，此时可实现充气气囊1的减振降噪功能。当铁路钢轨10受压向沿轨枕18方向的移动时，间隙消失，第一纵向限位凸块6与承轨台2接触，通过第一纵向限位凸块6限制承轨台2沿朝向轨枕18方向的过度位移。

较佳地，缓冲件4为弹簧，在其他实施例中，亦可为高阻尼橡胶，只要能实现承轨台2与支撑杆3为活动连接即可。

较佳地，充气气囊1内还设有第二纵向限位凸块7，第二纵向限位凸块7与承轨台2垂直连接；且第二纵向限位凸块7与第一纵向限位凸块6对应设置，当铁路钢轨10受压向沿轨枕18方向的移动时，间隙消失，第一纵向限位凸块6与第二纵向限位凸块7接触，两个纵向限位凸块结合设置，使得其两相接触时产生的撞击力更加均匀的分配，防止集中应力损坏承轨台2。

较佳地，轨枕18上设置有两个第一横向限位凸块8，两个第一横向限位凸块8分别设于充气气囊1的两侧，限制充气气囊1沿铁路钢轨10的径向位移。

较佳地，承轨台2上还设置有两个第二横向限位凸块9，两个第二横向限位凸块9分别设于充气气囊1的两侧，限制充气气囊1沿铁路钢轨10的径向位移，对充气气囊1实现上、下、左、右四个方位的限制，保证充气气囊1的定位。

较佳地，第一横向限位凸块8与承轨台2垂直连接，第二横向限位凸块9与轨枕18垂直连接；第一横向限位凸块8与充气气囊1接触的端面、第二横向限位凸块9与充气气囊1接触的端面为斜面，斜面与充气气囊1贴合，防止锐角损坏充气气囊1。

较佳地，钢轨固定组件包括弹条11，且铁路钢轨10的两侧设有弹条安装座12，两侧的弹条安装座12上都设置有弹条11，铁路钢轨10的两侧分别通过两侧的弹条11固设于承轨台2上，通过弹条11提供相对于充气气囊1和缓冲件4的初级减振效果。铁路钢轨10与承轨平台之间设有轨下垫板14，轨下垫板14也可提供吸振功能。

较佳地，弹条安装座12与铁路钢轨10之间设有安装间隙，安装间隙内设有轨距限位块13，以限制铁路钢轨10在安装间隙内的径向位移，防止铁路钢轨10由于径向位移导致轨距改变而带来的安全问题。本实施例的轨距限位块13为绝缘块，防止与铁路钢轨10直接摩擦产生火花而引起安全问题。

较佳地，轨枕18与弹性组件之间设有安装底板16，安装底板16的两侧设有螺纹安装孔17，锚固件穿过于螺纹安装孔17插设进轨枕18，安装底板16通过锚固件固设于轨枕18上。第一纵向限位凸块6、第一横向限位凸块8设于安装底板16上。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。