鐵路軌道彈條扣件螺旋道釘緊固的防松機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路軌道彈條扣件的緊固機(jī)構(gòu)，屬于鐵路軌道扣件系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)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(jī)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)，為此緊固機(jī)構(gòu)的防松就顯得十分重要，緊固機(jī)構(gòu)一旦松動(dòng)就會(huì)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(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)。
[0006]該型緊固機(jī)構(gòu)的防松效果差，在列車運(yùn)行強(qiáng)烈震動(dòng)下，螺母會(huì)松動(dòng)，為此需要人工定期復(fù)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(jī)構(gòu)。
[0008]該型緊固機(jī)構(gòu)是先用限位板將彈條扣件按規(guī)定扭矩?cái)Q緊，使彈條位移達(dá)到設(shè)計(jì)彈程，同時(shí)為上部特種防松螺母大扭矩施擰提供一個(gè)剛性平臺(tái)，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(jī)構(gòu)需要兩種不同規(guī)格的扳手，緊固工序復(fù)雜，螺母需用特種絲錐加工，成本偏高。緊固時(shí)限位板與彈條扣件之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓和摩擦，會(huì)傷害彈條母材。
[0009]型式3:螺栓及固班螺母組合的緊固機(jī)構(gòu)。
[0010]該型緊固是在螺母下部設(shè)有法蘭，在法蘭底面設(shè)有四個(gè)橢圓形凹槽，依靠凹槽強(qiáng)行卡入到彈條中肢頂面來阻止螺母松動(dòng)。該機(jī)構(gòu)的致命缺陷是，在緊固時(shí)凹槽會(huì)對彈條產(chǎn)生強(qiáng)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(jī)構(gòu)。
[0012]波浪型防弧面松緊固機(jī)構(gòu)，已獲國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利授權(quán)。實(shí)用新型專利由以下兩部份組成:
[0013]實(shí)用新型專利1、專利號(hào):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(jī)構(gòu)
[0015]實(shí)用新型專利2、專利號(hào):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(jī)構(gòu)的無凸棱防轉(zhuǎn)墊圈。
[0017]實(shí)用新型專利2是針對上述實(shí)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(jìn)方案。
[0018]該防松機(jī)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(shè)定，品種單一。為此不完全適用于其它型號(hào)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(shè)定。在實(shí)用新型專利I中f為0.5?1.0mm，后在實(shí)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(huì)對彈條扣件中肢形成超壓，使彈條扣件最大應(yīng)力超過1600MPa限值，將導(dǎo)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(huì)下降，將達(dá)不到“鐵路軌道設(shè)計(jì)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(jī)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(yùn)行強(qiáng)烈震動(dòng)下，螺旋道釘會(huì)松動(dòng)，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]本發(fā)明的目的在于:針對上述螺旋道釘緊固機(jī)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(jī)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:該機(jī)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(shè)有一個(gè)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(shè)有圓弧，圓弧最大半徑rl為6.5mm，與彈條扣件的直徑相適應(yīng)。凸棱底部的前、后部位各設(shè)一個(gè)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(shè)置該凹槽在鍛壓時(shí)可使墊圈上頂部弧面波峰充實(shí)飽滿；單凸棱墊圈頂面按圓周8等分，設(shè)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(shè)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(shè)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(xiàng)條件，本單凸棱墊圈即可適用于各種型號(hào)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(yīng)力的必要條件。本發(fā)明中波浪型弧面的矢度f值是根據(jù)軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論研宄、彈條扣件扣壓力及內(nèi)應(yīng)力分折、螺母擰入試驗(yàn)、防松檢測、試制工藝等多項(xiàng)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(yīng)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(shí)彈條扣件對鋼軌的扣壓力可達(dá)到“鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范”所規(guī)定的不小于7.5KN的要求。
[0031]本發(fā)明的實(shí)際效果是:
[0032]1.本發(fā)明可以保證彈條扣件的扣壓力及最大應(yīng)力均滿足有關(guān)規(guī)定，確保防松機(jī)構(gòu)使用的安全性與可靠性。
[0033]2.本發(fā)明可復(fù)蓋軌道結(jié)構(gòu)各種類型的彈條扣件，這將有力推動(dòng)軌道結(jié)構(gòu)彈條扣件緊固機(jī)構(gòu)的技術(shù)升級(jí)，進(jìn)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(jī)構(gòu)已被高速鐵路軌道大量采用，這對當(dāng)前實(shí)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(jī)構(gòu)松動(dòng)而需要投入大量維修成本，極大地減輕養(yǎng)路工人