CN102605685A - 一种轨排用轨枕及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轨排用轨枕及其制造方法，尤其是中低速磁浮列车轨道用轨枕，尤其涉及一种支撑磁浮轨道上具有较大热胀冷缩量的轨排接头的轨枕，由前后两只H形型钢轨枕或方型钢管轨枕与中部的1～4只H型钢或方型钢管焊接而成。本发明具有结构简单、制造工艺简单、安装方便、制作成本低的优点，有效地解决了特殊路段或圆弧段轨排与轨排之间相联接需要较大热胀冷缩量的轨排接头的支撑问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种中低速磁浮列车轨排用轨枕，尤其涉及一种支撑磁浮轨道上具有较大热胀冷缩量的轨排接头的轨枕。
背景技术
中低速磁浮列车轨道轨排所用的轨枕主要为方型管、焊接工字钢、热轧H型钢、#字型轨枕、矩形轨枕。方型管是由热轧卷板焊接成圆管，再加工成方管，或者直接冷弯成方管，再进行焊接和矫直，能耗高、成材率低、加工成本高。焊接工字钢同样也需要把热轧钢板切分，然后焊接成工字钢并矫直等问题。现有的国家和国际标准H型钢难以满足轨枕的技术要求。
CN2584643公开了一种钢板焊接中低速磁悬浮列车用工字型钢轨枕，包括盖板，设置在盖板下面并与其相垂直的立板，设置在立板下面并与盖板平行的底板和连接在底板上的支座板，所述盖板为一长平板，其两端比中间大，在该两端分别设有数个用来固定导轨的螺孔，立板的一端与盖板的中部垂直地焊接在一起，另一端与底板垂直地焊接相连，底板两边加工成圆弧槽，与支座板焊接在一起。该种钢轨枕虽然具备了足够高的刚度和强度，但是其制造工艺需要把热轧钢板切割成条钢板，尤其是加工盖板机械加工量大、浪费钢材，焊接量大、生产效率低、能耗大、成本高。
CN101063286提供了一种磁浮交通的轨道结构，包括：轨道梁、通过连接结构支承和固定于轨道梁的轨枕、以及支承和固定在轨枕上表面两侧的导轨，连接结构包括混凝土垫块和紧固件，其中，轨枕由中空的方钢管制成。还提供了一种磁浮交通的轨道结构的制造方法，包括如下步骤：制备轨道梁，在该轨道梁上设有预留孔；制备由导轨和轨枕组成的轨排，其中轨枕由中空的方钢管制成；以及通过连接结构将轨排连接和固定于轨道梁，其中连接结构包括混凝土垫块和紧固件。在此实用新型中，由于采用了方钢管型式的轨枕，故使轨枕的刚性、抗扭性和抗纵向变形能力都显著提高，从而大大提高了整个轨道结构的安全可靠性。但是必须在方管侧面加工出一方孔才能把工具伸到方管的内部安装固定紧固螺栓，需要现场浇铸混凝土垫块、钢板，还需要安装弹簧垫板、垫片、调平螺栓等，施工安装复杂，将来检查、维修都较困难。
CN1257799公开了一种低成本超高速磁悬浮列车，其在原有铁路路基及枕木的基础上铺设新路基，在新路基上依次有混凝土底座、倒置的L型钢，并在原有铁路工字钢轨的上部固定有一铝合金框架，但是这种磁浮列车轨枕存在结构复杂、强度和刚度低的问题。
CN201443030公开了一种中低速磁浮列车轨排用热轧H型轨枕，轨枕的横剖面成“H”形，轨枕上表面上设有螺孔，轨枕下表面上设有U型孔；轨枕的上表面通过螺栓与F型导轨相连，H型轨枕下表面通过螺栓与轨道梁相连；螺孔设置在轨枕上表面的两端，每端设置4个；U型孔设置在轨枕下表面的两端，每端设置2个。是经过计算机模拟和专门设计的一种H型钢轨枕，可满足常规路段轨排的要求。
CN201436319U公开了一种中低速磁浮列车轨排用轨枕，属磁浮列车轨道技术。包括腹板和位于腹板上下两端的上、下翼缘，其特征在于上、下翼缘对称位于腹板两边，上、下翼缘一端对齐，另一端的上翼缘伸出下翼缘外；位于上翼缘伸出部位上带有四个螺栓孔，以便于用螺栓与F型导轨相连接固定；下翼缘上带有四个U形螺栓孔，以便于用螺栓与轨道梁连接固定。
CN201520929中低速磁浮列车轨排用井字型轨枕，由盖板、立板和底板组成，盖板的下表面和底板的上表面分别与立板的两侧边固定连接，盖板、底板分别与立板垂直，其特征在于：盖板由两条盖板横板和两条盖板纵板相交组成井字型结构，立板由两条立板横板和两条立板纵板相交组成井字型结构，底板由两条底板横板和两条底板纵板相交组成井字型结构。能有效解决圆弧段轨排与相联接的现场浇铸桥梁之间的热胀冷缩问题，但是其加工制造还较复杂，生产效率低，制造成本高，安装难度大。
CN201120389627.2公开了一种矩形轨枕，由J型钢、H型钢或方型管组成，提供了一种支撑磁浮轨道上具有较大热胀冷缩量的轨排接头的轨枕形式之一。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种中低速磁浮列车轨排用轨枕。尤其涉及一种支撑磁浮轨道上具有较大热胀冷缩量的轨排接头的轨枕，所述轨枕由前后两只H形型钢轨枕或方型钢管轨枕与中部的1～4只H型钢或方型钢管焊接而成。本发明具有结构简单、制造工艺简单、安装方便、制作成本低的优点，有效地解决了特殊路段或圆弧段轨排与轨排之间相联接需要较大热胀冷缩量的轨排接头的支撑问题。
本发明的技术方案如下：
一种中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，由前后两只H型钢与中部的1～4只H型钢焊接而成，其特征在于：前后两只H型钢分别加工成两个结构完全相同的前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)，在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)中间位置焊接有1～4支短H型钢(3)；在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上各加工有2～4个椭圆形或圆形的地脚螺栓孔(4)，通过螺栓把轨枕固定在地基上，如图1、图2和图3所示。在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上各对称加工有2～6个圆形的F轨螺栓孔(5)分别与左右的F型钢轨道连接。所述地脚螺栓孔4和F轨螺栓孔5的尺寸大小和具***置由本专业技术人员设计确定。所述基础为轨道梁、水泥或钢结构的支撑结构等。
优选的，地脚螺栓孔(4)加工在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)底面下翼缘(7)的两端及H型钢腹板(8)的两侧，距底面下翼缘(7)端部长度为下翼缘(7)长度的1/7～1/5处。
F轨螺栓孔(5)加工在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上面上翼缘(6)两端及H型钢腹板(8)的两侧，距上面上翼缘(6)端部90～150mm处，如图1、图2和图3所示。
优选的，在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)中间位置焊接有1～4支短H型钢(3)，短H型钢(3)的具体数量由本专业技术人员根据强度计算数据来选择。更优选的，短H型钢的焊接位置在距离地脚螺栓孔(4)中心两边25mm以外的位置上，以防影响地脚螺栓螺母的紧固操作。
优选的，前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)分别由前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)替代，在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)中间位置焊接有1～4支方型钢管(3A)；在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)底面(7A)两端距端部长度为底面(7A)长度的1/7～1/5处中心位置各加工有1～3个椭圆形或圆形的地脚螺栓孔(4)，通过螺栓把轨枕固定在地基上，如图4、图5和图6所示。在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)的上面(6A)两端距端部90～150mm各对称加工有1～6个圆形的F轨螺栓孔(5)分别与左右的F型钢轨道连接，具***置由本专业技术人员设计确定。
优选的，在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)中间位置焊接有1～4支短方型钢管(3A)，短方型钢管(3A)的具体数量由本专业技术人员根据强度计算数据来选择。更优选的，短H型钢的焊接位置焊接在距离地脚螺栓孔(4)中心两边30mm以外的位置上，以防影响地脚螺栓螺母的紧固操作。
优选的，所述的1～4支短方型钢管(3A)与1～4支短H型钢(3)可以互为替代，或其他形式的钢结构替代，由本专业技术人员具体设计选择。
优选的，轨枕材料由Q235碳素结构钢，或Q345碳素结构钢，或各类耐侯钢等制作而成。
所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕的制造工艺方法：
1)按设计要求首先把H型钢轨枕加工成2支如图2所示两个结构完全一样的轨枕，称为前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)，并在底面下翼缘(7)的两端分别加工2个地脚螺栓孔(4)，在上面上翼缘(6)的两端分别加工4个F轨螺栓孔(5)；
2)按设计要求首先把H型钢轨枕加工成2支如图1、图3所示的短H型钢(3)；
3)前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)的下翼缘做为底面，前后平行放置，把2支短H型钢(3)放在如图1所示的中间位置；
4)把2支短H型钢(3)的两端分别焊接在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上，即完成了所需轨枕的制造。
方型钢管轨枕加工工艺程序和步骤与H型钢轨枕完全相同。
所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕的使用方法，如图7所示，把两端都已经加工成II型接头的F型导轨(9)安装在上述轨枕上，组成中低速磁浮列车轨道轨排的一部分。上述轨枕的主要作用是其前后各支撑起一个中低速磁浮列车轨道轨排的II型接头，加大了轨道在该处的伸缩量，能有效解决特殊路段和圆弧段轨排与相联接的现场浇铸桥梁之间对轨道大伸缩的要求问题。
本发明的技术特点是：中低速磁浮列车轨排用轨枕，本发明与现有技术相比，属于一种全新设计，具有以下优点：1、结构简单，制造简单，制作成本低，安装方便。2、本发明提供的轨枕安装上F型导轨组成的轨排，能有效解决特殊路段和圆弧段轨排与相联接的现场浇铸桥梁之间的热胀冷缩问题。
附图说明
图1为本发明H型钢结构的俯视图；
图2为图1的AA剖面图；
图3为图1的仰视图；
图4为本发明方型管结构的俯视图；
图5为图4的BB剖面图；
图6为图4的仰视图；
图7为本发明的H型钢结构轨枕安装上F轨后的AA剖面图
图8为图1的2只短H型钢3被2只短方型钢管3替代后的结构图
其中：1、前H型钢管轨枕，2、后H型钢管轨枕，3、短H型钢，4、地脚螺栓孔，5、F轨螺栓孔，6、上翼缘，7、下翼缘，8、H型钢腹板，9、F型导轨，1A、前方型钢管轨枕，2A、后方型钢管轨枕，3A、短方型钢管，6A、上面，7A、地面。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
如图1、图2和图3所示，一种中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，由前后两只H型钢与中部的一对H型钢焊接而成，其特征在于：前后两只H型钢分别加工成前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2，在前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2中间位置焊接有2只短H型钢3；在前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2下翼缘7两端距端部长度为下翼缘长度的1/6处、H型钢腹板8的两侧各加工有2个椭圆形或圆形的地脚螺栓孔4，通过螺栓固定在地基上，如图1、图2和图3所示。在前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2上翼缘6两端距端部100mm、H型钢腹板的两侧各对称加工有4个圆形的F轨螺栓孔5分别与左右的F型钢轨道连接。所述地脚螺栓孔4和F轨螺栓孔5的尺寸大小和具***置由本专业技术人员设计确定。所述基础为轨道梁、水泥或钢结构的支撑结构等。
在前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2中间位置焊接有2只短H型钢3，短H型钢的焊接位置在距离地脚螺栓孔4中心两边30mm的位置上，以防影响地脚螺栓螺母的紧固操作。
所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕的制造工艺方法：
1)按设计要求首先把H型钢轨枕加工成2支如图2所示两个结构完全一样的轨枕，称为前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2，并底面下翼缘7的两端分别加工2个地脚螺栓孔4，在上面上翼缘6的两端分别加工4个F轨螺栓孔5；
2)按设计要求首先把H型钢轨枕加工成2支如图1、图3所示的短H型钢3；
3)前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2的下翼缘做为底面，前后放置，把2支短H型钢3放在如图1所示的中间位置；
4)把2支短H型钢3的两端分别焊接在前H型钢轨枕1和后H型钢轨枕2上，即完成了所需轨枕的制造；
所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕的使用方法，如图7所示，把两端都已经加工成II型接头的F型导轨9安装在上述轨枕上，组成中低速磁浮列车轨道轨排的一部分。上述轨枕的主要作用是其前后各支撑起一个中低速磁浮列车轨道轨排的II型接头，加大了轨道在该处的伸缩量，能有效解决特殊路段和圆弧段轨排与相联接的现场浇铸桥梁之间对轨道大伸缩的要求问题。
本发明的轨枕材料由Q235碳素结构钢制作而成。
实施例2
如图4、图5和图6所示，一种中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，由前方型钢管轨枕1A和后方型钢管轨枕2A，在前方型钢管轨枕1A和后方型钢管轨枕2A中间位置焊接有2只方型钢管3A；在前方型钢管轨枕1A和后方型钢管轨枕2A底面7A两端距端部长度为底面7A长度的1/6处中心位置各加工有1个椭圆形或圆形的地脚螺栓孔4，通过螺栓固定在地基上，如图4、图5和图6所示。在前方型钢管轨枕1A和后方型钢管轨枕2A的上面6A两端距端部100mm各对称加工有4个圆形的F轨螺栓孔5分别与左右的F型钢轨道连接，具***置由本专业技术人员设计确定。所述基础为轨道梁、水泥或钢结构的支撑结构等。。
在前方型钢管轨枕1A和后方型钢管轨枕2A中间位置焊接有2只短方型钢管3A，短H型钢的焊接位置在距离地脚螺栓孔4中心两边30mm的位置上，以防影响地脚螺栓螺母的紧固操作。
所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕的制造工艺方法：
1)按设计要求首先把方型钢管轨枕加工成2支如图5所示两个结构完全一样的轨枕，称为前方型钢管轨枕1A和后方型钢管轨枕2A，并底面7A的两端分别加工1个地脚螺栓孔4A，在上面6A的两端分别加工4个F轨螺栓孔5；
2)按设计要求首先把方型钢管轨枕加工成2支如图4、图6所示的短方型钢管轨枕3A；
3)前方型钢管轨枕1A和后H型钢轨枕方型钢管轨枕2A的下翼缘做为底面，前后放置，把2支方型钢管轨枕3A放在如图4所示的中间位置；
4)把2支短方型钢管轨枕3A的两端分别焊接在前方型钢管轨枕1A和后方型钢管轨枕2A上，即完成了所需轨枕的制造；
其它同实施例1。
实施例3：
与实施例2不同之处是所述的2只短方型钢管3A用2只短H型钢3替代。
本发明的轨枕材料由Q345碳素结构钢制作而成。
其它同实施例2。
实施例4：
中低速磁浮列车轨排用轨枕材料由耐候钢制作而成。
其它同实施例1。
Claims (10)
1.一种中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，由前后两只H型钢与中部的1～4只H型钢焊接而成，其特征在于：前后两只H型钢分别加工成两个结构完全相同的前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)，在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)中间位置焊接有1～4支短H型钢(3)；在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上各加工有2～4个椭圆形或圆形的地脚螺栓孔(4)，通过螺栓把轨枕固定在地基上；在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上各对称加工有2～6个圆形的F轨螺栓孔(5)分别与左右的F型钢轨道连接。
2.如权利要求1所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，其特征在于，地脚螺栓孔(4)加工在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)底面下翼缘(7)的两端及H型钢腹板(8)的两侧，距底面下翼缘(7)端部长度为下翼缘(7)长度的1/7～1/5处。
3.如权利要求1所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，其特征在于，F轨螺栓孔(5)加工在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上面上翼缘(6)两端及H型钢腹板(8)的两侧，距上面上翼缘(6)端部90～150mm处。
4.如权利要求1所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，其特征在于，短H型钢的焊接位置在距离地脚螺栓孔(4)中心两边25mm以外的位置上，以防影响地脚螺栓螺母的紧固操作。
5.如权利要求1所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，其特征在于，前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)分别由前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)替代，在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)中间位置焊接有1～4支方型钢管(3A)；在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)底面(7A)两端距端部长度为底面(7A)长度的1/7～1/5处中心位置各加工有1～3个椭圆形或圆形的地脚螺栓孔(4)，通过螺栓把轨枕固定在地基上；在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)的上面(6A)两端距端部90～150mm各对称加工有1～6个圆形的F轨螺栓孔(5)分别与左右的F型钢轨道连接。
6.如权利要求1或2或4任一项所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，其特征在于，所述基础为轨道桥梁、水泥或钢结构的支撑结构等。
7.如权利要求1或3或5任一项所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，其特征在于，在前轨枕和后轨枕中间位置焊接有1～4只短H型钢或短方形钢管，短H型钢与短方形钢管允许相互替代。
8.如权利要求1所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕，其特征在于，轨枕材料由Q235碳素结构钢、Q345碳素结构钢或耐侯钢制作而成。
9.如权利要求1-8任一项所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕的制造工艺方法，包括下列步骤：
1)按设计要求首先把H型钢轨枕加工成2支结构完全一样的轨枕，称为前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)、或前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)；并赠送在底面下翼缘(7)的两端分别加工2个地脚螺栓孔(4)，在上面上翼缘(6)的两端分别加工4个F轨螺栓孔(5)；
2)按设计要求首先把H型钢轨枕加工成2支短H型钢(3)或短方形钢管；
3)前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)或前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)的下翼缘做为底面，前后平行放置，把2支短H型钢(3)或短方形钢管放在其中间位置；
4)把2支短H型钢(3)的两端分别焊接在前H型钢轨枕(1)和后H型钢轨枕(2)上，或者把2支短方形钢管(3A)的两端分别焊接在前方型钢管轨枕(1A)和后方型钢管轨枕(2A)上，即完成了所需轨枕的制造。
10.如权利要求1-8任一项所述的中低速磁浮列车轨道轨排用轨枕的使用方法，其特征是，把两端都已经加工成II型接头的F型导轨(9)安装在上述轨枕上，组成中低速磁浮列车轨道轨排的一部分；上述轨枕的主要作用是其前后各支撑起一个中低速磁浮列车轨道轨排的II型接头，加大了轨道在该处的伸缩量，能有效解决特殊路段和圆弧段轨排与相联接的现场浇铸桥梁之间对轨道大伸缩的要求问题。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120725 |