CN110792033B - 一种用于铁路桥梁的位移伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于铁路桥梁的位移伸缩装置，包括：若干分别设置在相邻的所述铁路桥梁上的固定钢枕；以滑动连接的方式设置在固定钢枕上的支托梁；设置在固定钢枕之间的第一活动钢枕，在第一活动钢枕与固定钢枕之间设有两个第二活动钢枕，第一活动钢枕和第二活动钢枕与支托梁滑动连接；以及伸缩机构，其包括与第一活动钢枕固定连接的固定箱体、与第二活动钢枕固定连接的活动箱体，以及连接固定箱体与活动箱体的螺杆；其中，伸缩机构构造成能够通过所述螺杆使固定箱体的两侧的活动箱体同步等距离地朝向或远离固定箱体运动，以带动两个第二活动钢枕同步运动并保持与第一活动钢枕之间的距离相等，从而适应铁路桥梁的伸缩缝的变化。

Description

一种用于铁路桥梁的位移伸缩装置

技术领域

本发明涉及铁路桥梁技术领域，具体地涉及一种用于铁路桥梁的位移伸缩装置。

背景技术

铁路桥梁建设工程中，相邻的铁路桥梁之间存在间隙。在运营过程中，铁路桥梁因受到热胀冷缩等外部环境的影响会导致梁体结构产生膨胀或收缩等现象。因此，在铁路桥梁建设过程中，通常在铁路桥梁的梁缝处设置铁路桥梁梁端伸缩装置，以保证钢轨在相邻桥梁间隙处的可靠过渡和支撑。由于铁路桥梁梁端伸缩装置设置在桥梁的梁缝处，这对铁路桥梁梁端伸缩装置的性能要求较高。例如，铁路桥梁梁端伸缩装置必须能够适应铁路桥梁梁体结构的转角变形和梁端的位移变形、具有良好的刚度和强度以承受所有施加的荷载、具有合适的支撑刚度以使轨道在伸缩装置处的刚度与桥上或路基上的刚度保持接近或一致，从而提高乘坐的舒适性等。

目前，在铁路桥梁建设工程中具有多种不同结构的桥梁位移伸缩装置。然而这些现有的铁路桥梁位移伸缩装置仍然存在一些问题。例如，现有的大位移梁端伸缩装置的结构构件较多，各构件间相互关联，对生产和组装精度要求较高，通常需要工厂组装和整体运输到施工现场，安装施工效率低，且人员成本和运输成本较高。并且，铁路桥梁伸缩装置不具备对线路的横向位置及标高的调节功能，无法满足线路平顺性的要求，伸缩装置的结构承载能力较弱，其用于大位移、重载荷的铁路桥梁时安全性能较差。铁路桥梁伸缩装置对安装位置的标高控制和线路铺设精度要求较高，不利于施工和后期检查与养护维修。此外，现有技术中的铁路桥梁伸缩装置通常采用连杆连接结构实现伸缩，而连杆结构的安装高度会超过钢枕，在发生伸缩过程中会导致伸缩装置在竖向高度空间上发生形状的改变，从而增加了因伸缩装置故障造成的对列车运行安全的隐患。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于铁路桥梁的位移伸缩装置，该位移伸缩装置能够适用于铁路桥梁的大位移伸缩变形，并能够在位移伸缩装置自身结构损坏的情况下保证其高度不会变化，从而避免对列车的影响，提高了位移伸缩装置的安全性能。同时，该位移伸缩装置能够显著提高活动钢枕与固定钢枕之间相对运动的可靠性和稳定性。

为此，根据本发明提出了一种用于铁路桥梁的位移伸缩装置，包括：若干分别设置在相邻的所述铁路桥梁上的固定钢枕；以滑动连接的方式设置在所述固定钢枕上的支托梁；设置在所述固定钢枕之间且连接在所述支托梁的下端的第一活动钢枕，在所述第一活动钢枕的两侧且在所述固定钢枕之间还对称式地设有两个第二活动钢枕，所述第一活动钢枕和所述第二活动钢枕与所述支托梁之间均形成滑动连接；以及对称设置在所述支托梁的横向两侧的伸缩机构，所述伸缩机构包括与所述第一活动钢枕固定连接的固定箱体、与所述第二活动钢枕固定连接的活动箱体，以及连接所述固定箱体与所述活动箱体的螺杆；其中，所述伸缩机构构造成能够通过所述螺杆来使处于所述固定箱体的两侧的所述活动箱体同步等距离地朝向或远离所述固定箱体运动，以带动两个所述第二活动钢枕同步运动并保持与所述第一活动钢枕之间的距离相等，从而适应所述铁路桥梁的伸缩缝的变化。

在一个优选的实施例中，在所述螺杆的中部设有安装部，所述安装部通过轴承穿过所述固定箱体进行安装，从而使所述螺杆与所述固定箱体形成转动连接。

在一个优选的实施例中，所述螺杆的两端部分分别设有螺纹，所述螺杆与所述活动箱体通过螺纹连接方式形成连接。

在一个优选的实施例中，所述螺杆的两端的螺纹旋向相反且对称设置，以使所述螺杆的两端的螺纹能够以相同角度旋转，从而使处于所述固定箱体两侧的所述活动箱体同步等距离地朝向或远离所述固定箱体运动。

在一个优选的实施例中，所述螺杆的螺纹倾角设置成大于螺纹自锁角，以使所述螺杆能够在所述铁路桥梁的伸缩缝的伸缩作用下推动所述螺杆转动。

在一个优选的实施例中，所述固定钢枕、所述第一活动钢枕和所述第二活动钢枕与所述支托梁之间均通过滑块机构形成滑连接。

在一个优选的实施例中，所述滑块机构包括两个构造为相同结构的滑动块本体，所述滑动块本体构造成L形。

在一个优选的实施例中，所述支托梁的截面构造成工字形，且包括上支撑板、厚度小于所述上支撑板的下支撑板、连接所述上支撑板和所述下支撑板的连接板，所述卡槽设置在所述下支撑板的下端面上。

在一个优选的实施例中，两个所述滑动块本体相对地固定安装在所述固定钢枕上，以在两个所述滑动块本体之间形成卡接部，所述支托梁的所述下支撑板适配安装到所述卡接部内且能够相对滑动。

在一个优选的实施例中，在所述支托梁与所述卡接部之间设有导向顺滑构件，从而使所述固定钢枕、所述第一活动钢枕和所述第二活动钢枕与所述支托梁之间形成滑动连接。

与现有技术相比，本申请的用于铁路桥梁的位移伸缩装置的优点之处在于：

根据本发明的用于铁路桥梁的位移伸缩装置能够适用于铁路桥梁的大位移伸缩变形，其伸缩机构采用对称螺纹连接，使得活动钢枕能够同步等距离地运动而适应桥梁梁体的伸缩，从而保证钢枕居中，显著提高了位移伸缩装置的活动钢枕与固定钢枕之间的相对运动的稳定性与可靠性。伸缩机构通过螺杆螺纹连接实现伸缩运动，其安装高度不超过钢枕，减小了对安装空间的需求，且在发生伸缩过程中不会导致位移伸缩装置在竖向高度空间上发生形状的改变，减少了因位移伸缩装置产生故障而导致对列车运行安全的隐患，提高了位移伸缩装置的安全性能。此外，位移伸缩装置的结构简单，受力均匀，且易于检修维护，并能在保证火车平稳通过的同时，保证其伸缩运动通畅。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1示意性地显示了根据本发明的用于铁路桥梁的位移伸缩装置的立体结构。

图2是根据本发明的用于铁路桥梁的位移伸缩装置的俯视图。

图3显示了图1所示的位移伸缩装置中的滑块机构与固定钢枕及活动钢枕之间的连接安装方式。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

在本申请中需要说明的是，将沿铁路桥梁的线路的延伸方向(图2中的水平方向)定义为纵向，将垂直于铁路桥梁的线路的延伸方向(图2中的垂直方向)定义为横向。

图1和图2共同显示了根据本发明的用于铁路桥梁的位移伸缩装置100的结构。如图1和图2所示，位移伸缩装置100包括若干设置在相邻的铁路桥梁上的固定钢枕10。固定钢枕10用于与相邻的铁路桥梁梁端固定连接，以安装位移伸缩装置100。在图1所示的实施例中，位移伸缩装置100包括4个对称设置的固定钢枕10。

根据本发明，在固定钢枕10上设有相互平行且间隔开分布的支托梁20。在图2所示实施例中，在固定钢枕10上平行设置有2根支托梁20。支托梁20与固定钢枕10垂直设置，且支托梁20与固定钢枕10之间采用滑动连接方式形成连接。在一个实施例中，支托梁20的截面形状构造成工字形，支托梁20包括上支撑板21(见图3)和下支撑板22，上支撑板21和下支撑板22之间连接有连接板23。下支撑板22的厚度设置成小于上支撑板21的厚度。在一个实施例中，固定钢枕10的两端分别采用滑块机构60与平行设置的两根支托梁20形成滑动连接。由此，固定钢枕10与支托梁20能够相对滑动。

图3显示了滑块机构60与固定钢枕10之间的连接安装结构。如图3所示，滑块机构60包括两个滑动块本体61。滑动块本体61构造成L形，且两个相对固定安装在固定钢枕10上，从而在两个L形的滑动块本体61之间形成卡接部，卡接部用于卡合连接支托梁20。在一个实施例中，滑动块本体采用螺栓固定组件与固定钢枕10固定连接。安装时，支托梁20的下支撑板22适配安装到滑块机构60的卡接部内。在一个实施例中，在固定钢枕10与滑块机构60的卡接部之间设有导向顺滑构件62。由此，固定钢枕10通过滑块机构60与支托梁20形成滑动连接，且固定钢枕连接在支托梁20的下方对支托梁形成支撑。

根据本发明，位移伸缩装置100还包括设置在与相邻的铁路桥梁梁端固定连接的固定钢枕10的中间位置的第一活动钢枕30，且第一活动钢枕30与支托梁20的下端相连接。第一活动钢枕30与支托梁20之间采用滑动连接。在一个实施例中，第一活动钢枕30的两端分别采用滑块机构60与平行设置的支托梁20形成滑动连接。由此，第一活动钢枕30与支托梁20能够相对滑动，且第一活动钢枕30吊挂在支托梁20的下方。第一活动钢枕30与支托梁20之间的连接方式与固定钢枕10与支托梁20的连接方式相同，这里不再赘述。

如图1和图2所示，在第一活动钢枕30的两侧对称式地设有第二活动钢枕40，且第二活动钢枕40处于第一活动钢枕30与固定钢枕10之间。同样地，第二活动钢枕40也连接在支托梁20的下端。第二活动钢枕40与支托梁20之间采用滑动连接。在一个实施例中，第二活动钢枕40的两端分别采用滑块机构60与平行设置的支托梁20形成滑动连接。由此，第二活动钢枕40与支托梁20能够相对滑动。第二活动钢枕40与支托梁20之间的连接方式与固定钢枕10与支托梁20的连接方式相同，这里不再赘述。

在实际应用过程中，第一活动钢枕30和第二活动钢枕40与支托梁20之间分别能够在铁路桥梁伸缩缝的伸缩作用下相对滑动，从而适应铁路桥梁伸缩缝的变化，以适应铁路桥梁的结构变化，显著增强了铁路桥梁的可靠性与稳定性。

根据本发明，位移伸缩装置100还包括伸缩机构50。如图1和图2所示，伸缩机构50对称设置在支托梁20的横向两侧。伸缩机构50包括固定箱体51，固定箱体与第一活动钢枕30的端部固定连接。伸缩机构50还包括两个活动箱体52，活动箱体52分别与第二活动钢枕40的端部固定连接。在一个实施例中，固定箱51和活动箱体52均通过螺栓固定组件分别与第一活动钢枕30和第二活动钢枕形成固定连接。固定箱体51与活动箱体52通过螺杆53形成连接。螺杆53构造成能够使固定箱体51的两侧的活动箱体52同步等距离地朝向或远离固定箱体51运动，以带动两个第二活动钢枕40同步运动并保持与第一活动钢枕30之间的距离相等，从而适应铁路桥梁的伸缩缝的变化，保证铁路桥梁的可靠性与稳定性。

在本实施例中，螺杆53的中间部分设置成光杆，并通过轴承与固定箱体51形成转动连接。固定箱体51设有通孔(未示出)，螺杆53穿过通孔，且螺杆53的中部通过轴承安装在通孔中，从而与固定箱体51形成转动连接。螺杆53的两端部分设有外螺纹，活动箱体52设有贯穿活动箱体52的安装孔，安装孔中设有内螺纹。螺杆53的两端部分的外螺纹与活动箱体52的安装孔中的内螺纹配合连接，从而形成螺纹连接。

根据本发明，螺杆53的两端部分的螺纹的旋向设置成相反，且相对于中间部分对称设置。例如，在图1所示实施例中，螺杆53的左端设有右旋螺纹，螺杆53的右端设有左旋螺纹。由此，能够保证螺杆53的两端的螺纹能够以相同角度旋转，从而使处于固定箱体51两侧的活动箱体52同步等距离地朝向或远离固定箱体51运动，保证了对称的两个第二活动钢枕40相对中间的第一活动钢枕30的间距保持一致。

在本实施例中，螺杆53的两端的螺纹设置成螺纹倾角大于螺纹自锁角。由此，铁路桥梁梁体因热胀冷缩进行伸缩时，伸缩压力能够使第一活动钢枕30的一侧的第二活动钢枕40移动，从而带动伸缩机构50中处于固定箱体51的一侧的活动箱体52运动，进而通过螺杆53的一端的螺纹推动螺杆53旋转。由此，带动螺杆53的另一端的螺纹以相同角度旋转，从而通过处于固定箱体51的另一侧的活动箱体52，带动处于第一活动钢枕30的另一侧的第二活动钢枕40同步等距离地朝向或远离第一活动钢枕30运动。

下面简述根据本发明的用于铁路桥梁的位移伸缩装置100的工作流程。位移伸缩装置100在正常的应用状态下，固定钢枕10固定连接在相邻的两端桥梁梁体上，且支托梁20通过滑块机构60与固定钢枕10滑动连接，从而使固定钢枕10支撑支托梁20。当相邻的梁体之间发生位移伸缩时，固定钢枕10与支托梁20之间通过滑块机构60形成相对滑动，以调整相邻的梁体之间的相对位移，从而适应梁体之间的位移伸缩。当梁体温度变化而在梁体的接缝处产生热胀冷缩时，第一活动钢枕一侧的第二活动钢枕40沿支托梁20的延伸方向产生伸缩运动，并带动连接在第二活动钢枕40的两端的活动箱体52同步运动。在这一过程中，第二活动钢枕40推动螺杆53转动，从而使第一活动钢枕的另一侧的第二活动钢枕40同时沿支托梁20的延伸方向产生伸缩运动。由此，第一活动钢枕两侧对称的两个第二活动钢枕同步远离或靠近第一活动钢枕，从而保证了两个第二活动钢枕40相对中间的第一活动钢枕30的间距保持一致，且通过螺纹连接，保证了第二活动钢枕40的同步运动的可靠性和稳定性，增强了伸缩装置100的伸缩运动的可靠性与稳定性。

根据本发明的用于铁路桥梁的位移伸缩装置100能够适用于铁路桥梁的大位移伸缩变形，其伸缩机构采用对称螺纹连接，使得活动钢枕能够同步等距离地运动而适应桥梁梁体的伸缩，从而保证钢枕间隙均匀，显著提高了位移伸缩装置100的活动钢枕与固定钢枕之间的相对运动的稳定性与可靠性。伸缩机构通过螺杆螺纹连接实现伸缩运动，其安装高度不超过钢枕，减小了对安装空间的需求，且在发生伸缩过程中不会导致位移伸缩装置100在竖向高度空间上发生形状的改变，减少了因位移伸缩装置100产生故障而导致对列车运行安全的隐患，提高了位移伸缩装置100的安全性能。此外，位移伸缩装置100的结构简单，受力均匀，且易于检修维护，并能在保证火车平稳通过的同时，保证其伸缩运动通畅。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于铁路桥梁的位移伸缩装置，包括：

若干分别设置在相邻的所述铁路桥梁上的固定钢枕（10）；

以滑动连接的方式设置在所述固定钢枕上的支托梁（20）；

设置在所述固定钢枕之间且连接在所述支托梁的下端的第一活动钢枕（30），在所述第一活动钢枕的两侧且在所述固定钢枕之间还对称式地设有两个第二活动钢枕（40），所述第一活动钢枕和所述第二活动钢枕与所述支托梁之间均形成滑动连接；以及

对称设置在所述支托梁的横向两侧的伸缩机构（50），所述伸缩机构包括与所述第一活动钢枕固定连接的固定箱体（51）、与所述第二活动钢枕固定连接的活动箱体（52），以及连接所述固定箱体与所述活动箱体的螺杆（53）；

其中，所述螺杆的两端部分分别设有螺纹，所述螺杆与所述活动箱体通过螺纹连接方式形成连接，所述螺杆的两端的螺纹旋向相反且对称设置，以使所述螺杆的两端的螺纹能够以相同角度旋转，使得处于所述固定箱体两侧的所述活动箱体同步等距离地朝向或远离所述固定箱体运动，以带动两个所述第二活动钢枕同步运动并保持与所述第一活动钢枕之间的距离相等，从而适应所述铁路桥梁的伸缩缝的变化。

2.根据权利要求1所述的位移伸缩装置，其特征在于，在所述螺杆的中部设有安装部，所述安装部通过轴承穿过所述固定箱体进行安装，从而使所述螺杆与所述固定箱体形成转动连接。

3.根据权利要求1或2所述的位移伸缩装置，其特征在于，所述螺杆的螺纹倾角设置成大于螺纹自锁角，以使所述螺杆能够在所述铁路桥梁的伸缩缝的伸缩作用下推动所述螺杆转动。

4.根据权利要求1所述的位移伸缩装置，其特征在于，所述固定钢枕、所述第一活动钢枕和所述第二活动钢枕与所述支托梁之间均通过滑块机构（60）形成滑动连接。

5.根据权利要求4所述的位移伸缩装置，其特征在于，所述滑块机构包括两个构造为相同结构的滑动块本体（61），所述滑动块本体构造成L形。

6.根据权利要求5所述的位移伸缩装置，其特征在于，所述支托梁的截面构造成工字形，且包括上支撑板、厚度小于所述上支撑板的下支撑板、连接所述上支撑板和所述下支撑板的连接板，所述固定钢枕连接在所述支托梁的下支撑板的下方以对所述支托梁形成支撑。

7.根据权利要求6所述的位移伸缩装置，其特征在于，两个所述滑动块本体相对地固定安装在所述固定钢枕上，以在两个所述滑动块本体之间形成卡接部，所述支托梁的所述下支撑板适配安装到所述卡接部内且能够相对滑动。

8.根据权利要求7所述的位移伸缩装置，其特征在于， 在所述支托梁与所述卡接部之间设有导向顺滑构件，从而使所述固定钢枕、所述第一活动钢枕和所述第二活动钢枕与所述支托梁之间形成滑动连接。

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