專利名稱：改進(jìn)的軌枕，墊板和壓板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明首先涉及一種鋼軌墊板，其次涉及一種鋼軌壓板，再次涉及一種軌枕。雖然這三種零件的每一個都可單獨(dú)地與其它零件一起使用，然而較佳的是這三種零件一起使用。
眾所周知，在鋼軌和軌道的軌枕之間設(shè)置墊板，以便提供供鋼軌磨損用的表面。然而，已知的墊板不能根據(jù)需要容易地或方便地進(jìn)行安裝，通常，它們需要單獨(dú)的固定件、諸如螺栓或道釘將它們固定在軌枕上。
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種鋼軌墊板，它包括兩個零件，各零件設(shè)置有至少一個具有橫向凸塊的、向下延伸的支腳，它們穿過在下面的軌枕的平板件并與該平板件嚙合，以防止垂直移動，各零件還具有一縱向路肩，以分別與一鋼軌底緣的相對側(cè)面鄰接，以防止鋼軌的橫向移動，而從路肩向內(nèi)，有一在鋼軌之下延伸并供與另一零件的平板部分嚙合的平板部分。各平板部分上可設(shè)置有互相嚙合的結(jié)構(gòu)，以便將作用在一塊平板部分上的橫向荷載傳遞給另一塊平板部分。由于這種結(jié)構(gòu)，墊板上的各部分可相當(dāng)容易地安裝在軌枕(通常是鋼制軌枕)的水平平板件上，該平板件上設(shè)有通孔以接納支腳和橫向凸塊，而不再需要附加的固定件，如螺栓或道釘。
按照本發(fā)明的第二方面，提供互相組合的一墊板，它具有相對的縱向邊緣和從該邊緣向內(nèi)隔開的、縱向延伸的、以便將一鋼軌底緣置于其間的路肩，在各路肩上的一槽口，一彈性壓板，它具有向內(nèi)延伸通過槽口并能彈性地壓在鋼軌底緣的上側(cè)面上的端部，以防止鋼軌的垂直方向運(yùn)動，和一從槽口向外延伸并能壓在一支承面上的底部。該支承面可以是墊板或軌枕的一部分。由于壓板作為第一級杠桿，而槽口的上表面作為支點(diǎn)，支承面的反作用阻止鋼軌底緣向上移動，這種組合增加了穩(wěn)定性，并大大地減少或消除了鋼軌翻轉(zhuǎn)的危險性，而現(xiàn)有的平板和壓板裝置易于造成鋼軌的翻轉(zhuǎn)。此外，通過閉合鋼軌底緣的上側(cè)面和壓板的下邊緣之間的空間(且這個距離可做得很小)可限制鋼軌底緣的向上移動。其結(jié)果是，可將鋼軌底部的轉(zhuǎn)動傳遞給墊板，而該墊板可被固定在與鋼軌橫向隔開一段距離的一點(diǎn)上，這樣，阻止鋼軌翻轉(zhuǎn)的力矩就大大增加。這種墊板較佳的是(但不必一定是)按照上述的本發(fā)明的第一方面描述的一種改進(jìn)的墊板。
本發(fā)明還提供一種彈性壓板，它包括一底部，該底部具有至少一個面向側(cè)面的對抵面，以便與一墊板的面向側(cè)面的一對抵面嚙合，而抵抗作用在壓板上的橫向壓力；一從該底部向上和橫向延伸的中間部分，它能穿過一墊板路肩內(nèi)的一槽口；以及一從該中間部分橫向延伸的端部，它能向下彈性地壓在鋼軌底緣的上側(cè)面上。這種壓板用在上述組合里是有益的。
在第三方面，本發(fā)明提供一種裝在軌道內(nèi)的鋼制軌枕，它包括一水平的矩形平板件，它橫向地與鋼軌連接，以限制鋼軌垂直移動；以及腹板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在平板件的下側(cè)面上垂直延伸，與平板件的長側(cè)邊平行，并從平板件長側(cè)邊向內(nèi)隔開，用來阻止鋼軌的縱向移動?？蓪⑵桨寮囊欢嘶騼啥讼蛳聫澢员阆拗栖壵淼臋M向移動，或者，在一種較佳的形式里，可在軌枕的下側(cè)至少連接一塊路基板，它橫向面對著鋼軌，以阻止鋼軌的橫向移動。
在本發(fā)明的軌枕的較佳形式中，可分別提供垂直、縱向和橫向限制的部分，事實(shí)上，已被分成三個不同的部分，各部分基本上設(shè)計(jì)成獨(dú)立于其它部分，以提供所需的移動限制和其它的性能。這種軌枕能較好地分布應(yīng)力和減輕應(yīng)力集中。另外一個優(yōu)點(diǎn)是，這種結(jié)構(gòu)的軌枕有助于方便地使用通常的應(yīng)力分析技術(shù)，例如有限元應(yīng)力分析，這樣，可將許多部分和該結(jié)構(gòu)作為一個整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提供令人滿意的應(yīng)力控制。
在本發(fā)明的軌枕里，水平的平板件支承在路基上，從而能提供足夠的支承面積，以使路基應(yīng)力保持在想要的低水平上。腹板結(jié)構(gòu)可保證軌枕具有足夠的抗剪剛度。較佳的是，腹板結(jié)構(gòu)包括一塊或幾塊腹板，而其下側(cè)邊緣則被加厚或成球頭，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)將減輕軌枕上的應(yīng)力集中。平板件的向下彎曲的端部，或路基板提供了限制軌道在壓力或熱力作用下、在彎道上火車向心力作用下、在重軸之間的軌道局部隆起的作用下、或是在它們的共同作用下產(chǎn)生橫向彎曲的約束作用。在這種較佳的形式里，路基板面向或靠近軌枕端部的一側(cè)面向內(nèi)凹入，以提供增強(qiáng)的橫向強(qiáng)度，此外，還有向上穿過平板件的一個部分和幾個部分，例如，這些部分通過彎曲或扭轉(zhuǎn)其端部、或利用開口銷或類似的銷釘穿過位于水平平板件上方凸出部分上的孔而相對平板件定位。路基板的一部分最好安裝或定位在腹板下側(cè)邊緣上的一凹槽里。這種較佳的布置提供了路基板和軌枕之間的一種簡單而非常有效的連接。軌枕可以在靠近其各端部處設(shè)一塊路基板，但是如果端部路基板不能提供足夠的橫向約束力，那么在某一應(yīng)用中，可在某一點(diǎn)上提供一塊中間板，該點(diǎn)的較佳位置可借助應(yīng)力分析合乎需要地進(jìn)行確定。
下面將通過例子并參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的上述各方面。


圖1是按照本發(fā)明的軌枕的第一種形式的立體圖；圖2和3分別是圖1所示軌枕的平面圖和側(cè)視圖；圖4是沿圖3中的IV—IV線的橫剖視圖；圖5是表示圖1-3所示軌枕的軌道固定裝置的立體圖；圖6表示用于圖5的固定裝置的路肩部分和定位銷釘；圖7表示沿圖3的VII—VII線的放大的剖視圖；圖8是按照本發(fā)明的、具有兩垂直腹板和一路基板的軌枕的一種改進(jìn)形式的、放大的縱剖視圖；圖9是按照本發(fā)明的、具有兩垂直腹板的軌枕的另一種改進(jìn)形式的立體圖；圖10和11分別是具有兩塊垂直腹板的軌枕的再一種改進(jìn)形式的平面圖和側(cè)視圖；圖12表示沿圖10的XII—XII線的橫剖視圖；圖13、14和15分別表示沿圖11的XIII—XIII線、XIV—XIV線和XV—XV的縱剖視圖；圖16是表示支承在路基上軌枕的各種形式及圖示表示所需要的路基的橫剖視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的墊板的一種較佳形式的立體圖；圖18和19分別是未組裝和組裝的另一種形式墊板的立體圖；圖20是表示圖18和19所示墊板安裝在軌枕的平板件上時的相繼狀態(tài)的側(cè)視圖；圖21是壓板的一種較佳形式的立體圖；圖22是應(yīng)用在軌枕的平板件上的墊板和壓板的較佳形式的帶局部剖視的側(cè)視圖；圖23是應(yīng)用在木制軌枕上的墊板和壓板的較佳形式的帶局部剖視的側(cè)視圖；圖24是表示按照本發(fā)明的墊板和壓板的另一種形式的帶局部剖視的局部側(cè)視圖；圖25和26是按照本發(fā)明的墊板的另一種較佳形式的立體圖；圖27是說明將一種較佳的墊板應(yīng)用在軌枕的一種較佳形式里的局部視圖；圖28是適于接納較佳的墊板的一種較佳的軌枕立體圖；圖29是一小段鋼軌與墊板和壓板的另一較佳形式嚙合的局部立體圖30是表示具有圖29所示的墊板和作用在它之上的壓板的一軌枕的側(cè)剖視圖；圖31是表示一軌枕，一墊板和另一較佳形式的壓板的部分立體圖；圖32是圖31所示的軌枕、墊板和壓板的部分橫剖視圖；以及圖33是表示墊板和壓板另一種改進(jìn)形式的帶局部剖視的側(cè)視圖。
首先參看圖1至7所示的本發(fā)明的實(shí)施例，鋼制軌枕20包括一塊水平的長方形的平板件21，該平板件橫向與鋼軌連接，在圖1和2中用標(biāo)號22表示一根鋼軌的一小段。腹板結(jié)構(gòu)在平板件21的底部垂直延伸。在圖1至7的例子里，腹板結(jié)構(gòu)包括一基本上沿平板件21兩長側(cè)邊之間的中心線延伸的腹板23。為了減輕軌枕使用時所承受的壓力，較佳的是平板件21從兩長側(cè)邊向內(nèi)朝腹板23方向增加厚度。例如，在一種較佳的形式里，平板件21的底部21a向內(nèi)及向下傾斜約2度。平板件21的底部通過一光滑的圓弧過渡部分21b與腹板23連接。為了減少軌枕使用時所承受的應(yīng)力，腹板23的底邊形成球頭部24，且最好如圖7所示，其球部邊緣與腹板23的側(cè)面光滑連接。
在附圖所示的軌枕的較佳形式里，平板件21提供足夠的支承面積以使路基應(yīng)力減至最小程度。由于腹板23底部的球頭部能承受軌枕彎曲變形引起的張力和壓縮應(yīng)力，故腹板23具有足夠的抗剪剛度。
為了將鋼軌、例如鋼軌22固定在軌枕上，提供路肩26。路肩26借助普通的夾持件、例如圖示的萬能潘居夾持件26a(UniversalPandrol clips)固定鋼軌。然而，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)將適合與各種形式的鋼軌固定裝置配合使用。在圖1至7所示的例子里，一對路肩安裝在一條鋼軌的兩側(cè)。各路肩26有兩個延伸通過水平平板件21上的槽口的支腳。利用插入各支腳27上的孔29的定位銷釘28將支腳27固定在平板件21之下。在較佳的形式里，為了提供需要的鋼軌內(nèi)傾度，在路肩26和水平平板件21之間設(shè)置傾斜板31。傾斜板31設(shè)置有供支腳27通過的槽口。可以看到，具有任何需要的傾斜度的傾斜板31可裝在固定裝置內(nèi)。例如，有的鐵路使用1∶20的傾斜板，而其它的使用1∶40的傾斜板。按照本發(fā)明的軌枕不需要特殊變形加工以提供任何型式的鋼軌座傾斜。夾在鋼軌22和平板件21之間的傾斜板31也可作為供磨損的板使用，因?yàn)樗鼈兣c整個軌枕相比相當(dāng)容易調(diào)換，成本也很低。如果需要的話，為了改進(jìn)軌枕上的應(yīng)力分布，傾斜板可沿鋼軌22的縱向凸起。在圖7中用虛線32夸張地和示意地表示了傾斜板的這種凸起。這種凸起可在偏向或傾斜的鋼軌22和傾斜板31之間提供所需的點(diǎn)接觸。這種點(diǎn)荷載可改進(jìn)應(yīng)力分布和減輕應(yīng)力集中。
可在軌枕20上設(shè)至少一個路基板33，它被安裝在軌枕下側(cè)，通常橫向面對著鋼軌22，以限制軌枕的橫向移動。為了增加橫向強(qiáng)度，路基板33最好是弧形的，以使側(cè)面有一個橫向向外的、朝向軌枕20端部的凹狀面。各路基板33通過三點(diǎn)固定法與軌枕20連接。各路基板33的上端有一對向上延伸的端部34，它們穿過對稱地位于平板件21中央(該中央橫向延伸通過鋼軌)兩側(cè)的槽口34a，以便在端部34和平板件21之間傳送橫向力。該槽口最好對稱地形成于腹板23的兩側(cè)。開口銷36或類似的固定銷釘可穿過在上端部34上的孔35，以便在緊貼平板件21的上側(cè)面的兩個上端點(diǎn)的每一處定位于平板件?；蛘撸部蓪⒃谄桨寮?1上方延伸的端部34彎曲或扭轉(zhuǎn)，以便相對于平板件21將它們固定。在圖1至7所示的例子里，供每一路基板33使用的第三個約束點(diǎn)是通過形成于腹板23的球頭部24底部的凹槽37提供的。如圖7所示，在各路基板33上側(cè)有一槽口，腹板23延伸通過該槽口?？拷劭?8下端的路基板的部分39進(jìn)入并固定在凹槽37里。
路基板33最好安裝在軌枕20的端部，因?yàn)樽饔迷谠搮^(qū)域的應(yīng)力很低。這種結(jié)構(gòu)的還有一個優(yōu)點(diǎn)是，路基板33的尺寸可隨意增加或縮小，以便通過提供不同大小的路基板33來提供較大的或較小的路基嚙合面積，或在某種應(yīng)用中與所需的的軌道橫向穩(wěn)定性相適應(yīng)。
或者，可將平板件21的一端或兩端向下彎曲以代替間隔的路基板33來防止橫向移動。在這種情況下，將腹板23的端部或兩個端部切去，并最好將平板件的一個端部或兩個端部向下彎曲并緊靠腹板23的切割端。
由于單靠端部路基板33提供的橫向穩(wěn)定性是不夠的，因此可在軌枕20的跨度中間安裝一個或幾個中間路基板41，以給軌枕20提供額外的橫向強(qiáng)度，并撐住腹板23防止其橫向彎曲。為了避免不希望出現(xiàn)的應(yīng)力集中，可通過通常的應(yīng)力分析方法確定中間板41的確切位置。在所示的實(shí)施例里，中間板41與路基板33一樣，通過三點(diǎn)固定法進(jìn)行固定，其中，開口銷42穿過中間板41上端部43上的孔，該上端部垂直通過形成于平板件21上的、位于腹板23兩側(cè)的槽口，而中間板41的下部位于在腹板23底部邊緣處的球頭部24上形成的凹槽44里。
圖8表示軌枕的一種改進(jìn)形式，它具有兩塊垂直的腹板。類似于圖1至7實(shí)施例的零件，在這里用相同的標(biāo)號加100表示。從圖8的橫剖視圖(它沿鋼軌的縱向剖開)可看到，軌枕120具有一水平的平板件121，其下側(cè)有兩塊與平板件121兩長側(cè)邊平行地延伸的、并在這兩長側(cè)邊之間的腹板123。可以看到，腹板123之間的中間部分121C比兩側(cè)的邊緣部分略厚。在這個例子里，路基板133的三點(diǎn)連接是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的，路基板133的上中心部134穿過在中間部分121C上的對應(yīng)的中心槽口，并具有可通過一開口銷或類似固定銷釘?shù)囊豢?35。形成于各腹板123下邊緣上的凹槽137接納并定位在路基板133上側(cè)的槽口138的下端部。
參看圖9，它表示另一實(shí)施例，加200的標(biāo)號表示與圖1至7所示實(shí)施例相同的零件。本實(shí)施例的軌枕220不同于圖8所示的實(shí)施例的主要地方在于，腹板223的下端各具有可減少拉力和壓縮應(yīng)力的球頭部224。路基板233利用與上述圖8所示相同的三點(diǎn)固定法，其中，上部234用開口銷或類似零件穿過在上部234上的孔而位于平板件221的上方，而路基板233的下部分別與在球頭部224上的凹槽嚙合。
參看圖10至15，它們表示另一實(shí)施例。類似于圖1至7的零件用相同的標(biāo)號加300表示。本實(shí)施例的軌枕320不同于圖9的主要地方在于，水平平板件321的長側(cè)邊部分321d被加厚，并向內(nèi)朝著腹板323的方向略有錐度。例如，如圖1 4的橫剖視圖所示，水平平板件321下側(cè)的輪廓彎曲，與在較厚的部分321d及腹板323之間的平面部分321e以圓弧光滑連接。而平面部分321e與腹板323的側(cè)面以圓弧光滑連接。
路肩326具有穿過傾斜板331和水平板件321上的槽口的單個支腳327。支腳327具有橫向延伸部分34b，它與在腹板323之間的水平平板件321的下側(cè)面嚙合。
在圖9的實(shí)施例里，路肩236與參照圖10至13所示的路肩相類似，可用來將傾斜板231和鋼軌222固定在軌枕220上。
上述軌枕，無論是具有與水平平板件21固定的單腹板23或具有雙腹板123、223或224的軌枕最好是由鋼材、例如由棒材滾壓而成的鋼材制成。
上述軌枕可利用普通的軌枕鋼軌和路基鋪設(shè)技術(shù)裝在軌道中。
圖16表示支承在置于地面或坡道表面52上的路基51上的各種形式軌枕的橫斷面。在木制軌枕53的情況下，在支承面或路基接合面54之下要求有一個路基51的最小深度d。為約束軌枕53的側(cè)面56和端部要求一個路基的附加深度a，以分別限制它們的縱向和橫向移動。同樣地，對于眾所周知的鋼制軌枕57，支承面58之上要求一個路基的附加深度a，以便約束表面59，而防止縱向運(yùn)動，以及約束支承面58之上的表面而防止橫向運(yùn)動。對于眾所周知的槽形鋼制軌枕61，在表面62之下要求有一個較小的附加路基深度C，該表面將向下的力傳遞給路基，但是使路基進(jìn)入軌枕61的空腔可能是困難的。對于本發(fā)明推薦的軌枕20的形式，可相當(dāng)簡單地使路基進(jìn)入平板件21的下面，且防止縱向和橫向移動的腹板23和路基板33可在支承面21a下面延伸，從而不需要路基的附加深度。
圖17表示一種墊板，它適于用普通的滾壓和沖壓工藝由鋼板材制成，或通過鑄造成形。并包括兩塊沿線411嚙合的零件410a和410b。
圖18至20表示一類似的墊板420，它適于用普通的滾壓工藝或普通的鑄造工藝成形，它包括兩塊除了下述的不同處外、分別與零件410a和410b相同的零件420a和420b。最好參看圖18和19，各零件的嚙合部分是相同的，包括一矩形的、縱向敞口的凹槽412和一反向的、縱向延伸的矩形凸塊413，各零件410a和410b或420a和420b恰好嵌合在各另一零件的凹槽412里。
當(dāng)處于圖17或19所示的組裝情況時，墊板410或420有兩個縱向延伸的路肩414，以便如圖22和23所示恰好將鋼軌417的底緣416接納在其間。
各零件410a和410b或420a和420b上的、在側(cè)向外部的縱向邊緣418由縱向隔開的結(jié)構(gòu)形成，以便與鋼制軌枕的平板件419嚙合。各結(jié)構(gòu)包括一向下延伸的支腳421和從該支腳橫向延伸的凸塊422。在所述的推薦形式里，各凸塊橫向向外延伸，以便墊板零件410a和410b，或420a和420b以圖20所示的方式很方便地裝配到平板件419上。各零件410a，410b或420a，420b被安裝在一對縱向間隔的、通過沖壓形成于鋼制軌枕的平板件419上的槽口里。從圖20所示的橫剖視圖里可見到一對槽口423a和423b。各槽口423a和423b的寬度大約等于金屬支腳421和凸塊422的厚度，而其長度大約等于各支腳421和凸塊422的長度，由此，后者以小間隙與槽口423a和423b相配合。如圖20中的實(shí)線所示，各零件410a，410b或420a，420b可在直立位置時使它的凸塊422進(jìn)入槽口，而從圖20中的虛線所示的相繼狀態(tài)可看到，各自向內(nèi)向下轉(zhuǎn)動，從而，在已安裝的位置上，部分412和413如圖17所示互相嚙合，而凸塊422位于平板件419之下。
參考圖1至16所述的軌枕20，120，220或320最好通過在平板件上沖槽口(例如槽口423a和423b)進(jìn)行改進(jìn)，這樣，它可作為平板件419與上述墊板410或420配合使用。也可使用鋼制軌枕的其它形式，但它們只有較少的優(yōu)點(diǎn)。例如，可使用由加拿大不列顛哥倫比亞省溫哥華的BHP鐵路制造(加拿大)有限公司生產(chǎn)的BHP鋼制軌枕。
將可看到，各邊緣418可具有沿著它或它的一部分(例如中間部分)連續(xù)延伸的單個支腳421和凸塊422，或者也可以具有兩個以上的、互相平行的支腳421，它們各帶有凸塊422，并與平板件419上的對應(yīng)槽口嚙合。
在已組裝的位置里，凸塊422防止墊板410或420相對于軌枕的平板件419的向上移動，而支腳421防止橫向和縱向移動。通過軌道底緣作用在一個路肩414上的橫向應(yīng)力通過互相嚙合的結(jié)構(gòu)412和413傳遞，這樣，在各零件410a和410b，或420a和420b上的支腳421共同承受橫向荷載。
如上所述，軌枕20的平板件21在厚度上是連續(xù)變化的，即從其中間腹板23向外朝各長側(cè)邊逐漸變薄。這種結(jié)構(gòu)具有很大的好處，因?yàn)槠浣Y(jié)果是，墊板(例如墊板410)只有一個位置與平板件21對應(yīng)，在該位置，平板件21的厚度與支腳421的高度相配套，或更準(zhǔn)確地說，等于零件410a和410b的下側(cè)面與凸塊422的上側(cè)面之間的垂直距離。因此，在安裝時，墊板(如墊板410)趨向于接受這個唯一的或平衡的位置，且這種結(jié)構(gòu)增加了墊板410相對于軌枕20的安裝穩(wěn)定性，防止沿鋼軌417縱向延伸方向的移動。
在圖17所示的例子里，各路肩414有水平、縱向伸長的槽口424，以安裝將在下面參照圖21至23詳細(xì)描述的鋼軌壓板。
然而，圖18至20的墊板420具有溝狀的、縱向延伸的凹槽414a，它能接納普通的鋼軌壓板(如潘屈牌號的鋼軌壓板)的一個邊緣，以便在墊板420上固定鋼軌底緣(如底緣416)。
可以看到，在路肩414之間，各墊板410或420上有一個平坦的上側(cè)面426，其在橫向方向最好相對于平坦的下側(cè)面427是傾斜的，以便給鋼軌417提供所需的內(nèi)傾斜度。
圖21表示一鋼軌壓板430，它具有一縱向伸長的、通常是矩形的底部428，該底部有一平坦的下側(cè)面429。各端部有向下延伸的接頭431，該接頭與位于底部428的橫向外側(cè)邊緣432向內(nèi)隔開一些距離。中間部分433從底部428橫向向內(nèi)向上傾斜至過渡部分434，向下彎曲以提供一凸?fàn)钌蟼?cè)面，而端部436向上彎曲以提供一凸?fàn)畹南聜?cè)面437。
圖22表示兩塊墊板440，它們與上面參照圖17至20詳細(xì)描述的墊板相同，它們以與上面參照圖20所述的相同方法穿過形成于軌枕419上的槽口而安裝在軌枕419上。在這個例子里，零件440a和440b最好是鑄造成形的。
各路肩414具有水平地縱向伸長的槽口424，可供貫穿之用。各槽口424最好在寬度上沿橫向向內(nèi)方向逐漸變小，如圖22的側(cè)視圖所示，以便如上面參考圖21所述的，向內(nèi)插入壓板430的端部436。在這一點(diǎn)可看到，在圖17的實(shí)施例里，形成于、并貫穿各路肩414的槽口424在寬度上向內(nèi)逐漸變小，其目的是為了便于或引導(dǎo)壓板430的端部436的向內(nèi)移動。
在圖17和22里，墊板410或440包括在路肩414和縱向邊緣418之間橫向延伸的平面腹板441，且在腹板441上有通過沖壓或其它方式形成的一對槽口442，它們沿縱向互相隔開，以接納壓板430的隔開的接頭431。
使用時，在將墊板410或440安裝在軌枕(諸如軌枕20，120，220或320)上后，并在將鋼軌417鋪設(shè)在墊板上后，通過槽口424引入壓板430的端部436，并通過作用在外邊緣432上的(例如)壓力或沖擊將端部436向內(nèi)打入，使其到達(dá)圖22所示的安裝位置，其中，接頭431卡入槽口442，而壓板430端部436的下側(cè)面支承在鋼軌底緣41b的上側(cè)面上。各槽口424的長度最好大致等于壓板430的中間部分433的寬度，這樣，壓板430以小的空隙或間隙安裝在墊板410或440內(nèi)。
在圖22所示的安裝位置上，過渡部分434和端部436相對于中間部分433向上變形，其上側(cè)面對抵在槽口424的上側(cè)面上。在槽口424的側(cè)面和壓板的中間部分433側(cè)面之間的接觸線或面可作為一支點(diǎn)，其結(jié)果是有一彈性反作用力，它迫使過渡部分434和端部436向下與所述底緣牢牢貼合，并向下壓迫底部428，其結(jié)果是使接頭431在向內(nèi)打入壓板430時嵌入槽口442。在使用時，接頭431作為連接件，其橫向側(cè)面提供相反的和橫向的端面連接面，它們與槽口442上的相對的和橫向的端面嚙合，被用來防止壓板430相對于墊板440的橫向移動。
萬一作用在鋼軌417上的反作用力趨向于使它繞其縱軸線轉(zhuǎn)動，但與壓板430中間部分433的下側(cè)面B嚙合的鋼軌底緣A的橫向外端或趾部限制了鋼軌的轉(zhuǎn)動。另外向上的反作用力被直接傳遞給路肩414，與軌枕的平板件419嚙合的凸塊422限制了它的向上移動。其結(jié)果是有一個大的力矩或轉(zhuǎn)矩限制鋼軌417的轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)矩的臂長基本等于凸塊422和路肩414之間的距離。
此外，即使萬一過渡部分434和端部436受力超過它們的彈性極限并產(chǎn)生變形，從而不再彈性地支承在底緣416上，壓板430仍會牢牢地固定在墊板410或440上，其結(jié)果是在壓板部分433和槽口424之間的反作用力仍會迫使接頭431向下進(jìn)入槽口442，這樣，壓板430仍將以上述方式繼續(xù)防止鋼軌翻轉(zhuǎn)。
圖23表示墊板450的另一例子，它除了(例如)通過鑄造形成一單件外與墊板440相同，它適于安裝在混凝土或木制軌枕上。在這種形式里，腹板441超過槽口442再延伸一段距離，且各設(shè)一槽口443，固定件444可通過該槽口443。各腹板441可設(shè)置一組(例如2個或3個)沿其縱向互相隔開的槽口443，以接納普通的固定件。這種固定件例如可以是道釘446，以便釘入木制軌枕上。槽口443也可接納在混凝土軌枕的固定位置處的螺柱或其它普通的鑄件。
可以看到，與壓板430配合使用的單片狀的墊板450通過限制鋼軌底緣外端A的轉(zhuǎn)動、并將該轉(zhuǎn)動力傳遞給墊板450而防止鋼軌翻轉(zhuǎn)，這樣，通過自外端A橫向向外間隔一適當(dāng)距離的道釘446或其它固定件提供的大力矩抵擋了該轉(zhuǎn)動力。
圖24是表示墊板460和壓板470另一種形式的局部視圖。該墊板460適合于鑄造成型。在各路肩414橫向向外處，墊板460上有反作用路肩461，壓板470的底部471緊貼著反作用路肩461的上側(cè)面。路肩461可縱向延伸一段略大于底部461寬度的距離。在這個例子里，反作用路基461的上側(cè)面設(shè)置有一個或幾個直立銷462，其截面最好是圓的，當(dāng)壓板470通過槽口向內(nèi)打入并壓在鋼軌底緣41 6的上側(cè)面上時，將直立銷插入形成于壓板470上的槽口472，從而提供了支柱件和孔，而它們提供了互相配合的橫向支承面，以防止壓板470在橫向壓力下移動。
在這個例子里，路肩上的槽口424在寬度上沒有逐漸變小，而具有平行的上側(cè)面424a和下側(cè)面424b。
平板狀的壓板470有一個向上拱的中間部分473，它在安裝位置時有彈性變形，并對抵在槽口的上側(cè)面424a上，而此時向下拱的端部474也有彈性變形，并壓在鋼軌底緣416的上側(cè)面上。
如上所述，鋼軌417外端A的轉(zhuǎn)動通過壓板470傳遞給墊板460。在這種情況下，壓板470的中間部分473支承在路肩414上的支承線在槽口424內(nèi)，因此，其端部的支承面積隨著鋼軌417作用在壓板470的負(fù)載的增加而增加。
可以看到，墊板460可以是兩塊板，如同上面參考圖17至20和22所描述的；也可以是單塊板，如同上面參考圖23所描述的。
圖25表示一種改進(jìn)的墊板460，它有零件460a和460b兩塊板，該兩塊板沿著一條相對鋼軌的縱向傾斜(例如45度)的線411而拼成一體。最好參看圖27，各零件460a和460b的下側(cè)面具有一矩形的凸銷476，它們在安裝時與在軌枕20的平板件21上沖壓出的對應(yīng)的矩形孔477嚙合，這樣可增加墊板460相對于軌枕20的安裝穩(wěn)定性，特別是可抵抗橫向力。還可看到，圖27中的軌枕20是經(jīng)過改進(jìn)的，它在球頭部或加厚部分24上有一個平的下表面24a。
圖26表示另一種改進(jìn)的由兩塊板組成的墊板478，其中，各路肩414位于各零件478a或478b的橫向邊緣處，以便壓板直接與軌枕、如圖28至31所示的軌枕20嚙合。此外，在這個例子里，零件478a和478b各有一圓的定位和抗力柱銷479，它們具有不同的尺寸，而在各鋼軌置于平板件的位置上有一對對應(yīng)的不同尺寸的槽口481，這樣，墊板478只能沿給定的方位安裝，通常各傾斜面426向內(nèi)朝向軌道，從而可避免安裝錯誤。
圖29和30表示如何使用墊板478和彈性鋼板狀的壓板482，該壓板有一與平板件21的上側(cè)面嚙合的底部483，以及一個向下和向內(nèi)彎曲的中間部分484，并與向上彎曲的端部486連接。從底部483向內(nèi)，壓板包括一個向內(nèi)和向下傾斜的鎖定部分487，當(dāng)它處于如圖30所示的安裝位置時插入形成于平板件21上側(cè)面的槽口或凹槽488里。在安裝時，用人工將端部486輕松地插入槽口424，而用打擊工具、如榔頭或金屬塊錘擊中間部分484的背面，使壓板482向內(nèi)進(jìn)入圖30所示的位置。由于當(dāng)端部486靠在鋼軌底緣416的向上傾斜的表面上時將被迫向上移動，且當(dāng)中間部分484不斷進(jìn)入槽口424時將受到更大的壓力，從而有一個很大的向下壓力反作用在底部483和鎖定部分487上，這樣，當(dāng)進(jìn)入安裝位置時，鎖定部分487插入凹槽488內(nèi)。如果需要的話，利用一棒狀工具插入底部483和鎖定部分487之間的壓板482上向上橇動壓板，可將壓板482卸下。
參看圖31至32，一塊平板狀彈性壓板489與墊板478一起使用。壓板有一個截面呈螺旋形的部分491，該部分有一與軌枕20或其它具有平的上方部分的鋼制軌枕的平板件21接觸的彎曲部或底部492。壓板489有一個向上凹入的中間部分和一個向下然后向上向內(nèi)拱起的端部494。在安裝時，將端部494輕松地插入槽口424，然后利用榔頭或類似的錘擊工具向內(nèi)擊打壓板489。當(dāng)向下彎曲的部分494a進(jìn)入槽口424時，有一個很強(qiáng)的壓力反作用在槽口424的上側(cè)面上，這樣，當(dāng)壓板489向內(nèi)進(jìn)入它的安裝位置時，凹入部分493進(jìn)入槽口424。通過作用在槽口424上側(cè)面和向上凹入部分493之間的接觸線上的壓力，壓板489被強(qiáng)列地彈性地彎曲，從而有強(qiáng)的壓力反作用在底部492和平板件21之間。
可以看到，萬一鋼軌底緣416的外端A向上轉(zhuǎn)動，壓板489將起第一級或首級杠桿的作用，其中，壓板489將繞與槽口424的上側(cè)面接觸的點(diǎn)或面、作為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這樣，通過外端A作用在端部494上的向上的力將由平板件21作用在底部492上的向上的反作用力平衡。類似的首級杠桿作用還可發(fā)生在圖21至23所示的壓板430上，圖24所示的壓板470上和圖29至30所示的壓板482上，其中，壓板和槽口424的上側(cè)面之間的接觸面作為支點(diǎn)。在這第一級杠桿作用中壓板上的應(yīng)力可能比發(fā)生在眾所周知的軌枕壓板上的可能具有的第二或第三級杠桿裝置上的應(yīng)力小得多。
在另一種改進(jìn)形式里，不使用如圖17和22至32所示的實(shí)施例，其中，一壓板(如壓板430、470、482或489)穿過在軌枕的路肩(如路肩414)上的槽口(如槽口424)，而如圖33所示，可將路肩制成從墊板440a的側(cè)面橫向看去象一T型，如414a所示，它具有與墊板連接的這T型的直立結(jié)構(gòu)。在這種情況下，與鋼軌底緣嚙合的壓板430a的端部有一從壓板430a的端部縱向向內(nèi)延伸的槽口，這樣，當(dāng)向內(nèi)打入壓板430a時，T型的直立結(jié)構(gòu)414a逐漸進(jìn)入槽口，而在槽口另一側(cè)面處的壓板的上側(cè)面以與上述壓板與槽口424上側(cè)面對抵的相同方法與T型結(jié)構(gòu)的鄰接的水平翼的下側(cè)面對抵。
T型件414a不需要互相相對地橫向置于墊板440的中心的兩側(cè)，而可互相縱向地偏置。同樣地，在圖17和22至32所示的實(shí)施例里的槽口424也可沿著墊板互相縱向偏置，而路肩部分414的長度可略小于墊板的長度。
權(quán)利要求
1.一種鋼軌固定裝置，包括一墊板，它具有相對的縱向邊緣，平行于該邊緣縱向延伸的、并可在其間容納一鋼軌底緣的路肩，一在各路肩上的、面向下的對抵面；一彈性壓板，它具有一端部，該端部向內(nèi)延伸并向上支承在所述對抵面上，且該端部彈性地壓在鋼軌底緣的上側(cè)面上以防止鋼軌垂直移動，以及一底部，該底部從所述對抵面向外延伸，并壓在一支承面上。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的壓板是板狀的。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各路肩有一橫向貫通的槽口，所述對抵面由該槽口的上側(cè)面構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，各槽口在寬度上橫向向內(nèi)逐漸變小。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各路肩呈T型，所述對抵面由T型的水平翼的下側(cè)面構(gòu)成。
6.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，還包括防止壓板橫向移動的結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述防止橫向移動的結(jié)構(gòu)包括在所述墊板和所述壓板之一上的對抵件，和在所述另一墊板和另一壓板上的槽口，所述槽口接納所述對抵件。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括在壓力下壓在所述槽口的上側(cè)面上的壓板向上凹入部分。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括一向下取向的、進(jìn)入所述支承面上的一個槽口的鎖定部分。
10.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述支承面包括在路肩之下的墊板的一部分。
11.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述支承面包括一軌枕。
12.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，各壓板包括一向上彎曲的中間部分，該中間部分有一與所述對抵面嚙合的上側(cè)面和一在鋼軌底緣的上側(cè)面上方并隔開的下側(cè)面，以及一具有與所述鋼軌底緣的上側(cè)面嚙合的下邊緣的端部。
13.如上述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述中間部分與所述路肩的所述對抵面的長度中間嚙合。
14.一種彈性鋼軌壓板，它包括一可與一支承面嚙合的底部，一從該底部向上和橫向延伸的、再向內(nèi)延伸至在一墊板路肩上的面向下的一對抵面的中間部分，以及一端部，它從該中間部分橫向延伸并向下彈性地壓在一鋼軌底緣的一上側(cè)面上。
15.如權(quán)利要求14所述的壓板，其特征在于，包括抵抗作用在壓板上的橫向壓力的結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求15所述的壓板，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括壓在所述對抵面上的向上凹入部分。
17.如權(quán)利要求15所述的壓板，其特征在于，還包括一鎖定部分，它具有一面向側(cè)面的、可與支承面上的配合表面嚙合的表面。
18.如權(quán)利要求17所述的壓板，其特征在于，該支承面在一墊板或一軌枕上。
19.如權(quán)利要求14至18之一所述的壓板，其特征在于，該壓板全部是板狀的。
20.如權(quán)利要求14至19之一所述的壓板，其特征在于，所述端部從所述中間部分向下彎曲。
21.如權(quán)利要求14至19之一所述的壓板，其特征在于，所述端部的下側(cè)面呈凸形彎曲。
22.如權(quán)利要求14至21之一所述的壓板，其特征在于，所述底部至少具有一個向下延伸的、提供對抵面的接頭。
23.如權(quán)利要求14至22之一所述的壓板，其特征在于，所述底部至少具有一個在其內(nèi)的、提供對抵面的槽口。
24.一種墊板，它包括兩個零件，各零件至少具有一個向下延伸的、具有一橫向凸塊的支腳，以通過一軌枕的一水平平板件并在該平板件下面嚙合以防止垂直移動，各零件還具有一縱向路肩，以分別對抵一鋼軌底緣的相對兩側(cè)而防止鋼軌橫向移動，以及在路肩內(nèi)側(cè)的、在鋼軌下面延伸的、與另一零件的平板部分嚙合的平板部分。
25.如權(quán)利要求24所述的墊板，其特征在于，各平板部分具有兩個縱向隔開的支腳，各支腳有一橫向凸塊。
26.如權(quán)利要求24或25所述的墊板，其特征在于，所述橫向凸塊向外延伸。
27.如權(quán)利要求24至26之一所述的墊板，其特征在于，各路肩提供與一壓板連接的結(jié)構(gòu)。
28.如權(quán)利要求27所述的墊板，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括通過各路肩的縱向凹槽。
29.如權(quán)利要求27所述的墊板，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括所述路肩上的橫向延伸的面向下的對抵面。
30.如權(quán)利要求29所述的墊板，其特征在于，各平板部分包括從該路肩橫向向外的一腹板，以提供面向側(cè)面的表面，防止壓板橫向移動。
31.如權(quán)利要求30所述的墊板，其特征在于，所述腹板具有槽口，以提供所述面向側(cè)面的表面。
32.如權(quán)利要求30所述的墊板，其特征在于，所述腹板至少具有一個直立的柱銷，以提供所述面向側(cè)面的表面。
33.如權(quán)利要求24至32之一所述的墊板，其特征在于，所述平板部分各具有一平的下側(cè)面和一相對所述下側(cè)面傾斜的上側(cè)面。
34.如權(quán)利要求24至33之一所述的墊板，其特征在于，各平板部分具有互相嚙合結(jié)構(gòu)，以便將作用在一個零件上的橫向荷載傳遞給另一個零件。
35.如權(quán)利要求34所述的墊板，其特征在于，所述互相嚙合結(jié)構(gòu)各包括一矩形凸塊，在所述一個結(jié)構(gòu)上的凸塊進(jìn)入所述另一個結(jié)構(gòu)上的凹槽。
36.如權(quán)利要求24至35之一所述的墊板，其特征在于，各平板部分有一從其下側(cè)面延伸的柱銷，以便與在一軌枕上的對應(yīng)槽口嚙合。
37.如權(quán)利要求36所述的墊板，其特征在于，該兩零件具有不同尺寸的柱銷，以相對軌枕的預(yù)定方向安裝在一軌枕上的對應(yīng)尺寸的槽口內(nèi)。
38.一種裝在軌道中的鋼制軌枕，包括一水平的矩形平板件，它橫向地與鋼軌連接以防止鋼軌垂直移動；以及在平板件的下側(cè)面垂直延伸的腹板結(jié)構(gòu)，它與所述平板件的長側(cè)邊平行并向內(nèi)隔開，以防止鋼軌縱向移動。
39.如權(quán)利要求38所述的軌枕，其特征在于，該腹板結(jié)構(gòu)包括一塊沿水平平板件中心延伸的腹板。
40.如權(quán)利要求38或39所述的軌枕，其特征在于，該腹板結(jié)構(gòu)包括兩塊沿平板件中心線兩側(cè)對稱地延伸的腹板，該平板件沿鋼軌橫向延伸。
41.如權(quán)利要求38至40之一所述的軌枕，其特征在于，至少具有一塊路基板，它連接在軌枕的下側(cè)面上，橫向面對鋼軌，以防止軌枕橫向移動。
42.如權(quán)利要求41所述的軌枕，其特征在于，靠近軌枕的各端設(shè)置一塊路基板。
43.如權(quán)利要求41或42所述的軌枕，其特征在于，至少一塊路基板是彎曲的，以便在橫向向外面向軌枕端部的側(cè)面上有一凹弧面。
44.如權(quán)利要求41至43之一所述的軌枕，其特征在于，在軌枕的中間區(qū)域處有一塊路基板。
45.如權(quán)利要求41至44之一所述的軌枕，其特征在于，各路基板至少具有一個通過在水平平板件上的槽口的上端部。
46.如權(quán)利要求45所述的軌枕，其特征在于，防止該上端部脫離所述槽口。
47.如權(quán)利要求41或46之一所述的軌枕，其特征在于，各腹板延伸通過在各路基板上側(cè)面內(nèi)的凹槽。
48.如權(quán)利要求47所述的軌枕，其特征在于，各腹板上的靠近各路基板的下邊緣開槽口而路基板上的靠近該凹槽下端的一部分進(jìn)入該槽口。
49.如權(quán)利要求39至48之一所述的軌枕，其特征在于，各腹板有一球頭狀下邊緣。
50.如權(quán)利要求38至49之一所述的軌枕，其特征在于，它與將一鋼軌相對水平平板件固定的結(jié)構(gòu)結(jié)合，包括一對路肩，它們分別對抵著鋼軌的相對兩側(cè)面，且各路肩有一嚙合部分，它通過在軌枕的水平平板件上的槽口，并與該水平平板件的下側(cè)面嚙合。
51.如權(quán)利要求50所述的軌枕，其特征在于，該嚙合部分有一與水平平板件的下側(cè)面嚙合的橫向延伸部分。
52.如權(quán)利要求51所述的軌枕，其特征在于，該嚙合部分有一槽口，以接納與平板件下側(cè)面嚙合的定位銷釘。
53.如權(quán)利要求50至52之一所述的軌枕，其特征在于，該固定結(jié)構(gòu)包括可置于平板件上并在其上接納鋼軌的支座板，該支座板靠嚙合部分穿過在支座板里的槽口而固定。
54.如權(quán)利要求53所述的軌枕，其特征在于，該支座板是一傾斜的上表面。
55.如權(quán)利要求51至54之一所述的軌板，其特征在于，該路肩與壓板配合固定鋼軌。
56.如權(quán)利要求38至55之一所述的軌枕，其特征在于，水平平板件的厚度從其長側(cè)邊向內(nèi)朝向腹板結(jié)構(gòu)逐漸增加。
全文摘要
一種鋼軌墊板包括兩個零件，各零件具有一鋼軌底緣路肩，一向下的支腳和一橫向的凸塊，從而可將該墊板安裝在鋼制軌枕的平板件上。一具有縱向路肩的墊板具有一由一橫向通過各路肩的槽口提供的、面向下的對抵面，通過壓板與路肩的嚙合，可將轉(zhuǎn)動力傳遞給墊板，防止鋼軌的翻轉(zhuǎn)。一鋼制軌枕具有一水平的矩形平板件，它橫向地與鋼軌連接，以及腹板，該腹板在平板件的下側(cè)面上垂直延伸。一路基板可連接在軌枕的下側(cè)面上，并橫向面對鋼軌。
文檔編號E01B9/00GK1125967SQ94192542
公開日1996年7月3日 申請日期1994年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月2日
發(fā)明者裘德·O·伊格維密澤爾 申請人:裘德·O·伊格維密澤爾