一种无缝齿条自适应伸缩调节系统技术方案

一种无缝齿条自适应伸缩调节系统，以有效释放无缝长齿条内部的温度力。包括自适应伸缩调节装置、常阻力扣件和小阻力扣件；自适应伸缩调节装置由倒π型长夹板和纵向连续平行四边形机构构成，独立齿等距间隔排列于倒π型长夹板的U型滑槽内，纵向连续平行四边形机构两端的长销轴分别与左侧无缝长齿条、右侧无缝长齿条近端端部铰接，各独立齿与对应的长销轴铰接，U型滑槽两侧侧壁与独立齿两侧壁之间具有相耦合的纵向导向结构。倒π型长夹板由沿线路方向间隔设置的常阻力扣件扣压固定在轨下基础上，左侧无缝长齿条、右侧无缝长齿条上沿长度方向间隔安装倒π型短夹板，各倒π型短夹板由小阻力扣件扣压固定在轨下基础上。由小阻力扣件扣压固定在轨下基础上。

【技术实现步骤摘要】
一种无缝齿条自适应伸缩调节系统


[0001]本专利技术属于轨道工程领域，具体涉及一种无缝齿条自适应伸缩调节系统。

技术介绍

[0002]齿轨铁路是一种爬坡能力强、适应于艰险山区的铁路系统，其最为显著的特点是轨道中间铺设有一条与钢轨平行的齿条，同时在列车上安装有与之对应的驱动齿轮，齿条与驱动齿轮之间的啮合力可以克服钢轮钢轨之间黏着力不足的问题。因此，齿轨铁路较传统铁路具有较强的爬坡能力。
[0003]目前，齿轨铁路多采用有缝齿条，受现场施工工艺水平、下部结构变形等因素影响，接缝处的齿条相对精度难以控制。这一方面影响齿条与齿轮之间的啮合，严重时甚至会引发卡齿现象；另一方面也产生了大量的接头冲击，这种冲击作用既影响列车运行的平稳性及舒适性，又易于诱发各种的接头病害，增加轨道结构养护维修的难度和工作量。因此，采用无缝齿条，从最大程度上减少齿条接头，是齿轨铁路的主要发展方向之一。
[0004]齿条无缝化在保证高精度、高平顺性，减少接头病害的同时，也衍生出一些技术难点。如：
①
在大跨度桥梁上，由于无缝齿条和梁体沿线路纵向的锁定状态不同，以及二者材质对于温度的敏感性不同，于是温度变化时无缝齿条和下部的梁体之间就会产生相对位移的趋势。由于无缝齿条通过扣件、轨下基础与梁体相连，因此这种相对位移就会受到约束。这种约束的存在会使得无缝齿条和梁体之间产生相互作用力，约束越强，相互作用力就越大，会增加齿条失稳或断裂的危险；
②
在可动齿轨道岔前后，当无缝齿条内纵向力过大时，容易带动道岔内的可动齿轨发生纵向爬行，影响行车安全；
③
在入齿装置端头，当无缝齿条内纵向力过大时，不利于入齿装置内部结构几何形位的保持，影响入齿装置对于列车驱动齿轮状态的调整。
[0005]为解决上述问题，需要在大跨度桥梁上设置一种无缝齿条自适应伸缩调节系统，以释放无缝齿条内部的温度力、降低桥跨结构与无缝齿条之间的相互作用力。在可动齿轨道岔前后、入齿装置后端，也应设置一定的伸缩调节装置，以释放齿条内部纵向力，避免对道岔或入齿装置内部结构的几何形位产生不利影响。
[0006]伸缩调节器、小阻力扣件是在铁路轨道中较为常用的部件。然而，由于齿条结构与钢轨结构存在本质区别，常规的铁路伸缩调节器、小阻力扣件无法应用于齿条结构。目前，国内尚无专门针对无缝齿条结构设计的伸缩调节器和扣件系统。
[0007]授权公告号CN 215366573 U的专利技术专利说明书公开了一种可调高的绝缘有孔式齿轨钢枕扣件，该扣件包括在钢枕上设置的焊接底板和在焊接底板上设置的绝缘缓冲垫板，在绝缘缓冲垫板上设置两块L型夹板，所述L型夹板和绝缘缓冲垫板通过第二紧固螺栓和螺母连接在一起，在两块L型夹板的内侧边各设置一块绝缘垫板，在两块块绝缘垫板之间设置齿轨，所述L型夹板、绝缘垫板和齿轨通过第一紧固螺栓和螺母连接在一起。该扣件完全限制了齿条的纵向伸缩，无法应用于无缝齿条结构。
[0008]公布号CN114197257的专利技术专利申请说明书中公开了一种用于Strub齿轨铁路桥
梁伸缩缝处的可变齿距齿轨，横跨桥梁伸缩缝位置处的齿轨为可变齿距齿轨，可变齿距齿轨由多个齿轨单元拼接而成，可放开式齿轨夹臂装置用于纵向约束和放松齿轨单元，可变齿距齿轨的两侧均安装有多个弹性拉伸件，包括驱动夹臂压紧各个齿座的气缸。通过使用多个独立齿轨单元之间的齿距等量位移总和代替伸缩缝位移，而不是单一的整节齿轨刚性紧固连接在伸缩缝的两边，解决了采用单一齿条的纵向内应力以及消除了扣件处螺栓的剪切力，增加了齿轨列车与齿轨啮合的稳定性，提高了齿轨铁路的安全性，避免了单一齿轨受拉产生断裂以及扣件螺栓受巨大剪切载荷的问题。该可变齿距齿轨提供了一种释放梁缝处齿条内力的方式。然而其存在如下不足：(1)主要针对常规的有缝齿轨结构进行设计，其梁缝两侧的齿条均与轨枕及其下部桥梁固结，无法自由伸缩，故无法适用于无缝齿轨；(2)长大桥梁梁端伸缩量一般较大，而受制于齿轨啮合精度要求，单个齿距允许变化量很小，故单纯依靠多个独立齿之间的齿距变化去消化全部梁端伸缩量，实际上难以实现；(3)采用等刚度弹簧以实现独立齿齿距的均匀调整。齿轨列车经过时，柔性的弹簧无法承受列车驱动齿轮传递过来的纵向力，易导致独立齿发生纵向窜动，因此需要单独设计一套由气缸、传感器、锁紧装置等组成的锁紧控制系统，一方面增加了结构的复杂性和相应的电务投资，另一方面也存在一定的安全隐患――当列车经过时，若未能及时锁紧所有的独立齿，则会造成独立齿窜动、齿轨列车动力突然丢失，诱发安全事故。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无缝齿条自适应伸缩调节系统，以有效释放无缝长齿条内部的温度力，增加齿轨列车与齿轨啮合的稳定性，提高齿轨铁路的安全性，且适用性更为广范。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0011]本专利技术的一种无缝齿条自适应伸缩调节系统，包括左侧无缝长齿条、右侧无缝长齿条和在其近端端面之间隔设置的独立齿，其特征是：还包括自适应伸缩调节装置、常阻力扣件和小阻力扣件；所述自适应伸缩调节装置由倒π型长夹板和纵向连续平行四边形机构构成，独立齿等距间隔排列于倒π型长夹板的U型滑槽内，纵向连续平行四边形机构两端的长销轴分别与左侧无缝长齿条、右侧无缝长齿条近端端部铰接，各独立齿与对应的长销轴铰接，U型滑槽两侧侧壁与独立齿两侧壁之间具有相耦合的纵向导向结构；所述倒π型长夹板由沿线路方向间隔设置的常阻力扣件扣压固定在轨下基础上；所述左侧无缝长齿条、右侧无缝长齿条上沿长度方向间隔安装倒π型短夹板，左侧无缝长齿条、右侧无缝长齿条下部坐落在倒π型短夹板的U型槽内，各倒π型短夹板由小阻力扣件扣压固定在轨下基础上。
[0012]所述纵向连续平行四边形机构的主体为设置在U型滑槽侧壁外的一对网状连杆框架，设置在各平行四边形机构纵向铰接点的长销轴将该对网状连杆框架连接为一体。
[0013]所述U型滑槽侧壁上沿长度方向设置开设供长销轴穿过的纵向长圆孔。
[0014]所述纵向导向结构包括相耦合的纵向导向槽和纵向导向凸条，纵向导向槽设置在独立齿的两横向侧壁上，纵向导向凸条设置在U型滑槽的内侧壁上。
[0015]所述左侧无缝长齿条、右侧无缝长齿条的近端端部延伸入U型滑槽内，且在该近端端部的两横向侧壁上设置与纵向导向凸条相耦合的纵向刻槽。
[0016]本专利技术的有益效果主要体现在如下方面：
[0017]1、具有自适应伸缩调节功能。该系统通过纵向连续平行四边形机构将无缝长齿条端部与各个独立齿串联形成联动机构。当温度变化引起无缝长齿条端部发生纵向伸缩时，即推动或拉动纵向连续平行四边形机构，从而带动各个独立齿纵向滑动。由于每个平行四边形形状相同、对角线长度相等，故各个独立齿总能保持等间距。从而将无缝长齿条端部伸缩量实时、均匀地分散转化为各个独立齿之间的齿距变化量，可有效释放无缝长齿条内部的温度力。结构简单、技术成熟、可靠性好；
[0018]2、该联动机构具有自锁定功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无缝齿条自适应伸缩调节系统，包括左侧无缝长齿条(11)、右侧无缝长齿条(12)和在其近端端面之间隔设置的独立齿(20)，其特征是：还包括自适应伸缩调节装置、常阻力扣件(60)和小阻力扣件(70)；所述自适应伸缩调节装置由倒π型长夹板(40)和纵向连续平行四边形机构(30)构成，独立齿(20)等距间隔排列于倒π型长夹板(40)的U型滑槽(41)内，纵向连续平行四边形机构(30)两端节点处的长销轴(32)分别与左侧无缝长齿条(11)、右侧无缝长齿条(12)近端端部铰接，各独立齿(20)与对应节点处的长销轴(32)铰接，U型滑槽两侧侧壁与独立齿(20)两侧壁之间具有相耦合的纵向导向结构；所述倒π型长夹板(40)由沿线路方向间隔设置的常阻力扣件(60)扣压固定在轨下基础上；所述左侧无缝长齿条(11)、右侧无缝长齿条(12)上沿长度方向间隔安装倒π型短夹板(50)，左侧无缝长齿条(11)、右侧无缝长齿条(12)下部坐落在倒π型短夹板(50)的U型槽(51)内，各倒π型短夹板(50)由小阻力扣件(70)扣压固定在轨下基础上。2.如权利要求1所述的一种无缝齿条自适应伸缩调节系统，其特征是：所述纵向连续平行四边形机构(30)的主体为设置在U型滑槽(41)侧壁外的一对网状连杆框架(31)，设置在各平行四边形机构纵向铰接点的长销轴(32)将该对网状连杆框架(31)连接为一体。3.如权利要求2所述的一种无缝齿条自适应伸缩调节系统，其特征是：所述U型滑槽(41)侧壁上沿长度方向设置开设供长销轴(32)穿过的纵向长圆孔(44)。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文茂，林红松，徐浩，蔡文锋，余浩伟，高柏松，沈健，胡连军，鄢红英，姜梅，黄志相，罗圆，张威风，钱科元，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：