CN1044730C - 铁轨紧固装置 - Google Patents

Abstract

一种将铁轨固定在轨基上的装置，含有铁轨、适用于压紧铁轨的固定装置和将其夹持住的固定装置。卡箍由棒料弯成呈近似M形，其腿上设与固定装置的定位装置配合的定位装置以在两者装合时在一所需相对位置上就位。两定位装置分别由一个贴接表面和一个配合凸起构成，两者相对于卡箍的具定位装置的腿的纵向轴线同一方向地剧烈倾斜，两者贴靠以将卡箍定位，沿平行于所述轴线朝任一方向敲打卡箍将使所述凸起跟所述贴接表面脱离接触。

Description

铁轨紧固装置

本发明涉及铁轨紧固装置。

本申请人在此之前所发明的“P-R”型铁轨卡箍(在GB-861,473中公开)和“e”型铁轨卡箍(在GB-1,510,224中公开)均已成功地使用了多年，这些低成本的铁轨紧固装置已在遍及世界的许多国家被广泛使用。用一个手用大锤或是借助于一台卡箍安装机，可以人工地或自动地将这些卡箍安装到横靠于铁轨一侧的固定装置上。然而更需要的是进行卡箍的自动安装，这样可以使安装更快并且减少劳动强度。但卡箍的自动安装是一个相当复杂的过程，需要将卡箍相对于固定装置精确地定位，使铁轨充分紧固。

DE-U-8906790示出一个大致呈M形的铁路铁轨紧固卡箍，这种卡箍具有跟固定螺栓或螺钉协同作用将卡箍夹持就位在铁轨上的内侧的腿。但是，要把卡箍移入一个预装配位置或从该位置移出，就需要卸掉该螺栓。此外，在预装配位置上，卡箍可以围绕该螺栓自由转动，或者可从螺栓上完全分离。因此，自动(甚至手动)驱动这样的卡箍是有问题的。

因此，本发明的目的在于提供一种促成卡箍自动化安装的、包含配套的铁轨紧固卡箍及这种卡箍的固定装置的铁轨紧固装置。

按照本发明的第一方面，提供一种适用于向下固定铁轨的铁轨紧固卡箍，该卡箍由一根弯曲的圆棒构成，其平面呈近似M型，并具有一个部分，该部分成形来与卡箍固定装置的部分相配合以当将卡箍安装到卡箍固定装置上时使卡箍在一个所期望的预装配位置上相对于卡箍固定装置定位，其特征在于，所述部分由M型卡箍的腿中的至少一个其上具有用于与设置在卡箍固定装置的该部分上的第二定位装置配合的第一定位装置的腿来提供，其特征还在于至少有一个支面形成第一和第二定位装置中的一个，而至少有一个配合凸缘形成另一个定位装置，该支面与该凸缘的该一面二者在一个方向上相对于其上具有第一定位装置的M型卡箍的那一个腿的纵轴线剧烈倾斜，从而使得所述配合凸缘的一面支顶在所述的支面上以将卡箍定位在所述预装配位置上，并使得在平行于上述轴线的两个方向中的任一方向上驱动卡箍都将迫使所述的凸缘与所述的支面脱离接触，这样做并不需要调节卡箍固定装置。

因此，使用本发明的铁轨卡箍、固定装置及铁轨紧固装置可以简化铁轨轨道的安装固定，这是因为在铺设轨枕之前可以将卡箍安装到固定装置当中，使其在这些固定装置中保持在一个允许铁轨在两固定装置之间穿过的预装配位置上。在此之后，可手动或自动地将这些卡箍推入它们的工作位置一即位于铁轨上(手动安装过程和自动安装过程两者均因卡箍的预安装而得以简化)。

在一种最好体现本发明的第一特点的卡箍上，所述的具有第一定位装置的那个腿(或每个腿)是M型卡箍的一个靠外侧的腿。

在另一种具体体现本发明的第一特点的卡箍上，所述的具有第一定位装置的那个腿(或每个腿)是M型卡箍的一条靠内侧的腿。

在上述这两种情形中，最好在每一条所述的外腿上或在每一条所述的内腿上分别设置这样的第一定位装置，用以在卡箍安装到固定装置上时，与设置在固定装置上的相应的第二定位装置配合作用。

所需要的一种具体现了本发明的第一特点的卡箍，它从圆棒的一端开始至其另一端共具有七个区段，其中第一区段基本上直的，第二区段是弯曲的，第四区段是弯曲的，第六区段是弯曲的，第七区段基本是直的，第一和第七区段分别构成了M型卡箍的两条靠外侧的腿，第三和第五区段分别构成了M型卡箍的两条靠内侧的腿，第二和第六区段把外侧腿与内侧腿连接起来，第四区段把两个内侧腿连接在一起，这样，当卡箍压在铁轨上时，第四区段的纵轴线所在的平面与第一和七区段的纵轴线所在的平面基本平行，但不是同一平面。所要求的是，第三、第四和第五区段所围成的区域在其被第四区段围住的那一端最宽而与之相对的一端最窄。

按照本发明的第二特点，提供一种用于夹持铁轨紧固卡箍的固定装置，所述的铁轨紧固卡箍由一根弯曲的圆棒构成，其平面呈近似M型，该装置具有一个部分用来跟卡箍的一个部分配合以当将卡箍安装到该固定装置上时使卡箍在一个所期望的预装配位置上相对于该固定装置定位，其特征在于该部分设有用于跟设置在这样的一个卡箍的所述部分上的第一定位装置配合的第二定位装置，所述部分由M型的腿中的至少一个来提供，其特征还在于至少有一个支面形成所述第一和第二定位装置两者中之一，而至少一个相配合作用的凸缘形成第一与第二定位装置中的另一个，该支面与该凸缘的一面二者在一个方向上相对于卡箍的具有所述第一定位装置的那一个腿的纵轴线剧烈倾斜，从而使得所述配合凸缘的一面支顶在所述支面上，以将卡箍定位在所述预装配位置上，并使得在平行于上述轴线的两个方向中的任一方向上驱动卡箍将迫使所述的凸缘与所述的支面脱离接触，而这样做并不需要调节卡箍固定装置。

最好的是，一个具体体现了本发明的第二特点的固定装置包括一个底件和一对与该底件相连并当该固定装置在使用时相对于该底件向上延伸的竖直的卡箍夹持件，所述的卡箍夹持件是彼此分隔开的，从而在两夹持件之间形成了一个用以接纳M型卡箍的已经连接起来的内腿的空间，同时还借此而形成了用以分别接纳M型卡箍的两条外腿的两条导行通道。在这一固定装置中，所述的导行通道形成在所述卡箍夹持件的相应外侧面上，所述的导行通道最好是卡箍夹持件侧壁上的凹槽。在该固定装置使用时，所述的导行通道的纵轴线要与轨基的主表面基本平行。一种可供选择的方案是，每一条通道的顶部具有一个部分，该部分向下倾斜、沿着离开一个在该装置在使用时卡箍插入其中的开口的方向沿着该通道前进，以在卡箍驱入该装置中时抵接卡箍的外侧腿来相对于卡箍的所述内侧腿向下驱动该外侧腿。

最好的是，在一个具体体现了本发明的第二特点的固定装置中，两卡箍夹持件之间所形成的开口的上部区域用于接纳卡箍的一个部分，其下部区域用于接纳一个抬高轨基用的工具，该开口的上、下区域成形成使得上述的抬高轨基用的工具不会从该开口的下部区域进入该开口的上部区域。

当一个体现本发明的第一特点的卡箍跟一个体现本发明的第二特点的固定装置结合使用，该支面(或每一个支面)可由一凹槽的一个斜面构成，所述凹槽的另一个面在相反的方向上相对于所述的纵轴线剧烈倾斜。

最好的是，在这样一个结合中，第一定位装置包括一个单一的凸缘，第二定位装置包括两个或三个在平行于所述的纵轴线的方向上彼此分隔开的如上所述的那种凹槽。

一种可供选择的方案是，在这样一个结合中，第一定位装置包括两个或三个在平行于所述的纵轴线的方向上彼此分隔开的如上所述的那种凹槽，第二定位装置包括一个单一的凸缘。在这样一个结合中，所述第二定位装置设置在固定装置的每一条通道的一个壁上，或者采用一种可替换的方案，即，第二定位装置设在所述固定装置的所述开口的一个内壁上。

所希望的是，在这样一个结合中，至少所述的支面的一个由固定装置的一个角部构成，最好的是，这样一个结合至少具有两个支面，其中的一个支面是由一个相对于所述的纵轴线陡峭地倾斜的切口上的一个面构成的，该切口的另一个面相对于所述的纵轴线的倾斜程度小于上述的那一个面。所述的第一定位装置最好包括一个单一的这样配合的凸缘，所述第二定位装置包括两个或三个在与所述的纵轴线相平行的方向上彼此分隔开的如上所述的那种支面。所述的配合凸缘最好包含一个形成于所述圆棒上的台阶。

当这样一个结合包括一个卡箍和一个固定装置，该卡箍从圆棒的一端开始至其另一端共具有七个区段，其中的第一区段和第七区段基本上是直的，第二区段、第四区段和第六区段均是弯曲的，第一和第七区段分别构成了M型卡箍的两个外侧的腿，第三和第五区段分别构成了M型卡箍的两个内侧的腿，第二和第六区段连接着内、外侧腿，第四区段将内侧腿连接起来，使得当该卡箍压在铁轨上时，其第四区段的纵轴线所在的平面与第一和第七区段所在平面基本平行，但不是同一平面；该固定装置的第一通道的顶部具有一个部分，该部分向下倾斜、沿着离开一个在该装置在使用时卡箍插入其中的开口的方向上沿着该通道前进，以在卡箍驱入该装置中时抵接卡箍的外侧腿来相对于卡箍的所述内侧腿向下驱动该外侧腿；所述的凹槽最好形成在卡箍的上述外侧腿(或每一个外侧腿)的一个部分上，这个部分在卡箍使用时处于卡箍的最高点处，固定装置上的一条通道(或每一条通道)的顶部具有一个与该凹槽接合的朝向下的凸缘，卡箍外侧腿上的上述部分要靠近该腿的自由端，最好是，所述凹槽的斜面被该凹槽的另一个与卡箍外侧腿的纵轴线基本相平行的面连接起来，从而使得所述的斜面彼此以一预定的距离分隔开，因此而限定了两个使卡箍在插入到固定装置上后能够相对于该固定装置定位的所期望的位置；所述凸缘要安置成使得当卡箍与固定装置相结合使用时，该凸缘将卡箍夹持在一个位置上，卡箍在此位置上压在一个邻接的铁轨上；在上述这种情况中最好是在一条通道(或在每一条通道)的顶部上设置有另一个与所述凹槽接合的朝向下的凸缘，该凸缘要设置成使得当卡箍与该凸缘接合时，卡箍被夹持在一个位置上，卡箍在此位置上不压在邻接的铁轨上；当设置有两个凸缘时，它们要设在一条通道(或每一条通道)的端部。

一个体现本发明的第一特点的铁路铁轨紧固卡箍可以装到一个体现本发明的第二特点的固定装置中，卡箍以其外侧的腿与固定装置上的通道相接合，使得卡箍上的定位装置与固定装置上的定位装置相配合，将卡箍在固定装置就位于工作位置之前夹持在第一位置上。然后可将卡箍驱动到在铁轨就位于轨基上之前被所述的定位装置夹持住的第二位置上，然后将卡箍驱入第三位置，在此位置上卡箍被定位装置夹持住使之压在铁轨上。

卡箍可从所述的第三位置移出退回到所述的第一位置上，以便更换位于固定装置与铁轨之间用以使固定装置与铁轨电绝缘的绝缘件，而无需移动固定装置或铁轨。

卡箍可从所述的第三位置移出退回到所述的第二位置上，以使铁轨得以移动，而无需将卡箍从固定装置中移走。

以下将参照附图对实施例进行描述，在附图中，

图1a、1b和1c分别为本发明第四种特点的铁轨紧固装置的俯视图、侧视图和主视图；

图2a和2b分别为图1中所示的铁轨紧固卡箍的俯视图和该卡箍处于无应力状态时的侧视图；

图3a、3b和3c分别为图1a至图1c中的固定装置的俯视图、侧视图和主视图；

图4a、4b和4d分别为本发明所述第四特点的另一种铁轨紧固装置的侧视图、俯视图和后视图，图4c表示的是这一装置的一个局部放大视图；

图5a、5b和5c分别为本发明第三种实施例的卡箍和固定装置相结合时的局部放大视图；

图6表示的是本发明所述第四种特点的另一种铁轨紧固装置；

图7a、7b和7c分别为图6中的铁轨紧固卡箍的俯视图、侧视图和后视图，图7d和7e分别为这种卡箍的局部放大俯视图和局部放大侧视图；

图8a、8b和8c分别为图6中的固定装置的俯视图、侧视图和正视图；

图9a、9b和9c分别为图6中的固定装置的另一种形状的俯视图、侧视图和正视图；

图10a、10b和10c是在讲解本发明第五种特点的方法中的各个步骤时所使用的视图；

图11a，11b和11c分别为本发明第四种特点的另一种铁轨紧固装置的侧视图、后视图和俯视图。

图1a、1b和1c示出了本发明所述第四种特点的铁轨紧固装置，它包括一个体现本发明第一种特点的铁轨紧固卡箍1、一个体现本发明第二种特点的卡箍台肩或固定装置2，藉此装置将卡箍1固定在某一位置，此位置支撑连接固定装置2的铁轨3，及使得卡箍1与铁轨3电绝缘的趾状绝缘件4以及一个位于铁轨3电绝缘的支柱形绝缘5。铁轨3位于轨基6上，在铁轨3的底部与轨基6之间有一个与传统装置中衬垫相同的弹性铁轨衬垫7。为清楚起见，图1c仅示出了卡箍和固定装置。

图1a至图1c中所图示的卡箍在图2a和图2b中表示得更清楚，图2a、2b分别为该卡箍在处于松驰状态时(例如在未被固定装置夹持时)的俯视图和侧视图。参见图2a可以看出，该卡箍的平面具有近似于字母M的形状，它是由一根用弹性材料制成的弯曲的圆杆形成的(在本发明实施例中它的环形横截面长450mm，其直径为15mm)，从圆杆的一端A开始至其另一端B，该圆杆共具有7个区段，第一区段11基本上是直的，第二区段12是弯曲的，其弯曲角度大于180°，第三区段13基本上是直的，第四区段14弯曲180°，第五区段15基本上是直的，第六区段16是弯曲的，其弯转角度大予180°，第七区段17基本上是直的。第一区段11和第七区段17或被看作是“M”的外两笔划，第三区段13和第五区段15可被看作是“M”的内两笔划。该卡箍是绕图2a中的线X-X对称布局的。如图2a所示，第一、第三、第五和第七区段11、13、15和17的纵轴线基率上是平行的，在卡箍的靠外侧的每一条直区段的内表面上有一对止动结构8，其目的(这将在下文中作更弹细的说明)在于将卡箍相对于固定装置2(从而也就相对于铁轨3)定位。

图1a至图1c中所示出的装置，可以采用体现本发明第一特点的一种卡箍，它与图2a和图2b中所示的卡箍所处状态不同。

附图3a、3b和3c来描述图1a至1c中的固定装置2，图3a、3b分别为该固定装置的俯视图、侧视图和主视图。

固定装置2有一对卡箍夹持件21，在使用固定装置2时该夹持件21是竖直向上放置的。这两个卡箍夹持件21各自具有第一至表面21a，它们彼此相对、相互平行、并由固定装置2的底件22连接在一起，因此所说的第一主表面21a是顺次并排列的。所述的底件22位于一个卡箍夹持件21的底角与另一个卡箍夹持件21的相应的底角之间。在卡箍夹持件21的两个第一主表面21a之间形成了一个在固定装置2中用以接纳卡箍1的第三、第四和第五区段13、14和15的空间23。在每一个卡箍夹持件21的第二主表面21b上有一个第一凹槽21c，它构成了接纳卡箍1的第一区段11和第七区段17所用的一个通道。第一凹槽21c的一端的下方邻接第二至表面21b上的第二凹槽21d，所以，当正对着第二主表面21b观看时，可以看到在上述通道的底面上有一个台阶。在卡箍夹持件21的第一至表面21a的上角处，也就是在第一主表面21a和、被底件22连接在一起的底角的正上方，该卡箍夹持件21上有两个向内伸出的凸缘21e，当卡箍插装到装置2上时，这两个凸缘21e分别位于卡箍的第三区段13和第五区段15的正上方，而卡箍的第四区段14则位于铁轨上。这两个凸缘21e的作用是用来防止卡箍的靠内侧的两条直区段因铁轨的翘起而被向上压到一个不能允许的程度，因此，凸缘21e在卡箍(如图1a所示)不具有伸出于铁轨之上的直区段(不同于图3d和图3e中的卡箍)的场合中是有用的。

每一个卡箍夹持件21的顶部结构是这样的，即，当从正面和从侧面看时，该顶部的外形轮廓为不规则的三角形，将卡箍夹持件21的一端(此端位于固定装置2的前面)与固定装置2的最高点连起来的那个面相对于水平方向倾斜32°，而与之相对的另一个面则相对水平方向倾斜20°；分别将卡箍夹持件21的第一主表面和第二主表面与固定装置2的最高点连起来的那两个面相对于水平方向分别倾斜19°和45°。

以下将参照图3a～3c给出固定装置2各部分的尺寸，给出这些尺寸仅仅是为了举例。

该固定装置在卡箍夹持件21的两个第二主表面21b之间的宽度为100mm，卡箍夹持件21的长为70mm，其宽为22.5mm，在两个夹持件21之间形成的空间23为55mm。第一凹槽21c在水平方向上的宽度为13.5mm，其在竖直方向上的宽度为向上的宽度为13.5mm、在竖直方向上的宽度为10mm。该固定装置全高为66mm，底件22的高度为15mm，每一个向内伸出的凸缘21e的最低面距离底件22为34mm，卡箍夹持件21的第二主表面21b的最高点高57mm。两凸缘21e之间的间隔为32mm，该固定装置2的两个最高点之间的距离为76mm。当沿水平方向测量时，装置2的最高点位于距离其前面20mm的地方。

正如上文中所提到的，图2a和图2b中所描述的卡箍在其每条靠外侧的直腿上具有一对止动结构8，这一结构特征将在下文中结合附图4a～4d以及图5a、5b作更详细的描述。图4a～4d分别为铁轨紧固卡箍100的侧视图、俯视图、局部放大视图，该卡箍100的平面图为M形状；图5a、5b分别为采用了这种结构8的卡箍与固定装置装配在一起时的局部放大视图。

卡箍100是由一根用弹性材料制成的弯曲的圆杆构成的，从该圆杆的一端A开始至其另一端B共有七个区段，第一区段101基本上是直的，第二区段102是弯的，第三区段103基本上是直的，第四区段104是弯的，第五区段105基本上是直的，第六区段106是弯的，第七区段107基本上是直的。当俯视图时，可以看出，第一、三、五、七区段的纵轴线是相互平行的。第二区段102和第六区段的纵轴线各自所处的平面彼此相对倾斜，并且它们也相对于第一、第七区段的纵曲线所在的平面倾斜。因此，第三和第五区段就处于这样一个平面中，即，当使用卡箍时该平面位于第一和第七区段所在的平面的上方。图中所示的卡箍100处于与一固定装置200相组合的状态，该固定装置200由卡箍夹持件201组成。在使用中该夹持件201竖直和向上放置：在固定装置200中具有通道，用以分别接纳卡箍100的第一和第七区段。在使用卡箍时，将卡箍100的第三区段103、第四区段104和第五区段105插入到装置200的空间209中。该空间209的横截面呈楔形，这样就可以用一个提升工具(其具有一个成型的提升铁轨轨基(固定装置200是与该轨基相连接的)，从而使其与装置200空间209的下部区域相适合时。在卡箍100的每一条靠外侧的直区段的内表面上有一对止动结构8a和8b，它们在与第一、第七区段的纵轴线相平行的方向上彼此间隔一定距离，这一对止动结构8a和8b与每一通道的直壁上的相应的环状凸缘相配合(所述的通道直壁是面朝外的)。如图11a中实线所示，当固定装置的通道上和凸缘9与止动结构8a(该止动结构8a距止箍的相关自由端最远)相咬合时，该卡箍被保持在“合闸”位置，在此位置，卡箍压在铁轨上。当然也可以在背离铁轨的方向上对卡箍施力，从而使得固定装置上的凸缘9脱离止动结构8，以此来将卡箍移出上述的“全闸”位置。然后，凸缘9可与另一个止动结构89相咬合，以使卡箍保持在“断开”位置(用虚线表示)，在此位置，卡箍置于固定装置上。可以用与上述方法相类似的方法在相反的方向上将该卡箍从其“断开”位置(即卡箍置于固定装置上)移回到它的“合闸”位置(即卡箍位于铁轨上)。这样就可以在将铁轨放置到轨基上之前(甚至可以在将固定装置装入轨基中之前)将卡箍插装到固定装置中并使其夹持在“断开”位置，这对于在铁轨就位时自动驱动卡箍是极为有利的。而且，当因为某种原因需要将铁轨从卡箍上脱开时，不必将卡箍完全从固定装置中移出。

图5a更详细地示出了止动结构8a、8b和凸缘9的结构情况，图5b则示出了另一种可与之替换的结构，在这种结构安排中，卡箍上具有凸缘8，固定装置上具有止动结构9a和9b。这种结构的操作与图5a中的结构的操作方式完全相同。图5c示出了这样一种结构，即，在卡箍上具有一个拐折部位，这一拐部位就提供了一个凸缘9c，而在固定装置的一面上有一个其侧壁陡直的切口8d，凸缘9c既可以与该切口8d相咬合也可以与固定装置的一个角8c相咬合。

应当注意到的是，可以采用其它方式来使卡箍相对于固定装置定位，止动结构、切口或凸缘既可以设置在M型卡箍的两个外侧直腿上也可设置在它的两个内侧直腿上。而且，正如从上文对图1a的描述中所看到的那样，这些定位措施可以应用于所有形式的M型卡箍，包括图1a中的卡箍，而不仅限于图4a～4d中所示的卡箍形式。下文中将结合图7a～7e进一步描述这样一种卡箍的实例。总之，可以想到，在卡箍的每一个外直腿或其内直腿上，或是固定装置上，可以设置两个以上的止动结构或切口，从而使得卡箍能够在两个以上的位置中相对于固定装置定位。例如，正象下文中结合附图10a～10c所作的详细说明，需要有三个用于卡箍定位的位置，一个位置是使卡箍向下压在铁轨上；一个位置是使卡箍压在一个支柱形绝缘件上，一个位置铁轨能够进行调整；再一个位置是使卡箍不放置在该支柱形绝缘件上，以使得铁轨能够进行更换。

由于要使卡箍能够进入其“合闸”位置(压在铁轨上)或离开这一位置，所以，在由卡箍的第三和第五区段所限定的区域得以填充以前，要让路径上的散置的碎石、道碴不妨碍卡箍的运动，这在许多场合都是很重要的。由于这一原因，最好将本发明的卡箍的第三、第四和第五区段加工成这样一种形状，即，由这三个区段围成一个区域，该区域的以所述第四区段为界的那一端最宽，而与之相对的一端最窄。

图6表示的是本发明的另一种铁轨紧固装置，它包括一个弹性的铁轨紧固卡箍1＇，该卡箍1＇有一个趾状的区段14＇，该趾状区段14＇压在铁轨3的轨底上，铁轨3由轨基6支承，在铁轨3的底部与轨基6之间垫有一个弹性铁轨衬垫7。铁轨卡箍1＇被固定装置250夹持就位，该装置250具有一对通道253(在图6中仅示出了其中的一个通道)，卡箍的臂11＇、17＇(图6中仅示出了臂17＇)分别位于该通道253中。卡箍1＇的趾状区段14＇上带有一个绝缘件4＇，它覆盖趾状区段14＇的底表面，以使得卡箍1＇的趾状区段14，通过该绝缘件4＇而压在5铁轨的轨底上，该绝缘件4＇因此而将卡箍1＇与铁轨3绝缘。

位子铁轨3与固定装置250之间的是“侧支柱”形绝缘件570，它用于将固定装置250与铁轨3电绝缘。现在将参照剩下的附图对上述装置的各组成部分作更详细的描述。

如图7a、7b和7c所示图6的卡箍1＇的平面图基本呈M型，它是用一根由弹性材料构成的圆杆经变折而制成的，在这种情况下，其横截面是圆形的(例如是一根直径为15mm的钢棒)，从该圆棒的一端A开始至其另一端B共有七个区段，第一区段11＇为直区段，第二区段12＇弯过180°，第三区段13＇为曲线区段，第四区段14＇弯过180°，第五区段15＇为曲线，第六区段16＇弯过180°，第七区段为直区段。卡箍的第一和第七区段11＇和17＇构成“M”的外两笔划，第三和第五区段13＇和15＇构成“M”的内两笔划，第二和第六区段12＇和16＇分别连接着这外两笔和内两笔，卡箍的第四区段14＇将内两笔划连接在一起。如图7a所示，从该俯视图中可以看出，卡箍的第四区段14＇超过了第一和第七区段11＇和17＇的自由端A和B。

卡箍1＇的第二和第六区段12＇和16＇高出卡箍1＇的第一和第七区段11＇和17＇所在的平面，使得这个区段12＇和16＇的纵轴线的未高出的部分相对于所述平面以大于33°的角度倾斜，在本发明的其它实施例中这一角度达40°。

卡箍1＇的第三和第五区段13＇和15＇是曲线形的，使得它们各自的纵轴线所处的平面与卡箍的第一、第七区段11＇和17＇所在的平面是基本垂直的。图示实施例中的第三和第五区段13＇和15＇分别具有基本呈直线型的第一部分13、15a和基本呈直线型的第二部分的纵轴线彼此倾斜约30°。当然，第三和第五区段13＇和15＇的第一、第二部分13a、13b、15a、15b自身也可以是曲线型的，从而使得第三和第五区段13＇和15＇的曲线在整体上更为光滑。

如图6所示，当卡箍压在铁轨上时，第四区段14＇的纵轴线所在的平面基本平行于第一和第七区段11＇和17＇所在的平面。

对于图7a～7c中的卡箍来说，第三和第五区段13＇和15＇的纵轴线与第一和第七区段11＇和17＇所在的平面之间的最大距离与构成该卡箍的圆棒的直径之比为1.23，这一比值的最大取值最好为2.0，但它可以高达4.0。

在卡箍的靠外侧的腿部(也就是卡箍的第一区段11＇和第七区段17＇)的上表面上，在与卡箍的自由端A和B相邻接的地方，设置有止动结构18。该卡箍的靠外侧的腿部之一(这一区段在本实施例中与另一靠外侧的腿是相同的)的端部B在图7d和图7e中表示得更清楚。

在本实施例中，止动结构18被加工成具有两个面18a、18b，这两个面18a、18b分别沿两个相反的方向相对于第一和第七区段11＇和17＇的纵轴线倾斜，另一个面18c构成了止动结构18的底面，它将斜面18a、18b连接起来，底面18c本身与第一和第七区段11＇和17＇的纵轴线基本平行。在本实施例中，斜面18a、18b相对于第一和第七区段11＇和17＇的纵轴线倾斜30°。止动结构的底面18c的作用是将斜面18a、18b分开，但在另一个实施例中，这一底面18c可被省去，从而使得止动结构18的斜面18a、18b的底边之间没有间隔。

如图所示，止动结构18最好位于卡箍的第一和七区段11＇和17＇的上表面，而不位于它们的侧面，以使得当该卡箍1＇插装到固定装置250上时，由固定装置250与该止动结构18的啮合而引起的作用于卡箍的靠外侧的区段上的作用力的方向与因两个靠外侧的区段的偏转而在卡箍1＇和第二和第六区段12＇和16＇上产生的应力的方向基本一致。

卡箍1＇的每一个自由端A、B的上表面均是倾斜的，在本实施例中，上下斜面19a、19b相对于卡箍的纵轴线倾斜约30°。在本实例中，止动结构18紧接在斜面19a的后面利用斜面19a，能够很容易地将卡箍1＇插入到固定装置250中；而斜面19b则有利于用卡箍将绝缘件570夹持住并使其7就位于固定装置250与铁轨3之间，这一点从下文对图10A至图10c的说明中将会看得更清楚。

在这一实施例中，卡箍由一根直径为15mm圆棒制成，它的靠外侧的两条直腿部的内表面相距75mm；第四区段14＇的最外侧与连接第二和第六区段12＇和16＇的最外侧的连线之间的距离为120mm；卡箍的最大高度(也就是卡箍的第三区段13＇的最高点与卡箍的第一、第七区段11＇、17＇的最低点之间的距离)为34mm；卡箍的第四区段14＇的最低点比第一和第七区段11＇和17＇的最低点高出10mm；第四区段14＇的最外部超出两外侧直区段的自由端A和B40mm；第三和第五区段13＇和15＇的第二部分13b、15b各长42mm；第二和和第六区段的曲率半径是10，而区段的曲率半径是9；靠外侧的两条直腿的上表面从该区段的自由端起倾斜部分的长度为8mm，其下表面上的倾斜部分和长度为10mm(从该区段的端部起)；每一止动结构18深1.5mm，它在垂直于卡箍的个直区段的纵轴线的方向上的最宽部分的宽度为9mm，当沿平行于上述纵轴线的方向测量时，其底面18c的长度为8.5mm，止动结构18的总长为15.5mm；在加工止动结构18和加工上斜面19a最好从该区段的自由端开始切削材料，以便在上斜面19a与止动结构18相接处沿横跨该区段的方向具有14.5mm的直径；图7c中所示角度α约为12°，但在其它的实施例中该角α例如是19°，最大为25°。

如图6所示，图7a～7e中的卡箍与图8a～8c中的固定装置一起使用，而这一固定装置还可以在某些方面进行改型，例如象图9a～9c中所示的那样。

图8a-8c和图的固定装置250包括底件251，在装置使用时该底件251沿基本水平的方向延伸；底件251的两端连接着一对卡箍夹持件252，该夹持件252在竖直和水平方向上均与底件251垂直正交。在每一个卡箍夹持件252的面朝外的壁上开有一个用以接纳图7a～7e中的卡箍的两条外直区段的通道253。底件251把两个卡箍夹持件252彼此分开，从而在它们之间形成了一个空间254，该空间254用于接纳卡箍的两条靠内侧的区段。凸缘255从每一个卡箍夹持件252的顶部向内伸出，悬于空间254中。该凸255的作用是用来在卡箍的使用中限制卡箍的两条靠内侧的区段因铁轨的翘起而产生的向上的移动。每一通道253上有一个开口256，它位于卡箍夹持件252的距底件251最远的那一端上，而在卡箍夹持件252的另一端上侧由壁257将通道253封密，以使绝缘件570能够放置在固定装置250上，这一点将在下文中作更详细的说明，还是为了这一目的，邻接于壁257的通道顶部是可移走的。

在固定装置250使用时，通道253的底面基本呈水平状态。通道253只有一个侧面，它是由卡箍夹持件252的壁252a构成的，当用上卡箍1＇时，该壁252a处于卡箍1＇的内外腿之间：通道的另一侧是敞开的。通道253的顶部有一个斜坡253a，当装置中使用时，该斜坡253相对于水平方向倾斜，从而使得在斜坡253a的靠近开口256的那一端的通道高于在斜坡253a的另一端的通道；通道253的顶部在斜坡253a的两端处设置有凸缘253b和253c，它们用于与卡箍1＇的外腿上的止动结构18相配合，从而使卡箍1＇相对于固定装置250定位于一个特定的位置上。

位于通道253的开口256处的第一凸缘253b使得开口253具有第一表面253b＇，第一凸缘相对于水平方向的倾斜程度很小，其倾斜方向是这样的，即，使得通道在从开口256指向壁257的方向上高度减小。凸缘253b还具有一个第二面253b″，它相对于水平方向的倾斜程度比第一面253b＇陡，但其倾斜方向与第一面253b＇相反，所以在第二面253b″所涉及的区域内，在上述方向上通道的高度是增加的。第二凸缘253c距壁257最近，它具有一个位于斜坡253a上的第一面252c＇和一个与斜坡252a的倾斜方向相反的第二面253″，第二面253c″相对于水平方向的倾斜角度比斜坡253a的倾角大，但比第一凸缘253b的第二面253b″的倾角小。部件258是从卡箍夹持件252的壁252a上延伸出来的，它位于通道253上方的一个区域中，这样就在通道253与部件258之间形成一个凹槽259。可以把一个工具插入到该凹槽259中，这个工具的作用是用来将卡箍插装到固定装置中或是将卡箍从该固定装置中拆出，或用来抬高一根在其上已扣压了一对固定装置250的轨枕。如图所示，凹槽259的顶部可以沿一边具有一定坡度，卡箍夹持件252的壁252a可以沿一边呈弧形或具有一定坡度，以便减少制造固定装置250所需的材料用量。

通道253的底面最好伸至超过开口256，从而提供出一个部件253d，当要把卡箍插装到固定装置250上时，卡箍的两条靠外侧的直区段的下表面可以抵靠在部件253d上。卡箍1＇的第四区段14＇在来压到铁轨上时是由底件251支撑着的，在本实施例中，想让底件251接纳一个“侧支柱”形的绝缘件570(在使用时)，所以在底件251的距铁轨3最近的那个面上设置了一个台阶251a，该台阶251a用以接纳绝缘件570的水平延伸部分。然而应当注意的是，假如该固定装置250将与一个传统的绝缘件(它用于将固定装置与铁轨电绝缘)一起使用，则就不需要设置台阶251a。

去掉凸缘255可以进一步节省制造固定装置250所需的材料。如图9a～9c所示，去掉了凸缘255就使得固定装置250＇的整体高度降低了。部件258也已从图9a～9c中的装置上去掉，但可以对这一装置250＇的上部进行改型，以提供一个用以接纳安装工具的凹槽。

在图8a～8c所示的固定装置的实施例中(该固定装置上与图7a～7e的卡箍一起使用的)，固定装置的总高度为60mm，其总宽度为101mm；两个卡箍夹持件252之间所限定的空间为57mm宽，壁252a为9mm宽。每一个凹缘255的最低表面比该固定装置上的与轨基6的表面处于同一水平位置(当装置使用时)的部位高出46mm，两凸缘255之间相距32mm，部件253d超过通道253的开口256，其超出距离为11mm；从内壁257至开口256，通道的长度为77mm；沿着平行于通道253的纵向的方向测量，壁257的厚度为8mm，其高度为21mm；通道的底部的厚度为3mm，通道在开口处的高度为22mm，此后，通道的高度以大约13°的角度逐渐降低，在其再次以45°的角度逐渐升高至24mm之前，该高度降至20mm；通道顶部的斜坡部分253a的倾斜角度为18°，该斜坡的最低点比通道253的底面高出18.5mm；第二凹缘253c的第二面253c″以30°的角度斜至高度为24mm，第二凸缘253c的最低点距壁257的外表面26mm；第一凸缘253b的最低点距壁257的外表面68mm；位于通道253上方向的凹槽259具有一个上表面，该表面从比固定装置的最低点高44mm的地方开始以15°的角度向上倾斜并增高到51mm，该凹槽259的底面比固定装置的最低点高32mm；底件251上的台阶251a比固定装置的最低点高15mm，该台阶251a的深度为8mm。

卡箍1＇在固定装置250中的装配情况如图6所示，现在将结合附图10a～10c对该插装过程予以说明(为使图示清楚，图10a～10c中略去了通常由卡箍1＇承载的趾状绝缘件4＇)。

图10a表示卡箍处于切始位置，当准备把卡箍装入到装置250中时，卡箍1＇的第四区段放置在固定装置259的底件251上(通过一个趾状绝缘件4＇示表示)，卡箍1＇的两条靠侧的直区段恰好于固定装置250的通道253内，和这两条旬区段的底面位于固定装置250的区域253d上，止动结构18的面18a(它距卡箍的外区段的自由端最近)与凸缘253b的第二面253b″相接触，外腿的上斜面19a与通道253顶部的斜坡253a局部接触。在图10a所示的这一初始位置上，卡箍只是部分偏转，例如仅偏转2mm，而总偏转量是12mm。

如图10b所示，当卡箍被驱入至中间位置时，止动结构的面18b与凸缘253b的第一面253＇相接触，卡箍的两条靠外侧的腿进一步稍微向下偏转，从而向上带动卡箍1＇的第二和第六区段12＇和16′。有图10b所示的这一位置上，卡箍的第四区段位于支柱形绝缘件570的上方，因此防止了该绝缘件向上移动。如果该绝缘件的形状使其能够向下夹持铁轨衬垫7，那么在这一位置上卡箍还具有通过绝缘件来夹持铁轨衬垫的作用。因此，可以设想事先在轨枕制造厂中把卡箍、绝缘件、最好还包括衬垫安装到一个带有固定装置2 0的轨枕上，然后再拿去安装就位。

图10c中所示的卡箍已经从图10b所示的中间位置进入到了最终位置，此时卡箍1＇的第四区段14＇(它通常带有一个趾状绝缘件4＇)压在铁轨3上。当水平驱动卡箍时，与上斜面19a相接触的通道顶部(斜坡)向下扒动卡箍的两条外直区段，卡箍因此而发生偏转。在卡箍的最终位置，卡箍1＇上的止动结构18被固定装置250的凸缘253c咬住，卡箍的两条外直区段的自由端落在支柱形绝缘件570的支脚575上，从而进一步限制了该绝缘件570向上的运动。在这个最终位置上，卡箍完全偏转，卡箍的第四区段所在的平面与卡箍的第一、第七区段所在的平面相平行；卡箍的第二和第六区段12＇和16＇处于它们的最高点处。

当卡箍处于它的初始位置时，绝缘件可以自由地向上移动，所以，如果需要更换绝缘件570，只需将卡箍1＇退回至其初始位置，而不必把卡箍1＇完全从固定装置250中移出。

在卡箍初始位置，卡箍1＇的第二和第六区段12＇和16＇靠近轨枕的表面，因此避免了可能的轨底夹陷问题问题，这一问题是在将铁轨从其标准的初始位置提升到铁轨衬垫7上时可能会出现的(铁轨的标准初始位置是横靠在固定装置的尾部)。卡箍的两条外腿相对于其内区段产生偏转，卡箍的这种状态使得人们能够把固定装置的总高度降低，从而使其更轻、更便宜。最理想的是，当卡箍1＇插装到固定装置250上时，在趾状绝缘件4＇与固定装置250的底件251之间存在一个约5mm的间隙，以便确保在因铁轨衬垫(它位于铁轨下面)磨损而致使铁轨的高度下降时，固定装置250的底件251不会妨碍卡箍充分地压靠在铁轨上。

本发明的体现其第四特点的另一种铁轨紧固装置表示在图11a至图11c中，该装置包括卡箍1″，它类似于图6和图7a～7e中的卡箍，卡箍1″插装在固定装置250″中，该固定装置250″与图8a～8c中的固定装置相类似。卡箍1″上带有一个趾状绝缘件4″，固定装置250″则是通过一个支柱形绝缘件570″而与铁轨电绝缘的。固定装置250″借助于一根从其底部伸出的杆260而被紧固到混凝土制的轨基6上。在制造轨枕时将杆260埋置在混凝土制的轨枕中，杆260上具有板261a，它用以消除固定装置250″的任何翻转的倾向。如果想将固定装置2、250和250＇与混凝土制轨枕一起使用的话，则要在固定装置2、250和250＇上设置上述这样的杆260，尽管在图3A～3C、图8A～8C和图9A～9C中未将其示出。

有这样的设想，即，将卡箍1(或1＇)、趾状绝缘件4(或4＇)上的每一个包层以及支柱形绝缘件5(或570)浇注在混凝土轨枕中，然后将它们一起与固定装置2(或250)装配，以便能在后将轨枕与卡箍1(1＇)和绝缘件4(4＇)、5(570)一起整体安装就位。当铁轨3已经从两个固定装置2(250)之间穿过，进一步驱动卡箍1)1＇)使其与铁轨相接合，这就是一件很简单的事了(特别是借助于机械)。

应当说明的是，虽然上文所描述的装置采用的是两件绝缘件，即，一件是使固定装置与铁轨绝缘的支柱形绝缘件，另一件是使卡箍与铁轨绝缘的趾状绝缘件(因为这样可以在支柱形绝缘件磨损时将其更换)，但也可以采用一种单件的L型绝缘件(比如象常规使用的那样)，这种L型绝缘件的一段放置在轨底的顶部(卡箍将在此处压在铁轨上)，而其另一段位于轨底的侧面与固定装置之间。

Claims (30)

1．一种适合用于向下固定铁轨的紧固卡箍，该卡箍由一根弯曲的圆棒构成，其平面图呈近似M型，并具有一个部分，该部分成形来与卡箍固定装置的部分相配合以当将卡箍安装到卡箍固定装置上时使卡箍在一个所期望的预装配位置上相对于卡箍固定装置定位，其特征在于，所述部分由M型卡箍的腿中的至少一个其上具有用于与设置在卡箍固定装置的该部分上的第二定位装置配合的第一定位装置的腿来提供，其特征还在于至少有一个支面形成第一和第二定位装置中之一，而至少有一个配合凸缘形成第一和第二定位装置中的另一个，该支面与该凸缘的一面二者在一个方向上相对于M型卡箍的其上具有所述第一定位装置的那一个腿的纵轴线剧烈倾斜，从而使得所述配合凸缘的该一面支顶在所述的支面上以将卡箍定位在所述预装配位置上，并使得在平行于上述轴线的两个方向中的任一方向上驱动卡箍将迫使所述的凸缘与所述的支面脱离接触，而这样做并不需要调节卡箍固定装置。

2．如权利要求1所述的卡箍，其特征在于，所述的具有所述的第一定位装置的腿是M型卡箍的一条靠外侧的腿。

3．如权利要求1所述的卡箍，其特征在于，所述的具有所述的第一定位装置的腿是M型卡箍的一条靠内侧的腿。

4．如权利要求2或3所述的卡箍，其特征在于，在每一条所述的外腿上或在每一条所述的内腿上分别设置这样的第一定位装置用以在卡箍安装到固定装置上时与设置在固定装置上的相应的第二定位装置配合作用。

5．如权利要求1或2所述的卡箍，其特征在于，卡箍从圆棒的一端开始至其另一端共具有七个区段，其中第一区段基本是直的，第二区段是弯曲的，第四区段是弯曲的，第六区段是弯曲的，第七区段基本是直的，第一和第七区段分别构成了M型卡箍的两条靠外铡的腿，第三和第五区段分别构成了M型卡箍的两条靠内侧的腿，第二和第六区段把外侧腿与内侧腿连接起来，第四区段把两条内侧腿连接在一起，这样，当卡箍压在铁轨上时，第四区段的纵轴线所在的平面与第一和第七区段的纵轴线所在的平面基本平行，但不是同一平面。

6．如权利要求5所述的卡箍，其特征在于，所述第三、第四和第五区段成形成使得所围住的区域在其被第四区段围住的那一端最宽而与之相对的一端最窄。

7．如权利要求1所述的卡箍，其特征在于，所述的支面由一凹槽的一个斜面构成，所述凹槽的另一个面在相反的方向上相对于所述的纵轴线剧烈倾斜。

8．如权利要求7所述的卡箍，其特征在于，第一定位装置包括一个单一的凸缘，第二定位装置包括两个或三个在平行于所述的纵轴线的方向上彼此分隔开的如上所述的那种凹槽。

9．如权利要求7所述的卡箍，其特征在于，第一定位装置包括两个或三个在平行于所述的纵轴线的方向上彼此分隔开的如上所述的那种凹槽，第二定位装置包括一个单一的凸缘。

10．如权利要求7所述的卡箍，其特征在于，该卡箍至少具有两个支面，其中的一个支面是由一个相对于所述的纵轴线陡峭地倾斜的切口上的一个面构成的，该切口的另一个面相对于所述的纵轴线的倾斜程度小于上述的那一个面。

11．如权利要求10所述的卡箍，其特征在于，所述第一定位装置包括一个与所述支面相配合作用的单一的凸缘，第二定位装置包括两个或三个在与所述的纵轴线相平行的方向上彼此分隔开的如上所述的那种支面。

12．如权利要求10或11所述的卡箍，其特征在于，所述的配合的凸缘由一个形成于所述圆棒上的台阶构成。

13．如权利要求7所述的卡箍，其特征在于，所述的支面由一个凹槽的一个斜面构成，所述凹槽的另一个面在相反的方向上相对于所述的纵轴线剧烈倾斜，所述的凹槽形成在所述卡箍的在卡箍使用时处于卡箍的最高点处的外侧腿的一个部分上。

14．如权利要求13所述的卡箍，其特征在于，卡箍的外侧腿的上述部分靠近该腿的自由端。

15．如权利要求13所述的卡箍，其特征在于，所述凹槽的两个斜面被该凹槽的与卡箍外侧腿的纵轴线基本相平行的另一个面连接起来，使得所述的斜面彼此以一预定的距离分隔开，因而限定了使卡箍在安装到固定装置上后能够相对于该固定装置定位的两个所期望的位置。

16．一种用于夹持铁轨紧固卡箍的固定装置，所述的铁轨紧固卡箍由一根弯曲的圆棒构成，其平面图呈近似M型，该装置具有一个部分用来跟卡箍的一个部分配合来在卡箍安装到该固定装置上时使卡箍相对于该固定装置定位在一个所期望的预装配位置上，其特征在于，该部分设有用于跟设置在这样一个卡箍的所述一个部分上的第一定位装置配合的第二定位装置，所述一个部分由M型卡箍的至少一个腿来提供，其特征还在于至少有一个支面形成所述第一和第二定位装置两者中之一，而至少有一个相配合的凸缘形成该第一和第二定位装置中的另一个，该支面与该凸缘的一面二者在一个方向上相对于卡箍的具有所述第一定位装置的那一个腿的纵轴线剧烈倾斜，从而使得所述配合凸缘的一面支顶在所述的支面上以将卡箍定位在所述预装配位置上，并使得在平行于上述轴线的两个方向中的任一方向上驱动卡箍将迫使所述的凸缘与所述的支面脱离接触，而这样做并不需要调节该卡箍固定装置。

17．如权利要求16所述的固定装置，其特征在于，所述第二定位装置设置在所述固定装置的每个通道的一个内壁上。

18．如权利要求16所述的固定装置，其特征在于，所述第二定位装置设置在所述固定装置的所述开口的一个内壁上。

19．如权利要求16所述的固定装置，其特征在于，至少一个所述的支面由所述固定装置的一个角部构成。

20．如权利要求16所述的固定装置，其特征在于，它包括一个底件和一对与该底件相连并当该装置在使用时相对于该底件向上延伸的竖直的卡箍夹持件，所述的卡箍夹持件分隔开设置，从而在两夹持件之间形成了一个用以接纳这样一个M型卡箍的相互连接起来的内侧腿的开口，并形成有用以分别接纳M型卡箍的外侧腿的相应的导行通道。

21．如权利要求20所述的固定装置，其特征在于，所述的导行通道形成在所述卡箍夹持件的相应外面上。

22．如权利要求20或21所述的固定装置，其特征在于，所述的导行通道以凹槽的形式形成在相关联的卡箍夹持件的一个侧壁上。

23．如权利要求20或21所述的固定装置，其特征在于，该装置在使用时，所述的导行通道的纵轴线与轨基的主表面基本平行。

24．如权利要求20所述的固定装置，其特征在于，两卡箍夹持件之间的开口的上部区域是形成来用于接纳卡箍的一个部分，而该开口的下部区域则形成来用于接纳一个抬高轨基用的工具，该开口的上、下区域成形成使得上述的抬高轨基用的工具不会从该开口的下部区域进入该开口的上部区域。

25．如权利要求20或21所述的固定装置，其特征在于，每一条通道的顶部具有一个部分，该部分向下倾斜、沿着离开一个在该装置在使用时卡箍插入其中的开口的方向沿着该通道前进，以在卡箍驱入该装置中时抵接卡箍的外侧腿来相对于卡箍的所述内侧腿向下驱动该外侧腿。

26．如权利要求25所述的固定装置，其特征在于，该装置的通道的顶部设有一个用于跟一个形成在卡箍的外侧腿上的凹槽接合的朝向下的凸缘。

27．如权利要求26所述的固定装置，其特征在于，所述凸缘设置成使得在卡箍在使用时，卡箍被夹持在一个卡箍在其上压在一个邻接的铁轨上的位置上。

28．如权利要求27所述的固定装置，其特征在于，在通道的顶部上设置有另一个用于与所述凹槽接合的朝向下的凸缘。

29．如权利要求28所述的固定装置，其特征在于，所述的朝向下的凸缘设置成使得在卡箍安装在其内与该凸缘接合时，卡箍被夹持在一个卡箍在其上不压在邻接的铁轨上的位置上。

30．如权利要求29所述的固定装置，其特征在于，所述凸缘设置在通道的端部。

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