专利名称：铁路钢轨卡紧夹及其组件和其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路钢轨卡紧夹及其组件和其使用方法。
在本发明之前，通常分别被称之为“P-R”型夹(GB861，473中所公开的)和“e”型夹(GB1，510，224)中所公开的)的钢轨夹已成功多年，它们提供了低成本的钢轨夹紧，并已在世界上许多国家广泛使用。可以以手动方式用大锤将这些夹紧靠钢轨将其钉入路肩，或者也可使用钉夹机器以自动方式将其钉入路肩。很明显，人们更希望使用自动型夹设置机器，它更为快速并且也不是密集型劳动，它可能是一个相当复杂的过程，为完成足够的钢轨夹紧工作，需要使夹相对路肩精确定位。
按照本发明的第一方面，是提供一种铁路钢轨卡紧夹，包适于压住铁路钢轨，该夹是由被弯曲的弹性棒材形成，使其在平面中接近于M-形，从棒的一端到另一端，该夹具有一个基本上为直的第一部分，一个弯曲的第二部分，一个第三部分，一个弯曲的第四部分，一个第五部分，一个弯曲的第六部分，和一个基本上为直的第七部分，第一和第七部分分别形成该M形的外腿，第三和第五部分分别形成M的内腿，第二和第六部分将外腿联于内腿，而第四部分将内腿相互联在一起，其中，当夹压在钢轨上时，第四部分的纵轴位于一个基本上平行于包含第一和第七部分的纵轴的平面的平面内，但两者并非同一平面。
最好，当含有本发明第一方面的夹不受压力时，夹的第二和第六部分的纵轴没有一部分相对包含第一和第七部分的纵轴的平面倾斜超过40°，或者更希望的是，没有一部分超过35°。
另一方案或又一方案是，当含有本发明第一方面的夹不受压力时，每一内腿的纵轴和包含第一和第七部分的纵轴的平面之间的最大距离与形成夹的杆的直径之比等于或小于4，最好小于或等于2.0，而小于或等于1.25更好。
最好，在含有本发明第一方面的夹中，所述第一和第七部分的纵轴基本相互平行。
更希望的是，在含有本发明第一方面的夹中，所述第三和第五部分基本是曲线形的，使其纵轴位于相应平面内，该平面至少接近于垂直于所述包含夹的所述第一和第七部分的轴的平面。
最好，在含有本发明的第一方面的夹中，曲所述第四部分使所述第三和第五部分相互隔开，并且所述第二和第六部分是弯曲形的，使其相应部分是紧密地相互靠近。
更希望的是，当在平面内观察使用本发明第一方面的夹时，所述第四部分延伸到所述第一和第七部分的相应自由端之外。
最好，在使用本发明第一方面的夹中，每一外腿邻近棒的自由端的表面，至少在夹使用时位于最上处的部分，相对外腿的纵轴沿外腿朝向自由端向下倾斜，其所希望的倾斜角度是30°。
更希望的是，在含有本发明第一方面的夹中，夹的内腿或外腿的至少一个上具有一个第一安装结构，它用于与夹锚固装置上的一个第二安装结构相配合使用，以便在安装时相对于所述夹锚固装置把所述夹安装于一个所希望的位置，其中，至少一个支撑面形成第一和第二安装结构中的一个，并且至少一个相配合的伸出部分形成第一和第二安装结构中的另一个，支撑面和相配合的伸出部分的一个端面在一个方向上相对于在其上具有所述第一安装结构的夹的腿的纵轴急剧倾斜，使得所述相配合伸出部分的所述一个端面靠在所述支撑面上，以便安装所述夹，但在平行所述轴的两方向的任一方向上推动所述夹时迫使所述伸出部分摆脱与所述支撑面的接触。最好，具有所述第一安装结构的所述腿或每一腿是夹的外腿中的一个。当安装所述夹时，希望使装于各外腿上的相应第一安装结构与相应所述锚固装置上的第二安装结构配合使用。
最好，在上述夹中，上述或每一支撑面是由一个凹口的一个倾斜端面形成，所述凹口的另一端面相对所述纵轴在相反方向上急剧倾斜，所述凹口最好是在所述外腿或每一外腿的一部分上形成，当夹使用时该部分是位于最上的部分，它最好接近于该腿的自由端。最好，通过所述凹口的另一端面将所述凹口的倾斜端面相互连接起来，所述另一端面基本上平行于所述夹的外腿的纵轴，使得所述倾斜端面相互以预定的距离相隔，从而界定了两个所希望的位置，当所述夹安装时它可相对所述锚固装置固定于该位置上。
按照本发明的第二方面，是提供一种锚固装置，该锚固装置用于保持上述铁路钢轨卡紧夹，所述锚固装置具有一个基件和一对夹保持元件，所述夹保持元件联于所述基件，并且当该装置使用时该元件相对基件基本上向上延伸，所述夹保持元件是相隔开的，以便界定一个位于其间的开口，所述开口用于容纳所述M-形夹的相互连接的内腿，并且所述夹保持元件具有相应的贯通引导通道，用于容纳M-形夹的相应外腿，该锚固装置是这样的，即当一个夹被推入其中时，夹的外腿相对于内腿被迫向下，从而可在受力下设置所述夹。
最好，在含有本发明第二方面的锚固装置中，在所述夹保持元件相应外端面上形成所述引导通道。
最好，在含有本发明第二方面的锚固装置中，每一所述引导通道是由相应夹保持元件的例壁上形成的槽形成。
在所述锚固装置中，每一所述夹保持元件在与所述基件隔开的相应位置上，最好具有向内伸出部分，该伸出部分至少部分盖住所述开口，使得当由所述装置保持所述夹时，所述的向内伸出部分直接处于所述夹的每一内腿的至少一部分的上方，使得这些部分能起到限制所述内腿向上运动的作用。
在一种含有本发明第二方面的锚固装置中，每一通道的顶部最好具有向下倾斜的部分，该部分沿所述通道在离开所述开口的方向上延伸，当装置使用时夹的外腿插入所述通道的开口，所述倾斜部分用于当夹推入该装置时支撑着夹的外腿，以便迫使该外腿相对内腿向下。
最好，在含有本发明第二方面的锚固装置中，所述基件是使得当夹的每一外腿插入该装置相应通道的开口中时，使其上部靠在该通道的顶部上，而其下部靠在通道的开口的底面上，由所述基件支撑所述夹的第四部分。
所希望的是，在含有用本发明第二方面的锚固装置中，所述基件不使夹保持元件的相对侧端面沿其整个长度相互连接起来。最好，所述基件仅将一个夹保持元件的一个端部连于另一夹保持元件的一个相邻端部。
最好，与含有本发明第一方面的夹配套使用的含有本发明第二方面的锚固装置包括第二安装结构，它用于与装于所述夹上的第一安装结构配合使用。
所希望的是，当上述锚固装置与上述夹一起使用时，锚固装置的通道的一个或每一个顶部具有一个向下的伸出部分，它与夹的相应外腿上的凹口相啮合。
最好，在所述锚固装置和夹的组合件中，所述伸出部分的设置是使得夹能被保持于压在相邻钢轨的位置上。所希望的是，一个或每一个所述通道的顶部具有另一向下伸出部分，它与所述凹口啮合，伸出部分的设置是使得夹能保持于不压在相邻钢轨的位置上。最好，所述伸出部分是位于一个或每一个通道的两端上。
按照本发明的第三方面，是提供一种将含有本发明第一方面的夹装于含有本发明第二方面的锚固装置上的方法，其中，将形成夹的棒的自由端插入所述装置的通道的开口中，使得每一外腿的上部压在通道的顶部上，而夹的第四部分由装置的基件支撑，并且夹的推入是迫使其外腿既沿着通道又相对于内腿向下，从而在受力下安置夹，可使夹相对于装置被装至一个所希望的位置。
必须或最好用手工方式将含有本发明第一方面的夹装入含有本发明第二方面的锚固装置中，但当夹和锚固装置具有第一和第二安装结构时，便于将夹装入锚固装置中，特别是使用夹安装机器自动将其装入该装置中。
按照本发明的第四方面，是提供了一种夹与锚固装置相结合使用的方法，所述夹含有本发明的第一方面，而所述锚固装置含有本发明的第二方面，其中，所述夹至少其内腿或外腿之一装有第一安装结构，它与装于锚固装置上的第二安装结构相配合，以便当夹安装到位时使其能相对于所述锚固装置处于一个所希望的位置，其中，至少一个支撑面形成第一和第二安装结构中的一个，并且至少一个相配合的伸出部分形成第一和第二安装结构中的另一个，支撑面和相配合的伸出部分的端面在一个方向上相对于夹的腿的纵轴急剧倾斜，所述夹在其上具有所述第一安装结构，使得所述相配合的伸出部分的一个端面压在所述支撑面上，以便使夹定位，但在平行于所述轴的两方向的任一方向上推动所述夹将迫使所述伸出部分脱离与所述支撑面的接触，并且其中，夹的外腿被插入所述装置的通道中，以便在夹被推入前，位于夹和锚固装置上的安装结构能将夹保持于一个第一位置，并且所述夹被推入第二位置，通过所述安装结构使所述夹固定于该位置上，以便压在邻近锚固装置的铁路钢轨上。
最好，在含有本发明第四方面的方法中，可将所述夹从所述第二位置推回至所述第一位置，使得可以在不需移动所述锚固装置或钢轨的情况下即可更换一个绝缘件，所述绝缘件位于所述装置和钢轨之间，它用于锚固装置和相邻钢轨间的电绝缘。
在含有本发明第四方面的另一方法中，所述夹从所述第一位置或第二位置被推至位于第一和第二位置之间的第三位置，其中，所述夹不压在邻近于装置的铁路钢轨上，但在所述装置上保持有一个绝缘件，它位于所述装置和钢轨之间，它用于锚固装置和钢轨之间的电绝缘。
按照本发明的第五方面是提供一个组件，该组件包括一个铁路钢轨;一个如上所述的含有本发明第二方面的锚固装置，该装置设置于钢轨翼缘附近;和一个含有本发明第一方面的夹，所述夹装于所述锚固装置上，其中，所述夹的第四部分压在钢轨翼缘上。
最好，含有本发明第五方面的组件进一步包括一个路肩绝缘件，它由一种电绝缘材料形成，用于实现所述锚固装置与所述钢轨之间的电绝缘，所述绝缘件位于锚固装置和钢轨之间，所述绝缘件具有第一和第二两个板形部分，两部分以一个大于0°的角度相互连接，以使得绝缘件的第一板形部分支撑在锚固装置的一个凸缘部分上，并且绝缘件的第二板形部分与锚固装置的一个端面接触，该端面连接所述的凸缘部分并靠近所述钢轨的翼缘，所述绝缘件也具有绝缘件安装结构，它用于相对于所述锚固装置安装绝缘件。
在上述组件中，所述锚固装置最好具有一个直立的隆起部分，它伸入一相应槽中，所述槽位于至少构成所述绝缘件安装结构一部分的绝缘件的该部分上。
在含有本发明第五部分的组件中，所希望的是，至少部分绝缘件的安装结构是由位于所述夹之下的绝缘件的一部分构成。夹的外腿的自由端最好位于绝缘件的所述部分之上。
含有本发明第五方面的组件最好包括一个夹绝缘件，它由一种由绝缘材料形成，用于所述夹与所述钢轨之间的电绝缘，由一个夹附带所述夹绝缘件，使其围绕着夹压在所述钢轨的区域。所述夹绝缘件最好包括一个基本上是板形的件，该件的一个主要面具有一个用于容纳所述夹的通道，并且它最好另外包括一个弹性伸出部分，它伸出到所述通道部分之上，在压力作用下该部分变形，以允许绝缘件卡入或退出所述夹。
另一方案是，所述夹绝缘件由一个绝缘材料的密封壳构成，所述夹的压在钢轨上的那一部分被保持于所述壳中。
下面将参照附图以实施例的形式说明本发明。其中
图1示出了含有本发明第五方面的铁路钢轨卡紧组件，它包括含有本发明第一方面的钢轨夹，含有本发明第二方面的锚固装置和相应路肩及夹绝缘件;
图2A、2B、和2C是图1所示夹的相应平面图，例视图和后视图，并且图2D和2E是该夹局部的相应放大的平面图、和侧视图;
图3A、3B、和3C是含有本发明第一方面的另一夹的相应平面图、侧视图、和正视图，而图3D和3E是所述夹的相应局部放大的侧视图和平面图;
图4A、4B、和4C是图1所示锚固装置的相应平面图、侧视图和正视图;
图5A、5B和5C是含有本发明第二方面的另一种锚固装置的相应平面图、侧视图和正视图;
图6A、6B和6C是含有本发明第二方面的又一种锚固装置的相应平面图、侧视图和正视图，而图6D、6E和6F是一个组件的相应局剖侧视图、局剖正视图、和平面图，所述组件含有图6A至6C所示锚固装置，它与图3A至3E的夹配合;
图7A是图1所示绝缘件的平面图，图7B是沿图7A的A-A线的剖视图，而图7C是图7B的局部放大图;
图8A和8B分别是另一种路肩绝缘件的平面图和正视图;
图9A是图1所示另一绝缘件的平面图，图9B是沿图9A的A-A线的剖视图，而图9C是所述绝缘件的正视图;
图10A是另一夹绝缘件的平面图，图10B是沿图10A的A-A线的剖视图，而图10C是该绝缘件的正视图;
图11A和11B分别是含有本发明第八方面另外的夹绝缘件的平面图和侧视图;
图12A是另一夹绝缘件的平面图，图12B是沿图12A的A-A线的剖视图，而图12C是该绝缘件的正视图;
图13A、13B、和13D分别是又一夹绝缘件的透视图、侧视图、和正视图，图13C是沿图13B的A-A线的剖视图，而图13E是图13A的局部放大的剖视图;
图14A、14B、和14C是三幅用于说明含有本发明第五方面的方法的相应步骤的视图。
图1示出的组件包括一个弹性铁路钢轨卡紧夹1，它具有夹尖部分14，该部分压在由钢轨地基3支撑的铁路钢轨2的翼缘上，由一个位于钢轨底面和钢轨地基3之间的弹性钢轨垫4减轻钢轨2对钢轨地基3的震动。由一种锚固装置或路肩5将钢轨夹1固定到位。路肩5具有一对通道53(图1中仅示出其中一个)，夹的相应腿11，17装于所述通道中(图1中仅示出腿17)。夹1的夹尖部分14带有一个绝缘件6，它盖住夹尖部分14的最下表面，使得夹1的夹尖部分14通过绝缘件6压在钢轨轨底上，从而实现钢轨2与夹1之间的绝缘。在钢轨2和路肩5之间装有一个“侧支柱型”绝缘件7，用于实现钢轨2和路肩5之间的电绝缘。下面将参照剩余的附图更加详细地描述该组件中的元件。
如图2A、2B和2C所示，图1所示夹在平面中基本呈M-形。它是由一根弹性棒材弯成的，在此情况下，其棒的横截面是园形的(例如，直径为15mm的圆钢)，使其从棒的一端A至棒的另一端B其有直的第一部分11，弯过180°的第二部分12，弯曲的第三部分13，弯过180°的第四部分14，弯曲的第五部分15，弯过180°的第六部分16，和直的第七部分17。夹的第一和第七部分11和17构成M形的外腿，第三和第五部分13和15构成M形的内腿，第二和第六部分12和16分别将内腿连于外腿，并且夹的第四部分14使其内腿相互连接起来。当如图2A那样在平面中看去时，夹的第四部分14伸过第一和第七部分11和17的自由端A和B。
夹的第二和第六部分12和16升出含有夹1的第一和第七部分11和17的平面，使得这些部分12和16的纵轴的上升部分相对于所述平面的倾斜角不大于约33°，尽管在本发明的另一实施例中该角可高达40°。
夹1的第三和第五部分13和15是弯曲的，使得它们的纵轴位于相应的基本垂直于含有夹的第一和第七部分11和17的平面的平面内，在此所示实施例中，第三和第五部分13和15均具有第一个基本为直的部分13a、15a，和第二个基本为直的部分13b、15b，两部分的纵轴相互以约30°角倾斜。但是，第三和第五部分13和15的第一和第二部分13a、13b、15a、15b它们自己可以是弯曲的，使得第三和第五部分13和15全部是更平滑的弯曲。
如图1所示，当夹压在钢轨上时，包含第四部分14的纵轴的平面基本平行于包含第一和第七部分11和17的平面。
对于图2A至2C所示夹，第三和第五部分13和15的纵轴和包含第一和第七部分11和17的平面间的最大距离与制备夹的棒的直径之比是1.23。该比值的优选最大值是2.0，但它也可高达4.0。
夹的外腿，即其第一和第七部分11和17，在其上表面的靠近夹的相应自由端A和B处，均具有锁定销口18。夹的外腿的端部B(在此实施例中它与另一外腿是相同的)在图2D和2E中给予更详细的说明。
在此实施例中，锁定销口18的成形是使其具有两个端面18a、18b、和另一端面18C，端面18a和18b相对于第一和第七部分11和17的纵轴在相应相反方向上倾斜，而另一端面18C形成锁定销口18的底面，它基本平行于第一和第七部分11和17的纵轴并将倾斜端面18a、18b相互连接起来。在此实施例中，倾斜端面18a、18b相对于第一和第七部分11和17的纵轴的倾斜角是30°。锁定销口18的底面18C用于使锁定销口18的倾斜端面18a、18b间隔开，但在另一实施例中，也可省去底面18C，使得锁定销口18的倾斜端面18a、18b的最下边缘之间无间隔。
如所示，锁定销口18最好是位于夹的第一和第七部分11部分17的最上表面上，而不是位于其侧面上，使得当夹1被装于锚固装置5上时，由于锁定销口18与锚固装置5相啮合引起的作用于夹的外腿上的力基本与由于外腿的偏移作用于夹1的第二和第六部分12和16上的应力是处于基本相同的方向上。
夹1的自由端A、B在上、下表面范围内均是楔形的，在此实施例中，上、下楔形面19a、19b与夹的纵轴成约30°的角。在此实施例中，锁定销口恰好在上表面的楔形部分19a之后形成。通过后面参照图10A至10C进行的描述可清楚地理解到，外腿的上表面的楔形部分19a是用于便于将夹1插入锚固装置5中。外腿下表面的楔形部分19b是为了在使用夹时便于将绝缘件7固定于锚固装置5和钢轨2之间的合适位置处。
在夹是由15mm直径的棒制成的实施例中外腿的内端面相隔75mm;第四部分14的最外部分与连接第二和第六部分12和16的最外部分的连线之间的距离是120mm;夹的最大高度，即第三部分13的最高点与夹的第一和第七部分11和17的最低点之间的高度，是34mm;夹的第四部分14之最低点高于第一和第七部分11和17的最低点10mm;第四部分14的最外部分超出外腿的自由端A和B40mm;第三和第五部分13和15的第二部分13b、15b均是42mm长;第二和第六部分的曲率半径是10，而第四部分的是9;外腿的上表面是楔形的，其距离是离开腿的自由端8mm，外腿的下表面是楔形的，其距离是离开腿的端部10mm;每一锁定销口18是1.5mm深，垂直于外腿的纵轴的最宽部分是9mm，在平行于外腿的纵轴方向上测量其底面18C是8.5mm长，其总长为15.5mm;在制备锁定销口18和上端面楔形部分19a时，最好从自由腿的端部取下材料，使得在上楔形面19a与锁定销口18相遇处测量的腿的直径是14.5mm;如图2C所示角α是约12°，但在另一实施例中例如可是19°，或者可高达25°。
图3A至3E示出了图2A至2E所示夹的一种变型。图3A至3E所示夹与图2A至2E所示夹的区别在于其第三和第五部分13和15具有相应略微弯曲的第一部分13a和15a，保持直的第二部分13b和15b，与图2A至2E所示夹相比使夹的总高度下降。此外，夹1的外腿11、17的自由端在其顶部19a'处是园形的，并且在其侧面部分19C处具有倒角，使得便于将夹插入锚固装置。
图2A至2E所示夹或图3A至3E所示夹可如图1所示那样，与图4A至4C所示锚固装置配合使用，尽管这种锚固装置在某些方面可进行变型，例如可变为图5A至5C所述形式。
图4A至4C和5A至5C所示锚固装置包括一个基件51，当装置使用时它基本沿水平方向延伸;和一对夹保持元件52，其一端联于基件51的任一端，使得在那里基本垂直地延伸，两个是垂直和水平地延伸。每一夹保持元件52外端壁上具有的槽提供了一个通道53，通道53用于容纳图2A至2E所示夹的外腿。由基件51使夹保持元件52隔开一定的间隔，使得在其间界定一个用于容纳夹的内腿的开口54。向内伸出部分55从每一夹保持元件52的顶部伸入开口54，伸出部分55用于限制夹的内腿的向上运动，当夹使用时由于钢轨翘起有可能产生此向上运动，每一通道具有位于夹保持元件52端部的开口56，该开口56离基件51最远，但在夹保持元件52的另一端由壁57封闭通道，如后互将详细说明的那样，它用于提供绝缘件7可借助于它装于所述锚固装置5上的装置。也为此目的，除去靠近壁57附近的通道的顶部。
当锚固装置5使用时，通道53的底面基本是水平的。通道53仅具有一个侧端面，它由夹保持元件52的壁52a构成，其结构是当使用时使其位于夹1的外腿和内腿之间，通道的另一侧是打开的。通道53的顶部的形成是使得它具有倾斜部分53a，当装置使用时它相对于水平方向是倾斜的，使得通道的倾斜部分53a的紧靠开口56的部分高于倾斜部分53a的另一端，通道53的顶部的倾斜部分53a的两端的结构是具有伸出部分53b和53c，它们与每一夹1的外腿上的锁定销口18相配合，以便相对于锚固装置5将夹1固定于一个特定位置。
在通道53的开口56处形成的第一伸出部分53b具有一个位于开口56处的第一端面53b'，端面53b'相对于水平方向急剧倾斜，使得通道的高度在朝向壁57的方向上降低。伸出部分随后又具有一个第二端面53b''，端面53b''相对于水平方向比第一端面53b'更加急剧地倾斜，但其倾斜方向相反，即使得通道的高度增加，靠近壁57形成的第二伸出部分53c具有第一端面53c'，它形成倾斜部分53a;和第二端面53c''，它相对水平方向在相反方向上倾斜，其倾斜角大于倾斜部分53a的倾斜角，但其倾斜角小于第一伸出部分53b的第二端面53b''的倾斜角。从夹保持元件52的每一壁52a在高于通道53的范围内延伸的是部分58，使得在通道53和部分58之间界定出一个凹口59，凹口59用于插入一个工具，该工具例如可以是将夹放入锚固装置或从其上取下的工具，或用于将固定有一对锚固装置5的轨枕抬起的工具。如所示，凹口59的顶部可以沿一个边缘倾斜。如所示，每一夹保持元件52的壁52a可以是园形的或是沿一个边缘倾斜的，以便降低制适锚固装置5的材料用量。
通道53的底面最好延伸到开口56之外处，以便提供一个部分53d，当夹将被装于装置5上时，夹的外腿的下表面放在部分53d上。当夹不压于钢轨上时，其件51支撑夹1的第四部分14，在此实施例中，它是用于(当使用时)容纳一个侧支柱绝缘件7，基件51的最靠近钢轨2的端面上具有一个台阶51a，当装置5使用时用于容纳绝缘件7的水平延伸部分。但应该注意到，如果锚固装置5与一种惯用的实现其与钢轨间电绝缘的绝缘件一起使用时，不需要台阶51a。
如图5A至5C所示，删去伸出部分55，降低锚固装置的总高度，可以进一步节约制造装置5所需材料。图5A至5C所示装置也删去了部分58，不过可以改变装置5的上部，以便提供一个凹口，用以容纳安装或提升工具。
在图4A至4C所示锚固装置的一个实施例中，锚固装置与图2A至2E所示夹配合使用，锚固装置总高度是60mm，其总宽度为101mm。夹保持元件52界定了一个位于其间的开口，其宽度为57mm，壁52a是9mm厚。锚固装置使用时每一伸出部分55的最低表面与钢轨地基3的表面相对齐的部分相距46mm，伸出部分55之间的间隔为32mm。部分53d伸出通道53的开口56的距离是11mm，通道从内壁57至开口56之间的长度为77mm。壁57在平行于通道53的长度方向上测量是8mm厚，壁高是21mm。通道53的底板厚度是3mm，通道在开口处的高度是22mm。随后，通道高度以约13°角降至20mm，然后以约45°角增至24mm高。通道顶部的倾斜部分53a以约18°角倾斜，其最低点距通道53的底面18.5mm。第二伸出部分53c的第二端面53c''以30°角倾斜至24mm高，第二伸出部分53c的最低点距壁57的外端面26mm。第一伸出部分53b的最低点距壁57的外端面68mm。通道53上方的凹口59具有一上表面，它以约15°角倾斜，它开始点距锚固装置的最低点44mm，并增加至51mm，凹口的底面距锚固装置的最低点32mm。基件51上形成的台阶51a其高度(即高于锚固装置最低点的距离)是15mm，其厚度为8mm。
如图6A至6F所示，可以借助杆50将图4A至4C和图5A至5C所示锚固装置5固定到混凝土钢轨地基上，所述杆50从基件51上伸出。在轨枕3的生产过程中，把与锚固装置5形成一个整体部分的杆50埋入混凝土轨枕3中，并且在杆50上装备有翼片51a，以阻止锚固装置5在轨枕3中转动。
下面将参照图7A至7C更详细地描述图1所示绝缘件7。绝缘件7具有第一板71，当绝缘件使用时板71位于锚固装置5和钢轨2之间。第二板72从第一板71顶缘的中心部分沿垂直方向伸出，板72的形状是使得在使用时它能位于锚固装置5的台阶51a中，以便在基件51上形成一个连续的平表面。第一板71其中心部分比其两端低，在板71的两端具有直立的绝缘件安装件73，它垂直地延伸至第一板71。这些绝缘件安装件73与第二板72具有一定间隔，以便提供相应的凹口74，用于容纳锚固装置5的夹保持元件52的壁52a。安装件73其下端面均形成有槽口75，槽口75平行于第一板71延伸，当绝缘件使用时它用于容纳锚固元件5的壁57，从而在使用中防止绝缘件7在水平方向上移动，但是可以在垂直方向上提起绝缘件而从锚固装置5上取下它，例如由于磨损而更换它。从每一绝缘件安装件73的端面底部朝向离开第一板71的方向延伸是安装脚76，它具有倾斜的上表面。当绝缘件7装于一个锚固装置5上并且一个夹被完全装于装置5上时，夹的每一外腿的自由端的下楔形表面19b靠在安装脚76的上表面上，以便在使用中防止绝缘件7升起到一个不希望的程度。壁77将安装脚76上表面的一侧边与绝缘件安装件73连接起来。
图8A和8B示出了另一种路肩绝缘件7。
为与参照图4A至4C或5A至5C所描述的锚固装置5一起使用的绝缘件7的一个实施例是一个等一板71，它119mm长，其中心部分是20mm高，而其余部分是26mm高，并且是8mm厚;一个第二部分72，它是55mm长，15.5mm宽，和6mm厚;一个绝缘件安装件73，它是21.5mm长，26mm高和19.5mm宽;一个凹口74，它是10.5mm宽;一个槽口75，它是20mm高，8.5mm宽和13mm长，形成槽口的三个竖直壁中的两个壁的材料厚度为约8mm;和一个安装脚76，其最薄点是3.5mm厚，它具有一个与水平方向成16°角的上表面，安装脚是15.5mm长，8.5mm宽，并且它具有一下表面，该表面比第一板71的最低点高2mm。
下面将参照图9A至9C详细描述图1所示的夹尖绝缘件6。图10A至10C和图11A和11B示出了类似的夹尖绝缘件。图9A至9C、10A至10C、和11A及11B所示夹尖绝缘件均包括一个主体60，它由一块绝缘材料制成，它具有一个主端面，当由夹1附带着夹尖绝缘件6使其处于使用状态时，所述主端面是最上部分，所述主体60具有通道61，其形状是能够容纳夹1的第四部分14，以及夹的第三和第五部分13和15的邻近部分。主体60的底面是园形的，并且其形状是便于带有夹尖绝缘件6的夹移到或移出钢轨，并且这样也可以降低制备绝缘件6所需材料量，位于通道61之下部分壁厚最厚。弹性伸出部分62在通道61的容纳夹1的第三和第五部分13和15位置处伸出通道61，当夹压到它上面时它将变形，使夹能进入通道，但在正常使用时，它也能使夹尖绝缘件6保持在夹1上。
在图9A至9C所示夹尖绝缘件6中，以通道61的内壁界定的材料63与形成通道外缘的材料相比其高度较低，使得它形成一个比较低的倾斜的隆起部分，使得它的高于通道61的最低点的高度在夹1的第三和第五部分13和15之间部分处降至零。为增加夹尖绝缘件6在夹上的稳定性，在形成的主体60上设置有翼片64。
图10A至10C所示夹尖绝缘件与图9A至9C所示的主要不同点在于部分63a，该部分由通道61界定，它位于用于容纳夹1的第三和第五部分13和15这两部分通道之间，部分63具有一上表面，该表面与形成通道61的外边缘的材料的最高点处于相同高度水平上，并且使其伸出通道61的端部以代替翼片64而增加绝缘件6的稳定性。为节约材料，部分63a的底面具有凹口65。除主体底面外，上主端面的拐角处也制成园形的，使其在该区域接近于通道61的形状。
图11A和11B所示夹尖绝缘件6与图9A至9C所示的不同点在于部分63b，该部分由通道61的用于容纳夹的第三和第五部分13和15的那部分通道界定，部分63b具有一上表面，它与界定通道61的外壁的材料处于相同高度水平，并且它伸出主体60的主要部分之外，形成一个细长翼片64a，翼片的上表面略微呈园形，并且翼片的下表面更为园形，并且随着离开主体60的主要部分，翼片64a的厚度在横向和纵向逐渐减小。
图12A至12C示出了图10A至10C所示绝缘件的一种变型。两种绝缘件之间的一个不同点在于图12A至12C所示绝缘件具有较小的园形底面，从而降低了制备绝缘件所需材料量。此外，通道61绕部分63a的每一侧边继续延伸。此外，伸出部分62的自由边缘62具有倒角，以便能便于安装所述夹。
下面将参照图13A至13E描述与图2A至2E或3A至3E所示夹一起使用的另一种夹尖绝缘件。夹尖绝缘件600具有一个由绝缘材料制成的主体601，它具有一个用于容纳夹1的第四部分14的凹口602，凹口602能将第四部分14完全封装起来，由细长的伸出部分603使绝缘件600保持于夹1的第四部分14上，伸出部分603从凹口602的顶板伸出并与夹1相啮合，以便于将夹尖绝缘件600装于夹的第四部分14上。夹尖绝缘件600的侧面具有缝口604，它与位于其一端的孔605相配合，缝口604从凹口602的开口606处延伸到接近绝缘件600侧端面三分之二长度位置处，当将绝缘件装于夹1的第四部分14上时，所述缝口能允许开口606略微变大，凹口602的形状是它能与夹1的第四部分14的外周边相匹配，开口606的形状基本类似体育场的比赛轨道。绝缘件使用状态时处于其最上部的材料厚度是基本均匀的，但绝缘件的最下部(同样是使用状态的位置)，即将压于钢轨上的部分从绝缘件端部的靠近开口606处沿离开所述端部方向逐渐增厚。
与参照图2A至2E所述夹共同使用的图9A至9C所示夹尖绝缘件6的一个实施例具有一个主体60，它是55mm宽，不包括翼片64它是50mm长，翼片64是22mm宽，3mm厚，和20.5mm长，主体60在部分62范围内总高是22.5mm，并且在围绕道道61范围内总高是19mm，围绕通道61的材料最大厚度为约7.5mm，并且主体60的底面与翼片64的底面成12°的β角;通道61外周边的曲率半径为24，内周边的曲率半径为7.5;部分63其最大高度(高于通道最低点的距离)为4mm;部分62从主体60前端向后延伸28mm，并且它们相隔42.5mm。
用于与图2A至2E所示夹1共同使用的图10A至10C所示夹尖绝缘件6的一个实施例与上述绝缘件相应部分具有类似的尺寸，但它具有一个部分63a，它是55mm长和17mm宽，并具有一个凹口65，凹口65的尺寸是49mm长和10mm宽。
用于与图2A至2E所示夹1共同使用的图11A和11B所示夹尖绝缘件6的一个实施例具有一个主体60，它是55mm宽和44mm长，部分64a延伸出主体60之外40mm，绝缘件前端总高度是19mm，后端总高度是24mm，主体底面倾斜12°的β角;并且部分64a其最宽部分是18mm宽，其最窄部分是14mm宽，其上表面的曲率半径是25，下表面的曲率半径是17，其靠近主体60部分以32°的γ角倾斜。
与图2A至2C所示夹1共同使用的图13A至13E绝缘件600的一个优选形式具有一个开口606，它是48mm宽和16mm高，在凹口之上是4mm的材料厚度，并且在凹口之下最低是4mm材料厚度，最高是8mm的材料厚度;带有缝口604的侧壁是2mm厚，缝口是25mm长;凹口602是40mm深，凹口端部是4mm材料厚度;伸出部分603在离凹口602的开口606的10mm处形成。
下面将参照图14A至14C说明如图1所示那样将夹1装入锚固装置5中的方法(为使图清楚起见在这些图中省去了通常由夹1携带的夹尖绝缘件6)。
图14A中的夹处于一个初始位置，该夹将被推入装置5，夹1的第四部分安放在(通过一个不示出的夹尖绝缘件6)描固装置5的基件51上，并且夹1的外腿恰好位于锚固装置5的通道53中，使得外腿的下表面部分入在锚固装置5的部分53d上，紧靠外腿自由端的锁定销18的端面18a与伸出部分53b的第二端面53b''相接触，并且外腿的上楔形面19a与通道53的顶部的倾斜部分53a部分接触。在此位置，夹仅局部偏移，例如总偏移量为12mm此时仅偏移2mm。
如图14B所示，当夹被推入一中间位置时，锁定销的第一端面18b实现与伸出部分53b的第一端面53b'的接触，外腿略微更加向下偏移，使得夹的第二和第六部分12和16向上偏移。在此位置时，夹的第四部分位于侧支柱绝缘件7的上方，从而防止该绝缘件向上移动。如果绝缘件具有压住钢轨垫4的形状，那么在此位置，夹也通过绝缘件起到保持钢轨垫位置的作用。这样，可以想象，可以将夹，绝缘件并且最好也包括垫装在带有锚固装置的轨枕上，所述锚固装置在运至现场之前已在轨枕工厂装于轨枕上。
图14C很清楚地显示出夹已从图14B所示中间位置被推至其最终位置，此时夹1的第四部分14(通常带有夹尖绝缘件6)压在钢轨2上。由于夹被水平推入，与外腿的上楔形表面19a接触的通道的倾斜顶部推动外腿向下移动，从而使夹偏移。在夹的最终位置，夹的锁定销18与锚固装置5的第二伸出部分53c啮合，并且外腿的自由端放在侧支柱绝缘件7的安装脚76上，以致进一步限制了绝缘件7的向上移动。在此位置夹完全偏移，夹的第四部分位于基本上平行于含有夹的第一和第七部分的平面的平面内，并且夹的第二和第六部分12和16是位于其最高点。
当夹位于其初始位置时，绝缘件可自由向上移动，因此如果需要更换绝缘件7时，将夹1推回至其初始位置即可完成更换工作，而不需要从锚固装置5上完全取下夹1。
由于夹在初始位置时，夹的第二和第六部分12和16靠近轨枕的表面，因此可以避免轨底夹住这一潜在问题，当钢轨从其靠近锚固装置的尾部这一典型初始位置抬起而将其放在钢轨垫4上时可能发生这一问题。这种形式的夹(外腿相对内腿向下偏移)也允许降低路肩的总高度，从而能使其重量轻而造价低。当夹1装于锚固装置5上时，希望在夹尖绝缘件6的底部和锚固装置5的基件51之间具有约5mm的间隙，使得如果由于位于夹下面的钢轨垫的磨损而使钢轨的高度降低时，也能确保夹能在锚固装置5的基件51旁边充分地压在钢轨上。
权利要求
1.一种用于压住铁路钢轨的铁路钢轨卡紧夹，该夹由一个弹性棒材弯曲而成，使得在平面中它接近于M一形，从棒的一端到另一端，该夹具有一个基本上直的第一部分，一个弯曲的第二部分，一个第三部分，一个弯曲的第四部分，一个第五部分，一个弯曲的第六部分，和一个基本上为直的第七部分，第一和第七部分分别形成该M一形的外腿，第三和第五部分分别形成M一形的内腿，第二和第六部分将外腿联于内腿，而第四部分将内腿相互联在一起，其中，当夹压在钢轨上时，第四部分的纵轴位于一个基本上平行于包含第一和第七部分的纵轴的平面的平面内，但两者不是同一平面。
2.如权利要求1所述的夹，其特征在于，当夹不受压力时，夹的第二和第六部分的纵轴没有一部分相对于包含第一和第七部分的纵轴的平面倾斜超过40°。
3.如权利要求2所述的夹，其特征在于，第二和第六部分的纵轴没有一部分相对于所述平面倾斜超过35°。
4.如权利要求1、2或3所述的夹，其特征在于，当夹不受压力时，每一腿的纵轴和包含第一和第七部分的纵轴的平面之间的最大距离与形成夹的棒的直径之比等于或小于4。
5.如权利要求4所述的夹，其特征在于，所述的比是2.0。
6.如权利要求4所述的夹，其特征在于，所述的比是1.25°。
7.如上述任一权利要求所述的夹，其特征在于，所述第一和第七部分的纵轴基本相互平行。
8.如上述任一权利要求所述的夹，其特征在于，所述第三和第五部分基本是曲线型的，使得其纵轴位于相应平面内，该平面至少接近于垂直于所述包含夹的所述第一和第七部分的所述轴的平面。
9.如上述任一权利要求所述的夹，其特征在于，由所述第四部分使所述第三和第五部分相互隔开，并且所述第二和第六部分是弯曲形的，使其相应部分是紧密地相互靠近。
10.如上述任一权利要求所述的夹，其特征在于，当在平面内观察所述夹时，所述第四部分延伸到所述第一和第七部分的相应自由端之外。
11.如上述任一权利要求所述的夹，其特征在于，每一外腿邻近棒的自由端的表面，至少在夹使用时位于最上处的部分，相对外腿的纵轴沿外腿朝向自由端向下倾斜。
12.如权利要求11所述的夹，其特征在于，所述表面的倾斜角是30°。
13.如上述任一权利要求所述的夹，其特征在于，所述夹的内腿或外腿的至少一个上具有一个第一安装的结构。它用于与夹锚固装置上的一个第二安装的结构相配合使用，以便在安装时相对于所述夹锚固装置把所述夹安装于一个所希望的位置，其中，至少一个支撑面形成第一和第二安装结构中的一个，并且至少一个相配合的伸出部分形成第一和第二安装结构中的另一个，支撑面和相配合的伸出部分的一个端面在一个方向上相对于在其上具有所述第一安装的结构的夹的腿的纵轴急剧倾斜，使得所述相配合伸出部分的所述一个端面靠于所述支撑面上，以便安装所述夹，但在平行于所述轴的两方向的任一方向上推动所述夹时，将迫使所述伸出部分摆脱与所述支撑面的接触。
14.如权利要求13所述的夹，其特征在于，具有所述第一安装的结构的所述或每一腿是夹的外腿中的一个。
15.如权利要求13所述的夹，其特征在于，所述的各外腿上的相应具有第一安装结构是当安装所述夹时与相应的所述锚固装置上的第二安装的结构配合使用。
16.如权利要求13至15中任一权利要求所述的夹，其特征在于，上述的或每一支撑面是由一个凹口的一个倾斜端面形成，所述凹口的另一端面相对所述纵轴在相反方向上急剧倾斜。
17.如权利要求16所述的夹，其特征在于，所述凹口是在所述外腿或每一外腿的一部分上形成，当夹使用时该部分是位于最上的部分。
18.如权利要求17所述的夹，其特征在于，所述部分接近于该腿的自由端。
19.如权利要求16、17、或18所述的夹，其特征在于，通过所述凹口的另一端面将所述凹口的倾斜端面相互连接起来，所述另一端面基本上平行所述夹的外腿的纵轴，使得所述倾斜端面相互以预定的距离相隔，从而界定了两个所希望的位置，当所述夹安装时它可相对所述锚固装置固定于所述位置上。
20.一种参照所附附图的图2A至2E或图3A至3E所描述铁路钢轨卡紧夹。
21.一种锚固装置，用于保持上述任一权利要求所限定的铁路钢轨卡紧夹，所述装置具有一个基件和一对夹保持元件，所述夹保持元件联于所述基件，并且当该装置使用时该元件基本上相对基件基本上向上延伸，所述夹保持元件是相隔开的，以便界定一个位于其间的开口，所述开口用于容纳所述M一形夹的相互连接的内腿，并且所述夹保持元件具有相应的贯通的引导通道，用于容纳M一形夹的相应外腿，该锚固装置是这样的，即当一个夹被推入其中时，夹的外腿相对于内腿被迫向下，从而可在受力下设置所述夹。
22.如权利要求21所述的锚固装置，其特征在于，在所述夹保持元件的相应外端面上形成所述引导通道。
23.如权利要求21或22所述的锚固装置，其特征在于，每一所述引导通道是由相应夹保持元件例壁上形成的槽形成。
24.如权利要求21、22、或23所述的锚固装置，其特征在于，每一所述夹保持元件在与所述基件隔开的相应位置上具有向内伸出部分，该伸出部分至少部分盖住所述开口，使得当由所述装置保持所述夹时，所述的向内伸出部分直接处于所述夹的每一内腿的至少一部分的上方，使得这些部分能起限制内腿向上运动的作用。
25.如权利要求21至24中任一权利要求所述的锚固装置，其特征在于，每一通道的顶部具有向下倾斜的部分，该部分沿所述通道在离开所述开口的方向上延伸，当装置使用时夹的外腿插入所述通道的开口，所述倾斜部分用于当夹推入该装置时支撑着夹的外腿，以便迫使该外腿相对内腿向下。
26.如权利要求21至25中任一权利要求所述的锚固装置，其特征在于，所述基件是使得当夹的每一外腿插入该装置相应通道的开口中时，使其上部靠在该通道的顶部上，而其下部靠在通道的开口的底面上，由所述基件支撑所述夹的第四部分。
27.如权利要求21至26中任一权利要求所述的锚固装置，其特征在于，所述基件不使夹保持元件的相对侧端面沿其整个长度相互连接起来。
28.如权利要求27所述的锚固装置，其特征在于，所述基件仅将一个夹保持元件的一个端部连于另一夹保持元件的一个相邻端部。
29.如权利要求21至28中任一权利要求所述的锚固装置，它用于与权利要求13至20中任一权利要求所述的夹配合使用，所述锚固装置包括第二安装结构，它与位于所述夹上的第一安装结构是配合使用。
30.如权利要求29所述的锚固装置，它与权利要求17所述的夹相组合，其特征在于，所述的一个或每一通道的顶部具有一个向下的伸出部分，它与夹的相应外腿上的凹口相啮合。
31.如权利要求30所述的锚固装置和夹组合件，其特征在于，所述伸出部分的设置是使得夹能保持于压在相邻钢轨的位置上。
32.如权利要求31所述的锚固装置和夹组合件，其特征在于，一个或每一所述通道的顶部具有另一向下伸出部分，它与所述凹口啮合。
33.如权利要求32所述的锚固装置和夹组合件，其特征在于，权利要求32的伸出部分的设置是使得夹能被保持于不压于相邻钢轨的位置上。
34.如权利要求33所述的锚固装置和夹组合件，其特征在于，伸出部分位于一个或每一个通延的两端。
35.一种参照所附附图的图3A至3C，或4A至4C所描述的锚固装置。
36.一种将权利要求1至20中任一权利要求限定的夹装于权利要求21至35中任一权利要求所限定的锚固装置中的方法，其特征在于，将形成夹的棒的自由端插入所述装置的通道的相应开口中，使得每一外腿的上部压在通道的顶部上，而夹的第四部分由装置的基件支撑，并且夹的推入是迫使其外腿既沿着通道又相对于内腿向下，从而在受力下安置所述夹，可使夹相对于装置被装至一个所希望的位置。
37.一种与权利要求32至35中任一权利要求所述锚固装置与权利要求13至20中任一权利要求所述夹相结合使用的方法，其特征在于，夹的外腿被插入装置的通道中，使得夹和所述装置上的安装结构相配合以便在夹被推入前使其保持于一个第一位置，并且将夹推入至一个第二位置，由所述安装结构将夹固定于该位置上，以使夹压于邻近所述装置的铁路钢轨上。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，将所述夹从所述第二位置推回至所述第一位置，使得可以在不需移动所述锚固装置或钢轨的情况下即可更换一个绝缘件，所述绝缘件位于所述装置和钢轨之间，它用于锚固装置和相邻钢轨间的电绝缘。
39.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述夹从所述第一位置或第二位置被推至位于第一和第二位置之间的第三位置，其中，所述夹不压在邻近于装置的铁路钢轨上，但在所述装置上保持有一个绝缘件，它位于所述装置和钢轨之间，它用于锚固装置和钢轨之间的电绝缘。
40.一种参照所附附图的图14A至14C所描述的方法。
41.一种组件，它包括一个铁路钢轨，一个如权利要求21至35中任一权利要求所述的锚固装置，该装置设置于钢轨翼缘附近，和一个如权利要求1至20中任一权利要求所述的夹，所述夹装于所述锚固装置上，其特征在于，所述夹的第四部分压在钢轨翼缘上。
42.如权利要求41所述的组件，它进一步包括一个路肩绝缘件，它由一种电绝缘材料形成，用于实现所述锚固装置与所述钢轨之间的电绝缘，所述绝缘件位于锚固装置和钢轨之间，所述绝缘件具有第一和第二两个板形部分，两部分以一个大于0°的角度相互连接，以使得绝缘件和第一扳形部分支撑在锚固装置的一个凸缘部分上，并且绝缘件的第二扳形部分与锚固装置的一个端面接触，该端面连接所述的凸缘部分并靠近所述钢轨的轨底，所述绝缘件也具有绝缘件安装结构，用于相对于所述锚固装置安装绝缘件。
43.如权利要求42所述的组件，其特征在于，所述锚固装置具有一个直立的隆起部分，它伸入一个相应槽中，所述槽位于至少构成所述绝缘件安装结构一部分的绝缘件的该部分上。
44.如权利要求42或43所述的组件，其特征在于，至少部分所述的绝缘件的安装结构是由位于所述夹之下的绝缘件的一部分构成。
45.如权利要求44所述的组件，其特征在于，所述夹的外腿的自由端位于高于绝缘件所述部分的位置处。
46.如权利要求41至45中任一权利要求所述的组件，它进一步包括一个夹绝缘件，它由一种电绝缘材料形成，用于所述夹与所述钢轨之间的电绝缘，由一个夹附带所述夹绝缘件，使其围绕着夹压在所述钢轨的区域。
47.如权利要求46所述的组件，其特征在于，所述夹绝缘件包括一个基本呈板形的件，该件的一个主要面具有一个用于容纳所述夹的通道。
48.如权利要求40或47所述的组件，其特征在于，所述夹绝缘件包括一个弹性伸出部分，它伸出到所述通道之上，在压力作用下该部分变形，以允许绝缘件卡入或退出所述夹。
49.如权利要求46所述的组件，其特征在于，所述夹绝缘件由一个绝缘材料的密封壳构成，所述夹的压在钢轨上的那一部分保持于所述壳中。
50.一种参照所附附图的图1和/或图6D至6F和/或图10至10C所述的一种组件。
全文摘要
一种适用于压住铁路钢轨(2)的铁路钢轨卡紧夹(1)由一个弹性材料的棒弯制而成，使其在平面内接近M一形，夹(1)是使得当其压在钢轨(2)的翼缘上时，部分(14)的纵轴(部分(14)连接M一形的内腿(13、15))位于平行于含有外腿(11、17)的纵轴的平面的平面内(两者不是同一平面)。这种夹(1)与锚固装置(5)一起使用，随着夹(1)安装到位，外腿(11、17)相对于内腿(13、15)向下偏移，以便在受力下放置所述夹。
文档编号E01B9/30GK1074500SQ9211539
公开日1993年7月21日 申请日期1992年12月17日 优先权日1991年12月18日
发明者T·P·布朗, B·G·康罗伊, S·J·科斯, C·加德纳, R·D·拉克, B·马歇尔, J·施文森 申请人:彭德罗尔有限公司