專利名稱：無沖擊伸縮縫鐵路軌道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鐵路軌道，具體的是一種無沖擊伸縮縫鐵路軌道，它能消除列車在運(yùn)行通過軌道自然伸縮連接處時所產(chǎn)生的沖擊振動損害。
目前，我國鐵路使用的鋼軌，有些地方用短節(jié)制鋼軌，有些地方用中長節(jié)制鋼軌，全國各地情況差別較大，而特長鋼軌還在試用觀測階段，但無論是特長鋼軌或中長鋼軌，還是短節(jié)制鋼軌，其接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)形式基本相同，下面分別說明1．短節(jié)制鋼軌的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)是能滿足如大橋等有較大結(jié)構(gòu)變化的自然伸縮需要，宜于現(xiàn)場的施工組合，便于更換新軌。缺點(diǎn)是鋼軌的自然伸縮接點(diǎn)過多，每個自然伸縮接點(diǎn)在列車通對運(yùn)行時，產(chǎn)生一定的沖擊振動，主要對列車的軸承。車軸及鋼軌對接端頭段，形成長期沖擊疲勞破壞，并對鋼軌自然伸縮接點(diǎn)段的路基等造成很大的損害，使列車的使用期降低，還要經(jīng)常對鋼軌自然伸縮接點(diǎn)段的路基進(jìn)行維修保養(yǎng)，定期更換新軌，且存在有較多的鋼軌自然伸縮縫頂面兩邊，沿橫斷面鋼材有不同程度的塑性沖擊變形或脆性破壞，鋼材的沖擊破壞形式如魚鱗狀，不規(guī)則半徑在20mm以內(nèi)不同。經(jīng)計(jì)算，列車運(yùn)行的這種沖擊振動力，可達(dá)到車輪實(shí)際承載重力的幾倍或達(dá)更高，(列車運(yùn)行速度越快，沖擊振動越大)，可見，這種沖擊振動對列車、鋼軌和路基，都有很大的危害性。
2．中長節(jié)制鋼軌的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)是，大量減少了鋼軌的自然伸縮的接點(diǎn)，使列車在運(yùn)行中受沖擊的次數(shù)大量減少，路基維修保養(yǎng)的工作量也大量減少了，使列車的使用期有較大提高，缺點(diǎn)是要對鋼軌節(jié)點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場焊接，磨平加工。因此，在現(xiàn)場的施工技術(shù)要求較高，軌道更換困難，又不能滿足如大橋等有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，自然變化較大地方的鋼軌自然伸縮性要求。
由于目前焊接技術(shù)方法及焊接質(zhì)量水平所限，許多鋼軌對接的焊縫，又難以滿足車輪長期運(yùn)行的安全質(zhì)量要求，就出現(xiàn)了有較多的鋼軌對接焊縫，需要用變型的鋼軌焊縫加固連接板進(jìn)行安全加固處理，更需要經(jīng)常定期探查，及早發(fā)現(xiàn)不安全問題。
3．特長鋼軌是世界先進(jìn)國家所應(yīng)用的技術(shù)，在我國還剛開始，其結(jié)果還在觀測過程中，特長鋼軌的優(yōu)點(diǎn)是能使列車在運(yùn)行中受沖擊振動的次數(shù)降低到極少，使列車的使用期和軌道更換期更長，路基的維修保養(yǎng)工作量更少，缺點(diǎn)是對鋼軌材質(zhì)有較高的物理性能要求，因鋼軌焊接特長，且存在相當(dāng)大的特長軌段中部自然溫差變形，倍增性疊加內(nèi)應(yīng)力作用現(xiàn)象，現(xiàn)場施工的技術(shù)要求更高，更難以滿足如大橋等有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，自然變化較大地方的使用要求，同樣存在鋼軌對接焊縫的質(zhì)量安全，及長期疲勞可靠保證問題。
據(jù)報(bào)導(dǎo)，現(xiàn)在我國鐵路向世界先進(jìn)水平靠近的方法，是將原來所使用的中長節(jié)制鋼軌，更換或焊接成超長的無縫整體新軌，這樣投資巨大，而且經(jīng)濟(jì)周期較長，可超長的無縫整體鋼軌，在鋼材的熱脹冷縮性方面，解決問題的辦法是提高鋼軌的材質(zhì)和物理性能等級、順應(yīng)自然溫差變化，而又采用中間加入短節(jié)制間段鋼軌，調(diào)整局部伸縮的被動措施，并沒有根本解決好鋼軌的自然溫差伸縮變化及列車運(yùn)行沖擊問題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種無沖擊伸縮縫鐵路軌道，要完全消除現(xiàn)有鋼軌自然伸縮連接結(jié)構(gòu)在列車運(yùn)行過程中所造成的沖擊振動損害，并滿足鋼軌的自然伸縮性變化。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無沖擊伸縮縫鐵路軌道，由有特制端頭的鋼軌和連接板構(gòu)成，左、右連接板以螺栓緊固在兩支鋼軌端頭上、下翼板之間的腹板兩側(cè)，該左、右連接板的螺栓孔以圓孔和長孔交錯設(shè)置，該兩支對接鋼軌的端頭之間留有伸縮縫，其特征在于鋼軌端頭的上頂翼板切割有與腹板平齊的一定長度的左、右缺口，且左、右缺口不等長，兩支對接鋼軌的左、右缺口的形狀及長度反向?qū)ΨQ；該左、右缺口的橫斷面為銳角斜面；左、右連接板的頂部各有向上突出的部分，該突部的兩端為銳角斜面與鋼軌缺口斜面的斜角相同，該突部的長、寬、高適當(dāng)而在連接板安裝于鋼軌腹板兩側(cè)后，該左、右連接板的突部組合整體恰與鋼軌等寬、等高，該突部的長度與鋼軌的缺口長度兩端留有間距適當(dāng)?shù)纳炜s縫。
所述鋼軌端部缺口的斜面和連接板突部斜面的銳角在20°-40°之間。
本實(shí)用新型有以下積極有益的效果本實(shí)用新型在對接鋼軌的端頭頂面兩邊、按一定的技術(shù)尺寸要求切割變形，使兩個對接鋼軌端頭形成反對稱的缺口，將原有的鋼軌連接板上邊變型，按一定的技術(shù)要求加高(或焊接鋼件)至軌道的上平面，加高部分在鋼軌連接板的內(nèi)側(cè)，按一定的尺度加厚增高部分，來增大車輪與鋼軌的接觸承載面，連接板加高增厚部分，正好填補(bǔ)鋼軌端頭切割的缺口，并要滿足鋼軌能自然伸縮的需要(見


圖1)，讓連接板在伸縮空及兩鋼軌連接端頭過渡段，承受車輪的運(yùn)行狀態(tài)重力，在組合連接安裝好以后，可用移動砂輪機(jī)械，把鋼軌的兩個對接端頭，及連接板的上部頂面，一次共同磨平加工處理，來保證車輪承載面的平穩(wěn)性。這樣，原來的一條鋼軌橫斷自然伸縮縫，就改變成了五個分散開來的斜小自然伸縮小空，在鋼軌的頂面上，就形成了具有相當(dāng)承載車輪重力的無間斷水平交錯的車輪承載面，使車輪能夠較平穩(wěn)的從鋼軌的一個連接端頭運(yùn)行過渡到另一個連接端頭，又保持了原有鋼軌連接結(jié)構(gòu)的自然伸縮變化性。
從力學(xué)角度來說，鋼軌連接板的中間部分?jǐn)嗝娉叽缂哟罅?，在列車通過運(yùn)行時，抗沖擊，剪切等幾種物理力學(xué)性能值標(biāo)，同原結(jié)構(gòu)形式相比，都會有一定的提高，更加安全、平穩(wěn)，可靠。五個錯位分散開來的自然伸縮小空，可使車輪的運(yùn)行重力，逐步過渡傳遞，避免運(yùn)行應(yīng)力的集中突變作用現(xiàn)象。但車輪在通過五個斜小分散的自然伸縮空段位置時，車輪與鋼軌的接觸承載面會有所降低，以我國現(xiàn)鐵路主線應(yīng)用的“75”型鋼軌為例，在鋼軌對伸縮距離為20mm，鋼軌變形切割端頭為150°角時，經(jīng)計(jì)算，五個分散開的斜伸縮小空段與車輪的接觸承載面，可達(dá)原鋼軌寬度的92％以上，較多的超過了現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的“65”型鋼軌設(shè)計(jì)承載寬度。(理論值為69mm承載寬度)。
本實(shí)用新型保證了鋼軌自然溫差的伸縮性、平整性，增加了鋼軌接頭伸縮處的承載面，為列車安全、可靠、平穩(wěn)運(yùn)行創(chuàng)造了良好條件，它徹底消除了列車在運(yùn)行過程中通過軌道自然伸縮連接處時產(chǎn)生的沖擊振動損害，延長了列車車輪裝置及鋼軌的使用壽命。
現(xiàn)以較佳實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行說明
圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，為工作位置俯視圖；圖2是
圖1的A-A剖截視圖。
圖3是
圖1中一側(cè)連接板的結(jié)構(gòu)示意圖，為正視圖；圖4是圖3的側(cè)視圖；附圖編號1A．鋼軌端頭 1B．對接的另一鋼軌端頭101．鋼軌上翼板(頂板)102．鋼軌下翼板(底板)103．鋼軌腹板2A．連接板2B．連接板 201．突部302．突部端面203．突部端面204．螺栓孔 3．螺栓4．伸縮縫5．伸縮縫6．伸縮縫7．焊縫本實(shí)用新型的無沖擊伸縮縫鐵路軌道，由有特制端頭的鋼軌1A、1B和連接板2A、2B構(gòu)成，、右連接板2A、2B以螺栓3緊固在兩支鋼軌端頭上、下翼板101、102之間的腹板103兩側(cè)，該左、右連接板的螺栓孔204以圓孔和長孔交錯設(shè)置，該兩支對接鋼軌的端頭之間留有伸縮縫4，鋼軌端頭的上頂翼板101切割有與腹板103平齊的一定長度的左、右缺口，且左、右缺口不等長，兩支對接鋼軌的左、右缺口的形狀及長度反向?qū)ΨQ；該左、右缺口的橫斷面為銳角斜面；左、右連接板2A、2B的頂部各有向上突出的部分301，該突部的兩端202、203為銳角斜面與鋼軌缺口斜面的斜角相同，該突部201的長、寬、高適當(dāng)而在連接板安裝于鋼軌腹板103兩側(cè)后，該左、右連接板的突部301組合整體恰與鋼軌1A、1B等寬、等高，該突部的長度與鋼軌的缺口長度兩端留有間距適當(dāng)?shù)纳炜s縫5。
實(shí)施時，所述鋼軌端部缺口的斜面和連接板突部斜面的銳角在20°-40°之間，最佳為30°。
在
圖1中，鋼軌切割變形端頭1A，同反對稱鋼軌切割變形端頭1B，在兩個變形或焊接連接板2A、2B通過螺栓3將鋼軌變形端頭對接組合為一體，通常兩鋼軌對接端頭距離應(yīng)為10mm左右，以便保證鋼軌的溫差雙向自然伸縮性變化。
權(quán)利要求1．一種無沖擊伸縮縫鐵路軌道，由有特制端頭的鋼軌和連接板構(gòu)成，左、右連接板以螺栓緊固在兩支鋼軌端頭上、下翼板之間的腹板兩側(cè)，該左、右連接板的螺栓孔以圓孔和長孔交錯設(shè)置，該兩支對接鋼軌的端頭之間留有伸縮縫，其特征在于鋼軌端頭的上頂翼板切割有與腹板平齊的一定長度的左、右缺口，且左右缺口不等長，兩支對接鋼軌的左、右缺口的形狀及長度反向?qū)ΨQ；該左、右缺口的橫斷面為銳角斜面；左、右連接板的頂部各有向上突出的部分，該突部的兩端為銳角斜面與鋼軌缺口斜面的斜角相同，該突部的長、寬、高適當(dāng)而在連接板安裝于鋼軌腹板兩側(cè)后，該左、右連接板的突部組合整體恰與鋼軌等寬、等高，該突部的長度與鋼軌的缺口長度兩端留有間距適當(dāng)?shù)纳炜s縫。
2．如權(quán)利要求1所述的無沖擊伸縮縫鐵路軌道，其特征在于所述鋼軌端部缺口的斜面和連接板突部斜面的銳角在20°-40°之間。
專利摘要一種無沖擊伸縮縫鐵路軌道,鋼軌端頭切割有與腹板平齊的左、右缺口,兩支對接鋼軌的左、右缺口的形狀及長度反向?qū)ΨQ;在連接板的頂部各有向上突出部分,該突部的兩端為斜面,該突部的長、寬、高安裝后恰與鋼軌等寬、等高,該突部與鋼軌的缺口兩端留有適當(dāng)?shù)纳炜s縫,本實(shí)用新型增加了鋼軌接頭伸縮處的承載面,消除了列車在運(yùn)行過程中通過軌道自然伸縮連接處時產(chǎn)生的沖擊振動損害,延長了列車車輪裝置及鋼軌的使用壽命。
文檔編號E01B5/02GK2325414SQ9820473
公開日1999年6月23日 申請日期1998年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月18日
發(fā)明者楊新林 申請人:楊新林