專利名稱：特種斷面翼軌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于組成鐵路道岔之轍叉的翼軌。
鐵路道岔是制約列車行駛速度的關(guān)鍵因素之一，而提速及高速道岔的關(guān)鍵又在于其可動心軌轍叉咽喉部位翼軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理?，F(xiàn)行生產(chǎn)和使用的提速道岔翼軌，采用標(biāo)準(zhǔn)鋼軌，在轍叉第一牽引點(咽喉)處切除部分內(nèi)側(cè)軌底，用于實現(xiàn)同長心軌的配合及轉(zhuǎn)換。結(jié)果使翼軌的強度大大降低，軌底所受的最大拉應(yīng)力比標(biāo)準(zhǔn)軌高一倍，并且翼軌的實物彎曲疲勞試驗不能達到要求。
本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)行提速道岔翼軌存在的問題，而提供一種在滿足鐵路道岔結(jié)構(gòu)要求的前提下，具有較高的強度和壽命的特種斷面翼軌。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是設(shè)計一種特種斷面翼軌，它具有與線路標(biāo)準(zhǔn)軌斷面相同斷面的前段和后段，在其前段與后段之間相對于轍叉第一牽引點處具有經(jīng)圓角光滑過渡的特種斷面段；該特種斷面軌腰、軌底呈對稱狀態(tài)，其對稱中心線相對于標(biāo)準(zhǔn)軌段軌頭中心線向外側(cè)偏離，軌頭相對于軌腰中心線內(nèi)側(cè)寬度大于外側(cè)呈不對稱狀態(tài)；其特種斷面段的軌底內(nèi)側(cè)邊相對于軌頭內(nèi)側(cè)邊內(nèi)凹，軌頭外側(cè)相對于標(biāo)準(zhǔn)軌段軌頭外側(cè)邊外凸。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案還包括該翼軌在前段與特種斷面段之間具有光滑過渡連接的AT軌斷面段。
本翼軌美鍵部位采用模鍛成型，與現(xiàn)行使用的翼軌相比，其最薄弱段斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良，整根翼軌的強度和壽命大大提高，鋼軌彎曲疲勞試驗滿足要求。


圖1是本翼軌主視圖及各特征斷面結(jié)構(gòu)圖；圖2是
圖1的俯視圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。本翼軌可采用型材經(jīng)模鍛成型。其前段1和后段3的斷面與線路標(biāo)準(zhǔn)軌斷面相同，在前、后兩段之間，相對于轍叉第一牽引點處經(jīng)圓角光滑過渡連接特種斷面段2。
考慮到模鍛工藝的簡化，可模鍛成型特種斷面段及過渡成型的標(biāo)準(zhǔn)軌段的前段1和后段3，再與標(biāo)準(zhǔn)軌焊接成滿足使用要求的翼軌長度。
為了進一步簡化生產(chǎn)工藝，降低加工成本，該翼軌可以采用標(biāo)準(zhǔn)的AT軌為母材，如附圖給出的，前段1由AT軌斷面段4過渡軋制成標(biāo)準(zhǔn)軌與導(dǎo)軌連接，另一端過渡軋制成特種斷面段2并過渡到后段3的標(biāo)準(zhǔn)軌斷面，再與標(biāo)準(zhǔn)軌焊接成滿足使用要求的長度。
本特種斷面翼軌以60kg/m鋼軌30號道岔設(shè)計為例，采用60AT軌作為母材改鍛特種斷面翼軌，其翼軌特種斷面段軌頭由73毫米增加至97毫米，軌腰中心較軌頭中心偏移30毫米，軌高由152毫米增至176毫米，軌底寬度由152毫米減至100毫米。該斷面特性參數(shù)與60AT軌、現(xiàn)使用翼軌比較見表一表一
由表可見，現(xiàn)設(shè)計的特種翼軌斷面，對水平和垂直軸的慣性力矩及軌底所受的最大拉應(yīng)力較60AT軌母材和現(xiàn)使用翼軌都有較大的改善。
該翼軌采用國際公認(rèn)的計算機有限元結(jié)構(gòu)分析軟件(NSC/NASTRAN)與疲勞分析軟件(NSC/FATIGUE)對該特種斷面翼軌以及60AT軌母材和現(xiàn)使用翼軌進行強度與疲勞壽命計算。計算按照TB1354-79鋼軌實物彎曲疲勞試驗標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。試件長1.3米，支距1米，循環(huán)特性r=0.2,Pmax/Pmin=48t/9.6t。得出結(jié)果見表二表二
取該特種翼軌試件3根，在ZDMH2000KN型疲勞試驗機上進行實物疲勞試驗。其中兩根垂直承載載荷比為Pmax/Pmin=48t/9.6t；一根側(cè)向承載載荷比為Pmax/Pmin=12t/2.4t。做側(cè)向承載疲勞試驗時，支撐處及承載處均加墊塊。加載壓頭曲率半徑為R420毫米，支承跨距為1米，循環(huán)特征r=0.2，三根試件均通過200萬次疲勞試驗。
權(quán)利要求1．一種特種斷面翼軌，具有與線路標(biāo)準(zhǔn)軌斷面相同斷面的前段(1)和后段(3)，其特征是該翼軌在前、后兩段之間相對于轍叉第一牽引點處具有經(jīng)圓角光滑過渡的特種斷面段(2)；該特種斷面軌腰、軌底呈對稱狀態(tài)，其對稱中心線相對于標(biāo)準(zhǔn)軌段軌頭中心線向外側(cè)偏離，軌頭相對于軌腰中心線內(nèi)側(cè)寬度大于外側(cè)呈不對稱狀態(tài)；其特種斷面段(2)的軌底內(nèi)側(cè)邊相對于軌頭內(nèi)側(cè)邊內(nèi)凹，軌頭外側(cè)邊相對于標(biāo)準(zhǔn)軌段軌頭外側(cè)邊外凸。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的特種斷面翼軌，其特征是該翼軌在前段(1)與特種斷面段(2)之間具有光滑過渡連接的AT軌斷面段(4)。
專利摘要一種用于組成鐵路道岔轍叉的特種斷面翼軌，其前段軋制成標(biāo)準(zhǔn)軌與導(dǎo)軌連接，中間過渡成型特種斷面段再過渡到標(biāo)準(zhǔn)軌斷面，然后與要求長度的標(biāo)準(zhǔn)軌焊接，以滿足使用要求。特種斷面的軌腰、軌底呈對稱狀態(tài)，其對稱中心線相對于標(biāo)準(zhǔn)軌段軌頭中心線向外側(cè)偏離，軌頭相對于軌腰中心線內(nèi)側(cè)寬度大于外側(cè)呈不對稱狀態(tài)。本翼軌的特種斷面對水平軸慣性力矩和軌底所受的最大拉應(yīng)力等各項力學(xué)性能指標(biāo)明顯優(yōu)于現(xiàn)服役翼軌。
文檔編號E01B7/00GK2337181SQ98207649
公開日1999年9月8日 申請日期1998年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月28日
發(fā)明者于寶東, 徐安友, 王柏重 申請人:鐵道部山海關(guān)橋梁工廠