專利名稱:高錳鋼整鑄復合護軌的制作方法
本發(fā)明涉及一種鐵路道岔用主要部件。
道岔是鐵路線路聯(lián)接和分歧的重要設備，是軌道的薄弱環(huán)節(jié)。護軌作為道岔的組成部分，則是確保機車車輛安全通過道岔的關鍵部件。
目前國內(nèi)外采用的道岔護軌，從其斷面形狀來看，不外乎普通鋼軌斷面和特種斷面兩種形式。前者用普通鋼軌彎折后加工而成。其取材比較方便，但耗費鋼材多，工作部分易磨損，且由于護軌與基本軌等高，對車輪輪背的接觸制約面不大，影響安全防護作用，同時由于彎折后的護軌軌底外側邊緣斜度發(fā)生變化，使與其配合的各墊板的擋肩斜度及規(guī)格尺寸不一，給加工和施工維修造成困難。目前我國、蘇聯(lián)及日本等國家仍主要采用這種形式。而英、美等國家采取刨切護軌軌底外側邊緣使其成一直線的方法，使墊板的規(guī)格尺寸統(tǒng)一。我國近年設計的12號道岔上也采用了這種護軌，為了確保行車安全，國外又專門軋制了特種斷面護軌，其特點是護軌高于基本軌軌面，提高了護軌的安全防護作用，如法國使用的槽形斷面護軌及德國、蘇聯(lián)等采用的扁長軌頭的特種斷面護軌。美國鐵路單開道岔曾采用鑄造的特種斷面護軌。這種護軌與墊板共同鑄造成一整體，護軌上的墊板，既支撐護軌又承墊基本軌，因此，穩(wěn)定性較高。
從護軌的構造看，目前世界各國鐵路上除活動心軌轍叉外，道岔護軌普遍采用傳統(tǒng)的護軌、基本軌拼裝式結構，其主要由護軌、基本軌、間隔鐵、軌撐、墊板等多種零件以螺栓緊固拼裝而成，我國與蘇聯(lián)、德國、日本等國均采用這種結構，法、美等國家也有的將護軌緊固在岔枕上而達到與基本軌的間接聯(lián)接，這種聯(lián)接結構復雜，加工也較困難。上面提及的美國曾采用過一種將護軌同墊板鑄成一體的護軌，仍須采取與基本軌拼裝的結構。
綜上所述，不管護軌的形式或結構如何變化，但其護軌及基本軌都是各自獨立的個體，并配以多種零件組合成一拼裝結構，由于僅靠螺栓緊固聯(lián)接，因此這種結構比較薄弱，特別是在企業(yè)鐵路上重載列車頻繁運行的地段，其弊病百出，已不能適應運輸安全及經(jīng)久耐用的要求。最突出的問題是經(jīng)常發(fā)生聯(lián)接螺栓的松動或折斷，使護軌結構松弛，護軌作用降低。其次是護軌彎折形成的緩沖段長度由于受間隔鐵、軌撐、枕木位置及岔尾魚尾板等因素的限制，沖擊角無法降下來，而使列車的通過速度受限。另外，零件多，易于損壞，加之護軌耐磨性差，側面磨損嚴重等原因使護軌輪緣槽擴大，轍叉校對間隔不良，致在列車的綜合作用下經(jīng)常發(fā)生由于護軌不能可靠的保證對列車車輪的正確引導作用而使列車掉道。為此，每年在道岔維修中用于調(diào)整輪緣槽及校對間隔、擰緊和更換折損螺栓、更換磨損護軌以及處理護軌掉道事故等方面需要消耗大量人力物力。
本發(fā)明的目的在于提供一種韌性好、耐磨性高、零件少、結構簡單、安全可靠、使用壽命長的合金鑄造復合護軌。
上述目的由于本發(fā)明采取了如下措施而得以實現(xiàn)。
高錳鋼是一種錳碳含量較高的合金鋼，具有韌性好、耐磨性高等優(yōu)點，鐵路部門已采用高錳鋼鑄造轍叉等易損部件，使其使用壽命延長了八倍以上。為此本發(fā)明亦采用高錳鋼材質(zhì)及整鑄工藝，將護軌和與其鄰接的基本軌鑄造成一體，構成一個整鑄的高錳鋼復合護軌。
附圖1為本發(fā)明的透視圖。圖2為高錳鋼整鑄部分的平面圖。圖3為護軌緩沖段末端附近的斷面圖。圖4為護軌平直段的斷面圖。
圖中序號1是本發(fā)明基本軌，其軌端部分采用與普通鋼軌相同的斷面形狀以便于與鋼軌聯(lián)接。該段軌腰鑄有魚尾螺栓孔11。護軌軌端部分設計成立墻形式，并與基本軌軌底相連形成底板12。護軌緩沖段5的長度及角度根據(jù)護軌平直段終點至軌端魚尾板的距離、前后輪緣槽寬度及行車速度等計算確定。為了便于穿入魚尾螺栓，在護軌軌端附近與魚尾螺栓孔對應的端壁上設有貫穿孔6。在護軌緩沖段范圍內(nèi)，基本軌由軌形斷面逐漸向中空的異型斷面過渡。與之相應，護軌立墻的厚度也逐漸向平直段4的設計厚度過渡。另外連接護軌、基本軌的底板亦逐漸上升變窄，形成護軌平直段處的輪緣槽槽底(見圖4)。護軌也由軌端處單獨的立墻形式逐漸在平直端處成為整個鑄件槽形斷面?zhèn)缺诘囊徊糠?，其上部為起護軌作用的半立墻，并通過“U”形的輪緣槽與基本軌踏面頂壁相連，既支撐基本軌又加強護軌立墻，而且構成輪緣槽。其護軌下部起槽壁支承作用。這樣，由兩側壁、基本軌踏面及輪緣槽底構成中空的槽形結構?；拒壟c護軌外側支承枕木部位分別設有耳板7，耳板上鑄有道釘孔8。鑄件底部為了便于鑄造和節(jié)省鋼材而設計為無底板開口槽形，并在同一枕木上的基本軌耳板和護軌耳板間設有橫拉筋板(圖2和圖4)。本發(fā)明護軌頂面高出基本軌軌面20～25毫米。基本軌與護軌各部分尺寸根據(jù)不同的道岔號碼、軌型、軸重及行車速度等條件確定。
考慮到鑄造工藝的局限，同時從使用和經(jīng)濟的角度看也沒有必要把基本軌全長鑄出。因此，本發(fā)明只把護軌及與其鄰接的一部分基本軌予以整鑄成一體，而將原有的基本軌全長分割成為高錳鋼鑄造部分及剩余的鋼軌部分。本發(fā)明將高錳鋼整鑄部分的基本軌同剩余部分的鋼軌軌段2在生產(chǎn)廠直接組裝成膠接接頭，即用普通魚尾板9聯(lián)接，把軌縫3作成瞎縫，并采用環(huán)氧樹脂或高強度螺栓10予以膠接成死接頭的形式，固結成一個整體。因此本發(fā)明的實施一方面可以不必因置入高錳鋼整鑄件而鋸開基本軌，消除了在基本軌范圍內(nèi)增加一個接頭及二根短軌的弊端，另一方面可不必改動原有道岔標準設計中的配軌及枕木布置，保證了道岔的標準化及采用本發(fā)明后基本軌的互換性，為其在各類鐵路線路上的推廣創(chuàng)造了條件。
本發(fā)明充分利用鑄造工藝可以鑄造出復雜的外型及結構的特點，用一個整體的槽型承力鑄件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以護軌、基本軌、間隔鐵、墊板、軌撐等許多零件組成的拼裝式結構，既簡化了結構，又減少了備品備件數(shù)量及加工工作量。
由于本發(fā)明護軌取消了鋼軌、墊板、枕木的結合層次而直接用道釘釘固在岔枕上，與高錳鋼鑄造轍叉配套構成一穩(wěn)固的整體，從而對行車作用引起的鋼軌串動產(chǎn)生極大的阻力，足以制止道岔爬行，并穩(wěn)定其前后線路。此外由于整鑄護軌的縱橫向剛度較大，在行車沖擊下變形小、穩(wěn)定可靠，使轍叉部分的軌距及校對間隔易于保持，道岔技術狀態(tài)改善。
本發(fā)明的護軌部分高度設計成高于基本軌20～25毫米的鑄造立墻形式，使得列車運行中即使車輪輪緣局部浮離軌面，也能及時被護軌所阻，從而安全通過轍叉有害空間，大大提高了護軌安全保障的可靠性。
由于本發(fā)明中護軌平直段長度的確定不受枕木間距、間隔鐵、螺栓及軌撐等因素的相互影響，因此平直段可以采用計算的最小長度，而且由于緩沖段跟端處沒有拼裝式護軌不可缺少的間隔鐵，因此道岔岔尾的魚尾板可以伸入到緩沖段跟端處范圍內(nèi)，使護軌平直段終點到緩沖段終點的距離大為增大，護軌沖擊角顯著減小，提高了允許的列車通過速度。
此外，由于本發(fā)明采用高錳鋼材質(zhì)和中空槽形結構，因此具有硬度高、韌性強、耐磨性好和重量輕、節(jié)省鋼材、使用壽命長等特點。而且由于結構的整體性，杜絕了護軌結構松動及零件易損的可能性，保證護軌輪緣槽等各部主要尺寸的準確，有利于軌距及轍叉校對間隔的保持，從而大大減少養(yǎng)路工日常用以更換折損螺栓、各種墊圈、間隔鐵及磨損護軌、上緊松動螺栓、調(diào)整輪緣槽等大量維修工作量。
本發(fā)明在軸重達46噸的鞍鋼重載鐵路上進行了試驗使用，結果證明其使用壽命比普通護軌提高六倍以上，安全可靠，杜絕了列車掉道事故，每組6號道岔采用本發(fā)明后可比原護軌節(jié)省費用2400元。
本發(fā)明不僅適用于工礦企業(yè)小號道岔，也廣泛適用于行車速度高的9號及12號鐵路道岔上鋪設使用。
權利要求
1.一種鐵路道岔用護軌，由基本軌、立墻式護軌組成，本發(fā)明的特征是將護軌和與其鄰接的基本軌鑄造成一體，構成一個整鑄的高錳鋼復合護軌。
2.根據(jù)權利要求
1，本發(fā)明的特征是連接護軌、基本軌的底板由軌端向平直段逐漸上升變窄，形成護軌平直段的輪緣槽槽底，并與護軌半立墻、基本軌里壁共同構成輪緣槽。
3.根據(jù)權利要求
1和2，本發(fā)明的特征在于由兩側壁、基本軌踏面及輪緣槽底構成的中空式槽形結構。
4.根據(jù)權利要求
1，本發(fā)明的特征是在護軌軌端附近的立墻上設有貫穿孔。
5.根據(jù)權利要求
1，本發(fā)明的特征是將基本軌全長分割成整鑄部分及剩余的鋼軌部分。
專利摘要
本發(fā)明使用在鐵路道岔上。傳統(tǒng)的護軌結構是將護軌、基本軌、間隔鐵、墊板等零件以螺栓緊固拼裝而成。其結構薄弱、零件多、易磨損，特別是在列車的綜合作用下使各部間隔不良而不能保證對車輪的正確引導作用。本發(fā)明采用高錳鋼材質(zhì)和整鑄工藝，將護軌和與其鄰接的一段基本軌鑄成一體，構成一中空的槽形復合護軌。既保證了道岔的標準設計又提高了安全穩(wěn)定性，減少了維修和加工工作量，具有重量輕、用料省、強度高、零件少的特點，使用壽命比普通護軌提高六倍，適用于各種號碼的鐵路道岔鋪設使用。
文檔編號E01B5/18GK86100434SQ86100434
公開日1986年7月16日 申請日期1986年1月26日
發(fā)明者沈天仁 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍鋼運輸部導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan