專利名稱：：鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌及其制造方法。目前，鐵路上使用的可動心軌轍叉中的翼軌，是用60kg／m的標準軌在轍叉的咽喉處切除工作邊的軌底而形成。由于切除軌底段形成翼軌的截面慣性矩值降低，抗彎截面系數(shù)減小，更重要的是，該翼軌的垂直主慣性軸與鋼軌垂直主慣性軸發(fā)生偏斜，導(dǎo)致翼軌軌底的應(yīng)力分布不均衡，切除軌底處應(yīng)力大幅度增加，受力狀態(tài)差，強度降低，不能通過疲勞試驗。使得該翼軌成為整個轍叉的薄弱環(huán)節(jié)，直接影響鐵路可動心軌轍叉的使用壽命。本發(fā)明的目的在于提供一種鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌及其制造方法，其翼軌特殊斷面的垂直主慣性軸與鋼軌垂直主慣性軸近似平行，從而使翼軌軌底的應(yīng)力分布基本平衡，且強度高，壽命長，服役條件好。本發(fā)明的鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌的設(shè)計方案為一種鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌，包括標準軌(2)，所述的翼軌由翼軌插入塊(1)和其兩端連接的標準軌(2)焊接組成，翼軌插入塊(1)兩端部軌體(3)與標準軌(2)相同，中部一段軌體(4)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚，軌底厚度比標準軌(2)的軌底厚；且一側(cè)的軌腰厚度和標準軌(2)的軌腰厚度相等，軌底寬度比標準軌(2)的軌底寬度小，軌頭寬度和標準軌(2)的軌頭寬度相等，另一側(cè)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚，軌底寬度和標準軌(2)的軌底寬度相等，軌頭寬度比標準軌(2)的軌頭寬度大。翼軌插入塊(1)中部一段軌體(4)的軌底厚度比標準軌(2)的軌底厚度大1～13mm，且一側(cè)的軌底寬度比標準軌(2)的軌底寬度小40～55mm，另一側(cè)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚度大2～29mm，軌頭寬度比標準軌(2)的軌頭寬度大10～55mm。翼軌插入塊(1)中部一段軌體(4)的軌腰、軌底大厚度段和軌頭、軌底的寬度變化段與其兩端部標準軌體(3)的軌腰、軌底、軌頭的過渡段呈直線型。本發(fā)明的鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌的制造方法為①以鋼坯為原料，應(yīng)用三向壓應(yīng)力熱壓塑性成形制成翼軌插入塊毛坯。②將制成的翼軌插入塊毛坯經(jīng)球化退火→矯直→正火后進行機加工，使其中部一段軌體(4)形成特殊斷面，兩端部軌體(3)形成標準軌，制成翼軌插入塊(1)。③將制成的翼軌插入塊(1)與其兩端頭連接的標準軌(2)焊接在一起就組成了所述的翼軌。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于該翼軌插入塊是以鋼坯為原料，應(yīng)用三向壓應(yīng)力熱壓塑性成形工藝制成，加之通過機加工使其中部形成了特殊斷面，且特殊斷面的垂直主慣性軸與鋼軌垂直主慣性軸近似平行，使翼軌軌底的應(yīng)力分布基本平衡，經(jīng)測試其特殊斷面的慣性矩、強度和疲勞極限都比現(xiàn)有翼軌高，因此其服役條件好，使用壽命長，可滿足提速、高速鐵路對可動心軌轍叉翼軌的要求。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖。結(jié)合附圖1、2描述本發(fā)明的實施例。實施例1①以φ320mm的鋼坯為原料(化學(xué)成份見表1)，經(jīng)車光后應(yīng)用三向壓應(yīng)力(兩向壓應(yīng)變、一向拉應(yīng)變)在熱狀態(tài)下(溫度1200～1250℃)通過擠壓工藝(壓形比≥6)使其塑性成形制成翼軌插入塊毛坯。②將制成的翼軌插入塊毛坯經(jīng)球化退火(溫度790～810℃)矯直→正火(溫度823～850℃)后進行加工，使翼軌插入塊(1)兩端部軌體(3)與標準軌(2)相同，中部一段軌體(4)的軌底厚度比標準軌(2)的軌底厚13mm；且一側(cè)軌腰厚度和標準軌(2)的軌腰厚度相等，軌底寬度比標準軌(2)的軌底寬度小40mm，軌頭寬度和標準軌(2)的軌頭寬度相等，另一側(cè)的軌軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚29mm，軌底寬度和標準軌(2)的軌底寬度相等；軌頭寬度比標準軌(2)的軌頭寬度大55mm。此外軌腰、軌底的大厚度段和軌頭、軌底的寬度變化段與其兩端部的標準軌體(3)的軌腰、軌底、軌頭的過渡段呈直線型。這樣就制成了中部一段軌體(4)為特殊斷面，兩端部軌體(3)為標準軌的翼軌插入塊(1)。③將制成的翼軌插入塊(1)與其兩端頭連接的標準軌(2)焊接在一起就組成了本發(fā)明鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌。實施例2①以φ330mm的鋼坯為原料(化學(xué)成份見表1)，經(jīng)車光后應(yīng)用三向壓應(yīng)力(兩向壓應(yīng)變、一向拉應(yīng)變)在熱狀態(tài)下(溫度1200～1250℃)通過擠壓工藝(壓形比≥6)使其塑性成形制成翼軌插入塊毛坯。②將制成的翼軌插入塊毛坯經(jīng)球化退火(溫度785～800℃)→矯直→正火(溫度830～850℃)后進行機加工，使翼軌插入塊(1)兩端部軌體(3)與標準軌(2)相同，中部一段軌體(4)的軌底厚度比標準軌(2)的軌底厚10mm；且一側(cè)軌腰厚度和標準軌(2)的軌腰厚度相等，軌底寬度比標準軌(2)的軌底寬度小50mm，軌頭寬度和標準軌(2)的軌頭寬度相等，另一側(cè)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚16mm，軌底寬度和標準軌(2)的軌底寬度相等；軌頭寬度比標準軌(2)的軌頭寬度大40mm。此外軌腰、軌底的大厚度段和軌頭、軌底的寬度變化段與其兩端部的標準軌體(3)的軌腰、軌底、軌頭的過渡段呈直線型。這樣就制成了中部一段軌體(4)為特殊斷面，兩端部軌體(3)為標準軌的翼軌插入塊(1)。③將制成的翼軌插入塊(1)與其兩端頭連接的標準軌(2)焊接在一起就組成了本發(fā)明鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌。實施例3①以φ335mm的鋼坯為原料(化學(xué)成份見表1)，經(jīng)車光后應(yīng)用三向壓應(yīng)力(兩向壓應(yīng)變、一向拉應(yīng)變)在熱狀態(tài)下(溫度1200～1250℃)通過擠壓工藝(壓形比≥6)使其塑性成形制成翼軌插入塊毛坯。②將制成的翼軌插入塊毛坯經(jīng)球化退火(溫度785～800℃)→矯直→正火(溫度800～860℃)后進行機加工，使翼軌插入塊(1)兩端部軌體(3)與標準軌(2)相同，中部一段軌體(4)的軌底厚度比標準軌(2)的軌底厚1mm；且一側(cè)軌腰厚度和標準軌(2)的軌腰厚度相等的，軌底寬度比標準軌(2)的軌底寬度小55mm，軌頭寬度和標準軌(2)的軌頭寬度相等，另一側(cè)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚5mm，軌底寬度和標準軌(2)的軌底寬度相等；軌頭寬度比標準軌(2)的軌頭寬度大20mm。此外軌腰、軌底的大厚度段和軌頭、軌底的寬度變化段與其兩端部的標準軌體(3)的軌腰、軌底、軌頭的過渡段呈直線型。這樣就制成了中部一段軌體(4)為特殊斷面，兩端部軌體(3)為標準軌的翼軌插入塊(1)。③將制成的翼軌插入塊(1)與其兩端頭連接的標準軌(2)焊接在一起就組成了本發(fā)明鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌。表1原料化學(xué)成份(重量％)<tablesid="table1"num="001"><table>化學(xué)成份實施例1實施例2實施例3C0．720．740．75Si0．250．270．30Mn1．251．21．3P＜0．035＜0．035＜0．035S＜0．03＜0．03＜0．03Al＜0．004＜0．004＜0．004V0．05Na0．03Re0．034</table></tables>權(quán)利要求1.一種鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌，包括標準軌(2)，其特征在于所述的翼軌由翼軌插入塊(1)和其兩端連接的標準軌(2)焊接組成，翼軌插入塊(1)兩端部軌體(3)與標準軌(2)相同，中部一段軌體(4)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚，軌底厚度比標準軌(2)的軌底厚；且一側(cè)的軌腰厚度和標準軌(2)的軌腰厚度相等，軌底寬度比標準軌(2)的軌底寬度小，軌頭寬度和標準軌(2)的軌頭寬度相等，另一側(cè)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚，軌底寬度和標準軌(2)的軌底寬度相等，軌頭寬度比標準軌(2)的軌頭寬度大。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌，其特征在于翼軌插入塊(1)中部一段軌體(4)的軌底厚度比標準軌(2)的軌底厚度大1～13mm，且一側(cè)的軌底寬度比標準軌(2)的軌底寬度小40～55mm，另一側(cè)的軌腰厚度比標準軌(2)的軌腰厚度大2～29mm，軌頭寬度比標準軌(2)的軌頭寬度大10～55mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌，其特征在于翼軌插入塊(1)中部一段軌體(4)的軌腰、軌底大厚度段和軌頭、軌底的寬度變化段與其兩端部標準軌體(3)的軌腰、軌底、軌頭的過渡段呈直線型。4.一種鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌的制造方法，其特征在于①以鋼坯為原料，應(yīng)用三向壓應(yīng)力熱壓塑性成形制成翼軌插入塊毛坯。②將制成的翼軌插入塊毛坯經(jīng)球化退火→矯直→正火后進行機加工，使其中部一段軌體(4)形成特殊斷面，兩端部軌體(3)形成標準軌，制成翼軌插入塊(1)。③將制成的翼軌插入塊(1)與其兩端頭連接的標準軌(2)焊接在一起就組成了所述的翼軌。全文摘要一種鐵路可動心軌轍叉用特殊斷面翼軌及其制造方法,其翼軌插入塊以鋼坯為原料,應(yīng)用三向壓應(yīng)力塑性成形制成翼軌插入塊毛坯,經(jīng)球化退火、矯直、正火后進行機加工,使中部一段軌體形成特殊斷面,兩端部軌體形成標準軌,然后將加工好的翼軌插入塊與其兩端頭連接的標準軌焊接在一起就組成了翼軌。本發(fā)明制成的翼軌,其特殊斷面的垂直主慣性軸與標準軌垂直主慣性軸近似平行,翼軌軌底應(yīng)力分布基本平衡,強度高、使用壽命長,服役條件好,可滿足提速、高速鐵路對可動心軌轍叉翼軌的要求。文檔編號B21K7/00GK1281077SQ9911582公開日2001年1月24日申請日期1999年7月20日優(yōu)先權(quán)日1999年7月20日發(fā)明者李毅,張偉,張耀軍,董彥錄,高凡,洪寶麒,王全生申請人:鐵道部寶雞橋梁工廠