專利名稱：防止鋼軌縱向爬行的鋼軌及扣件的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及鐵軌部件領域，具體是防止鋼軌縱向爬行的鋼軌及扣件。
目前，由于提高了運營速度，在山區(qū)鐵路，長大坡道，經(jīng)常加速和制動地段，無縫線路，鋼軌的熱脹冷縮，造成線路嚴重縱向爬行。嚴重危及行車安全。我國鐵路多采用彈條扣件聯(lián)接方式。鋼軌承受列車車輪傳遞給它的多種力(如垂直壓力、水平推力、縱向沖擊力等)，鋼軌通過扣件的聯(lián)接，將上述諸力傳遞給軌枕，軌枕又傳遞給道床，最后道床又均勻地傳遞到路基。然而，由于扣件與鋼軌聯(lián)接部份之間的摩阻力達不到其設計的阻力，即理論上，每個彈條型扣件的初始扣壓力能達到1.49噸，而每根鋼筋混凝土軌枕的道床縱向阻力是1.19噸，扣壓力大于道床縱向阻力。然而，在規(guī)定的扣件扭矩8-25公斤/米的情況下，列車的高速運行所產(chǎn)生的強大縱向推力和粘著力，使得鋼軌產(chǎn)生縱向爬行。特別是在長大坡道經(jīng)常加速制動地段，鋼軌總是向一個方向爬行。一個方向的軌縫頂嚴，而另一個方向的軌縫拉開成為超過17mm的大軌縫，造成鋼軌內(nèi)部應力向一個方向集中。這樣每年要投入大量的人力、物力、資金等進行拉軌，調(diào)整軌縫等作業(yè)，而此項工作，對行車安全帶來諸多安全隱患。另外，在線路翻漿冒泥，接頭病害處所，由于鋼軌與扣件之間的摩擦力達不到規(guī)定的阻力，造成軌枕縱向移動或單向移動，使軌枕歪斜，增大列車在接頭處所的震動力，嚴重破壞線路穩(wěn)定。就無縫線路而論，目前，加強軌道框架剛度的辦法，多數(shù)采用的是提高中間扣件壓力，使扣件阻力大于縱向道床阻力，不致造成鋼軌沿軌枕爬行。如前所述，線路扣件阻力大于道床縱向阻力。在這樣的條件下，無縫線路狀況應該是良好的即①軌道框架有足夠的剛度，鋼軌與軌枕充分聯(lián)結(jié)，有足夠的抵抗鋼軌變形的能力。②無縫線路的接頭在冬季低溫時不應有大軌縫(大于17毫米軌縫為大軌縫)，在夏季高溫時不應有瞎縫(即軌縫頂嚴)。③在冬季低溫時，不應有拉斷接頭螺栓現(xiàn)象，在夏季高溫時不應有頂穿絕緣接頭現(xiàn)象。但是在無縫線路的實際養(yǎng)護中，上述現(xiàn)象時有發(fā)生，特別是冬季低溫時的大軌縫，夏季高溫時的瞎縫，更是司空見慣。
根據(jù)我們長期的觀察，認為出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是鋼軌與軌枕沒有充分聯(lián)結(jié)。要使鋼軌與軌枕充分地聯(lián)結(jié)，單純提高中間扣件壓力的辦法是行不通的。以彈條型扣件為例，如前所述之扭力矩，若再提高扣件壓力，必然會超過25公斤米的扭力矩，使彈條失去扣件作用。所以要真正達到扣件阻力大于縱向道床阻力，在現(xiàn)有的設施條件下很不容易辦到。
本實用新型的目的是克服已有技術(shù)的缺陷，設計一種新型的可防止鋼軌縱向爬行的鋼軌及扣件以及二者的結(jié)合方式，以延長鋼軌的使用壽命，有利于行車安全。
本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
經(jīng)過實踐我們認為在扣件扭力矩相同的情況下，增加鋼軌與彈條扣板的摩擦系數(shù)，才能提高扣件阻力，使扣件阻力大于縱向道床阻力，其方案是在原鋼軌幾何尺寸不變，與軌枕聯(lián)結(jié)方式不變的情況下，將鋼軌與扣件的接觸部位由平面結(jié)合改成凸凹結(jié)合，即鋼軌與扣板相互的接觸面均采用凹凸結(jié)構(gòu)，上述方案中，凹凸結(jié)合的構(gòu)形可以是鋸齒形、半圓形、梯形、三角形、拋物線形等。上述方案中，凹槽的深度較佳為1毫米長度為10毫米。
采用本實用新型的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)的平面結(jié)合相比，鋼軌與彈條扣板相互吻合，更加緊密，摩擦系數(shù)大大提高，扣件壓力增加，扣件阻力顯著大于縱向道床阻力，使鋼軌與軌枕充分地聯(lián)結(jié)，有足夠的抵抗鋼軌變曲變形的能力，可提高軌道框架剛度，延長鋼軌使用壽命，保障鐵路行車安全，并可大大節(jié)省人力、物力、資金，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。本實用新型適合各種型號的鋼軌。
附圖是實用新型的實施例結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型不限于所述實施例。
圖中，1.鋼軌，2.扣件，3.螺栓，4.彈條，5.軌枕，6.凹槽，7.凸柱，8.鋼軌與扣件的接觸面。


圖1中a為鋼軌與扣件聯(lián)接結(jié)構(gòu)示意圖；b為鋼軌示意圖；c為扣件示意圖。圖2為鋼軌與扣件接觸面(或稱接觸部位)的截面示意圖。a為鋸齒形，b為半圓形。
如圖所示①在原鋼軌幾何尺寸不變的情況下，在鋼軌(1)底部與扣件(2)接觸部位，從底部邊緣向內(nèi)10毫米寬度、沿軌長方向設計成向上凸出的連續(xù)的半圓柱，其半圓柱橫截面的直徑為2毫米，半圓柱長度為10毫米。高度為1毫米。加工方法是在原有軋軌輥上加工成向內(nèi)凹的半圓槽，其尺寸與鋼軌上的半圓柱相同。②在彈條型扣件(2)與鋼軌(1)底部接觸的向下受壓的位置，在原有的厚度下做成與鋼軌底部上半圓柱同方向的，向內(nèi)凹的一連續(xù)的半圓槽，其半圓槽橫截面的直徑為2毫米，深度為l毫米，其長度為10毫米(適宜于P60型鋼軌)，與原扣板與鋼軌底部接觸的向下受壓的位置長度相同，即保持原扣板的外部幾何尺寸。其加工方法是在原沖模的相應位置做成向外凸的半圓柱，其尺寸與扣板上的半圓槽相同。凹槽尺寸的大小可根據(jù)扣板與鋼軌底部接觸面大小而定。
使用時使鋼軌與彈條扣板相互吻合，以達到增加摩擦系數(shù)提高扣件壓力，使扣件阻力大于縱向道床阻力，使鋼軌與軌枕充分地聯(lián)結(jié)，有足夠的抵抗鋼軌變曲變形的能力，以提高軌道框架剛度，延長鋼軌使用壽命，保障鐵路行車安全。
權(quán)利要求1.防止鋼軌縱向爬行的鋼軌及扣件，二者采用常規(guī)方式與軌枕聯(lián)接，其特征在于鋼軌與扣件的接觸面均采用凹凸結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼軌及扣件，其特征在于所述凹凸結(jié)構(gòu)的構(gòu)形是鋸齒形、梯形、半圓形、拋物線形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼軌及扣件，其特征在于凹槽的深度較佳為1毫米，長度為10毫米。
專利摘要本實用新型是一種防止鋼軌縱向爬行的鋼軌及扣件,二者采用常規(guī)方式與軌枕聯(lián)接,其特征在于鋼軌與扣件的接觸面均采用凹凸結(jié)構(gòu),采用本實用新型的技術(shù)方案,鋼軌與彈條扣板相互吻合,更加緊密,摩擦系數(shù)大大提高,扣件阻力顯著大于縱向道床阻力,使鋼軌與軌枕充分地聯(lián)結(jié),有足夠的抵抗鋼軌變曲變形的能力,可提高軌道框架剛度,延長鋼軌使用壽命,保障鐵路行車安全,并可大大節(jié)省人力、物力、資金,具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號E01B13/00GK2402712SQ9925171
公開日2000年10月25日 申請日期1999年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月14日
發(fā)明者冉世紅, 梁碧忠 申請人:冉世紅