[发明专利]梯形轨端

说明书

本发明涉及铁道线路，特别涉及钢轨。现有钢轨端面是一个平面，连接后，形成一条长轨缝，引起车辆震动，产生阻力、噪音，增加车辆、线路损耗；短轨焊接成长轨，未解决轨缝危害。本专利把钢轨端面由平面改为梯形面，连接后，将一条长轨缝分解成几条短轨缝；车轮可以平稳地滾过轨缝，减少震动、噪音、阻力，减轻车辆、线路损耗，节省费用；解决了一百多年来轨缝震动难题。本专利适用于仍然使用短轨的车站、桥梁等线路，特别适用于工矿企业轨道、城市地铁。

技术领域

本发明涉及铁道线路，特别涉及钢轨。

背景技术

现在我国铁道多采用25米长，60公斤/m钢轨，轨头宽73mm、厚 36mm，轨腰薄处20mm，轨底宽150mm，轨高176.8mm。轨头上面与车轮接触部分称为“踏面”。钢轨踏面类似拱形(详见图1)，车轮踏面坡度 1/20(内大外小，好转弯)，新钢轨与车轮踏面接触部分，不超过轨头宽的 1/2；经过磨合，两个踏面接触面增宽。

钢轨连接，预留轨缝，两侧用胶与鱼尾板粘合，6根26mm直径罗栓固定。60公斤(轨用)鱼尾板长880mm，高123mm，最厚处55(比旧的厚10)mm，中间腰薄处40(比旧的厚一倍)mm，按国标生产，与钢轨侧面吻合。

普通轨缝危害大：产生震动、噪音，加重车辆、钢轨损耗，增加维修费用；产生阻力，浪费能源。

铁路规定：构造轨缝为18mm。现在技术可以减小钢轨的伸缩幅度，一般，预留轨缝后，伸、缩超过5mm则予以调整。

轨缝问题，存在技术偏见：人们习惯于钢轨端面是一个平面，普遍认为钢轨端面平直才正常；为减少轨缝震动危害，将短轨焊接成长轨。未彻底消除轨缝危害，车站线路仍然使用短轨，轨缝仍然在震动。一百多年来，未解决轨缝震动难题。

发明内容

梯形轨端用60公斤钢轨改制而成，只将端面减少一部分，做成梯形就成了。连接后，1条长轨缝分解成多个短轨缝。梯形端面是对称的，可吻合对接(详见图2)。

在踏面画出折线：从端面开始，距轨头外侧面25mm，画一条与轨身平行长25mm线段；接着，画出垂直于轨身的长23mm线段；接着，画出平行于轨身的长25mm线段；再接着，画出垂直于轨身的直线至轨头内侧面。

由踏面折线向轨底作投影线，沿着投影线切割钢轨，在钢轨端面形成三个梯凳(短轨缝)：向前探出的称为第一梯凳，宽25mm；与轨腰平齐的称为第二梯凳，宽23mm；向后缩回的称为第三梯凳，宽25mm(详见图3)。

梯形轨端由第一梯凳、第二梯凳所在区域组成，踏面部分长50mm，宽48mm。

边缘梯凳宽25mm，比中间梯凳宽2mm：1、可以增加边缘梯凳抗剪力；2、边缘梯凳踏面与车轮接触较少。

连接前，鱼尾板上开相应的孔。

鱼尾板不仅连接两条钢轨，同时，是两个简易梁，与钢轨共同承重。两条鱼尾板的截面积与钢轨截面积接近，承重也接近。

我国规定轨缝在两根轨枕中间，轨枕中心距500mm左右；水泥枕上宽140mm，下宽250mm。

普通轨缝受力情况：

鱼尾板与钢轨紧密粘合，经罗栓固定，基本结合成一体。车轮滾到一侧轨端时，重力已经传到鱼尾板，并传到另一侧轨端，重力由两侧轨端、鱼尾板共同承担；因此，当车轮冲击另一侧轨端时，安然无事。

梯形轨端不会被压溃。百度文库《列车轮轨接触几何参数》文中数据， 60公斤钢轨与车轮的接触面积是500mm²(车轮直径840mm数据，机车轮直径1050mm，接触面积更大)；百度文库《钢轨分级使用的试验研究》“我国目前有900-1200Mpa不同等级的钢轨”，我们采用最低的900Mpa 数据。