[发明专利]无冲击工字型钢轨连接法

说明书

本发明涉及一种改进的行车用工字型钢轨的连接方法。

现有的工字钢轨连接法，是用两块夹板夹住钢轨两端来连接的，考虑到钢材的热涨性，两轨相接处留有伸缩缝。当车辆行驶到接缝处，会因钢轨的伸缩缝和车辆载荷关系使钢轨的一端下沉，另一端相对上抬，造成车轮与钢轨端头发生冲击，产生很大的“喀嗒”噪声和振动，给车辆行驶造成较大的阻力。为此，使车速不能超过规定的极限，否则会加速车辆有关部件的损害，直至发生危险。为了解决这一问题，铁道部门采用长轨方式来解决，但仅仅是减缓了以上的突出矛盾，而无法解决这一矛盾。

本发明的任务是要提供一种改进的钢轨连接法，将原钢轨对接处的一条伸缩缝改成五条分散的较短的伸缩缝，使车辆轮子与钢轨的冲击得以避免，从而使车辆不受伸缩缝的影响，减少行车振动噪声，所以可以加快车辆速度。

本发明的任务是以如下方式完成的：

先设定钢轨与车轮接触的面称为上端面，其宽度为S;切除钢轨两端的上端面的两侧，每侧的宽度为1/3-1/5的S，长为10-100毫米，于是形成了凸形断面的钢轨，再在凸出部分的钢轨上端面的1/2处（附图中的1′），作一夹角不大于5°的坡度。连接两根凸形断面钢轨时，需用一种特制的垫块夹板，再用螺栓固定。这种特制垫块夹板长度不小于600毫米，中部突起一块，长为20-200毫米，宽为1/3-1/5的S，此突起块的形状，应可与钢轨端面平齐，其长、宽、高却好构成两根钢轨的切去那一部分的侧面。所以使用本方法时，只需将两根凸形断面的钢轨相接，留出伸缩缝，将一对垫块夹板垫在相对凸形钢轨的缺口处，用螺栓与钢轨固定。即完成钢轨连接工作。

这种新型的工字钢连接方法，使原来的两根钢轨对接处构成的一条伸缩缝，改成分散的五条较短的伸缩缝（见图1），再加以凸形钢轨的两端的上端面的1/2处具有一小于5°夹角的坡度。这种结构使连接而成的钢轨成为具有可连续承压的，近似平滑的支承面。当车轮从钢轨的一端移到另一根钢轨的一端时，使车轮下不再有横贯钢轨的断缝，而将载荷压力分散到三个支承面上，加以凸形轨端的小斜面，起到可避免车轮与钢轨的直接冲击的作用，因此将车轮与钢轨间的噪声减小到最小限度。最终使此钢轨上行驶的车辆，几乎不再发出有节奏的“喀嗒”声。使以往利用长轨也未能解决的问题，得以彻底解决。

同时由于这种钢轨连接法，使车辆轮子与钢轨、以及车辆的有关部件的磨损得以大大减少，也可使车辆的抗震部件得以调整，从而起到减轻部件的重量，提高车速的最好功效。

采用本钢轨连接法，可以避免废除原有钢轨，而加以合理加工，成为新型的凸形断面钢轨。如我国原有的铁路线，均可就地改造，不必重新铺设，即可改为本钢轨连接法。

本发明适用于所有的工字形钢轨的连接。

以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是无冲击式工字钢轨连接后的实用钢轨示意图;

图2是凸形断面工字钢轨一端的示意图;

图3是凸形垫块夹板示意图;

图4是凸形垫块夹板固定工字钢凸形断面时的剖面图。

参照附图，将现有的工字钢一头的上端面（1），设定其宽度为S，切去两侧，切去部分的长度为10-100毫米，宽度为每侧1/3-1/5的S，在形成的凸头端的上端面的1/2处作一夹角不大于5°的斜坡（如图2所示的1′处），此时称此钢轨为凸形断面钢轨。

将两根凸形断面钢轨相对，留出伸缩缝，用一对垫块夹板夹住钢轨凸端，使垫块的突出部分与钢轨端面平齐，再用螺栓固定（图4）。此垫块夹板的形状与现有铁道固定夹板基本相似，不同的是其中部突出一块，此突出块却好可弥补凸形钢轨一端被切除的部分，使用此垫块夹板后，可使凸形钢轨重新成为原工字轨的形状。此垫块夹板的总长度不小于600毫米，中部的突起块长为20-200毫米，外形却好弥补工字钢被切部分（图3、图1）。连接完毕的工字钢轨（图1），不再是以往的两轨相接，只有一条伸缩缝，而具有五条相隔的短缝，它同样起到伸缩缝的作用，但可使在轨上行驶的车轮下始终有承压支承面存在，同时使原来作用于钢轨一个支点上的重力，分散到三个钢轨支点上去，于是转化了力的传递关系，又因钢轨凸端的上端面有一斜坡（1′），避免了车轮与钢轨的直接冲击。从而达到了减少或消除行车振动与“喀嗒”噪声之目的，同时又能减少车轮与钢轨间的磨损，延长了使用寿命。由于这些效果，又可进一步考虑，使减轻车辆部件重量和加快车速等措施成为可能。

因采用本发明可利用原有铁轨，可在现有的铁路线上进行就地改造，不必大规模重新铺设，在实用上意义极大。