[发明专利]运行上下平稳焊缝承载能力大的无缝钢轨焊接结构

摘要

一种运行上下平稳焊缝承载能力大的无缝钢轨焊接结构。运行上下平稳无缝钢轨增高强度的焊接结构属轨道列车钢轨焊接的技术领域，本发明由钢轨和焊缝构成，钢轨的连接处呈斜面，并由焊接方式连接，两条平行钢轨连接处的斜面不对称错位排列，错位长度大于一节车厢的长度，斜面由与y轴平行，与x轴成45°或60°角确定；本发明的斜焊接面可消除车轮通过焊缝时的上下颠簸，斜焊接面与直焊接面相比可使焊接面积增加，使纯正拉应力和纯剪应力减小，还可增加钢轨对轮对的承载能力，即使采用铝热焊焊接也能保证焊接强度和焊接的可靠性，铝热焊焊接可提高焊接效率、简化焊接工艺、节省焊接成本，且可在线操作；本发明特别适用于重载列车和高速动车组无缝长轨的焊接，也可用于城市轨道列车无缝钢轨的焊接。

主权项

一种运行上下平稳焊缝承载能力大的无缝钢轨焊接结构，由钢轨和焊缝构成，其特征在于钢轨(7)的连接处呈斜面，并以焊接方式连接；两条平行钢轨(7)的斜焊缝(5)错位排列，错位长度大于一节车厢的长度；斜面由与y轴平行，与x轴构成特定角度(α)确定，钢轨斜面连接处的力学特征由下列参量表达：a.斜焊接面(Aα)比平行于xoy面的直焊接面(A0)的面积增加量(ΔAα)；b.垂向载荷(Fy)作用于斜焊接面(Aα)的纯剪应力(ταy)比垂向载荷(Fy)作用于直焊接面(A0)的纯剪应力(τ0y)减少量(Δτy)；c.列车运行处于斜焊缝的后方时，由内到外的载荷Fx沿α方向作用于斜焊接面(Aα)的纯剪应力(τα)比由内到外沿x向作用于直焊接面(A0)的纯剪应力(τ0x)减少量(Δτx)；d.列车运行处于斜焊缝的前方时，由内到外沿α方向作用于斜焊接面(Aα)的纯剪应力(τ′α)比由内到外沿x向作用于直焊接面(A0)的纯剪应力(τ0x)减少量(Δτ′x)；e.列车运行处于斜焊缝的后方时，由后到前沿z向作用于斜焊接面(Aα)的纯正拉应力(σα)，比由后到前沿z向作用于直焊接面(A0)的纯正拉应力(σ0z)减少量Δσz；f.列车运行处于斜焊缝的前方时，由前到后沿z向作用于斜焊接面(Aα)的纯正拉应力(σ′α)，比由前到后沿z向作用于直焊接面(A0)的纯正拉应力(σ0z)减少量(Δσ′z)。