改善着力点状况的铁鞋制造技术

一种能防止吐鞋、过鞋和延长铁鞋寿命的新型铁鞋——改善着力点状况的铁鞋，它采用可动心复合曲线作为挡板的弧线，将现行铁鞋的叉子孔前移，是为减缓车轮颠簸和保持制动的稳定性；提高铁鞋高度加大重力矩防止大半径车轮过鞋；鞋尖根部双立筋阶梯状，在制动过程中接触车轮，保护鞋尖不上撬变形，后叉子孔移入鞋座内避免铁鞋撬尾变形；选用新国标增加硬度要求，适应铁鞋的摩擦性能。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铁路调车溜放铁鞋制动
目前生产的铁鞋大部分是采用铁道科学院运输研究所的图纸铸造的。本人根据沈阳铁路局苏家屯配件厂生产的实物按比例绘制了铸钢铁鞋侧视图(附附图说明图1)。其铁鞋挡板5的弧线为R＝420mm的圆曲线，前叉子孔6位于挡板5的下方，铁鞋高(从轨面算起)为125mm，铁鞋材质经化验为ZG25。我国铁路一般货运车辆车轮踏面的使用标准为R＝420mm-380mm，这就表明在铁路上运行的车轮直径大小不一。大小不一的车轮高速轧上铁鞋时，先轧鞋尖3后轧挡板5，之后铁鞋开始随车轮向前滑行。首先着力的点就是挡板5的下沿9，这是因为铁鞋挡板5的圆弧半径(420mm)是车轮使用标准上限的缘故。这时高速运行的车轮冲上硬坎总要产生颠簸，颠簸的幅度较小时，颠簸的力能被车辆弹簧和道床缓冲，车轮离不开铁鞋，但对半径接近380mm的车轮轧上挡板5的下沿9时，颠簸幅度肯定要大，车辆弹簧和道床缓冲不了，车轮要瞬间离开铁鞋，当车轮下落回压铁鞋时，鞋轨间的摩擦力也要瞬间增大，使车轮沿挡板上升的力加上车轮下落的反力，促使车轮再次跳起。况且挡板下沿9正是车轮的下落点，此处正位于铁鞋前叉孔6的前端上方，叉孔长度为25mm，正好形成一个悬臂式弹性结构，对颠簸的车轮起着推波助澜的作用，如同蹦床运动。车轮在蹦床上跳动不止，车轮跳动幅度与瞬间摩擦力增大相辅相成。车轮的跳动也就是铁鞋在轮轨间的跳动。当车轮下落碰在前叉孔6弹性结构的边缘，很容易将铁鞋打跑，这就是吐鞋的道理，这种吐鞋和过鞋都以跳鞋为前奏。因此将现行铁鞋的前叉孔6视为“有害空间”。另外还有一种不经过跳鞋而车轮直接轧上铁鞋而过鞋的现象发生，这是因为现行的铁鞋高度不足，在制动半径接近420mm的车轮正处于轨缝处，重力矩平衡阻力支撑点超过铁鞋顶点而造成，车轮给予铁鞋的作用力方向如图1箭头8所示。轨缝对制动过程中的铁鞋，不单纯是摩擦，而且产生刨削，其阻力要大于摩擦力几倍，尤其是硬度较低的铁鞋，刨削现象更甚。目前现行铁鞋在制动中还存在以下问题1.现行铁鞋普遍撬尖变形，这是铁鞋吸收冲击功造成的，使用撬了尖的铁鞋容易跑偏，造成附图1两侧挡墙10被轧扁，铁鞋提早报废。2.现行铁鞋鞋尾4由于铁鞋高度不足和受轨缝的冲击及长距离滑行后容易撬尾，变形达到一定程度铁鞋也要过早报废。3.现行铁鞋前叉孔6处于挡板5的下方，形成悬臂弹性结构，铁鞋前叉孔6根部在车轮长时间冲击作用下，不是裂纹就是局部疲劳，也往往造成铁鞋早期报废。4.现行铸钢铁鞋的材质为ZG25，在铸造中只对化学成分随炉化验，不能保证铸件的机械性能，尤其对铁鞋的摩擦性能无任何要求，造成多种多样的早期报废铁鞋。本技术解决吐鞋和过鞋问题所采用的技术方案如附图2所示改善着力点状况的铁鞋采用挡板5的弧线是R＝380mm-420mm可动心复合曲线，使挡板与大小不一的车轮接触减缓颠簸；将前叉孔6向前移出挡板5下沿9垂线以外，取消“有害空间”，消除“蹦床”现象；为制止因鞋高不足的过鞋，将鞋高提高到135mm(将一切阻力全视为摩擦力，摩擦系数为1的鞋高是133mm，考虑铸造误差采用135mm)。本技术在解决过早报废问题采用的技术方案如图2所示1.将附图1鞋尖3的根部两条主筋12加高，改为台阶状，如图2台阶尖13距R＝380mm车轮踏面1mm，在铁鞋吸收冲击功当时，台阶尖13上贴车轮，限制铁鞋撬尖变形。2.将附图1鞋尾4处的后叉孔7移至鞋座2内，如图2用斜状立筋11封闭后叉孔7，使鞋尾得到加强。3.在解决吐鞋、过鞋的技术方案中，已将图1前叉孔6移处挡板5垂线之外，叉孔根部不会裂纹和疲劳。4.本技术采新国标ZG230-450，它不仅要求产品的化学成分，而且更重要的是要求产品的机械性能。除国标要求之外，为适应摩擦性能和不磨损车轮，特要求铁鞋在常温下硬度为HB＝140-160(试验数据)。本技术的有益效果是为铁鞋制动工作创造安全、舒适的作业环境，消灭铁鞋制动中的人身伤害事故、行车事故和货物事故，及延长铁鞋的使用寿命，降低运输成本。图1是现行铸钢铁鞋的侧视图。图2是本技术的侧视图。图3是本技术的俯视图。图4是本技术的后视图。图中1.鞋底、2.鞋座、3鞋尖、4.鞋尾、5.挡板、6.前叉孔、7.后叉孔、8.过鞋车轮给予铁鞋的作用力方向、9.挡板下沿、10.两侧挡墙、11.斜状立筋、12鞋尖根部两条立筋、13.台阶尖。本技术在使用上与现行铁鞋完全一样，制动人员仍使用原来的叉子，有关使用铁鞋的规章制度仍然有效不变。权利要求1.改善着力点状况的铁鞋和现行铁鞋都由鞋底、鞋座、鞋尖和鞋尾构成，改善着力点状况的铁鞋特征(1)鞋座挡板弧线是一条R＝380-420mm的可动心复合曲线；(2)鞋座前叉孔定位于挡板垂直线的外方；(3)铁鞋高度提高到133-135mm(从轨面算起)；(4)鞋尖根部两立筋加高，改为台阶状，台阶尖距R＝380mm车轮踏面1mm；(5)鞋尾处的后叉孔移至鞋座内，用斜立筋封闭。专利摘要一种能防止吐鞋、过鞋和延长铁鞋寿命的新型铁鞋——改善着力点状况的铁鞋，它采用可动心复合曲线作为挡板的弧线，将现行铁鞋的叉子孔前移，是为减缓车轮颠簸和保持制动的稳定性；提高铁鞋高度加大重力矩防止大半径车轮过鞋；鞋尖根部双立筋阶梯状，在制动过程中接触车轮，保护鞋尖不上撬变形，后叉子孔移入鞋座内避免铁鞋撬尾变形；选用新国标增加硬度要求，适应铁鞋的摩擦性能。文档编号B61K7/18GK2573338SQ0120754公开日2003年9月17日 申请日期2001年3月19日 优先权日2001年3月19日专利技术者郝盈 申请人:郝盈本文档来自技高网...

【技术保护点】
改善着力点状况的铁鞋和现行铁鞋都由鞋底、鞋座、鞋尖和鞋尾构成，改善着力点状况的铁鞋特征：（１）鞋座挡板弧线是一条Ｒ＝３８０－４２０ｍｍ的可动心复合曲线；（２）鞋座前叉孔定位于挡板垂直线的外方；（３）铁鞋高度提高到１３３－１３５ｍ ｍ（从轨面算起）；（４）鞋尖根部两立筋加高，改为台阶状，台阶尖距Ｒ＝３８０ｍｍ车轮踏面１ｍｍ；（５）鞋尾处的后叉孔移至鞋座内，用斜立筋封闭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝盈，
申请(专利权)人：郝盈，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]