一种直线尖轨结构设计方法及直线尖轨技术

本发明专利技术涉及一种直线尖轨结构设计方法及直线尖轨，该设计方法包括：（1）直线尖轨非工作边设计，即将曲线尖轨工作边按道岔侧股轨距值偏移后，作为曲下股导曲线半径，从直线尖轨尖端做曲下股导曲线半径切线，形成直线尖轨非工作边线型；（2）直线尖轨轨腰中心线设计，即将直线尖轨非工作边偏移至尖轨轨头刨切起点中心处，以轨头刨切起点中心为基点，将轨腰中心线旋转至尖轨尖端偏斜值处。本发明专利技术构思合理，操作简单，通过优化直线尖轨结构设计，使得牵引点处直线尖轨与曲线尖轨的结构断面尺寸相等，减少了转换设备零部件的规格型号，确保转换设备左装或右装时其零部件通用，提高了安装、维护的便利性。

A straight line rail structure design method and straight switch

【技术实现步骤摘要】
一种直线尖轨结构设计方法及直线尖轨
本专利技术涉及道岔尖轨
，具体涉及一种直线尖轨结构设计方法及直线尖轨。
技术介绍
道岔尖轨是通过电务转换设备来改变道岔开通方向，转换设备左装或右装时其零部件是否通用与尖轨的结构断面尺寸有关，即直线尖轨（如图4）与曲线尖轨（如图5）在牵引点处的轨头宽度（图4和图5中B值）、尖轨外侧轨腰距基本轨工作边距离（图4和图5中C值）、尖轨轨腰中心线距基本轨工作边距离（图4和图5中A值）；国内既有道岔尖轨多为曲线型尖轨，可分为切线型、半切线型、割线型、半割线型、复曲线型，即从尖轨尖端做导曲线半径切线，而配套的直线尖轨则从尖轨尖端至尖轨轨头刨切起点处连一直线，形成非工作边，从尖轨尖端偏斜处到尖轨轨头刨切起点中心连一直线，形成轨腰中心线，这种设计方法使得直线尖轨轨头刨切范围内存在轨距构造加宽，将导致牵引点处直线尖轨与曲线尖轨的结构断面尺寸（图4和图5中A值、B值、C值）不相等，从而导致与之配套的电务转换设备在左装或右装时其零部件（指锁闭框、锁钩）不能通用，不利于电务厂家制造、现场安装与日常维护；国内道岔配套的电务转换设备设计时，牵引点处曲线尖轨与直线尖轨的结构断面尺寸相差5mm内，允许通过调整片来调整，但是差值相差较大会导致两侧安装的调整片不均匀，必然会增大扳动力和不足位移，降低列车过岔平顺性。在高速道岔中，为了减小扳动力和不足位移，提高列车过岔平顺性，设计了适用于左装和右装的电务转换设备，其零部件不通用，在用户订货或者使用时必须指明左装还是右装。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种构思合理，通过优化直线尖轨结构设计，使得牵引点处直线尖轨与曲线尖轨的结构断面尺寸相等，减少了转换设备零部件（指锁闭框、锁钩）的规格型号，确保转换设备左装或右装时其零部件通用，安装、维护便利的尖轨结构设计方法及直线尖轨；本专利技术的技术方案如下：上述的直线尖轨结构设计方法，具体包括以下步骤：（1）直线尖轨非工作边设计将曲线尖轨工作边按道岔侧股轨距值偏移后，作为曲下股导曲线半径，从直线尖轨尖端做曲下股导曲线半径切线，形成直线尖轨非工作边线型；（2）直线尖轨轨腰中心线设计将直线尖轨非工作边偏移至尖轨轨头刨切起点中心处，以轨头刨切起点中心为基点，将轨腰中心线旋转至尖轨尖端偏斜值处；所述直线尖轨结构设计方法，其中：所述直线尖轨非工作边线型由切线和曲下股导曲线半径拟合而成，所述直线尖轨非工作边线型与曲线尖轨工作边线型一致；所述直线尖轨结构设计方法，其中：采用所述步骤（1）和（2）进行直线尖轨非工作和轨腰中心线设计后，牵引点处直线尖轨的结构断面尺寸A值、B值、C值与曲线尖轨该处尺寸相等；一种直线尖轨，基于所述的直线尖轨结构设计方法，其包括尖轨本体；所述尖轨本体为一体结构，其宽度自轨头刨切起点处向实际尖端处逐渐变窄；所述尖轨本体的尖轨非工作边和轨腰中心线均为切线加曲线拟合而成，使得直线尖轨刨切起点范围内无轨距构造加宽；所述尖轨本体的牵引点处尖轨断面尺寸与曲线尖轨该处断面尺寸相等；有益效果：本专利技术直线尖轨结构设计方法及直线尖轨构思合理，尖轨设计时不改变道岔曲线尖轨的结构设计，优化配套直线尖轨结构设计即优化非工作边和轨腰中心线的设计，以确保其牵引点处与曲线尖轨的结构断面尺寸相等；同时，本专利技术设计方法简单、易操作，采用本专利技术进行直线尖轨结构设计，确保其牵引点处与曲线尖轨的结构断面尺寸相等，能够达到直、曲尖轨电务转换设备通用化设计目的，减少转换设备零部件（指锁闭框、锁钩）的规格型号，使得转换设备在左装或右装时零部件可以通用，同时提供便利的安装与维护条件，本专利技术的直线尖轨适用于采用外锁闭装置的12号及以上号码道岔；此外，本专利技术直线尖轨的轨头加工段能与整轨头段保持相同轨距，消除了轨距变化，提高了列车过岔平顺性。附图说明图1为本专利技术直线尖轨结构设计方法的直线尖轨设计图；图2为本专利技术直线尖轨的三维结构示意图；图3为本专利技术直线尖轨的俯视图；图4为直线导轨的道岔尖轨断面结构尺寸示意图；图5为曲线导轨的道岔尖轨断面结构尺寸示意图；图6为既有道岔尖轨线型设计图；图7为既有道岔直线尖轨设计图。具体实施方式本专利技术直线尖轨结构设计方法基于人工设计，设计过程中考虑直线尖轨工作、轨腰中心线的设计，具体包括：（1）直线尖轨非工作边设计将曲线尖轨工作边按道岔侧股轨距值偏移后，作为曲下股导曲线半径，从直线尖轨尖端做曲下股导曲线半径切线，形成直线尖轨非工作边线型；该直线尖轨非工作边线型由切线和曲下股导曲线半径拟合而成，其与曲线尖轨工作边线型一致；（2）直线尖轨轨腰中心线设计如图1所示，将直线尖轨非工作边（切线+曲线）偏移至尖轨轨头刨切起点中心处，以轨头刨切起点中心为基点，将轨腰中心线旋转至尖轨尖端偏斜处，偏斜值一般与曲线尖轨取值保持一致，若相差值较大（超过1mm）时，可适当调整偏斜值；其中，采用上述步骤（1）和（2）进行直线尖轨非工作和轨腰中心线设计后，直线尖轨牵引点断面尺寸即牵引点处直线尖轨的结构断面尺寸A值、B值、C值与曲线尖轨该处尺寸相等；实施例：委内瑞拉14号、18号道岔是按本专利技术进行尖轨结构断面设计，其各数值见表1；表1尖轨牵引点处各断面尺寸选用在我国铁路线路已大量使用的时速250公里60kg/m钢轨18号单开道岔[图号：客专线（07）004]、60kg/m钢轨12号单开道岔[图号：专线4249、SC（07）330]、60kg/m钢轨18号单开道岔[图号：GLC（09）05]这四种道岔产品，对比其既有结构断面尺寸与采用本技术后的结构断面尺寸，具体数值见表2；表2尖轨牵引点处各断面尺寸对比续表2尖轨牵引点处各断面尺寸对比从表2可以看出，既有道岔采用本专利技术设计的直线尖轨，其牵引点处的结构断面尺寸与曲线尖轨最大相差0.2mm，可忽略不计，60kg/m钢轨18号单开道岔[GLC（09）05]偏移值与其曲线尖轨数值不一致，进行了适当调整，实现了电务转换设备零部件通用的目的；其中，直线尖轨的加工在数控铣床上完成，通过编程控制各断面尺寸，能够达到尖轨设计所需的结构；如图2和图3所示,本专利技术直线尖轨结构,基于上述的直线尖轨结构设计方法，其包括尖轨本体1；该尖轨本体1为一体结构，其宽度自轨头刨切起点处向实际尖端处逐渐变窄；该尖轨本体1的尖轨非工作边11和轨腰中心线111均为切线加曲线拟合而成，使得直线尖轨刨切起点范围内无轨距构造加宽；该尖轨本体1的第一牵引点处尖轨断面1111和第二牵引点处尖轨断面1112的尺寸与曲线尖轨该处断面尺寸相等；本专利技术构思合理，通过优化直线尖轨结构设计，使得牵引点处直线尖轨与曲线尖轨的结构断面尺寸相等，减少了转换设备零部件（指锁闭框、锁钩）的规格型号，确保转换设备左装或右装时其零部件通用，安装、维护便利。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线尖轨结构设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）直线尖轨非工作边设计将曲线尖轨工作边按道岔侧股轨距值偏移后，作为曲下股导曲线半径，从直线尖轨尖端做曲下股导曲线半径切线，形成直线尖轨非工作边线型；（2）直线尖轨轨腰中心线设计将直线尖轨非工作边偏移至尖轨轨头刨切起点中心处，以轨头刨切起点中心为基点，将轨腰中心线旋转至尖轨尖端偏斜值处。

【技术特征摘要】
1.一种直线尖轨结构设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）直线尖轨非工作边设计将曲线尖轨工作边按道岔侧股轨距值偏移后，作为曲下股导曲线半径，从直线尖轨尖端做曲下股导曲线半径切线，形成直线尖轨非工作边线型；（2）直线尖轨轨腰中心线设计将直线尖轨非工作边偏移至尖轨轨头刨切起点中心处，以轨头刨切起点中心为基点，将轨腰中心线旋转至尖轨尖端偏斜值处。2.如权利要求1所述的直线尖轨结构设计方法，其特征在于：所述直线尖轨非工作边线型由切线和曲下股导曲线半径拟合而成，所述直线尖轨非工作边线型与曲线尖轨工作边线型一致。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，费维周，王阿利，王章红，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61