带有加固岔尖钢轨的道岔制造技术

具有一条干线和一条支线的道岔，其中任一条线的钢轨都是岔尖钢轨并可移动贴合到相应的基本轨，至少一根基本轨（１）在其贴合到岔尖轨（２）的区域内具有一个比位于贴合区以外的轨头小的宽度，轨头的宽度从岔尖（３）开始直到导轮侧向与岔尖轨（２）接触的一个点（４）逐渐减小，并在其后的区域内逐渐增加，且岔尖轨（２）朝基本轨（１）的方向相应于基本轨头的宽度减小而在横截面上加固。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有一条干线和支线的道岔，其中任一条线的钢轨都是岔尖钢轨并可移动贴合到相应的基本轨上。在通过道岔时，在钢轨上作用大的力，而且特别是大的横向力，大的横向力尤其取决于道岔的曲率半径和转辙角、取决于通过道岔的行驶速度和轴向载荷。这些横向力绝大部分必须由岔尖钢轨承受，特别是在单式内侧曲线道岔的情况下，分线从一条弯曲的干线开始朝曲线内侧方向进行分道，由于高的惯性力和离心力而可观察到特别高的载荷。这样就会导致磨损增加，从而明显降低使用寿命。此外，现代道岔必须具有很高的通过速度、这必然导致长而薄的轨尖的岔尖钢轨并由此导致易磨损性的增加。所以提出了用特别耐磨的材料制造岔尖钢轨或对其进行附加淬火处理。但这会带来一系列的敝端，其中例如轨头淬火的岔尖钢轨出于安全考虑一般是不能使用的，因为在岔尖钢轨上可明显看到一些磨损现象，所以可提早发现断裂危险。但在轨头淬火的岔尖钢轨的情况下，产生的断裂一般是脆裂，所以不可能提前发现。因此，过去提出了多种岔尖钢轨，它们在其厚度上进行了加固，以便能可靠承受横向力。例如DE-OS 2,046,391提出了这样的尖轨，它们的尖端朝基本轨的方向具有加固，在轨顶内侧面的加固空隙相当于基本轨。这种岔尖钢轨在贴合到基本轨的状态下啮合在基本轨的空隙中，所以在从基本轨到轨尖的过渡区内形成一个连续的轨顶内侧面。但DE-OS 2,046,391提出的方案由于基本轨内留空隙而明显削弱了基本轨，所以必须在岔尖贴合的状态下用调节楔填充基本轨的空隙。EP 040533 A2提出了另一种方案，这种方案在岔尖钢轨贴合到基本轨的一个区域内，使基本轨在轨顶和轨底的宽度这样减小，即在这个过渡区内的岔尖可相应于轨顶断面造型。但这种解决方案也严重削弱了基本轨的截面，所以存在增加断裂的危险。为了不过大地减小基本轨的横截面，并在这种情况下仍能达到岔尖钢轨的适当加固，通常把基本轨的轨头截面在轨尖贴合区倾斜向下铣掉，例如DE PS 487877提出的方案。但总的来说，上面提到的在贴合区岔尖钢轨的横截面的加固方案都称不上是令人完全满意的，因为没有观察到岔尖钢轨的耐磨强度的明显改善，而且由于在基本轨的轨顶内侧面的材料减少而产生轨顶内侧面走向的不希望的变化。在高速度情况下，直线的轨顶内侧面的偏差会对车辆产生严重的冲击，所以无论如何必须加以避免。因此，本专利技术的目的在于，提出一种具有增加耐磨强度的和通过在前区加固岔尖减小了断裂危险而具有较长使用期限的岔尖钢轨，同时尽可能少影响原有的轨顶内侧面走向，以便提高通过道岔时的舒适度。本专利技术基本上是这样实现这个目的的至少一根基本轨在其贴合到岔尖钢轨的区域内具有一个比位于贴合区以外的轨头小的宽度，在这种情况下，轨头的宽度从岔尖开始直到导轮两侧与岔尖钢轨接触的一个点逐渐减小，并在其后的区域内增加，且岔尖钢轨朝基本轨的方向相应于基本轨头的宽度减小而在横截面上加固。这样，在贴合到基本轨上的岔尖钢轨的区域内，基本钢轨横截面的宽度的减小或岔尖钢轨的加固不是均匀进行的，而是在第一区域内不断增加，而在紧接着的第二区域内则不断减少，所以提供了这样的可能性使岔尖钢轨的加固程度匹配横截面变化。在通过道岔时，在导轮两侧与岔尖钢轨接触的区域内有特别大的力作用到岔尖钢轨上，所以根据本专利技术，轨头的宽度从岔尖开始直到导轮两侧与岔尖钢轨接触的一个点逐渐减小，并在其后的一个区域内直至岔尖钢轨最终贴合到基本轨为止则逐渐增加。在这种情况下，岔尖钢轨自然是按这种变化进行加固的。所以岔尖钢轨的最大加固在从基本轨到岔尖钢轨的载荷的敏感过渡区进行，从而达到岔尖钢轨的横截面增加并由此达到惯性矩增加，所以岔尖钢轨可较好地承受增加的横向力。同时基本轨的轨顶内侧面走向只产生不明显的变化，所以在岔尖贴合时观察不到不良的运行状态。由于有利的连续的横截面变化，避免了突然的轨距离变化，所以对行驶舒适度没有副作用，而且避免了钢轨的冲击载荷。钢轨的轨顶内侧面在轨头上有一最宽部位，该部位离行驶上缘按一个预定的或由标准规定的垂直距离测定。根据本专利技术，在岔尖钢轨贴合的区域内的基本轨顶的宽度最好首先不断减少并随即不断增加的情况下测出离行驶上缘的垂直距离为10至20毫米特别是14毫米。为了尽可能少地削弱基本轨的横截面并仍能达到岔尖钢轨的足够加固，最好在贴合岔尖钢轨的区域内对基本轨这样进行倒角，即倒角从轨顶内侧面开始朝轨腹方向倾斜延伸。此外，通过这种在基本轨的轨顶内侧面的倒角，提供了岔尖加固的可能性，而无须过大影响轨顶内侧面的走向。在行驶上缘和轨顶内侧面之间的倒圆过渡区内，从基本轨顶断面的倒角切去自然形成导轮的轮缘接触的一个棱边。根据本专利技术的道岔的一个优选方案，该道岔从基本轨顶断面倒角形成的棱边是倒圆的，在这种情况下，这种倒圆最好这样进行，使基本轨顶断面在行驶上缘朝倒角的过渡区形成一定的弯曲，其曲率半径小于标准轨断面相应弯曲区的曲率半径。从而在这个区域形成一个悬臂，所以尽管减小了基本轨顶的宽度，但仍达到了很小的轨距离变化。此外，这个方案使导轮从基本轨到岔尖钢轨过渡区内的导轮轮缘之间的接触几何要素达到最佳化，因而在该区域实现了特别没有冲击的过渡。如前所述，如果岔尖钢轨的最大加固在导轮两侧与岔尖钢轨接触的区域内构成并由此按一个优选方案这样改进本专利技术的道岔，使具有岔尖钢轨的最大加固的点或具有基本轨头的最小宽度的点位于离岔尖的岔尖钢轨贴合基本轨的长度的1/5至1/3最好1/4的距离内，则可获得一个特别耐受载荷的和耐磨损的道岔。在该点当然观察到轨顶内侧面走向与标准走向的最大偏差，所以可这样选择岔尖钢轨的加固或基本轨的宽度的减少尺寸，使在同时尽可能小的轨顶内侧面变化的情况下获得耐磨损强度的增加。此时如果基本轨的最大宽度减小或岔尖钢轨的最大加固为2至5毫米最好3毫米时，则形成一种特别有利的方案。如前所述，导轮最好从基本轨特别无冲击地过渡到岔尖钢轨，为此，本专利技术的道岔最好这样进一步改进，使岔尖钢轨的垂直高度在贴合基本轨的区域内从岔尖开始朝贴合的端部不断增加，从而实现滚动载荷从基本轨连续过渡到岔尖轨道。这样，正如一个优选方案所示那样，如果与导轮轴夹成一个50°至70°尤其是60°角度的导轮轮缘的内侧至少在岔尖钢轨的最大加固的区域内平行于一条位于岔尖钢轨和基本轨上的切线延伸或沿该切线接触这两根钢轨，则可进一步改善在这个区域内的接触几何要素。从而保证尤其是在导轮爬上岔尖钢轨的区域内尽管有岔尖横截面的加固，而导轮则既接触岔尖钢轨又接触基本轨，从而防止了导轮的升起。如前所述，岔尖钢轨横截面的本专利技术的加固和由此获得的耐磨强度的提高对产生大的横向力的道岔几何要素是特别有利的，所以本专利技术的道岔最好是一种单式内侧曲线道岔，且曲线外的岔尖钢轨被设计成加固的横截面。从而在单式内侧曲线道岔情况下，由于较小的曲率半径和加大的转辙角而可在曲线外的岔尖钢轨上作用特别大的横向力。下面结合一个在附图中示意示出的实施例来详细说明本专利技术。附图表示附图说明图1岔尖钢轨贴合到基本轨上的道岔区的俯视图；图2沿图1剖面线2-2剖开的剖面图；图3沿图1剖面线3-3剖开的剖面图；图4沿图1剖面线4-4剖开的剖面图；图5图3所示基本轨头的放大图；图6图3所示带贴合岔尖钢轨的基本轨头的放大截面图。在图1中分别用1和2表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有一条干线和一条支线的道岔，其中任一条线的钢轨都是岔尖钢轨并可移动贴合到相应的基本轨，其特征为，至少一根基本轨（１）在其贴合到岔尖轨（２）的区域内具有一个比位于贴合区以外的轨头小的宽度，轨头的宽度从岔尖（３）开始直到导轮侧向与岔尖轨（２）接触的一个点（４）逐渐减小，并在其后的区域内逐渐增加，且岔尖轨（２）朝基本轨（１）的方向相应于基本轨头的宽度减小而在横截面上加固。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D弗里茨，H奥拉谢，
申请(专利权)人：VAE火车系统有限责任公司，VAE有限责任公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]