曲尖軌、轉(zhuǎn)轍器以及道岔的制作方法

本發(fā)明涉及軌道交通領(lǐng)域，具體而言，涉及一種曲尖軌、轉(zhuǎn)轍器以及道岔。

背景技術(shù)：

目前，高速道岔通過(guò)研制合金鋼材料如采用貝氏體尖軌、轉(zhuǎn)轍器運(yùn)動(dòng)學(xué)軌距優(yōu)化、切削基本軌加寬尖軌以及道岔區(qū)剛度均勻化處理等方式減小曲尖軌的磨耗。為增強(qiáng)尖軌粗壯度，保證尖軌耐磨性，曲尖軌多采用切線型、半切線型和相離半切線型等平面曲線線型。列車進(jìn)入道岔對(duì)尖軌尖端的沖擊作用和輪載過(guò)渡的輪軌橫向作用，使曲尖軌最大的側(cè)面磨耗發(fā)生在道岔前端、結(jié)構(gòu)薄弱且頂寬較小位置，容易造成尖軌飛邊和掉塊等傷損，降低了列車運(yùn)行安全性。道岔傷損多，壽命短，增加了運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種曲尖軌。曲尖軌的最大磨耗位置在其粗壯斷面處，其使用壽命更長(zhǎng)，提高車輛行駛的舒適性和安全性。

在本發(fā)明的第二方面，提供了一種基于上述曲尖軌的轉(zhuǎn)轍器。通過(guò)切削直基本軌加寬曲尖軌，使尖軌頂寬快速增大，輪載由基本軌過(guò)渡至曲尖軌的過(guò)渡范圍被減小，可縮短道岔長(zhǎng)度。

在本發(fā)明的第三方面，提供了一種基于上述轉(zhuǎn)轍器的道岔。該道岔利于設(shè)計(jì)和制造，且也易于運(yùn)用和維護(hù)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種曲尖軌。曲尖軌的線型為相離值大于35mm的相離半切線，曲尖軌包括相互連接的直行部和曲行部，直行部被配置為使曲尖軌的輪軌磨損最大位置后移至曲尖軌的粗壯斷面處，且曲尖軌在粗壯斷面處的頂寬為65～71mm。

在較佳的一個(gè)示例中，曲尖軌的線型為相離值大于40mm的相離半切線。

在較佳的一個(gè)示例中，直行部的工作邊的軌跡由曲行部向曲尖軌的理論尖端所作的切線確定。

在較佳的一個(gè)示例中，直行部由第一端至第二端延伸而成，且第二端與曲行部連接，曲尖軌的頂寬在直行部?jī)?nèi)由第一端至第二端逐漸增加。

一種轉(zhuǎn)轍器，包括基本軌、前述的曲尖軌。

在較佳的一個(gè)示例中，轉(zhuǎn)轍器還包括直尖軌。

在較佳的一個(gè)示例中，基本軌包括與直尖軌匹配的曲基本軌。

在較佳的一個(gè)示例中，基本軌包括與曲尖軌匹配的直基本軌。

在較佳的一個(gè)示例中，直基本軌在軌距線處具有刨切減薄區(qū)，曲尖軌在對(duì)應(yīng)于直基本軌的刨切減薄處具有增厚區(qū)。

一種道岔，包括前述的轉(zhuǎn)轍器。

上述方案的有益效果：本發(fā)明實(shí)施例提供的曲尖軌具有直線段與曲線段結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)增大曲尖軌理論尖端與直基本軌的相離值，在保證車輪側(cè)逆向進(jìn)入道岔時(shí)尖軌的沖擊角在容許值范圍內(nèi)的條件下，延長(zhǎng)尖軌前端直線段長(zhǎng)度，可減小列車進(jìn)入相應(yīng)軌道時(shí)的橫向作用力，并減小軌道的磨損。增大相離值延長(zhǎng)尖軌前端直線段長(zhǎng)度，切削基本軌加寬尖軌前端，使尖軌頂寬在直線段內(nèi)快速增大，縮短道岔長(zhǎng)度，進(jìn)而降低占地面積，提高列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適度。通過(guò)綜合利用，從而使得軌道的綜合性能更佳，壽命更長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的曲尖軌的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1提供的曲尖軌與直基本軌之間的相互配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的曲尖軌、直基本軌、直尖軌以及曲基本軌的相互配合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例中具有刨切減薄區(qū)的直基本軌的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的曲尖軌與導(dǎo)曲線之間的連接關(guān)系。

圖標(biāo)：101-直基本軌；104-直尖軌；103-曲基本軌；105-刨切終點(diǎn)；106-刨切起點(diǎn)；107-工作邊；108-尖軌軌頭最大寬度斷面位置；109-曲尖軌理論尖端；202-曲尖軌；201-導(dǎo)曲線；301-曲行部；302-直行部；501-導(dǎo)曲線實(shí)際起點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“遠(yuǎn)”、“近”等指示的方位或位置關(guān)系為如非特別說(shuō)明，均是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，在不矛盾或沖突的情況下，本發(fā)明的所有實(shí)施例、實(shí)施方式以及特征可以相互組合。在本發(fā)明中，常規(guī)的設(shè)備、裝置、部件等，既可以商購(gòu)，也可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容自制。在本發(fā)明中，為了突出本發(fā)明的重點(diǎn)，對(duì)一些常規(guī)的操作和設(shè)備、裝置、部件進(jìn)行的省略，或僅作簡(jiǎn)單描述。

在軌道交通系統(tǒng)中，如何使列車平穩(wěn)、安全、快速地進(jìn)行變道，從而由一組軌道轉(zhuǎn)到另一組軌道，以實(shí)現(xiàn)列車變向等操作一直是一個(gè)難點(diǎn)。

其中，列車由一組軌道轉(zhuǎn)到另一組軌道主要是通過(guò)道岔來(lái)實(shí)現(xiàn)的。道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備，也是軌道的薄弱環(huán)節(jié)之一。通常在車站、編組站大量鋪設(shè)道岔，通過(guò)設(shè)置道岔，可以充分發(fā)揮線路的通過(guò)能力。而道岔的一個(gè)主要部件就是尖軌。其主要被用來(lái)作為道岔的轉(zhuǎn)換裝置的重要組成結(jié)構(gòu)。通過(guò)尖軌以及其他部件的組合，從而可實(shí)現(xiàn)包括鎖閉道岔、轉(zhuǎn)換道岔以引導(dǎo)車輪順利進(jìn)入所指定的軌道等功能。但是，現(xiàn)有尖軌存在各種、各樣問(wèn)題和不利使用的情況。例如，尖軌設(shè)計(jì)和制造難度大，沖擊角大；磨耗傷損嚴(yán)重，使用壽命短；列車進(jìn)道岔輪軌沖擊力大，車輛易晃動(dòng)等問(wèn)題。

本發(fā)明人基于現(xiàn)有的問(wèn)題，設(shè)計(jì)并提出了一種曲尖軌202，以及基于曲尖軌202的道岔以及軌道系統(tǒng)，以解決前述的軌道交通中的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。其中，所述的曲尖軌202是一種可適用于鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的新型鐵路道岔低磨耗曲尖軌。

關(guān)于曲尖軌202，以及基于曲尖軌202的道岔以及軌道系統(tǒng)的詳細(xì)說(shuō)明，如下實(shí)施例所示。

本實(shí)施例提供了一種新穎設(shè)計(jì)的尖軌即曲尖軌202。在一些場(chǎng)合下，曲尖軌202也可以被稱之為道岔曲尖軌或道岔轉(zhuǎn)轍器部分曲尖軌。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的曲尖軌202的結(jié)構(gòu)示意圖。參閱圖1，本發(fā)明提供的曲尖軌202主要包括兩部分，即直行部和曲行部。

其中，直行部指的是：在曲尖軌202的密貼段中，尖軌直線工作邊范圍。

其中，曲行部指的是：密貼段尖軌曲線工作邊范圍以及非密貼段的導(dǎo)曲線范圍。并且，尖軌曲線工作邊范圍位于曲尖軌的密貼段內(nèi)，導(dǎo)曲線范圍位于曲尖軌的非密貼段內(nèi)。

在一些場(chǎng)合下，曲行部也可以被稱為導(dǎo)曲線所在的轉(zhuǎn)轍器部分。

曲尖軌202的線型有多種選擇，例如，切線型、半切線型、割線型、半割線型等。作為一種優(yōu)選的方案，本發(fā)明實(shí)施例中，曲尖軌202的線型為相離半切線。

曲尖軌202的長(zhǎng)度根據(jù)使用場(chǎng)合的道岔尺寸而定，本發(fā)明不對(duì)其具體長(zhǎng)度做限定。

為了減小曲尖軌202的沖擊角，較佳地，將曲尖軌202設(shè)置為藏尖式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或者將曲尖軌202設(shè)置為貼尖式結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明中，曲尖軌202的工作邊為曲線。

曲尖軌202構(gòu)成的一部分，且是由直線部分和曲線部分組合而成。曲尖軌202是一種直曲組合型的尖軌。

由于曲尖軌202是直曲組合式結(jié)構(gòu)，因此，曲尖軌202的工作邊107也是由直線部分(切線部分)和曲線部分(導(dǎo)曲線實(shí)際起點(diǎn)501以后部分)組成，其具有相對(duì)較大導(dǎo)曲線半徑。

本發(fā)明實(shí)施例中，曲尖軌202具有如圖3所示的工作邊107。工作邊107包括直行部302的工作邊和曲行部301的工作邊。其中，曲行部301的工作邊是曲線；直行部302的工作邊是直線。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1，曲尖軌202包括相互連接的直行部302和曲行部301。較佳地，直行部302以相切的方式與曲行部301連接。構(gòu)成曲尖軌202的直行部302和曲行部301一體成型而成。曲尖軌202的曲行部301的起始點(diǎn)位置為如圖5所示的導(dǎo)曲線201的導(dǎo)曲線實(shí)際起點(diǎn)501。曲尖軌202的曲行部301的起點(diǎn)即為導(dǎo)曲線實(shí)際起點(diǎn)501。導(dǎo)曲線201也包括兩部分，即曲行部301(導(dǎo)曲線所在的轉(zhuǎn)轍器部分)和導(dǎo)曲線所在的連接部分。

在構(gòu)成曲尖軌202的直行部302和曲行部301中，直行部302的工作邊107優(yōu)選通過(guò)從曲行部301向曲尖軌202的理論尖端所作的切線確定。即，將從曲行部301向曲尖軌202的理論尖端所作的切線作為直行部302的工作邊107的軌跡。

曲行部301的工作邊優(yōu)選通過(guò)從曲尖軌202頂寬較大截面位置向?qū)€所在的連接部分起點(diǎn)位置的連線確定。即，將從曲尖軌202較大尖軌頂寬處向?qū)€所在的連接部分起點(diǎn)位置的連線作為曲行部301的工作邊的軌跡。其中，曲尖軌202頂寬的值較大處也是指導(dǎo)曲線的實(shí)際起點(diǎn)。

曲尖軌202大致呈長(zhǎng)條狀，其中，構(gòu)成的直行部302由第一端至第二端延伸而成。第一端和第二端可以是指直行部302的分別位于其兩端的頂寬較小區(qū)域或者頂寬較大區(qū)域。

本發(fā)明中，構(gòu)成曲尖軌202的直行部302和曲行部301一體成型而成。因此，組成直行部302的第一端和第二端中，頂寬較大的一端與曲行部301連接。作為一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例中，直行部302的第二端與曲行部301連接。換言之，直行部302的第一端頂寬小于第二端的頂寬。

作為一種優(yōu)選的方案，通過(guò)調(diào)整曲尖軌202的整體或者部分區(qū)域的寬度可改善其強(qiáng)度，從而達(dá)到提高抵抗列車輪緣對(duì)其沖擊作用力的效果。

基于上述直行部302的第二端與曲行部301連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在本發(fā)明的一些示例中，通過(guò)調(diào)整曲尖軌202的部分區(qū)域的寬度，來(lái)對(duì)曲尖軌202進(jìn)行增強(qiáng)，提高抗沖擊性能。作為一種較佳地示例，調(diào)整曲尖軌202的部分區(qū)域，更具體而言是曲尖軌202的直行部302的寬度。

在本發(fā)明的一種示例中，作為一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，直行部302的頂寬在由第一端至第二端逐漸增加(直行部302的第一端頂寬小于第二端的頂寬)。即，在從直行部302的軌跡到導(dǎo)曲線201的軌跡的延伸方向上，直行部302的頂寬逐漸增加。換言之，直行部302鄰近導(dǎo)曲線201的部分的頂寬大于直行部302遠(yuǎn)離導(dǎo)曲線201的部分的頂寬。直行部302的寬度的增加幅度可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

導(dǎo)曲線201按照具有設(shè)計(jì)要求的半徑(rw)的導(dǎo)曲線進(jìn)行設(shè)置。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種轉(zhuǎn)轍器。如圖2所示，其主要包括基本軌和前述的曲尖軌202。在本發(fā)明的其他一些示例中，轉(zhuǎn)轍器還包括轉(zhuǎn)轍機(jī)械。其中，曲尖軌202具有尖軌軌頭最大寬度斷面位置108；曲尖軌202具有如圖3所示的曲尖軌理論尖端109。

進(jìn)一步地，如圖3所示，轉(zhuǎn)轍器還包括直尖軌104。直尖軌104和曲尖軌202共同配合工作。直尖軌104和曲尖軌202構(gòu)成一組車軌。每個(gè)轉(zhuǎn)轍器具有一組車軌，本發(fā)明的一個(gè)示例中，所述的一組車軌包括直尖軌104和曲尖軌202。

更進(jìn)一步地，組成轉(zhuǎn)轍器的基本軌包括直基本軌101和曲基本軌103。直基本軌101軌和曲基本軌103共同配合工作，構(gòu)成一組基本軌。

如圖3所示，前述的一組基本軌和一組車軌(尖軌)共同配合工作。

其中，直基本軌101與曲尖軌202匹配，且位于同一側(cè)；曲基本軌103與含有直尖軌104的另一軌道匹配，且位于同一側(cè)。

在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，曲尖軌202的理論尖端與直基本軌101之間以較大的相離值進(jìn)行布置。作為一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，曲尖軌202的理論尖端與直基本軌101之間的相離值大于35mm。例如，相離值為40mm，55mm，60mm等等。

進(jìn)一步地，通過(guò)將曲尖軌202的理論尖端與直基本軌101之間的相離值設(shè)計(jì)為大于35mm，或大于40mm，同時(shí)延長(zhǎng)曲尖軌202的直行部302的長(zhǎng)度。

較佳地，通過(guò)對(duì)直基本軌101斷面在軌距線處進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮穸绕是校瑫r(shí)對(duì)應(yīng)地加寬曲尖軌202相對(duì)于直基本軌101軌頭厚度剖切區(qū)域的厚度，從而增強(qiáng)曲尖軌202的粗壯度，使曲尖軌202頂寬在較短范圍內(nèi)快速增大

作為一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，如圖4所示，直基本軌101在軌距線處具有刨切減薄區(qū)，曲尖軌202在對(duì)應(yīng)于直基本軌101的刨切減薄處具有增厚區(qū)。刨切減薄區(qū)包括位于刨切起點(diǎn)106和刨切終點(diǎn)105之間區(qū)域。直基本軌101和曲尖軌202相互配合，且位于同一側(cè)。其中，曲尖軌202與直基本軌101之間采用貼尖式或藏尖式拼接。

在一些示例中，曲尖軌202頂面低于直基本軌101，即曲尖軌202相對(duì)于基本軌存在軌頂降低值。其中，曲尖軌202、直尖軌104矮型特種鋼軌at軌制造。

本發(fā)明還提供一種基于上述轉(zhuǎn)轍器的道岔，以及基于前述道岔的軌道系統(tǒng)。

本發(fā)明中所述的道岔可以是各種類型的道岔，曲尖軌202可以根據(jù)道岔的類型進(jìn)行選擇性的調(diào)整。道岔可以是單開(kāi)道岔、對(duì)稱道岔、三開(kāi)道岔中的任一種。在一些示例中，道岔還進(jìn)一步包括連接部分、轍叉及護(hù)軌等等。

本發(fā)明提供的基于前述的曲尖軌202的道岔至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過(guò)加長(zhǎng)曲尖軌202的直線段的長(zhǎng)度使曲尖軌202的磨耗最大位置后移至曲尖軌202粗壯斷面。

2、減小輪載由直基本軌101過(guò)渡到曲尖軌202的范圍，縮短道岔長(zhǎng)度。

3、道岔結(jié)構(gòu)方案易于設(shè)計(jì)制造，產(chǎn)品便于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)。

4、增強(qiáng)列車運(yùn)行安全性和舒適性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。