CN103726418A - 镶板合金钢辙叉制造工艺 - Google Patents

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田建全
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Abstract

本发明涉及一种铁部用辙叉的制造工艺，特别是一种镶板合金钢辙叉制造工艺。一种镶板合金钢辙叉制造工艺，按如下步骤进行：依照合金钢辙叉的整体加工制作翼轨，对翼轨与叉心前端与相对应的部位开始进行折弯加工，折弯部位终于叉心前部一半或一半以上的位置；在翼轨折弯加工的部位靠近叉心的一侧镶入翼轨镶板，翼轨镶板与翼轨合在一起的规格与未使用的原始合金钢辙叉的整体规格一致。本发明与现有技术相比，解决钢轨整体采用贝氏体钢成本高的问题，修复时只需更换翼轨镶板即可。具有工艺简单、性能稳定、制造成本低、资源重复再利用的特点，采用翼轨镶板制造的尖轨通过总量达到3.5亿吨，是原高锰钢尖轨使用寿命的150%。

Description

镶板合金钢辙叉制造工艺
技术领域
本发明涉及一种铁部用辙叉的制造工艺，特别是一种镶板合金钢辙叉制造工艺。
背景技术
目前使用的合金钢辙叉使用寿命较整铸高锰钢辙叉提高一倍，通过总量达到2亿吨。主要是锻造叉心采用高强度耐磨的奥贝体钢，列车通过合金钢辙叉有害空间时，车轮在滚过辙叉最易磨耗部位，车轮接触辙叉的宽度仅为25mm，（其中接触翼轨宽为11mm），合金钢辙叉使用中，心轨及翼轨顶面磨耗到限（伴有剥落掉块）和裂纹，造成压溃现象普遍存在安全隐患大。
研究表明合金钢辙叉易磨损、压溃变形和疲劳剥落。因此，国内外都有用贝氏体刚制造辙叉的方法，但用贝氏体钢制造辙叉带来高制造成本的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在提高辙叉使用寿命的同时降低制造成本的镶板合金钢辙叉制造工艺。
本发明采用如下技术方案：
一种镶板合金钢辙叉制造工艺，按如下步骤进行：依照合金钢辙叉的整体加工制作翼轨，对翼轨与叉心前端与相对应的部位开始进行折弯加工，折弯部位终于叉心前部一半或一半以上的位置；
在该翼轨折弯加工的部位靠近叉心的一侧镶入翼轨镶板，翼轨镶板与该翼轨合在一起的规格与未使用的原始合金钢辙叉的整体规格一致。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，解决钢轨整体采用贝氏体钢成本高的问题，制造时只需翼轨折弯、镶板即可。具有工艺简单、性能稳定、制造成本低的特点，采用翼轨镶板制造的辙叉通过总量达到3.5亿吨，是原合金钢辙叉使用寿命的150%。
本发明的优选方案是：
翼轨镶板采用高强耐磨贝氏体钢进行制作。
在翼轨和叉心上分别加工有阶梯孔。
在翼轨和叉心之间所安装的间隔铁的两端分别置于翼轨和叉心上所加工的阶梯孔内。
加工出弯折部位后的翼轨轨面比翼轨镶板高出3至8mm；高出的翼轨轨面长度以翼轨镶板的长度为基准，分别再向左和向右增加20～25%的翼轨镶板长度和10～15%翼轨镶板长度。
翼轨镶板与翼轨之间通过改性丙烯酸脂粘合剂进行粘接，在常温下改性丙烯酸脂粘合剂固化后再通过螺栓将两者紧固。
翼轨镶板的上加工有圆弧结构。
翼轨上所加工的弯折部位向外设置在远离叉心的一侧。
镶入高强耐磨翼轨镶板，使车轮接触辙叉的宽度达到未使磨损之前接触宽度的2～2.6倍。
附图说明
图1是辙叉总成结构示意图。
图2是翼轨镶板的主视图。
图3是翼轨镶板的后视图。
图4是翼轨镶板的俯视图。
图5是翼轨镶板的左端面图。
图6是翼轨镶板的右端面图。
图7是图4中的A-A断面图。
图8是叉心底部焊接垫块后的结构示意图。
图9叉心的俯视图。
图10是折弯后翼轨弯折俯视的示意图。
图11是车轮碾压辙叉的分析图。
图12是翼轨轨面加工弯折后高出的示意图。
图13是间隔铁的安装示意图。
图14是加工后翼轨弯折部位的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详述本发明：
图中：翼轨1、弯折部位101、翼轨镶板2、镶板阶梯孔201、圆弧结构202、间隔铁3、叉心4、叉心阶梯孔401、垫块402、心轨5。
本实施例，参见附图1至14的尺寸进行加工制造，制造方法是：
依照合金钢辙叉的整体加工制作翼轨1，对翼轨1与叉心4前端与相对应的部位开始进行折弯加工，折弯部位101终于叉心4前部一半的位置；（叉心的后部与心轨相嵌合）。
在翼轨1的折弯部位101靠近叉心的一侧镶入翼轨镶板2，翼轨镶板2与翼轨1合在一起的规格与未使用的原始合金钢辙叉的整体规格一致。
本实施例的优选制作方法是：翼轨镶板2采用高强耐磨贝氏体NM400钢进行制作。NM400钢抗拉强度达到1200MP，硬度达到400HB，延伸率9%。翼轨镶板2上加工有13mm圆弧结构202以及3X3mm的倒棱结构；翼轨镶板2的边缘有3mm圆弧结构202和叉心4轨面连接圆弧减少到5mm，使车轮接触辙叉的宽度增大到51mm，接触应力减少一倍。
在翼轨1和叉心4上分别加工有镶板阶梯孔201和叉心阶梯孔401。
在翼轨1和叉心4之间所安装的间隔铁3的两端分别置于翼轨1和叉心4上所加工的阶梯孔内。这种安装间隔铁的方法和结构适应于超长无缝线路。
加工出弯折部位101后的翼轨1的轨面比翼轨镶板2高出6mm；高出的翼轨轨面长度以翼轨镶板的长度为基准，分别再向左和向右增加20%的翼轨镶板长度和10%翼轨镶板长度。加高后的翼轨面能够使车轮通过辙叉时重心不降低。
翼轨镶板2与翼轨1之间通过改性丙烯酸脂粘合剂进行粘接，在常温下改性丙烯酸脂粘合剂固化24小时后再通过螺栓将两者紧固。改性丙烯酸酯粘合剂：胶强度达到45Mpa；翼轨镶板2的上加工有圆弧结构。
翼轨1上所加工的弯折部位101向外设置在远离叉心4的一侧。
镶入高强耐磨翼轨镶板2后，使车轮接触辙叉的宽度达到未使磨损之前接触宽度的2.3倍。
本实施例的加工方法解决了原辙叉使用寿命短，需频繁更换的弊病，无发生列车脱线事故的可能。具有工艺简单、性能稳定、修复成本低、资源重复再利用的特点。
采用高强耐磨钢镶板进行制造得到的镶板合金钢辙叉，使辙叉寿命达到3.5亿吨，是现有辙叉使用寿命的150%，不存在辙叉的频繁更换，减少维修要天窗点的次数，具有很好的经济效益和实用价值。
本实施例，使车轮接触辙叉的宽度增大到51mm（其中接触翼轨宽为21mm）改进的辙叉接触应力减少一倍，材料强度提高1/3倍，使用寿命是现有合金钢辙叉使用寿命的150%。 

Claims (9)

1.一种镶板合金钢辙叉制造工艺，按如下步骤进行：依照合金钢辙叉的整体加工制作翼轨，对翼轨与叉心前端与相对应的部位开始进行折弯加工，折弯部位终于叉心前部一半或一半以上的位置；在翼轨折弯加工的部位靠近叉心的一侧镶入翼轨镶板，翼轨镶板与翼轨合在一起的规格与未使用的原始合金钢辙叉的整体规格一致。
2.根据权利要求1所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：翼轨镶板采用高强耐磨贝氏体钢进行制作。
3.根据权利要求1所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：在翼轨和叉心上分别加工有阶梯孔。
4.根据权利要求3所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：在翼轨和叉心之间所安装的间隔铁的两端分别置于翼轨和心轨上所加工的阶梯孔内。
5.根据权利要求1所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：加工出弯折部位后的翼轨轨面
比翼轨镶板高出3至8mm；高出的翼轨轨面长度以翼轨镶板的长度为基准，分别再向左和向右增加20～25%的翼轨镶板长度和10～15%翼轨镶板长度。
6.根据权利要求1所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：翼轨镶板与翼轨之间通过改性丙烯酸脂粘合剂进行粘接，在常温下改性丙烯酸脂粘合剂固化后再通过螺栓将两者紧固。
7.根据权利要求1所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：翼轨镶板的上加工有圆弧结构。
8.根据权利要求1所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：翼轨上所加工的弯折部位向外设置在远离叉心的一侧。
9.根据权利要求1所述的镶板合金钢辙叉制造工艺，其特征在于：镶入高强耐磨翼轨镶板，使车轮接触辙叉的宽度达到未使磨损之前接触宽度的2～2.6倍。
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