CN103924488A - 城市轨道交通道岔尖轨及制作工艺 - Google Patents

Abstract

城市轨道交通道岔尖轨及制作工艺。本发明涉及一种既能降低道岔尖轨转换力，甚至减少转辙机数量，降低道岔设备购置成本，又能与尖轨配合安装的滑床板采用楔形调整弹片式扣件，增大尖轨的稳固性和安全性，同时又能有效地降低养护人员对道岔日常维护工作量的城市轨道交通道岔尖轨及制作工艺，所述城市轨道交通道岔尖轨采用60D40钢轨。优点：一是尖轨采用60D40钢轨，降低尖轨转换力，同时便于与尖轨配合安装的滑床板设置扣压力较大的弹性扣件；二是60D40钢轨具有较矮的轨高、较薄的轨腰、较窄的轨底，水平、垂直惯性力矩比较小等优势，为道岔设计提供了空间条件，城市轨道交通的列车轴重相对客运专线铁路列车轴重更轻，足够的安全性。

Description

城市轨道交通道岔尖轨及制作工艺

技术领域

本发明涉及一种既能降低道岔尖轨转换力，甚至减少转辙机数量，降低道岔设备购置成本，又能与尖轨配合安装的滑床板采用楔形调整弹片式扣件，增大尖轨的稳固性和安全性，同时又能有效地降低养护人员对道岔日常维护工作量的城市轨道交通道岔尖轨及制作工艺，属城市轨道交通道岔尖轨制造领域。

背景技术

目前我国在时速200公里及以下速度的60kg/m钢轨道岔中，尖轨主要采用60AT钢轨，在速度较低的道岔中个别尖轨也采用与基本轨同轨型的60kg/m钢轨，60AT钢轨断面结构如图1所示。60AT钢轨的轨高、轨腰厚度、轨底宽、横向惯性矩等参数相对60D40钢轨较大，因其自身特点，它制约着道岔工务、电务的先进性，主要表现在以下两方面：一是60AT尖轨转换力较大，60AT钢轨的横向刚度较大，转换时比较吃力，为了提供足够的转换力，保证道岔安全转换，使得采用60AT钢轨的尖轨需要设置较多的牵引点，目前我国电务普遍采用一个牵引点配置一台转辙机方式，牵引点的增多导致转辙机数量增多，从而增大了道岔电务设备购置成本和日常维护工作量；二是60AT尖轨影响与之配合安装的滑床板扣件设置，60AT尖轨整轨高152mm，与基本轨60kg/m钢轨轨高176mm相差24mm，基本轨下一般设置5mm厚轨下胶垫，在线路应用中基本轨与尖轨等高。

对于时速160公里以下的普速道岔，因道岔不设置1：40轨底坡，则台板厚度为29mm，只能通过台板压舌刚性扣压基本轨轨肢，扣压力较小，道岔不稳定，滑床板结构如图2所示。

在时速160公里提速道岔中设置1：40轨底坡，尖轨轨顶铣削掉1.2mm，尖轨整轨高为150.8mm，则台板厚度为32mm，通过弹片与销钉组合方式扣压基本轨轨肢，在线路应用中弹片应变形过大，出现断裂问题，存在安全隐患，提速滑床板结构如图3所示。

在工联岔时速200公里道岔中设置1：40轨底坡，尖轨轨顶铣削2.2mm，尖轨整轨高为149.8mm，则台板厚度为33mm，较厚的台板为滑床板设置弹性扣件提供了安装空间，通过楔形调整弹片式扣件扣压基本轨轨肢，自2006年上道运营以来，该楔形调整弹片式扣件能为道岔提供较大的扣压力，扣压稳定可靠，确保道岔安全运营，应用效果非常好，时速200公里道岔滑床板结构如图4所示。

城轨道岔速度普遍在时速160公里以下，不需要设置轨底坡，尖轨轨顶也没必要进行铣削，因60AT尖轨轨高较高，影响滑床板扣件的选择，与尖轨配合安装的滑床板扣件与提速道岔一致，采用弹片与销钉组合方式扣压基本轨，扣压力较小，道岔稳定性比较差，影响城轨道岔的整体质量。

综上所述，60AT尖轨增大了道岔转换力，与尖轨配合的滑床板扣件受到安装空间的限制，制约着道岔的先进性。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能降低道岔尖轨转换力，甚至减少转辙机数量，降低道岔设备购置成本，又能与尖轨配合安装的滑床板采用楔形调整弹片式扣件，增大尖轨的稳固性和安全性，同时又能有效地降低养护人员对道岔日常维护工作量的城市轨道交通道岔尖轨及制作工艺。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、本申请将高速道岔应用的60D40钢轨引用在城市轨道交通道岔中，由于该钢轨具有较小的横向惯性矩，能显著的降低尖轨扳动阻力和不足位移，对于相同长度的尖轨，在保证道岔安全可靠转换的前提下，可减少转辙机数量，降低道岔电务设备购置成本和日常维护工作量，同时该钢轨具有较矮的轨高，为与尖轨配合安装的滑床板设置弹性扣件扣压基本轨轨肢提供了安装空间。2、尖轨采用60D40钢轨主要有两方面优势，因60D40钢轨横向刚度较小，通过理论计算和扳动力测试试验验证，它可大幅度的降低尖轨扳动力，有利于尖轨的牵引转换，为列车安全运营提供了有力保障。另一面因60D40钢轨较矮，在滑床板中便于采用楔形调整弹片式扣件，可持久弹性扣压基本轨内侧轨肢，提高道岔的稳定性。

技术方案1：一种城市轨道交通道岔尖轨，所述城市轨道交通道岔尖轨采用60D40钢轨。

技术方案2：一种城市轨道交通道岔尖轨制作工艺， 60D40尖轨零件实现措施及工艺步骤：号料→锯切→压成型段→调直→划线→铣成型段轨底→打磨、探伤→号料→锯切→号孔→钻孔→调直→铣工作边轨肢→铣工作边轨肢R5圆弧→铣非工作边轨肢→铣非工作边轨肢R5圆弧→铣可弯段→铣轨头工作边→铣轨头非工作边→铣轨腰螺栓槽→铣轨顶降低值→铣轨顶通长1：40斜→轨肢两侧刨多肉→轨头两侧刨多肉→刨成型段轨顶面→探伤→淬火→精调→轨肢、轨腰、轨顶面通长打磨除锈→组装。

本发明与背景技术相比，一是尖轨采用60D40钢轨，降低尖轨转换力，同时便于与尖轨配合安装的滑床板设置扣压力较大的弹性扣件；二是60D40钢轨具有较矮的轨高、较薄的轨腰、较窄的轨底，水平、垂直惯性力矩比较小等优势，为道岔设计提供了空间条件，在城轨道岔中尖轨首次采用近年我国高速道岔使用的60D40钢轨，城市轨道交通的列车轴重相对客运专线铁路列车轴重更轻，为此该钢轨有足够的安全性；三是60D40钢轨断面较小，相同长度的钢轨消耗较小的钢铁材料，节约了钢铁原材料。

附图说明

图1是60AT钢轨断面结构示意图。

图2是普速道岔滑床板结构示意图。

图3是提速道岔滑床板结构示意图。

图4是时速200公里道岔滑床板结构示意图。

图5是60D40钢轨断面示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图5。一种城市轨道交通道岔尖轨，所述城市轨道交通道岔尖轨采用60D40钢轨。由于60D40钢轨断面的几何参数分别为：钢轨轨高142 cm、轨腰厚度32.5 cm、轨底宽度150 cm、截面面积89cm²、x轴惯性矩2040I _xcm⁴、单位重量70kg/m，因而60D40钢轨横向刚度较小，大幅度的降低了尖轨扳动力，有利于尖轨的牵引转换。由于60D40钢轨轨高142 cm，在滑床板中便于采用楔形调整弹片式扣件，可持久弹性扣压基本轨内侧轨肢，提高道岔的稳定性。

实施例2：在实施例1的基础上，一种城市轨道交通道岔尖轨制作工艺， 60D40尖轨零件实现措施及工艺步骤：号料→锯切→压成型段→调直→划线→铣成型段轨底→打磨、探伤→号料→锯切→号孔→钻孔→调直→铣工作边轨肢→铣工作边轨肢R5圆弧→铣非工作边轨肢→铣非工作边轨肢R5圆弧→铣可弯段→铣轨头工作边→铣轨头非工作边→铣轨腰螺栓槽→铣轨顶降低值→铣轨顶通长1：40斜→轨肢两侧刨多肉→轨头两侧刨多肉→刨成型段轨顶面→探伤→淬火→精调→轨肢、轨腰、轨顶面通长打磨除锈→组装。上述步聚所涉及的工艺参数均为道岔尖轨制作的现有技术，在此不作叙述。

60D40钢轨断面的几何参数较小，能提供足够的强度，更适合于做道岔尖轨，其与60AT钢轨参数对比如下：

60D40钢轨与60AT钢轨几何参数对比表

60AT、60D40尖轨轨型主要参数对比表         表1

备注：通过此表中的水平惯性力矩、垂直惯性力矩，可知道60D40钢轨横向刚度相对较小。

60D40尖轨、60AT尖轨扳动力计算值               表2

60D40尖轨、60AT尖轨扳动力试验测试值          表3

对城轨60kg/m钢轨9号单开道岔在其它结构相同的条件下，对尖轨分别采取60D40钢轨、60AT钢轨，在相同试验工况下，根据表2的扳动力理论计算和表3的转换试验检测数据可知，60D40尖轨需要的电务扳动力远远小于60AT尖轨。由此可知，60D40尖轨因轨型优势，在道岔应用中只需要较小的扳动力，就可保证道岔尖轨转换到位，为道岔电务转换提供了更高的安全储备，也可减少道岔电务转辙机设置数量，节省道岔设备购置成本和降低电务日常维护工作量。

60AT、60D40尖轨轨型主要参数对比表

备注：通过此表中的水平惯性力矩、垂直惯性力矩，可知道60D40钢轨横向刚度相对较小。

 

城轨60kg/m钢轨9号单开道岔在设置一台转辙机时60D40尖轨扳动力计算值

备注：通过该道岔，在8种不同工况下，分别计算了曲股、直股开通时尖轨的理论扳动力。

城轨60kg/m钢轨9号单开道岔在设置一台转辙机时60D40尖轨扳动力试验测试值

备注：通过同一个道岔，在8种不同工况下，分别测出了曲股、直股开通时尖轨的扳动力。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种城市轨道交通道岔尖轨，其特征是：所述城市轨道交通道岔尖轨采用60D40钢轨。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通道岔尖轨，其特征是：由于60D40钢轨断面的几何参数分别为：钢轨轨高142 cm、轨腰厚度32.5 cm、轨底宽度150 cm、截面面积89cm²、x轴惯性矩2040I _xcm⁴、单位重量70kg/m，因而60D40钢轨横向刚度较小，大幅度的降低了尖轨扳动力，有利于尖轨的牵引转换。

3.根据权利要求1所述的城市轨道交通道岔尖轨，其特征是：由于60D40钢轨轨高142 cm，在滑床板中便于采用楔形调整弹片式扣件，可持久弹性扣压基本轨内侧轨肢，提高道岔的稳定性。

4.一种城市轨道交通道岔尖轨制作工艺，其特征是60D40尖轨零件实现措施及工艺步骤：号料→锯切→压成型段→调直→划线→铣成型段轨底→打磨、探伤→号料→锯切→号孔→钻孔→调直→铣工作边轨肢→铣工作边轨肢R5圆弧→铣非工作边轨肢→铣非工作边轨肢R5圆弧→铣可弯段→铣轨头工作边→铣轨头非工作边→铣轨腰螺栓槽→铣轨顶降低值→铣轨顶通长1：40斜→轨肢两侧刨多肉→轨头两侧刨多肉→刨成型段轨顶面→探伤→淬火→精调→轨肢、轨腰、轨顶面通长打磨除锈→组装。