CN107237221A - 曲尖轨、转辙器以及道岔 - Google Patents

Abstract

一种曲尖轨、转辙器以及道岔，属于轨道交通领域。尖轨包括相互连接的直行部和曲行部。曲尖轨具有较大相离值的相离半切线的线型。通过延长位于曲尖轨前端的直线段的长度，使轮轨磨耗最大位置后移至尖轨粗壮断面。具有上述设计结构的曲尖轨能减小列车的磨耗作用，从而提高曲尖轨的使用寿命。此外，曲尖轨的冲击角较小，能减小列车的冲击，提高行车的安全性。其兼具有耐磨性好、使用寿命长、舒适性好的优点。

Description

曲尖轨、转辙器以及道岔

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体而言，涉及一种曲尖轨、转辙器以及道岔。

背景技术

目前，高速道岔通过研制合金钢材料如采用贝氏体尖轨、转辙器运动学轨距优化、切削基本轨加宽尖轨以及道岔区刚度均匀化处理等方式减小曲尖轨的磨耗。为增强尖轨粗壮度，保证尖轨耐磨性，曲尖轨多采用切线型、半切线型和相离半切线型等平面曲线线型。列车进入道岔对尖轨尖端的冲击作用和轮载过渡的轮轨横向作用，使曲尖轨最大的侧面磨耗发生在道岔前端、结构薄弱且顶宽较小位置，容易造成尖轨飞边和掉块等伤损，降低了列车运行安全性。道岔伤损多，寿命短，增加了运营维护成本。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种曲尖轨。曲尖轨的最大磨耗位置在其粗壮断面处，其使用寿命更长，提高车辆行驶的舒适性和安全性。

在本发明的第二方面，提供了一种基于上述曲尖轨的转辙器。通过切削直基本轨加宽曲尖轨，使尖轨顶宽快速增大，轮载由基本轨过渡至曲尖轨的过渡范围被减小，可缩短道岔长度。

在本发明的第三方面，提供了一种基于上述转辙器的道岔。该道岔利于设计和制造，且也易于运用和维护。

本发明是这样实现的：

一种曲尖轨。曲尖轨的线型为相离值大于35mm的相离半切线，曲尖轨包括相互连接的直行部和曲行部，直行部被配置为使曲尖轨的轮轨磨损最大位置后移至曲尖轨的粗壮断面处，且曲尖轨在粗壮断面处的顶宽为65～71mm。

在较佳的一个示例中，曲尖轨的线型为相离值大于40mm的相离半切线。

在较佳的一个示例中，直行部的工作边的轨迹由曲行部向曲尖轨的理论尖端所作的切线确定。

在较佳的一个示例中，直行部由第一端至第二端延伸而成，且第二端与曲行部连接，曲尖轨的顶宽在直行部内由第一端至第二端逐渐增加。

一种转辙器，包括基本轨、前述的曲尖轨。

在较佳的一个示例中，转辙器还包括直尖轨。

在较佳的一个示例中，基本轨包括与直尖轨匹配的曲基本轨。

在较佳的一个示例中，基本轨包括与曲尖轨匹配的直基本轨。

在较佳的一个示例中，直基本轨在轨距线处具有刨切减薄区，曲尖轨在对应于直基本轨的刨切减薄处具有增厚区。

一种道岔，包括前述的转辙器。

上述方案的有益效果：本发明实施例提供的曲尖轨具有直线段与曲线段结合的结构设计，通过增大曲尖轨理论尖端与直基本轨的相离值，在保证车轮侧逆向进入道岔时尖轨的冲击角在容许值范围内的条件下，延长尖轨前端直线段长度，可减小列车进入相应轨道时的横向作用力，并减小轨道的磨损。增大相离值延长尖轨前端直线段长度，切削基本轨加宽尖轨前端，使尖轨顶宽在直线段内快速增大，缩短道岔长度，进而降低占地面积，提高列车运行的平稳性和舒适度。通过综合利用，从而使得轨道的综合性能更佳，寿命更长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的曲尖轨的结构示意图；

图2示出了图1提供的曲尖轨与直基本轨之间的相互配合结构示意图；

图3为本发明实施例提供的曲尖轨、直基本轨、直尖轨以及曲基本轨的相互配合结构示意图；

图4示出了本发明实施例中具有刨切减薄区的直基本轨的结构示意图。

图5示出了本发明实施例提供的曲尖轨与导曲线之间的连接关系。

图标：101-直基本轨；104-直尖轨；103-曲基本轨；105-刨切终点；106-刨切起点；107-工作边；108-尖轨轨头最大宽度断面位置；109-曲尖轨理论尖端；202-曲尖轨；201-导曲线；301-曲行部；302-直行部；501-导曲线实际起点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“远”、“近”等指示的方位或位置关系为如非特别说明，均是基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

在轨道交通系统中，如何使列车平稳、安全、快速地进行变道，从而由一组轨道转到另一组轨道，以实现列车变向等操作一直是一个难点。

其中，列车由一组轨道转到另一组轨道主要是通过道岔来实现的。道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，也是轨道的薄弱环节之一。通常在车站、编组站大量铺设道岔，通过设置道岔，可以充分发挥线路的通过能力。而道岔的一个主要部件就是尖轨。其主要被用来作为道岔的转换装置的重要组成结构。通过尖轨以及其他部件的组合，从而可实现包括锁闭道岔、转换道岔以引导车轮顺利进入所指定的轨道等功能。但是，现有尖轨存在各种、各样问题和不利使用的情况。例如，尖轨设计和制造难度大，冲击角大；磨耗伤损严重，使用寿命短；列车进道岔轮轨冲击力大，车辆易晃动等问题。

本发明人基于现有的问题，设计并提出了一种曲尖轨202，以及基于曲尖轨202的道岔以及轨道系统，以解决前述的轨道交通中的一个或多个问题。其中，所述的曲尖轨202是一种可适用于铁路运输系统的新型铁路道岔低磨耗曲尖轨。

关于曲尖轨202，以及基于曲尖轨202的道岔以及轨道系统的详细说明，如下实施例所示。

本实施例提供了一种新颖设计的尖轨即曲尖轨202。在一些场合下，曲尖轨202也可以被称之为道岔曲尖轨或道岔转辙器部分曲尖轨。

图1示出了本发明实施例提供的曲尖轨202的结构示意图。参阅图1，本发明提供的曲尖轨202主要包括两部分，即直行部和曲行部。

其中，直行部指的是：在曲尖轨202的密贴段中，尖轨直线工作边范围。

其中，曲行部指的是：密贴段尖轨曲线工作边范围以及非密贴段的导曲线范围。并且，尖轨曲线工作边范围位于曲尖轨的密贴段内，导曲线范围位于曲尖轨的非密贴段内。

在一些场合下，曲行部也可以被称为导曲线所在的转辙器部分。

曲尖轨202的线型有多种选择，例如，切线型、半切线型、割线型、半割线型等。作为一种优选的方案，本发明实施例中，曲尖轨202的线型为相离半切线。

曲尖轨202的长度根据使用场合的道岔尺寸而定，本发明不对其具体长度做限定。

为了减小曲尖轨202的冲击角，较佳地，将曲尖轨202设置为藏尖式结构设计，或者将曲尖轨202设置为贴尖式结构。

本发明中，曲尖轨202的工作边为曲线。

曲尖轨202构成的一部分，且是由直线部分和曲线部分组合而成。曲尖轨202是一种直曲组合型的尖轨。

由于曲尖轨202是直曲组合式结构，因此，曲尖轨202的工作边107也是由直线部分(切线部分)和曲线部分(导曲线实际起点501以后部分)组成，其具有相对较大导曲线半径。

本发明实施例中，曲尖轨202具有如图3所示的工作边107。工作边107包括直行部302的工作边和曲行部301的工作边。其中，曲行部301的工作边是曲线；直行部302的工作边是直线。

请再次参阅图1，曲尖轨202包括相互连接的直行部302和曲行部301。较佳地，直行部302以相切的方式与曲行部301连接。构成曲尖轨202的直行部302和曲行部301一体成型而成。曲尖轨202的曲行部301的起始点位置为如图5所示的导曲线201的导曲线实际起点501。曲尖轨202的曲行部301的起点即为导曲线实际起点501。导曲线201也包括两部分，即曲行部301(导曲线所在的转辙器部分)和导曲线所在的连接部分。

在构成曲尖轨202的直行部302和曲行部301中，直行部302的工作边107优选通过从曲行部301向曲尖轨202的理论尖端所作的切线确定。即，将从曲行部301向曲尖轨202的理论尖端所作的切线作为直行部302的工作边107的轨迹。

曲行部301的工作边优选通过从曲尖轨202顶宽较大截面位置向导曲线所在的连接部分起点位置的连线确定。即，将从曲尖轨202较大尖轨顶宽处向导曲线所在的连接部分起点位置的连线作为曲行部301的工作边的轨迹。其中，曲尖轨202顶宽的值较大处也是指导曲线的实际起点。

曲尖轨202大致呈长条状，其中，构成的直行部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的分别位于其两端的顶宽较小区域或者顶宽较大区域。

本发明中，构成曲尖轨202的直行部302和曲行部301一体成型而成。因此，组成直行部302的第一端和第二端中，顶宽较大的一端与曲行部301连接。作为一种可选的实现方式，本发明实施例中，直行部302的第二端与曲行部301连接。换言之，直行部302的第一端顶宽小于第二端的顶宽。

作为一种优选的方案，通过调整曲尖轨202的整体或者部分区域的宽度可改善其强度，从而达到提高抵抗列车轮缘对其冲击作用力的效果。

基于上述直行部302的第二端与曲行部301连接的结构设计，在本发明的一些示例中，通过调整曲尖轨202的部分区域的宽度，来对曲尖轨202进行增强，提高抗冲击性能。作为一种较佳地示例，调整曲尖轨202的部分区域，更具体而言是曲尖轨202的直行部302的宽度。

在本发明的一种示例中，作为一种可选的实现方式，直行部302的顶宽在由第一端至第二端逐渐增加(直行部302的第一端顶宽小于第二端的顶宽)。即，在从直行部302的轨迹到导曲线201的轨迹的延伸方向上，直行部302的顶宽逐渐增加。换言之，直行部302邻近导曲线201的部分的顶宽大于直行部302远离导曲线201的部分的顶宽。直行部302的宽度的增加幅度可以根据实际需求进行选择。

导曲线201按照具有设计要求的半径(Rw)的导曲线进行设置。

本发明实施例还提供了一种转辙器。如图2所示，其主要包括基本轨和前述的曲尖轨202。在本发明的其他一些示例中，转辙器还包括转辙机械。其中，曲尖轨202具有尖轨轨头最大宽度断面位置108；曲尖轨202具有如图3所示的曲尖轨理论尖端109。

进一步地，如图3所示，转辙器还包括直尖轨104。直尖轨104和曲尖轨202共同配合工作。直尖轨104和曲尖轨202构成一组车轨。每个转辙器具有一组车轨，本发明的一个示例中，所述的一组车轨包括直尖轨104和曲尖轨202。

更进一步地，组成转辙器的基本轨包括直基本轨101和曲基本轨103。直基本轨101轨和曲基本轨103共同配合工作，构成一组基本轨。

如图3所示，前述的一组基本轨和一组车轨(尖轨)共同配合工作。

其中，直基本轨101与曲尖轨202匹配，且位于同一侧；曲基本轨103与含有直尖轨104的另一轨道匹配，且位于同一侧。

在本发明的一些优选实施例中，曲尖轨202的理论尖端与直基本轨101之间以较大的相离值进行布置。作为一种可选的实现方式，曲尖轨202的理论尖端与直基本轨101之间的相离值大于35mm。例如，相离值为40mm，55mm，60mm等等。

进一步地，通过将曲尖轨202的理论尖端与直基本轨101之间的相离值设计为大于35mm，或大于40mm，同时延长曲尖轨202的直行部302的长度。

较佳地，通过对直基本轨101断面在轨距线处进行适当的厚度剖切，同时对应地加宽曲尖轨202相对于直基本轨101轨头厚度剖切区域的厚度，从而增强曲尖轨202的粗壮度，使曲尖轨202顶宽在较短范围内快速增大

作为一种可选的实现方式，如图4所示，直基本轨101在轨距线处具有刨切减薄区，曲尖轨202在对应于直基本轨101的刨切减薄处具有增厚区。刨切减薄区包括位于刨切起点106和刨切终点105之间区域。直基本轨101和曲尖轨202相互配合，且位于同一侧。其中，曲尖轨202与直基本轨101之间采用贴尖式或藏尖式拼接。

在一些示例中，曲尖轨202顶面低于直基本轨101，即曲尖轨202相对于基本轨存在轨顶降低值。其中，曲尖轨202、直尖轨104矮型特种钢轨AT轨制造。

本发明还提供一种基于上述转辙器的道岔，以及基于前述道岔的轨道系统。

本发明中所述的道岔可以是各种类型的道岔，曲尖轨202可以根据道岔的类型进行选择性的调整。道岔可以是单开道岔、对称道岔、三开道岔中的任一种。在一些示例中，道岔还进一步包括连接部分、辙叉及护轨等等。

本发明提供的基于前述的曲尖轨202的道岔至少具有以下优点：

1、通过加长曲尖轨202的直线段的长度使曲尖轨202的磨耗最大位置后移至曲尖轨202粗壮断面。

2、减小轮载由直基本轨101过渡到曲尖轨202的范围，缩短道岔长度。

3、道岔结构方案易于设计制造，产品便于现场运营维护。

4、增强列车运行安全性和舒适性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲尖轨，其特征在于，所述曲尖轨的线型为相离值大于35mm的相离半切线，所述曲尖轨包括相互连接的直行部和曲行部，所述直行部被配置为使所述曲尖轨的轮轨磨损最大位置后移至曲尖轨的粗壮断面处，且所述曲尖轨在所述粗壮断面处的顶宽为65～71mm。

2.根据权利要求1所述的曲尖轨，其特征在于，所述曲尖轨的线型为相离值大于40mm的相离半切线。

3.根据权利要求1或2所述的曲尖轨，其特征在于，所述直行部的工作边的轨迹由所述曲行部向所述曲尖轨的理论尖端所作的切线确定。

4.根据权利要求1所述的曲尖轨，其特征在于，所述直行部由第一端至第二端延伸而成，且所述第二端与所述曲行部连接，所述曲尖轨的顶宽在所述直行部内由所述第一端至所述第二端逐渐增加。

5.一种转辙器，其特征在于，包括基本轨、如权利要求1至4中任一项所述的曲尖轨。

6.根据权利要求5所述的转辙器，其特征在于，所述转辙器还包括直尖轨。

7.根据权利要求6所述的转辙器，其特征在于，所述基本轨包括与所述直尖轨匹配的曲基本轨。

8.根据权利要求5所述的转辙器，其特征在于，所述基本轨包括与所述曲尖轨匹配的直基本轨。

9.根据权利要求8所述的转辙器，其特征在于，所述直基本轨在轨距线处具有刨切减薄区，所述曲尖轨在对应于所述直基本轨的刨切减薄处具有增厚区。

10.一种道岔，其特征在于，包括如权利要求5至9中任一项所述的转辙器。