CN107299561A - 一种降低列车通过道岔辙叉区间产生振动噪声的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低列车通过道岔辙叉区间产生振动噪声的装置，该项置是在道岔辙叉的有害区间，设置一段弹性装置，该弹性装置的长度，大于道岔辙叉的有害区间，其一端伸入翼轨轨槽底部，另一端伸入心轨轨槽底部，其高度是与车轮轮缘接触，厚度是两端薄，中段较厚，顶部为平面。所述弹性装置是橡胶或工程塑料。本发明的优点是在不改变原有固定道岔基本结构的前提下，可使列车运行通过有害空间区域时，有效减小车轮对辙叉心轨和翼轨的动力冲击，改善车轮踏面和辙叉由于轮轨冲击产生的疲劳损伤。

Description

一种降低列车通过道岔辙叉区间产生振动噪声的装置

技术领域

本发明涉及一种改善列车通过道岔辙叉时减小由于车轮与辙叉产生振动与噪声的装置，属于交通技术领域。

技术背景

道岔是轨道结构系统中的关键设备，是引导列车从一条线路进入或越过另一条线路的装备，其中固定辙叉型道岔是应用最为广泛的道岔结构，列车通过道岔的方式可以分为直向通过和侧向通过。列车车轮在轨道上运行时通过车轮踏面作用在钢轨轨头顶面作为承载支承，轮缘位于钢轨轨头内侧作为行驶导向控制，确保车轮在钢轨轨头上滚动，不会掉下钢轨，参见图1。

当列车以直向通过道岔或者是侧向通过道岔时，列车车轮都会通过道岔的辙叉部位，在叉心处相交以不同的方向在叉心处交叉通过。为使车轮在辙叉处以不同方向顺利通过，在该区域不能设有为车轮提供走行面，必须保证在辙叉处为车轮轮缘留出通过的空间。因此，在固定辙叉道岔结构中，为了使列车车轮的轮缘能够从直向和侧向都能安全顺利通过辙叉，在辙叉结构中心轨工作边到翼轨工作边之间存在一个称之为“有害空间“区域，有害空间示意图参见图2。当列车运行通过辙叉时的有害空间区域时，车轮踏面没有钢轨面的支承，轮缘也没有轨头侧面作为导向依靠，为列车车轮提供的走行面存在着不连续，车轮与道岔轨面完全脱离，成自由状态从辙叉心轨（或翼轨）的工作面越过该区域，到达辙叉翼轨（或心轨）的工作面。这种列车车轮以离开轨面的走行方式，从辙叉的一端越过有害空间到达另一端时，对道岔轨面产生巨大的冲击。

由于在道岔结构中存在有害空间，使列车在通过时，产生了巨大的冲击作用力，不仅会对列车和道岔在列车通过时产生剧烈振动摇晃，加剧辙叉甚至车轮的疲劳损伤，同时其产生的振动和噪声还会对周边环境带来不利影响。有害空间是固定型辙叉固有缺陷，也是道岔系统中的薄弱环节，为了解决以上问题，在一些道岔中采用了可动心轨结构，消除了有害空间，但同时也大大增加了道岔结构的复杂性，成本有较大的增加，应用范围受到了限制。目前在铁路轨道系统中绝大部分道岔仍然采用固定辙叉型道岔。

发明内容

本发明的目的是不改变原有固定道岔基本结构的前提下，通过在辙叉有害区间区域增设一个附加装置，可使列车运行通过有害空间区域时，有效减小车轮对辙叉心轨和翼轨的动力冲击，改善车轮踏面和辙叉由于轮轨冲击产生的疲劳损伤，

本发明的技术方案是，在道岔辙叉的有害区间，设置一段弹性装置，该弹性装置的长度大于道岔辙叉的有害区间，其一端伸入翼轨轨槽底部，另一端伸入心轨轨槽底部，其高度是与车轮轮缘接触，厚度是两端薄，中段较厚，顶部为平面。

所述弹性装置是橡胶或工程塑料。

本的优点是，本发明是通过在固定辙叉心轨与翼轨之间的有害空间区域内设置一段弹性结构装置，这样，当列车车轮在通过辙叉心轨（或翼轨）的工作面，车轮踏面离开辙叉轨面时，进入有害空间区域，受到了弹性结构装置的支承，车轮不会像以前那样临空越过有害空间区域，到达辙叉翼轨（或心轨）的工作面，而是在弹性结构装置的支承下，滚动驶过了有害空间区域，到达了辙叉翼轨（或心轨）的工作面，由于有了弹性结构装置的支承，车轮在运行中不会对所到达的辙叉翼轨（或心轨）工作面的接触点产生下落式敲击，从而降低了冲击振动产生的噪声。

附图说明

图1为现有轮轨接触示意图

图2为现有辙叉有害区间示意图

图3是本发明在现有辙叉有害区间设置弹性装置示意图

图中标号说明:

1-心轨；2-翼轨；3-有害区间；4-撤叉咽喉；5-弹性装置；6-车轮轮缘；7-车轮踏面；8-轨头顶面；9-弹性装置的平面顶部。

具体实施方式

请参阅附图所示，在在道岔辙叉的有害区间3，设置一段弹性装置5，该弹性装置5的长度，大于道岔辙叉的有害区间3，其一端伸入翼轨2轨槽底部，另一端伸入心轨2轨槽底部，其高度是与车轮轮缘6接触，厚度是两端薄，中段较厚，顶部为平面。

所述弹性装置是橡胶或工程塑料。

本发明在道岔辙叉区域内，设置的弹性结构装置5本身具有一定的弹性，材料可以是橡胶和其他高分子材料，位置位于辙叉的心轨、翼轨和有害空间轨槽底部，弹性结构装置5一端位于辙叉翼轨轨槽下，通过有害空间轨槽，到达辙叉心轨尖端处后分叉进入心轨轨槽两边结束，安装的方法可以采用粘接方法实现弹性结构装置5与辙叉的连接，安置在心轨、翼轨和有害空间轨槽底部区域的弹性结构装置5形状在厚度上是两端低，中间高状态，顶面是平面，这样可以较好的引导车轮在通过时，弹性结构装置5逐步承受车轮荷载，引导平稳通过有害空间。在辙叉有害空间部位设置了弹性结构装置5以后，列车运行过程如下：

列车由道岔后端进入辙叉后，在心轨槽处，车轮轮缘开始与弹性结构装置5接触，由于弹性结构装置5具有一定弹性，在端部较簿，因此在接触开始过程中车轮与辙叉之间不会产生明显冲击。在车轮驶入弹性结构装置5设置区域后，装置的厚度增加，所承受的车轮荷载比重增加，同时心轨承受的载荷比例开始减小，进入有害空间区域后，车轮在和完全由弹性结构装置5承受，由于由弹性结构装置5支承，车轮不会像传统道岔那样，车轮进入有害空间时，它是处于一种腾空越过状态。当车轮从有害空间区域进入翼轨区域时，车轮踏面开始与翼轨顶面接触，这时弹性结构装置5厚度开始减小，车轮载荷逐步由翼轨承担，弹性结构装置5承担的载荷也开始减小，到达弹性结构装置5的另一端部后，它完全不承担车轮荷载，实现了车轮在辙叉心轨、有害空间道翼轨的平稳通过，通过的车轮不会像以前那样是临空越过辙叉的有害空间，达到翼轨（或心轨）时，以冲击的方式与翼轨（或心轨）接触，而是在弹性结构装置2支承下，车轮以滚动的方式进入了翼轨（或心轨）轨面，进入时不会在翼轨（或心轨）与车轮产生的明显冲击。由于弹性结构装置2具有弹性，可以通过弹性变形适应不同规格的车轮轮缘通过，并自动适应与轮缘的外形接触，实现良好的相互密贴接触。实现了列车通过道岔辙叉时由于车轮与辙叉冲击产生的振动以及噪声控制。

为保证车轮在通过辙叉有害空间时能够平稳过渡，弹性结构装置5长度大于有害空间长度3，如图2所示，从心轨区域平稳变化过渡到辙叉翼轨区域，使列车运行通过弹性结构装置5时，能够平稳变化过渡，避免车轮在从辙叉心轨（或翼轨）的工作面越过该区域，到达辙叉翼轨（或心轨）的工作面时产生较大的刚度突变，达到明显改善冲击力效果。弹性结构装置5底部和侧面的形状应根据辙叉心轨、翼轨和有害空间底部的形状进行设计，其目的是可以较好的与该区域进行接触，达到有效的布置和安装效果。从图3底部弹性装置图可知，弹性结构装置5在有害空间位置顶部设计为平面，这样可以方便制造和安装，而有害空间两侧区域设计有一定坡度的，目的是在列车车轮通过时弹性结构5可以逐渐增加车轮的承载力，弹性结构5的设计高度应与通过列车车轮轮缘相一致，保证车轮在列车轮缘作用下，可以与轮缘有效接触，承受车轮所传递的荷载。弹性结构装置5可以通过粘接的方法设置在辙叉心轨、翼轨和有害空间区域的底部。

Claims (2)

1.一种降低列车通过道岔辙叉区间产生振动噪声的装置，其特征在于，在道岔辙叉的有害区间，设置一段弹性装置，该弹性装置的长度大于道岔辙叉的有害区间，其一端伸入翼轨轨槽底部，另一端伸入心轨轨槽底部，其高度是与车轮轮缘接触，厚度是两端薄，中段较厚，顶部为平面。

2.按权利要求1所述的一种降低列车通过道岔辙叉区间产生振动噪声的装置，其特征在于，所述弹性装置是橡胶或工程塑料。