CN107435282A - 一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，涉及整体浇铸的辙叉和护轨，辙叉包括翼轨、心轨，以及形成于翼轨之间、翼轨与心轨之间的辙叉底板；护轨具有护轨底板，并与其外侧钢轨连接为一体；辙叉底板和护轨底板在辙叉趾端和辙叉跟端对应位置为最薄，并向中部逐渐厚度递增，在不小于有害空间的范围内保持均匀厚度h；h为辙叉或钢轨的高度与车轮轮缘高度之差再加1‑2mm。其优点是：有效避免了因有害空间的存在导致车轮对辙叉形成剧烈冲击，减少了钢轮与辙叉的损伤、钢轮与辙叉的维修工作，延长了钢轮与辙叉的使用寿命；同时，消除了钢轮对辙叉产生剧烈冲击，将减少车轮产生的振动与噪声，提高乘坐舒适性，并减少了列车运行能耗。

Description

一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置
技术领域
本发明属于列车轨道技术领域，具体涉及一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置。
背景技术
道岔是将两条或两条以上的轨道，在平面上进行相互连接或交叉的设备。然而，在辙叉部分，当采用固定式辙叉时，两翼轨之间的最窄处（称为咽喉）到实际尖轮之间存在一定长度的有害空间，轮对通过时，钢轮在此处对钢轨产生剧烈冲击。而当采用可动心轨式辙叉时，虽然可以消除辙叉的有害空间，但可动心轨式辙叉需要心轨控制系统，其建造成本、运营成本及养护维修成本均极高，因此可动心轨式辙叉的应用受到了限制，现在国内主要用于高速铁路中。对于固定式辙叉，主要有两种形式，一是钢轨组合式辙叉，二是整铸式辙叉。如图1、2所示，对于钢轨组合式辙叉，翼轨2与翼轨2之间，以及翼轨2与心轨1之间采用间隔铁连接；对于整铸式辙叉，一般采用高锰合金钢将翼轨与心轨铸成整体。但是，两种形式的固定式辙叉均存在有害空间5，轮缘无法与其底部的间隔铁或整铸底板发生接触。因此，当轮对通过有害空间5时，车轮10对钢轨产生剧烈冲击，由此导致车轮10与辙叉发生损伤，为此，增加了钢轮与辙叉的维修工作，并缩短了钢轮与辙叉的使用寿命。同时，钢轮对辙叉产生剧烈冲击将导致轮轨产生振动与噪声，影响旅客的乘坐舒适性，增加了列车运行的能耗。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，该列车车轮与轨道道岔装置通过将列车车轮的轮缘进行加厚与加高，并将道岔的固定式辙叉及护轨进行改进，即采整铸的方式并合理地设计底板厚度；最终实现列车通过辙叉的有害空间时，轮对的竖向荷载通过轮缘传递给辙叉底板与护轨底板，从而有效地避免了因有害空间的存在导致车轮对辙叉形成剧烈冲击。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，涉及整体浇铸的辙叉和护轨，所述辙叉包括翼轨、心轨，以及形成于翼轨之间、翼轨与心轨之间的辙叉底板；所述护轨具有护轨底板，并与其外侧钢轨连接为一体；其特征在于所述辙叉底板和所述护轨底板在辙叉趾端和辙叉跟端对应位置为最薄处，并向中部逐渐厚度递增，在不小于有害空间的范围内保持均匀厚度h；所述h为所述辙叉或所述钢轨的高度与所述列车车轮的轮缘高度之差再加1-2mm。
所述列车车轮的轮缘高度为25-30mm。
所述列车车轮的轮缘宽度为30-35mm。
所述辙叉底板在所述辙叉趾端对应位置的厚度比所述h小5-10mm，所述辙叉底板在所述辙叉跟端对应位置的厚度比所述h小5-10mm。
所述辙叉底板由所述辙叉趾端或所述辙叉跟端对应位置起，向中部逐渐高度递增的长度为15-40mm。
所述护轨底板在所述辙叉趾端对应位置的厚度比所述h小5-10mm，所述护轨底板在所述辙叉跟端对应位置的厚度比所述h小5-10mm。
所述护轨底板由所述辙叉趾端或所述辙叉跟端对应位置起，向中部逐渐高度递增的长度为15-40mm。
所述有害空间处的所述辙叉底板保持均匀厚度h的长度大于所述有害空间长度30-40mm。
所述辙叉底板保持均匀厚度h的长度与所述护轨底板保持均匀厚度h的长度相同，且两者的设置相适配对应以使所述列车车轮的轮缘同时与所述辙叉底板、所述护轨底板接触或离开。
所述辙叉为整体铸造式一体结构；所述护轨与其外侧的所述钢轨为整体铸造式一体结构。
本发明的优点是：有效地避免了因有害空间的存在导致车轮对辙叉形成剧烈冲击，因此减少了钢轮与辙叉的损伤，减少了钢轮与辙叉的维修工作，延长了钢轮与辙叉的使用寿命；同时，消除了钢轮对辙叉产生剧烈冲击将极大地减少了车轮产生的振动与噪声，提高了旅客乘坐的舒适性，并减少了列车运行的能耗。
附图说明
图1为现有技术中的道岔整体结构示意图；
图2为图1中心轨有害空间处的A-A剖视图；
图3为本发明中道岔整体结构示意图；
图4为本发明图3中B-B剖视图（心轨与列车车轮配合结构示意图）；
图5为本发明图3中C-C剖视图（护轨与车轮配合结构示意图）。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-5，图中标记1-10分别为：心轨1、翼轨2、辙叉趾端3、辙叉跟端4、有害空间5、护轨6、辙叉底板7、护轨底板8、轮缘9、车轮10、间隔铁11。
实施例：如图3、4、5所示，本实施例具体涉及一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，包括列车车轮10、辙叉以及护轨6。
如图3所示，辙叉采用整铸式辙叉设计，包括辙叉底板7以及形成在此辙叉底板7上的心轨1和翼轨2。车轮1包括带有轮缘9的轮辋、辐板和轮毂。护轨6与其外侧的钢轨及护轨底板8整铸。
如图3、4所示，辙叉底板7在辙叉趾端3和辙叉跟端4对应位置均为最薄处，并向中部逐渐厚度递增形成斜坡过渡段，且在有害空间处的一定范围内保持均匀厚度h一定长度，其中h为辙叉的高度与轮缘9高度之差再加1-2mm，辙叉底板7保持均匀厚度h的长度大于有害空间5的长度30-40mm。具体的，辙叉底板7在辙叉趾端3位置的厚度比h小5-10mm。辙叉底板7由所述辙叉趾端3或辙叉跟端4位置起，向中部逐渐高度递增的长度为15-40mm，其余位置厚度均为h。
如图3、5所示，护轨底板8与辙叉底板7的结构相同，护轨底板8在辙叉趾端3和辙叉跟端4对应位置均为最薄处，并向中部逐渐厚度递增形成斜坡过渡段，且在有害空间处保持均匀厚度h一定长度，其中h为护轨6的高度与轮缘9高度之差再加1-2mm，护轨底板8保持均匀厚度h的长度大于有害空间5的长度30-40mm。具体的，护轨底板8在辙叉趾端3位置的厚度比h小5-10mm。护轨底板8由所述辙叉趾端3或辙叉跟端4位置起，向中部逐渐高度递增的长度为15-40mm，其余位置厚度均为h。
需要说明的是，辙叉底板7保持均匀厚度h的长度与护轨底板8保持均匀厚度h的长度相同，且两者的设置相适配对应以使列车车轮10的轮缘9同时与辙叉底板7、护轨底板8接触或离开，即，列车运行时，由车轮10踏面承受竖向荷载转为由轮缘9承受竖向荷载，以及由轮缘9承受竖向荷载转为由车轮10踏面承受竖向荷载，均同时发生。
如图3、4、5所示，本实施例中的列车车轮10相较于常规的车轮，作出了一定的改进，对列车车轮10的轮缘9进行适当的加宽，加宽后的轮缘9宽度为30-35mm；与此同时，对轮缘9的高度也进行了适当加高，加宽后的轮缘9高度为25-30mm。
由上可知，在列车轮对通过辙叉时，通过上述车轮10的轮缘9、辙叉底板7与护轨底板8的配合结构，车轮10通过轮缘9与有害空间5处辙叉底板7接触而传力，而车轮10的踏面随着辙叉底板7以及护轨底板8的高度升高而不再同轨道顶面相接触，不再对心轨1处钢轨造成冲击，从而减小轮轨系统的振动与噪声。从而达到列车顺利通过道岔，最大限度地减小了翼轨2与心轨1之间的有害空间对轮对通过的影响。相同原理的，轮对通过护轨6时轮缘9抵触护轨底板8而不再对护轨6造成冲击。
本实施例中的轨道道岔装置适用于各种类型的道岔，如普通单开道岔、对称道岔、三开道岔、交分道岔、交叉渡线道叉等。
本实施例的有益效果在于：有效地避免了因有害空间的存在导致车轮对辙叉形成剧烈冲击，因此减少了钢轮与辙叉的损伤，减少了钢轮与辙叉的维修工作，延长了钢轮与辙叉的使用寿命；同时，消除了钢轮对辙叉产生剧烈冲击将极大地减少了车轮产生的振动与噪声，提高了旅客乘坐的舒适性，并减少了列车运行的能耗。

Claims (10)

1.一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，涉及整体浇铸的辙叉和护轨，所述辙叉包括翼轨、心轨，以及形成于翼轨之间、翼轨与心轨之间的辙叉底板；所述护轨具有护轨底板，并与其外侧钢轨连接为一体；其特征在于所述辙叉底板和所述护轨底板在辙叉趾端和辙叉跟端对应位置为最薄处，并向中部逐渐厚度递增，在不小于有害空间的范围内保持均匀厚度h；所述h为所述辙叉或所述钢轨的高度与所述列车车轮的轮缘高度之差再加1-2mm。
2.根据权利要求1所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述列车车轮的轮缘高度为25-30mm。
3.根据权利要求1所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述列车车轮的轮缘宽度为30-35mm。
4.根据权利要求1所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述辙叉底板在所述辙叉趾端对应位置的厚度比所述h小5-10mm，所述辙叉底板在所述辙叉跟端对应位置的厚度比所述h小5-10mm。
5.根据权利要求4所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述辙叉底板由所述辙叉趾端或所述辙叉跟端对应位置起，向中部逐渐高度递增的长度为15-40mm。
6.根据权利要求1所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述护轨底板在所述辙叉趾端对应位置的厚度比所述h小5-10mm，所述护轨底板在所述辙叉跟端对应位置的厚度比所述h小5-10mm。
7.根据权利要求6所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述护轨底板由所述辙叉趾端或所述辙叉跟端对应位置起，向中部逐渐高度递增的长度为15-40mm。
8.根据权利要求1所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述有害空间处的所述辙叉底板保持均匀厚度h的长度大于所述有害空间长度30-40mm。
9.根据权利要求1所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述辙叉底板保持均匀厚度h的长度与所述护轨底板保持均匀厚度h的长度相同，且两者的设置相适配对应以使所述列车车轮的轮缘同时与所述辙叉底板、所述护轨底板接触或离开。
10.根据权利要求1所述的一种减小轮轨冲击影响的列车车轮与轨道道岔装置，其特征在于所述辙叉为整体铸造式一体结构；所述护轨与其外侧的所述钢轨为整体铸造式一体结构。
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