CN1230616A - 一种铁路无缝线路钢轨接头 - Google Patents
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Abstract
一种铁路无缝线路钢轨接头装置,是由钢轨(1),钢轨(2)及连接钢轨(1),钢轨(2)的焊缝(3)组成,本发明的特征在于钢轨(1),钢轨(2)的端头是斜截面,该截面与钢轨(1),钢轨(2)的纵向几何中心线成一锐角α,即连接钢轨(1),钢轨(2)的焊缝(3)与钢轨(1),钢轨(2)的纵向几何中心线成锐角α,且α角为30°至45°采用本发明可大大提高钢轨接头抗疲劳寿命,使列车高速运行安全性提高。
Description
本发明涉及一种铁路无缝线路钢轨接头装置，尤其能克服现有铁路无缝线路钢轨接头焊缝的疲劳断裂，提高钢轨接头焊缝的抗疲劳寿命，使列车高速运行安全性进一步提高。
现有铁路无缝线路是将一段一段钢轨焊接起来组成，其钢轨端头截面与钢轨自身的纵向几何中心线相垂直，即钢轨接头焊缝与钢轨的纵向几何中心线相垂直，当车轮经过接头焊缝时所产生的应力(弯曲应力，剪切应力)是全部直接作用到焊缝上，从结构力学角度看，焊缝的这种受力状况是极不合理的，容易造成钢轨接头焊缝处的疲劳断裂。尽管人们采用了各种措施提高焊缝质量，但由于这种结构受力的不合理性，在实际使用运行中，久而久之，钢轨接头焊缝疲劳断裂时有发生，到目前为止，在铁路无缝线路中钢轨接头疲劳断裂仍然是影响列车安全运行的一个薄弱环节。
本发明的目的是提供一种新的铁路无缝线路钢轨接头装置，在钢轨接头处使其焊缝受力状况得到改善，增强钢轨接头焊缝的抗疲劳性能，使列车高速运行安全性进一步提高。
本发明的技术解决方案是钢轨(1)，钢轨(2)及连接钢轨(1)，钢轨(2)的焊缝(3)组成铁路无缝线路钢轨接头，本发明的特征在于上述的钢轨(1)，钢轨(2)的端头是斜截面，该截面与钢轨(1)，钢轨(2)的纵向几何中心线成一锐角α，即连接钢轨(1)，钢轨(2)的焊缝(3)与钢轨(1)，钢轨(2)的纵向几何中心线成锐角α，从而实现钢轨接头焊缝(3)受力状况的改善。
采用本发明的技术解决方案后，连接钢轨(1)，钢轨(2)的焊缝(3)在车轮经过时只是部份受力，很大一部份应力被焊缝(3)两侧的钢轨(1)，钢轨(2)所承担，这就大大改善了焊缝(3)的受力状况，提高了钢轨接头焊缝处的抗疲劳寿命，使列车高速运行安全性进一步提高。
以下对本发明说明书附图做简要说明
图1是现有无缝线路钢轨接头结构俯视图。
图2是本发明结构主视图
图3是本发明图2中A-A剖视图。
下面结合说明书附图详细描述本发明实施例：
说明书附图2给出了本发明铁路无缝线路钢轨接头结构俯视图，其结构是钢轨(1)，钢轨(2)及连接钢轨(1)，钢轨(2)的焊缝(3)组成铁路无缝线路钢轨接头，具体说明：钢轨(1)，钢轨(2)的端头是斜截面，该截面与钢轨(1)，钢轨(2)的纵向几何中心线成一锐角α。 α角的选定原则：当α角过小焊缝将加长，给焊接造成困难；当α角过大，效果将不明显，所以只能适当兼顾，建议α角约在30°至45°为宜，或tan=0.618，具体数值可通过试验确定。钢轨(1)，钢轨(2)的端头斜截面的制造，在大批量应用中，接设计要求由钢轨生产厂家直接提供这种端头为斜截面的钢轨，这并不增加多少成本。关于焊缝的焊接工艺，可采用现已较成熟的焊轨技术进行。现将本发明钢轨接头抗疲劳断裂性能提高问题做进一步说明：说明书附图3，是说明书附图2中A-A剖视图，也正是车轮经过钢轨接头处时，当车轮与钢轨工作面的交线与A-A重合时，钢轨接头的应力截面图，从该截面图上可以看出，车轮正压力只是部份地作用到焊缝(3)上，很大一部份压力是作用在焊缝(3)两侧的钢轨(1)，钢轨(2)上，从而改善了焊缝(3)的受力状况。另外，现有铁路无缝线路钢轨接头焊缝断裂情况多发生在冬季，由于钢轨的热胀冷缩，在冬季，由于钢轨(1)，钢轨(2)自身的冷缩必然对焊缝(3)造成巨大的拉力，与车轮经过焊缝(3)时，车轮对焊缝(3)的正压力(主要是弯曲应力)所产生的拉力相叠加，一起作用到焊缝(3)上，这就是现有铁路无缝线路钢轨接头焊缝疲劳断裂多发生在冬季的原因。本发明的技术方案洽洽增强了焊缝(3)的抗拉能力，现做简要分析：假若焊缝(3)与钢轨(1)，钢轨(2)的纵向几何中心线成锐角α，且tanα=0.618，根据勾股定理，可计算出此时钢轨接头斜焊缝长度为钢轨接头垂直焊缝长度的1.9倍，可以粗略地说此时钢轨按头焊缝(3)的抗拉强度比钢轨接头垂直焊缝抗拉强度提高到1.9倍，用同样方法可以计算出当α=45°时，斜接头焊缝抗拉强度比垂直接头焊缝抗拉强度提高到1.41倍。综上所述，采用本发明将大大提高铁路无缝线路钢轨接头使用寿命，本发明不权适用于铁路，也适用于城市地铁，轻轨，有轨电车。
本发明的推广应用将产生巨大的经济效益社会效益，本领域技术人员在不超出本发明权利要求保护范围可以多种方式实现这一构思。
Claims (2)
1、一种铁路无缝线路钢轨接头装量，是由钢轨(1)，钢轨(2)及连接钢轨(1)，钢轨(2)的焊缝(3)组成。本发明的特征在于上述的钢轨(1)，钢轨(2)的端头是斜截面，该截面与钢轨(1)，钢轨(2)的纵向几何中心线成一锐角α，即连接钢轨(1)，钢轨(2)的焊缝(3)与钢轨(1)，钢轨(2)的纵向几何中心线成锐角α。
2、根据权利要求1所述的铁路无缝线路钢轨接头装置其特征在于连接钢轨(1)，钢轨(2)的焊缝(3)与钢轨(1)，钢轨(2)的纵向几何中心线之间的角度α为30°至45°，或tanα=0.618。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 98101074 CN1230616A (zh) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 一种铁路无缝线路钢轨接头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 98101074 CN1230616A (zh) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 一种铁路无缝线路钢轨接头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1230616A true CN1230616A (zh) | 1999-10-06 |
Family
ID=5216445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 98101074 Pending CN1230616A (zh) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 一种铁路无缝线路钢轨接头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1230616A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101914880A (zh) * | 2010-08-08 | 2010-12-15 | 宋玉泉 | 增大焊接承载能力运行左右平稳的无缝钢轨焊接结构 |
-
1998
- 1998-04-01 CN CN 98101074 patent/CN1230616A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101914880A (zh) * | 2010-08-08 | 2010-12-15 | 宋玉泉 | 增大焊接承载能力运行左右平稳的无缝钢轨焊接结构 |
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |