CN2285316Y - 感觉不到轨缝的钢轨接端 - Google Patents

Abstract

感觉不到轨缝的钢轨接端是一种特别形状的钢轨头,它是在每个轨端的加强部分(13)上,设有两个竖直平行的键,一个是轴键(1);另一个是轴框键(2),其内设有一个特别的轴承。它由轴套(4)和空心轴(5)组成。连接时将两根钢轨相对应端部的轴键各插入对方的空心轴内,并留下轨缝,夹上鱼尾板后,分别固定在同一枕木上。由于两接端的相互制约和特殊轴承的作用,使两轨端在受压和不受压的情况下,都保持在同一高度,所以它能有效地减少了车轮在运行过程中,与钢轨端部的冲击程度。

Description

感觉不到轨逢的钢轨接端

本实用新型涉及一种钢轨，具体讲是涉及一种特别形状的钢轨头。

轨缝虽然解决了钢轨的热胀冷缩问题，却给列车的运行带来了不少害处，如：机车从甲轨向乙轨行驶，其车轮正经过轨线上甲乙两接端的轨缝时，在车轮压力的作用下，甲端就会下沉，而乙端则没有受到外力的作用，仍还是原来的高度，这样原来一样平的甲乙两端就会产生一个高度差，当车转继续行至乙端时，就要上一个台阶，在车轮压力的作用下再下沉，而甲端又向原来的高度上升，从乙至甲道理相同，为了解决这个问题，人们已在接口上夹了两个鱼尾板，这样是减小了这个高度差的程度，但由于考虑到轨的热胀冷缩和其它问题，鱼尾板的固定螺丝与轨上的眼还不能很紧密，应有一定间隙，所以至今这个高度差仍然存在。

“由于轨缝的存在，使列车行驶时产生剧烈的震动发出咯噔、咯噔的声音，不仅影响旅客的休息，而且因为车轮和钢轨的端部不断冲击，轨缝处就产生凹陷现象，使车轮和钢轨的使用寿命大大降低，给养护工作带来了很大的困难，据统计养护一条铁路花在接头上的费用要占养护线路全部费用的40％左右，就钢轨破损来说60％是发生在接头处，因此，轨缝就成了铁路上的一害，长期以来，许多人想方设法想要改进钢轨的接头方法。

近年来，由于发明了把钢轨强制锁定在枕木上的弹性扣件和防爬设备，采用了特殊的稳定道床以后，出现了用长钢轨铺设成的无缝线路，使轨缝产生的危害得到了初步的解决。无缝线路实际上也是有缝的，只不过是把每根钢轨的长度增加到125m或250m把长轨铺放到工地上以后，又把几根这样的长轨焊接在一起，成为一公里到二公里的轨线，再装好特制的弹性扣件和防爬设备，显而易见，无缝线路的接头数目比普通线路的接头减少而已”。(以上摘自《十万个为什么》物理第2本12页)而且这种线路造价高，按装又不便，且弹性扣件和防爬设备稍有松动钢轨就可能有弓起的现象。

本实用新型的目的是要提供一种特殊形状的钢轨头，它能有效地减小当列车行驶时，车轮与钢轨端部冲击的程度，以及咯噔的声音。

本实用新型的目的是这样实现的，在原钢轨的一端设制了如图1的特殊形状的钢轨头。它由轨端加强部分及其端部凸出的在竖直方向上相互平行的两个键组成，一个是侧位设有一个大于半圆形孔的轴承框，横截面形如半工字钢轨的键，在轴承框内设有一个特别的轴承，它由轴套和空心轴组成(如图2)所以这个键叫轴框键，另一个是与空心轴内尺寸相符的长方体键，由于它是插入另一端空心轴的，所以称它为轴键。另一端的形状是将图1的轴框键和轴键交换位置的形状。组合时将两根钢轨相对应端部的轴键各插入对方的空心轴内，并留下轨缝(如图3)然后在两侧夹上鱼尾板后，再分别固定在同一枕木上即可。当机车从甲轨向乙轨行驶时，车轮的压力由远至近压向甲端，(在甲乙两轨的接头处，甲轨与乙轨接头的端部，分别成为甲轨端和乙轨端，简称甲端和乙端。)由于甲端的轴框键和轴键分别压在乙端的轴键和轴框键上，所以甲端受到压力的同时，乙端也受到同样大的压力，都压向枕木，故使甲乙两端在向下的运动中能保待同步进行，当车转继续行驶逐渐脱离甲端走到乙端轨上时，甲端失去车轮对它的压力的作用，在枕木和钢轨自身的弹力下，有上升的趋势，可是因为甲端的两个键被乙端的两个键压着，阻止了它的上升，迫使甲乙两端在向上的运动过程中也能保持同步进行。如果机车从乙端驶向甲端道理相同。这样就基本解决了轨缝带来的危害，同时也解决了普通钢轨接头假如在同一枕木的情况下，在车轮经过时，由于两端一上一下所带来的拨道钉的问题。

另外，本实用新型将钢轨接端的轨面部分制成了互相搭连的，轨缝口棱线略低于轨面，且都是流线型的(如图3)，这样当车轮从甲轨向乙轨行驶时，车轮行至甲端上时，在车轮的压力下，使两轨端形成一定角度且互相搭连，这样实际轨面就成为由两个斜面而组合成的一个凹面，所以当车轮驶上搭连接头中部(即甲乙两轨接头处的轴框键相接中线位置)时减小了车轮经过接头中部时下沉的程度，车轮在这个行驶过程中，车转对轨的压力是作用在甲端上的，当到达中点时是作用在甲乙两轨端上的。车轮由中点逐渐脱离甲端走上乙端轨时，这个过程，车轮对轨的压力从搭连中点开始是作用在乙端轨上的，由于在搭连接头处甲端的中点也就是乙端的中点，所以，车轮经过这种接头时，轨面相连平滑，车轮行程平稳，感觉上好象没有轨缝似的。

本实用新型的搭连处形状由于将一般钢轨一分为二，中间还留有微小的空隙(为防止挤压相连)相对地与轨缝并列处的轨面比一般钢轨就窄一半，这样就怕影响它的承受力，同时考虑到两轴键因长期抗压而带来的金属疲劳现象，为了解决这个问题，可采用降低接端枕木的高度来最大限度地增加甲乙两端端部的厚度，并将端部进行热处理来得到使接端的整体机械强度略大于整体钢轨的机械强度为目的，或采用抗金属疲劳性大、强度大的钢材铸成轨端，并将之焊接在一般铜轨上来解决。当然，随钢材强度的增大，钢轨接端的厚度可随之减小。

本实用新型所组成的接端由于设有特别的轴承使机车行驶过程中，它既不影响轨线热胀冷缩时轴键在空心轴中的滑动，而又能适应两轨端分别在作以相邻枕木为圆心，以两枕木间距离为半径的旋转运动，而且在这些复杂的运动中保持接端在车轮行驶过程中平稳过度，自然轨缝的问题也就得到了解决。

本实用新型为使一端的轴键插入另一端空心轴内时，既能顺利滑动，而又与空心轴上下接触紧密，故在轴键的下部开了一个微小弹性口，这样弹性口以下的叫弹性片，在弹性片的弹性作用下，可达到以上目的，同时也消除了当车轮从甲端驶向乙端的接头时(如图4)，在车轮的压力下，使两轨端形成一定角度，由于轨缝的原因使接头的甲端轨面略高于乙端轴框键(即轨面)，而使甲端不着地的现象。

本实用新型只是在原来钢轨的两端进行了形状的改变，在两端分别各设了特殊的轴承，造价低，安装方便，又消除了以前接端在同一枕木上时拨道钉的现象，可将接端处在同一枕木上还可提高钢轨的总承受力，同时又节约了能源(车轮克服旧式轨缝消耗的能量)。由于车轮经过这种接头时，轨面相连平滑，车轮行程平稳，感觉上好象没有轨缝似的。同时为进一步提高列车的速度刨造了有利条件。

下面结合附图进一步说明本实用新型的安装方式：

图1是改后钢轨端的主视图

图2是轴承组合的示意图(图中剖面图是由图1中A-A位置剖切而成)

图3是两端在相对低温情况下组合后轨面主视图

图4是两端在相对低温情况下组合后的侧位剖视图(此图是由图3中B-B位置剖切而成)

在以上各图中，各个数字表示的部位名称分别是：1.轴键；2.轴框键；3.轴承框；4.轴套；5.空心轴；6.轨缝；7.微小弹性口；8.弹性片；9.注入润滑油孔；10.轴键与空心轴内之间的轨缝兼固体润滑油盒；11.渗润滑油孔；12.普通工字铜轨；13.轨端加强部分；14.固定鱼尾板螺丝眼；15.插轴键口；16.钢轨接端两轴框键连接中点位置；17.轨面。

组合时，将两根钢轨相对应端部的轴键各插入对方的空心轴内，并留下轨缝(如图3图4所示)，然后夹上鱼尾板后，再分别固定在同一枕木上即可。

Claims (1)

1. 感觉不到轨缝的钢轨接端是在普通钢轨的两端分别设制了特别形状的钢轨头，其特征是：每一端是由轨端加强部分和其端部凸出的在竖直方向上相互平行的两个键组成，实心结构的是轴键(1)，另一个是轴框键(2)，在轴框键的侧位设有一个大于半圆形孔的轴承框(3)，在轴承框内设有一个特别的轴承，它由轴套(4)和空心轴(5)组成，轴套是形如有缺口的圆环。空心轴外形为柱体，可在轴套内转动，其侧面有一个大小可正好插入另一钢轨头轴键的方形槽，并能连插入的轴键一起在轴套内转动，钢轨两端的形状互为对应，即一个端的轴键对另一个端的轴框键，另一个端的轴键对这个端的轴框键，组合时将对应的两端相互插入，留下轨缝，并夹上鱼尾板后，再分别固定在同一枕木上即可。

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