CN2329692Y - 铁路及车辆用无断点道轨 - Google Patents

Abstract

本实用新型是对现有铁路车辆用道轨的改进,具体是对端面结构的改进。其主要设计思想是将普通道轨的接触端面改为对应插接式端面结构。连接这样的道轨形成轨道后与车轮接触的上轨面形成斜线或折线状的轨缝,使车轮与轨面之间的接触不再形成断点,从而有效地避免了车轮通过轨缝时产生的上、下位移,避免了由此而产生的冲击震动和噪音,是对有缝道轨的一次重要改进。

Description

铁路及车辆用无断点道轨

本实用新型属对现有铁路道轨的改进，也可以对其它车辆道轨进行改进。

铁路列车运行的轨道是由一定长度的道轨连接而成。现有道轨均是工字形截面，两个端面处设计有连接孔，使用时借助夹板将道轨首尾依次相连形成轨道。为了避免热胀冷缩而产生过大应力损坏道轨。每两根道轨联接处均预留下一定的间隙称其为轨缝。现有道轨端面为一与道轨轴线垂直的平面，所以形成的上轨面上有条与道轨轴向垂直的轨缝，也就形成道轨的断点。当车轮辗过上轨面时，由于断点的存在，当车轮通过断点时使车轮失去正常轨面支撑形成接触点(实际上是相当于轮宽度的接触线)下移到上轨面以下，形成一个微小的位移。即形成车轮与两段道轨的同时接触。随着车轮继续滚动，车轮又滚上下一段道轨，使车轮又向上位移一个微小的距离，此就是产生车轮震动的实际过程分析，也是产生车辆冲击噪音的原因。与无接缝长轨上运行相比，其平稳度、噪音、震动、损耗都相差很大，而无缝长轨是不可能实现的，所以在火车速度日益提高的现代，如何克服轨缝造成的冲击、振动，已成为急待解决的一个课题。

本实用新型的发明目的是提供一种新的道轨结构设计，特别是道轨端面结构的改进设计，使连接后形成的轨缝不至于使车轮产生上、下位移的过程，从而极大地减少了车轮对轨面的冲击，以消灭震动、噪音和降低车轮的磨损。

本实用新型基本是考虑到车轮与道轨上轨面是一条与轨道轴向垂直的线接触，而轨缝目前也是一条与轨道轴向相垂直的缝隙，这条接触线随车轮滚动与轨缝重合时，当然会造成车轮的冲击震动。但如果改变道轨端面的结构设计，使连接成轨道后的轨缝不再是一条与轴向垂直的缝，那么车轮与上轨面的接触线就不会与轨缝重合，而是交叉而过，实际过程就是当车轮通过接缝处时，不再会产生车轮非正常支撑，而是产生支撑面交叉过渡的过程，使车轮与道轨面的接触线不再产生上、下的冲击位移，也就是说相当不脱离轨面，故可称其为无断点道轨，实际上本实用新型的设计是对道轨首尾两端面结构的改进设计。将原来简单的端面对接改成对应性插接(或斜面对接)结构，端面形状结构发生变化后，必须首尾两端呈对应性结构，从而当借用夹板将道轨连接成长轨道后，在车轮与轨道相接触的上轨面上形的轨缝就成为一条斜线或折线状的轨缝，这样以来车轮滚过时就会大大改善运行质量，明显降低冲击噪音和震动。

下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的。

图1是现有道轨及车轮运转示意图。

图2是图1的俯视图(略去车轮后的)。

图3是斜端面道轨示意图(俯视)。

图4是阶梯形端面道轨示意图(俯视)。

图5是凸凹形端面道轨示意图(俯视)。

其中1为普通道轨，2为普通轨接缝，3为连接夹板，3 A为连接螺栓，4为上轨面，5为车轮，5A为车轮与上轨面的接触线，6为斜端面道轨，6A为斜轨缝，7为阶梯形端面道轨，7A为阶梯形的轨缝，8为凹凸形端面的道轨，8 A为形的轨缝，9为道轨枕木，10为道轨压嵌板，α为道轨端面与轨道轴向的夹角。

从图3-图5给出了实现本发明目的几种实施例，其中图3为给出的是最简单的一种。这种道轨端面的改进形象说来就是在道轨端面上斜着切一刀。使原来与道轨轴向垂直的端面变成了与轴向呈一定角度的斜端面。斜面与轨道轴向夹角α为15°-75°。使用这样道轨借助夹板连接后形成的轨道接缝即成为一个斜形轨缝。当车轮滚过轨缝时，由于接触线5A与两段道轨有一个过渡性的接触，不再形成断点，从而实现了均匀过渡，不会产生明显的过渡性冲击。当然结构的改变会造成车轮压力的重新分配，且端面形状结构的改变也会造成力学性能的变化，比如端面尖角处承受压力会大大降低。这样的问题可以在连接件的结构改造上进一步得到弥补，并不是不可解决的问题。且端面的改造难度小，只是最佳斜度的值要进一步通过实验确定。

图4给出的是另一种端面改进的实施例，在这个方案中首尾每个端面均为前后两个与轴向垂直的平面组成阶梯形分布。借助夹板连接成道轨后在上轨面上形成 形轨缝，同样的道理，车轮与上轨面的接触不再形成断点。换名话说车轮分两段越过断点。每次均出现车轮轨面接触线变短1/2的瞬时过程，此时会使局部受压轨面的压强加大，也可通过特殊夹板结构来加以弥补，在此不再详述。

图5给出的是一种插接式端面结构设计。首尾两个端分别由三个对应平面构成，形成凹形或凸形对应插接结构，借助夹板连接成轨道后在上轨道面上形成

形轨缝。这种改进有更好的力学结构，但其加工起来较以上两种复杂。

以上对道轨端面的结构设计，其本上可以保证在由这些结构道轨连接而成的轨道不但保留了伸缩轨缝，而且使车轮从一根道轨上平稳过渡上另一根道轨，可以有效地避免车轮与轨道上表面的冲击碰撞，有效地防止了冲击震动以及由此而产生的噪音，可以真正做到无断点有缝连接的梦想，其效果接近长轨运行，是今后道轨进行的一个有效尝试。

Claims (4)

1、一种铁路或车辆用的无断点道轨，其横截面为工字形，首尾两端处设有连接孔，使用时借助夹板(3)将道轨首尾相连形成轨道，其特征在于每根道轨道尾的端面呈对应性插对接结构，连接成轨道后与车轮接触的上轨面(4)上形成斜线或折线状的轨缝。

2、根据权利要求1所说的无断点道轨，其特征在于首尾两端为对称性的斜面，斜面与道轨(6)轴线方向夹角α为15°-75°，连接成轨道后上轨面形成斜形轨缝(6A)。

3、根据权利要求1所说的无断点道轨，其特征在于首尾每个端面均为前后两个与道轨(7)轴向垂直的平面成阶梯形分布，连接成轨道后上轨面上形成

形轨缝(7A)。

4、根据权利要求1所说的无断点道轨，其特征在于首尾两个端平面分别由垂直于道轨(8)轴向的三个对应平面构成形成凹形或凸形对应插接结构，连接成轨道后在上轨面形成

形轨缝(8A)。