专利名称：改进型铁路钢轨的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路钢轨，具体地是涉及一种对钢轨对接面加以改进的铁路钢轨。
气温的变化将引起铁路钢轨的热胀冷缩，所以铺轨时要求两根钢轨之间留有轨缝，使钢轨可以随温度变化自由伸缩，这是众所周知的常识。在铁路铺轨作业中是用鱼尾板和螺栓将一根根钢轨对接起来，称为横向“Ⅱ型”对接，如
图1所示，每两根钢轨1和1′之间留有适当的轨缝1，也就是让铁道上每间隔一段距离出现一段与钢轨纵向延伸方向垂直的缝隙，由于轨缝1的存在，列车运行时产生有规律的振动，并发出“咚哒，咚哒”的巨响声，这都来自车轮与每段钢轨端部的撞击。
车轮经过轨缝产生振动，尤其在高速行驶中所产生的振动更是剧烈，不仅影响了车内旅客的休息，也影响行车速度，同时因为车轮对钢轨端部的不断冲击，在轨缝处会产生凹陷，并使钢轨产生纵向爬行，降低了车轮和钢轨的使用寿命，也给养路工作带来很大的困难，可以说轨缝成了铁路建设中的一害。
为解决这一难题，现在已普遍采用长钢轨，例如将原来12.5米长的钢轨焊接成100米长，运到工地，铺设时再将10根焊接在一起成为1公里长的钢轨，以减少轨缝的数量或不留轨缝。要少留甚至不留轨缝，又要抵抗长钢轨因温度的变化而产生的钢轨应力，保证行车安全，通常采取的方式有使用重型钢轨，改用钢筋混凝土轨枕取代原来的木枕，增加单位长度中的轨枕数量，同时加宽加厚路基等；还要求选择适当的气温条件进行铺设施工，即尽量在钢轨内应力为零的中性温度下施工。但这些措施大幅提高了铁路造价，增大了施工的技术难度，在效果上只能说是尽可能减小了钢轨的内部应力和人为地将钢轨热胀冷缩的影响降至最小，而并非从根本上解决这一难题，并且如果在气温变化大的地区，在使用中还需要采取定期调整和释放长钢轨内部应力的办法来保证线路的平顺性和稳定性，给养路工作增加了难度。
本实用新型的目的在于针对上述目前铁路建设和使用中存在的问题，设计提供一种改进型的铁路钢轨，改变目前采用的钢轨端面对接面结构，实现提高机车运行速度，并且在行驶中车身平稳无振动，同时降低铁路建设造价的目的。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种改进的铁路钢轨，其在长度方向上具两个端面，其特征在于，所述钢轨的端面由至少一个对接面组成，该至少一个对接面与钢轨工作面互为垂直，且与钢轨长度方向间具有成锐角的内夹角。
根据本实用新型的设计，钢轨的各对接面与钢轨长度方向形成一定角度(锐角或钝角)，实施钢轨的对接时，相邻两根钢轨的相对接端部的对接面在钢轨长度方向的倾斜是呈反向平行，其间留有轨缝，与现有技术相比，区别在于改变了钢轨端面对接面的形式，使相邻两根钢轨的对接由原来的横向“Ⅱ型”对接改为斜向平行对接，并仍保留等距的轨缝，采用该对接方式，当列车行驶至两根钢轨的对接区域时，有利于保持车轮与轨缝间始终存在有接触面，即形成了一个平滑过渡，避免了车轮经过轨缝时由于横向断缝而与钢轨整个端部的剧烈撞击。
根据本实用新型的实施方案，为保证车轮在对接区域的轨缝上平滑通过，并综合考虑钢轨强度上的承受能力，所述的该至少一个对接面与钢轨长度方向间具有的内夹角应该在80～40°的锐角范围内，优选在70～50°。
本实用新型提供的钢轨制作和铺设与现有技术完全相同，仅需在对接面的加工方式上作出改变，不会增加钢轨成本。但由于采用了斜向对接方式，从根本上消除了轨缝对机车运行中造成冲击振动及响声，同时，在不改变钢轨在长度方向保留伸缩缝隙的前提下，轨缝实际上被缩小了，所以有利于机车在行驶中实现车身平稳、无振动，给旅客创造一个安静、舒适的旅行环境，并可在不改变其它技术因素的条件下有效提高车速。
从建设角度考虑，以本实用新型提供的钢轨替代目前为减少轨缝而使用的长钢轨，可以相应降低铁路等级的标准，例如仅需使用12.5米或25米的普通钢轨，施工中减少了轨枕的数量和路基的厚度与宽度以及防爬行设备，同时消除了车轮与轨缝之间的撞击，也延长了钢轨及车轮的使用寿命，减少了铁轨的保养及维修工作量，固而可大幅降低铁路造价。
总之，铁路运输是一个国家的经济大动脉，本实用新型的推广实施将带来无可估量的经济效益和社会效益。
以下通过附图和具体实施例进一步说明本实用新型的实施及其所产生的有益效果，但并不用于限定本实用新型的实施范围。
附图图面说明
图1是本现有技术铁路钢轨的工作面示意图。
图2是本实用新型的一个较佳实施例钢轨工作面示意图。
图3是图2所示实施例的钢轨对接状态的侧面示意图。
图4A和图4B分别是本实用新型钢轨二种对接方式的示意图。
图5是本实用新型的另一个较佳实施例钢轨工作面示意图。
图6是图5所示实施例的钢轨对接状态的侧面示意图。
参见图2所示的实施例，钢轨2和2′相对接，其与钢轨工作面21和21′互为垂直的对接面为在钢轨长度方向上反向倾斜的平面，并互为平行，之间留有轨缝1，对接面与钢轨长度方向间具有成锐角的内夹角α，该角度范围一般要求在80～40°的锐角范围内，本实施例中该角度α为50°左右。通常要求保留钢轨在长度方向的最大伸缩范围1′是11毫米，容易得出，此时轨缝1的宽度应小于11毫米，即1＜1′。
如图3所示该钢轨为常规技术的工字钢，单轨工作面宽度d约为70毫米，用鱼尾板4和螺栓连接起来。该钢轨在双轨铺轨连接作业中，可以有两种对接方法，一是使两条平行钢轨上的轨缝向同方向倾斜，如图4A所示，或者使两条平行钢轨上的轨缝互为反方向地对称倾斜，如图4B所示，图中5示意为枕木。
图5所示为从平面图显示轨缝1呈V形的实施例，此时钢轨的对接面有二个相交的平面组成(当然该对接面亦与钢轨工作面互为垂直)，两根钢轨的对接面互为凹凸，呈镶嵌对接，钢轨3′的对接面与钢轨长度方向间具有成锐角的内夹角α，相对应地，钢轨3的对接面延伸后与钢轨长度方向间亦具有呈锐角的内夹角α，该内夹角α约60°。
图6显示了该对接方式下钢轨的侧面示意图，即用鱼尾板4和螺栓将相邻两根钢轨连接起来。
本实用新型提供了一种改进型的铁路钢轨，可直接用于新建铁路，当用于在已建成铁路中更换部分钢轨时，由于旧钢轨的对接面是横向齐头，所以需要将两端与旧跪对接的对接面按现有技术加工，也就是说，与旧轨对接的一端仍采用横向“Ⅱ型”对接作为过渡，而中间部分采用本实用新型提供的钢轨。
权利要求1.一种改进的铁路钢轨，其在长度方向上具两个端面，其特征在于，所述钢轨的端面由至少一个对接面组成，该至少一个对接面与钢轨工作面互为垂直，且与钢轨长度方向间具有成锐角的内夹角。
2.权利要求1所述的铁路钢轨，其特征在于，该内夹角度数80～40°。
3.权利要求2所述的铁路钢轨，其特征在于，该内夹角度数70～50°。
4.权利要求1、2、3所述的铁路钢轨，其特征在于，所述钢轨的端面对接面是一个平面。
5.权利要求1、2、3所述的铁路钢轨，其特征在于，所述钢轨的端面对接面为二个相交的平面。
专利摘要本实用新型提供了一种改进型钢轨,钢轨的端面对接面由至少一个对接面组成,该至少一个对接面与钢轨工作面互为垂直,且该至少一个对接面或其延伸平面与钢轨长度方向或钢轨长度延伸方向间具有成锐角的内夹角,使相邻两根钢轨的对接由原来的横向“Ⅱ型”对接改为斜向平行对接,当列车行驶至两根钢轨的对接区域时,有利于保持车轮与轨缝间始终存在有接触面,避免了车轮经过轨缝时由于横向断缝而与钢轨整个端部的剧烈撞击。
文档编号E01B11/00GK2424227SQ00236720
公开日2001年3月21日 申请日期2000年5月26日 优先权日2000年5月26日
发明者王立江 申请人:王立江