专利名称：防止钢轨纵向爬行的钢轨及扣件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁轨部件领域，具体是防止钢轨纵向爬行的钢轨及扣件。
目前，由于提高了运营速度，在山区铁路，长大坡道，经常加速和制动地段，无缝线路，钢轨的热胀冷缩，造成线路严重纵向爬行。严重危及行车安全。我国铁路多采用弹条扣件联接方式。钢轨承受列车车轮传递给它的多种力(如垂直压力、水平推力、纵向冲击力等)，钢轨通过扣件的联接，将上述诸力传递给轨枕，轨枕又传递给道床，最后道床又均匀地传递到路基。然而，由于扣件与钢轨联接部份之间的摩阻力达不到其设计的阻力，即理论上，每个弹条型扣件的初始扣压力能达到1.49吨，而每根钢筋混凝土轨枕的道床纵向阻力是1.19吨，扣压力大于道床纵向阻力。然而，在规定的扣件扭矩8-25公斤/米的情况下，列车的高速运行所产生的强大纵向推力和粘着力，使得钢轨产生纵向爬行。特别是在长大坡道经常加速制动地段，钢轨总是向一个方向爬行。一个方向的轨缝顶严，而另一个方向的轨缝拉开成为超过17mm的大轨缝，造成钢轨内部应力向一个方向集中。这样每年要投入大量的人力、物力、资金等进行拉轨，调整轨缝等作业，而此项工作，对行车安全带来诸多安全隐患。另外，在线路翻浆冒泥，接头病害处所，由于钢轨与扣件之间的摩擦力达不到规定的阻力，造成轨枕纵向移动或单向移动，使轨枕歪斜，增大列车在接头处所的震动力，严重破坏线路稳定。就无缝线路而论，目前，加强轨道框架刚度的办法，多数采用的是提高中间扣件压力，使扣件阻力大于纵向道床阻力，不致造成钢轨沿轨枕爬行。如前所述，线路扣件阻力大于道床纵向阻力。在这样的条件下，无缝线路状况应该是良好的即①轨道框架有足够的刚度，钢轨与轨枕充分联结，有足够的抵抗钢轨变形的能力。②无缝线路的接头在冬季低温时不应有大轨缝(大于17毫米轨缝为大轨缝)，在夏季高温时不应有瞎缝(即轨缝顶严)。③在冬季低温时，不应有拉断接头螺栓现象，在夏季高温时不应有顶穿绝缘接头现象。但是在无缝线路的实际养护中，上述现象时有发生，特别是冬季低温时的大轨缝，夏季高温时的瞎缝，更是司空见惯。
根据我们长期的观察，认为出现上述现象的原因是钢轨与轨枕没有充分联结。要使钢轨与轨枕充分地联结，单纯提高中间扣件压力的办法是行不通的。以弹条型扣件为例，如前所述之扭力矩，若再提高扣件压力，必然会超过25公斤米的扭力矩，使弹条失去扣件作用。所以要真正达到扣件阻力大于纵向道床阻力，在现有的设施条件下很不容易办到。
本实用新型的目的是克服已有技术的缺陷，设计一种新型的可防止钢轨纵向爬行的钢轨及扣件以及二者的结合方式，以延长钢轨的使用寿命，有利于行车安全。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
经过实践我们认为在扣件扭力矩相同的情况下，增加钢轨与弹条扣板的摩擦系数，才能提高扣件阻力，使扣件阻力大于纵向道床阻力，其方案是在原钢轨几何尺寸不变，与轨枕联结方式不变的情况下，将钢轨与扣件的接触部位由平面结合改成凸凹结合，即钢轨与扣板相互的接触面均采用凹凸结构，上述方案中，凹凸结合的构形可以是锯齿形、半圆形、梯形、三角形、抛物线形等。上述方案中，凹槽的深度较佳为1毫米长度为10毫米。
采用本实用新型的技术方案，与现有技术的平面结合相比，钢轨与弹条扣板相互吻合，更加紧密，摩擦系数大大提高，扣件压力增加，扣件阻力显著大于纵向道床阻力，使钢轨与轨枕充分地联结，有足够的抵抗钢轨变曲变形的能力，可提高轨道框架刚度，延长钢轨使用寿命，保障铁路行车安全，并可大大节省人力、物力、资金，具有巨大的社会效益和经济效益。本实用新型适合各种型号的钢轨。
附图是实用新型的实施例结构示意图，本实用新型不限于所述实施例。
图中，1.钢轨，2.扣件，3.螺栓，4.弹条，5.轨枕，6.凹槽，7.凸柱，8.钢轨与扣件的接触面。
图1中a为钢轨与扣件联接结构示意图；b为钢轨示意图；c为扣件示意图。图2为钢轨与扣件接触面(或称接触部位)的截面示意图。a为锯齿形，b为半圆形。
如图所示①在原钢轨几何尺寸不变的情况下，在钢轨(1)底部与扣件(2)接触部位，从底部边缘向内10毫米宽度、沿轨长方向设计成向上凸出的连续的半圆柱，其半圆柱横截面的直径为2毫米，半圆柱长度为10毫米。高度为1毫米。加工方法是在原有轧轨辊上加工成向内凹的半圆槽，其尺寸与钢轨上的半圆柱相同。②在弹条型扣件(2)与钢轨(1)底部接触的向下受压的位置，在原有的厚度下做成与钢轨底部上半圆柱同方向的，向内凹的一连续的半圆槽，其半圆槽横截面的直径为2毫米，深度为l毫米，其长度为10毫米(适宜于P60型钢轨)，与原扣板与钢轨底部接触的向下受压的位置长度相同，即保持原扣板的外部几何尺寸。其加工方法是在原冲模的相应位置做成向外凸的半圆柱，其尺寸与扣板上的半圆槽相同。凹槽尺寸的大小可根据扣板与钢轨底部接触面大小而定。
使用时使钢轨与弹条扣板相互吻合，以达到增加摩擦系数提高扣件压力，使扣件阻力大于纵向道床阻力，使钢轨与轨枕充分地联结，有足够的抵抗钢轨变曲变形的能力，以提高轨道框架刚度，延长钢轨使用寿命，保障铁路行车安全。
权利要求1.防止钢轨纵向爬行的钢轨及扣件，二者采用常规方式与轨枕联接，其特征在于钢轨与扣件的接触面均采用凹凸结构。
2.根据权利要求1所述的钢轨及扣件，其特征在于所述凹凸结构的构形是锯齿形、梯形、半圆形、抛物线形。
3.根据权利要求1或2所述的钢轨及扣件，其特征在于凹槽的深度较佳为1毫米，长度为10毫米。
专利摘要本实用新型是一种防止钢轨纵向爬行的钢轨及扣件,二者采用常规方式与轨枕联接,其特征在于钢轨与扣件的接触面均采用凹凸结构,采用本实用新型的技术方案,钢轨与弹条扣板相互吻合,更加紧密,摩擦系数大大提高,扣件阻力显著大于纵向道床阻力,使钢轨与轨枕充分地联结,有足够的抵抗钢轨变曲变形的能力,可提高轨道框架刚度,延长钢轨使用寿命,保障铁路行车安全,并可大大节省人力、物力、资金,具有巨大的社会效益和经济效益。
文档编号E01B13/00GK2402712SQ9925171
公开日2000年10月25日 申请日期1999年12月14日 优先权日1999年12月14日
发明者冉世红, 梁碧忠 申请人:冉世红