专利名称：：铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及一种铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨及其制造方法。目前，铁路上使用的可动心轨辙叉中的翼轨，是用60kg／m的标准轨在辙叉的咽喉处切除工作边的轨底而形成。由于切除轨底段形成翼轨的截面惯性矩值降低，抗弯截面系数减小，更重要的是，该翼轨的垂直主惯性轴与钢轨垂直主惯性轴发生偏斜，导致翼轨轨底的应力分布不均衡，切除轨底处应力大幅度增加，受力状态差，强度降低，不能通过疲劳试验。使得该翼轨成为整个辙叉的薄弱环节，直接影响铁路可动心轨辙叉的使用寿命。本发明的目的在于提供一种铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨及其制造方法，其翼轨特殊断面的垂直主惯性轴与钢轨垂直主惯性轴近似平行，从而使翼轨轨底的应力分布基本平衡，且强度高，寿命长，服役条件好。本发明的铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨的设计方案为一种铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨，包括标准轨(2)，所述的翼轨由翼轨插入块(1)和其两端连接的标准轨(2)焊接组成，翼轨插入块(1)两端部轨体(3)与标准轨(2)相同，中部一段轨体(4)的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚，轨底厚度比标准轨(2)的轨底厚；且一侧的轨腰厚度和标准轨(2)的轨腰厚度相等，轨底宽度比标准轨(2)的轨底宽度小，轨头宽度和标准轨(2)的轨头宽度相等，另一侧的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚，轨底宽度和标准轨(2)的轨底宽度相等，轨头宽度比标准轨(2)的轨头宽度大。翼轨插入块(1)中部一段轨体(4)的轨底厚度比标准轨(2)的轨底厚度大1～13mm，且一侧的轨底宽度比标准轨(2)的轨底宽度小40～55mm，另一侧的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚度大2～29mm，轨头宽度比标准轨(2)的轨头宽度大10～55mm。翼轨插入块(1)中部一段轨体(4)的轨腰、轨底大厚度段和轨头、轨底的宽度变化段与其两端部标准轨体(3)的轨腰、轨底、轨头的过渡段呈直线型。本发明的铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨的制造方法为①以钢坯为原料，应用三向压应力热压塑性成形制成翼轨插入块毛坯。②将制成的翼轨插入块毛坯经球化退火→矫直→正火后进行机加工，使其中部一段轨体(4)形成特殊断面，两端部轨体(3)形成标准轨，制成翼轨插入块(1)。③将制成的翼轨插入块(1)与其两端头连接的标准轨(2)焊接在一起就组成了所述的翼轨。本发明与现有技术相比，由于该翼轨插入块是以钢坯为原料，应用三向压应力热压塑性成形工艺制成，加之通过机加工使其中部形成了特殊断面，且特殊断面的垂直主惯性轴与钢轨垂直主惯性轴近似平行，使翼轨轨底的应力分布基本平衡，经测试其特殊断面的惯性矩、强度和疲劳极限都比现有翼轨高，因此其服役条件好，使用寿命长，可满足提速、高速铁路对可动心轨辙叉翼轨的要求。图1是本发明的结构示意图；图2是图1的俯视图。结合附图1、2描述本发明的实施例。实施例1①以φ320mm的钢坯为原料(化学成份见表1)，经车光后应用三向压应力(两向压应变、一向拉应变)在热状态下(温度1200～1250℃)通过挤压工艺(压形比≥6)使其塑性成形制成翼轨插入块毛坯。②将制成的翼轨插入块毛坯经球化退火(温度790～810℃)矫直→正火(温度823～850℃)后进行加工，使翼轨插入块(1)两端部轨体(3)与标准轨(2)相同，中部一段轨体(4)的轨底厚度比标准轨(2)的轨底厚13mm；且一侧轨腰厚度和标准轨(2)的轨腰厚度相等，轨底宽度比标准轨(2)的轨底宽度小40mm，轨头宽度和标准轨(2)的轨头宽度相等，另一侧的轨轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚29mm，轨底宽度和标准轨(2)的轨底宽度相等；轨头宽度比标准轨(2)的轨头宽度大55mm。此外轨腰、轨底的大厚度段和轨头、轨底的宽度变化段与其两端部的标准轨体(3)的轨腰、轨底、轨头的过渡段呈直线型。这样就制成了中部一段轨体(4)为特殊断面，两端部轨体(3)为标准轨的翼轨插入块(1)。③将制成的翼轨插入块(1)与其两端头连接的标准轨(2)焊接在一起就组成了本发明铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨。实施例2①以φ330mm的钢坯为原料(化学成份见表1)，经车光后应用三向压应力(两向压应变、一向拉应变)在热状态下(温度1200～1250℃)通过挤压工艺(压形比≥6)使其塑性成形制成翼轨插入块毛坯。②将制成的翼轨插入块毛坯经球化退火(温度785～800℃)→矫直→正火(温度830～850℃)后进行机加工，使翼轨插入块(1)两端部轨体(3)与标准轨(2)相同，中部一段轨体(4)的轨底厚度比标准轨(2)的轨底厚10mm；且一侧轨腰厚度和标准轨(2)的轨腰厚度相等，轨底宽度比标准轨(2)的轨底宽度小50mm，轨头宽度和标准轨(2)的轨头宽度相等，另一侧的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚16mm，轨底宽度和标准轨(2)的轨底宽度相等；轨头宽度比标准轨(2)的轨头宽度大40mm。此外轨腰、轨底的大厚度段和轨头、轨底的宽度变化段与其两端部的标准轨体(3)的轨腰、轨底、轨头的过渡段呈直线型。这样就制成了中部一段轨体(4)为特殊断面，两端部轨体(3)为标准轨的翼轨插入块(1)。③将制成的翼轨插入块(1)与其两端头连接的标准轨(2)焊接在一起就组成了本发明铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨。实施例3①以φ335mm的钢坯为原料(化学成份见表1)，经车光后应用三向压应力(两向压应变、一向拉应变)在热状态下(温度1200～1250℃)通过挤压工艺(压形比≥6)使其塑性成形制成翼轨插入块毛坯。②将制成的翼轨插入块毛坯经球化退火(温度785～800℃)→矫直→正火(温度800～860℃)后进行机加工，使翼轨插入块(1)两端部轨体(3)与标准轨(2)相同，中部一段轨体(4)的轨底厚度比标准轨(2)的轨底厚1mm；且一侧轨腰厚度和标准轨(2)的轨腰厚度相等的，轨底宽度比标准轨(2)的轨底宽度小55mm，轨头宽度和标准轨(2)的轨头宽度相等，另一侧的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚5mm，轨底宽度和标准轨(2)的轨底宽度相等；轨头宽度比标准轨(2)的轨头宽度大20mm。此外轨腰、轨底的大厚度段和轨头、轨底的宽度变化段与其两端部的标准轨体(3)的轨腰、轨底、轨头的过渡段呈直线型。这样就制成了中部一段轨体(4)为特殊断面，两端部轨体(3)为标准轨的翼轨插入块(1)。③将制成的翼轨插入块(1)与其两端头连接的标准轨(2)焊接在一起就组成了本发明铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨。表1原料化学成份(重量％)<tablesid="table1"num="001"><table>化学成份实施例1实施例2实施例3C0．720．740．75Si0．250．270．30Mn1．251．21．3P＜0．035＜0．035＜0．035S＜0．03＜0．03＜0．03Al＜0．004＜0．004＜0．004V0．05Na0．03Re0．034</table></tables>权利要求1.一种铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨，包括标准轨(2)，其特征在于所述的翼轨由翼轨插入块(1)和其两端连接的标准轨(2)焊接组成，翼轨插入块(1)两端部轨体(3)与标准轨(2)相同，中部一段轨体(4)的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚，轨底厚度比标准轨(2)的轨底厚；且一侧的轨腰厚度和标准轨(2)的轨腰厚度相等，轨底宽度比标准轨(2)的轨底宽度小，轨头宽度和标准轨(2)的轨头宽度相等，另一侧的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚，轨底宽度和标准轨(2)的轨底宽度相等，轨头宽度比标准轨(2)的轨头宽度大。2.根据权利要求1所述的铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨，其特征在于翼轨插入块(1)中部一段轨体(4)的轨底厚度比标准轨(2)的轨底厚度大1～13mm，且一侧的轨底宽度比标准轨(2)的轨底宽度小40～55mm，另一侧的轨腰厚度比标准轨(2)的轨腰厚度大2～29mm，轨头宽度比标准轨(2)的轨头宽度大10～55mm。3.根据权利要求1所述的铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨，其特征在于翼轨插入块(1)中部一段轨体(4)的轨腰、轨底大厚度段和轨头、轨底的宽度变化段与其两端部标准轨体(3)的轨腰、轨底、轨头的过渡段呈直线型。4.一种铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨的制造方法，其特征在于①以钢坯为原料，应用三向压应力热压塑性成形制成翼轨插入块毛坯。②将制成的翼轨插入块毛坯经球化退火→矫直→正火后进行机加工，使其中部一段轨体(4)形成特殊断面，两端部轨体(3)形成标准轨，制成翼轨插入块(1)。③将制成的翼轨插入块(1)与其两端头连接的标准轨(2)焊接在一起就组成了所述的翼轨。全文摘要一种铁路可动心轨辙叉用特殊断面翼轨及其制造方法,其翼轨插入块以钢坯为原料,应用三向压应力塑性成形制成翼轨插入块毛坯,经球化退火、矫直、正火后进行机加工,使中部一段轨体形成特殊断面,两端部轨体形成标准轨,然后将加工好的翼轨插入块与其两端头连接的标准轨焊接在一起就组成了翼轨。本发明制成的翼轨,其特殊断面的垂直主惯性轴与标准轨垂直主惯性轴近似平行,翼轨轨底应力分布基本平衡,强度高、使用寿命长,服役条件好,可满足提速、高速铁路对可动心轨辙叉翼轨的要求。文档编号B21K7/00GK1281077SQ9911582公开日2001年1月24日申请日期1999年7月20日优先权日1999年7月20日发明者李毅,张伟,张耀军,董彦录,高凡,洪宝麒,王全生申请人:铁道部宝鸡桥梁工厂