全面治理铁路线路的技术创新方案制造技术

本发明专利技术以国家铁道部颁发的《铁路线路维修规则》为依托，以简单的实验和事实，揭示出铁路线路变化的规律，以此提出了整改技术创新方案，如：用天然卵石代替机制石碴；降低道床石碴厚度控制在≤１．２枕厚度；把钢轨接头放置在枕木上；取消人为加装轨与枕的胶垫板；提出了夹板斜缝对接钢轨替代夹板直缝对接钢轨和焊接接头；全球首次提出利用车轮的轮缘轮结构资源对道岔改进方案，并发明专利技术了卢氏新型道岔等；全球首次提出在线路中设置卢氏防爬桩，把线路的变化限定在两桩之间，从根本上杜绝了重大事故的发生。本发明专利技术的实施将会大幅度降低建设、维修铁路的费用，延长设备的使用寿命，能产生巨大的社会、经济效益，促进我国铁路事业和相关的轨道运输业的发展。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一、领域本专利技术属于轨道交通运输业，包括铁路、地铁、矿山、井下的轨道运输，各种吊车轨道。二、背影技术宏观地看铁路，它是以首都为中心，贯通全国各地市，以大枢扭、小枢扭、正线、发线、站线、专用线及各种道岔组成了全国的铁路交通网络；城市地铁的轻轨运输网络；企业内部小区域运输网络，其共同点是将钢轨固定在密排的枕木上，作为框架辅在路基面上的道床石渣上，在线路中采取夹板直缝对接或用焊接轨头和各种道岔，为了保证轨距专门加装轨距杆或轨撑。我国的铁路交通运输业是欧洲十八世纪产生的铁路交通技术的发扬光大，在我国已有百年历史了，由于铁路运输有着全天候、安全、运量大、运费低的优势，在我国仍有发展空间。传统的东西，不一定都是正确的，还必须以科学的态度去审视、去改进，以促进我国铁路事业的良性发展，比如明明知道火成岩材质的天然卵石，其抗磨耗性、抗冲击性、抗压碎性、抗风化性、渗水性能都比机制的火成岩材质的石渣优越，这些天然的卵石材料在我国特别丰富，取之方便，可它就是不采用，偏偏去采用开山、放炮、破碎的机制石渣，还劳师动众由铁道科学研究院提出的“碎石道碴技术条件，见2001年7月1日起实施的《铁修规》第3.2.3-1，-2说明表。明明知道钢轨的接头，包括夹板直缝对接、气压焊缝、铝热焊缝是钢轨强度薄弱环节，可是它就是明文规定，不将接头部分放在枕木上，而导致年年都有断轨、轨端压损、低头、夹板和螺栓断裂的发生。见《铁修规》第3.9.7，附录二。明明知道“应力集中”对铁路安全的作用，见《铁修规》第3.4.10严禁使用乙炔切割或烧孔，严禁使用剁子和其他工具强行截断和冲孔。可它偏偏要采用气压焊或闪光焊(电阻焊)的长轨和长轨之间的铝热焊形成的无缝线路，由于焊轨多用于P50、P60、P75轨，因其断面积加大了，再一个采用了II、III号砼枕木，使铁路的承载能力增大，道床弹性变小了，抗爬行能力增大了，因焊缝局部高温在冷却时所产生的“应力集中”尚未造成过多的断裂现象，还不足以引起注意，请问以后将实施采用淬火的P60、P75轨，其焊后产生的应力集中将怎样解决？明明知道钢轨接头是铁路的薄弱环节，在安装轨距杆或轨撑时，偏偏不把轨撑夹头安放在接头上，以利用夹头的夹紧力来增强接缝强度。明明知道钢轨接头是铁路的薄弱环节，为了应急专门准备了特制的拱形夹板，准备断轨后采用，为什么不想尽办法来杜绝断轨的发生！明明知道轮缘是车轮最重要的结构，不单起限定作用，同时它又是一个厚为32，高为27，外径为Φ894或Φ969的一个轮，为什么不发挥它的作用呢？明明知道钢轨的最大构造间隙为21.9。计算时按18取均值，见《铁修规》第3.4.5的说明表。以货车辆为单元计算轨端所承受的冲击力及弯距。该车辆自重20吨，载货60吨，8个车轮承担80吨的重量，每个车轮为10吨或100KN，以60km/小时(17米/秒)速度行驶通过该接头，迎着车轮的轨端将承受1700KN的冲击力，时间为1/835秒，该冲击力所产生的弯矩为1700KN×C/2＝425000N.米，其中C＝500《铁修规》附录二，这么大的冲击力轨端能不伤损吗，这么大的冲击弯矩下，夹板及螺栓能不断裂吗？轨端能不低头吗？轨头能不破损？钢轨能不爬行吗？夹板直隙对接的铁路，轨隙是产生噪音的根源，轨隙越大噪音越大，对车轮、钢轨接头、夹板及螺栓破坏越大，造成线路爬行量越大。夹板仅起联接作用，不应该让夹板承受列车的负载，应将接头放置在枕木上的垫板上。明明知道价值8万的普通道岔到近50万元的提速道岔，其辙叉心部是线路最大的结构断轨斜缝间隙，对机车和列车的轮轴产生巨大的破坏力和动能损失，百年来一直是铁路科技工作者难以解决的难题，虽然我国铁路科技人员1996年研制成功了提速可动心道岔，并运用在铁路线上，其结构复杂，仍有结构缺陷未解决，其成本太高，每付道岔50多万元。理想状态的道岔到现在尚未诞生，难道就没有解决的办法吗？明明知道，道碴厚为450，是辅木枕时的传统厚度，之所以厚的原因是保护木枕免受大自然的侵蚀，延长木枕的使用寿命，采用硷枕后，在辅轨时应降低道碴厚度，可它就是坚持传统，不修正，因无奈，在碴桥面上的碎石道床厚度，硷枕降为250见(铁修规)说明表3.2.1。让铁路职工年年、月月干着无休止的起道、扒道碴、开天窗、振捣的工作。明明知道，行驶在铁路车辆的车轮是使轨道产生爬行的根源，即爬行造成了线路瞎缝、胀轨、跑道、断轨甚至使列车脱轨造成重大事故，把“轨道爬行”作为铁路维修工作的重点，可是今人失忘的是采用防爬设备这一措施，防爬设备的原理是增加枕木在道床上的阻力，这一措施不是解决轨道爬行的根本，见《铁修规》第3.6.2条。近几年来，个别路局的技术人员采用了地锚拉杆技术将线路锁定，这是可喜的，因为它从根本上解决了线路的爬行，其缺点是采用诸多的地锚、拉杆及相应的扣件，使线路成本增高，也不方便实施机械化振捣作业，所以很难推广。行驶在铁路上的列车使轨道爬行，钢轨受气温的影响而热胀冷缩，这是自然现象，附合自然规律。例如轮贻气不足的自行车，其外贻同车圈爬行，体重大的人，其爬行量大，体重轻的人其外贻爬行小；穿不合适的鞋垫和袜子的人在走路的过程中袜子溜到脚心，鞋垫跑出脚后根；旋转的滚珠轴承其外套在轴承座内向反方向慢速旋转。请注意从常识上分析列车向前跑，轨道应向后爬行，事实上轨道向前爬行呢！其道理是这样的因道床石渣密实度不够，石渣受压力产生弹性变形和人为的加装弹性垫，每节车箱的重量由两组，每组四个轮承担，两组之间有10多米的跨度，行进的车辆在轮压区，道床压实下陷，轮过后道床又弹起，弹起的幅度与车箱载重量有关，重载时弹起幅度最大，引起轨弹起幅度的最根本的原因是轨面表面的温升，造成的线路凸起(请认真观察一下列车通过某一个枕木就清楚了，机车通过时，该枕木弹起不大，后续列车越过弹起幅度越大，过完后，该枕木不弹了，用手摸轨面，比没过前的温度高)。两组之间鼓起的轨道，经后组轮碾，必然要向前方微量窜动，即向前爬行，如果你认为所观察的枕木在列车通过时上下弹起误认为枕木吊空的话，那就大错特错了，道床垫碴越厚，道床弹性就越大；钢轨断面积越大，其道床弹性越小；道床弹性越大，产生的线路爬行量大。下述实验也可以证实在地面上分别放厚为5和1橡胶板，在该板上拉动1个四轮小车，结果是小车的重量不变，厚板向前窜动比薄板大，以此证明铁道部关于保持道床弹性的理论和作法是错误的，见《铁修规》第3.5.7，加装弹性胶垫是错误的，劳民伤财，无利有弊。如果给小车轮增加阻力后，橡胶板向前窜动就更大，这一现象和铁道部在轨道的刹车区设置防爬设备的道理是一样的。如果用钉子将胶板固定在地面上，胶板就不会前窜了。请关注下面事实a、在平面磨床的电磁吸盘的工作台上，放置一根35×35×300的条钢，不移动砂轮，定点磨，开足冷却液，要求磨去3mm，以工作台往返各进磨量0.02，按一般人理解，磨后该条钢均匀磨去3mm，事实上磨后取下条钢测量时，条钢表面成中凹形，最大凹度为近2.5mm，两头只磨去了不到0.5，在磨的过程中，尽管有充足的冷却液，越磨中部火花越大，其原因是瞬间的磨削热，使条钢中凸变形。b.5米导轨磨床，床身长11米，安装在1米多深的带有钢架的硷基础上，床身车身就是一个高800，宽1米，带有加强筋的薄壳铸铁，对床身轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
全面治理铁路线路的技术创新方案是由：降低轨道弹性方案、一种夹板斜缝对接钢轨方法、卢氏Ｙ型轮缘轮轨道镶块、卢氏新型道岔、卢氏轮缘轮轨道夹板型材、卢氏护轨轮缘轮轨道夹板、卢氏直线尖轨尖端轮缘轮轨道夹板、卢氏曲线尖轨尖端轮缘轮轨道夹板、卢氏防爬桩、卢氏防爬挡碴框架组成。降低轨道弹性方案的特征在于：用火成岩的天然卵石碴代替同质机制石碴，铺设厚度控制在≤１．２枕厚；取消加装在轨枕之间的橡胶垫板；把铁轨接头部分放置在枕木的垫板上。一种夹板斜缝对接钢轨方法，其特征在于：是对夹板直缝 对接钢轨方法的改进措施：将标准钢轨两端的直端面改为斜端面，该钢轨的任意纵向水平断面为窄平行四边形；以斜端面与轨的纵向中心线交点确定夹板过孔的位置；将原夹板螺栓改成内六角园锥头螺栓，螺纹不变，螺母改成园锥外六角球面螺母；取消弹簧垫；将夹板上的过孔改成园锥孔。Ｙ型轮缘轮轨道镶块，其特征在于：该镶块是水平的镶在道岔辙叉心部，两叉长是以尖轨腰宽等于轨头宽处向外延１００；叉底长是以辙叉心咽喉处外延１００；镶块顶面是平面，其水平标高为道岔轨踏面基准线以下２７处，取２７↑［－０．５］； 镶块叉宽等于翼轮缘槽的标准宽度４６↑［＋３］↓［－１］，取４８↑［－１］；叉的外边到咽喉处为直线；道岔被镶部分是用标准的Φ４８立铣刀整修过，道岔的槽底留有未加工痕迹占槽底宽的１／１０；外延１００是过渡区，其斜面为５∶１００；在过渡区的底面为８∶２０的斜面倒角；该镶块的叉心角等于道岔的叉心角。卢氏新型道岔，其特征在于：是对原道岔的改进措施：在原道岔的辙叉心部加装Ｙ型轮缘轮轨道镶块；将原道岔的前趾、后跟部分的底沿外延长一个钢轨底宽；将原道岔的前趾、后跟的轨端面作成斜面，其直线 轨与曲线轨各为平行四边形，以斜面与轨面的中心线交点确定夹板过孔的位置。卢氏轮缘轮轨道夹板型材，其特征在于：新开发一种轧钢型材，其顶面同标准钢轨的轨头部形成了标准的护轨轮缘槽，槽宽等于４２↑［＋３］↓［－１］，取４４↑［－１］，槽底深等于 钢轨踏面基准线以下２７处，取２７↑［－０．５］，轮缘高为钢轨踏面基准线，槽底为平面，槽底同缘高为复曲线园弧角，同轮缘外侧的形状相吻合，轮缘槽下部分是夹板。卢氏护轨轮缘轮轨道夹板，其特征在于：将卢氏轮缘轮道夹板型材，定长短、截断、加工固定 孔、形成的护轨产品，该夹板两头留有１００长的过渡区，其斜度为５∶１００。卢氏直线夹轨尖端轮缘轮轨道夹板，其特征在于：将卢氏轮缘...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢兆平，
申请(专利权)人：卢兆平，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]