高锰钢整铸复合护轨制造技术

本发明专利技术使用在铁路道岔上．传统的护轨结构是将护轨、基本轨、间隔铁、垫板等零件以螺栓紧固拼装而成．其结构薄弱、零件多、易磨损，特别是在列车的综合作用下使各部间隔不良而不能保证对车轮的正确引导作用．本发明专利技术采用高锰钢材质和整铸工艺，将护轨和与其邻接的一段基本轨铸成一体，构成一中空的槽形复合护轨，既保证了道岔的的标准设计又提高了安全稳定性，减少了维修和加工工作量，具有重量轻、用料省、强度高、零件少的特点，使用寿命比普通护轨提高六倍，适用于各种号码的铁路道岔铺设使用．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铁路道岔用主要部件。道岔是铁路线路联接和分歧的重要设备，是轨道的薄弱环节。护轨作为道岔的组成部分，则是确保机车车辆安全通过道岔的关键部件。目前国内外采用的道岔护轨，从其断面形状来看，不外乎普通钢轨断面和特种断面两种形式。前者用普通钢轨弯折后加工而成。其取材比较方便，但耗费钢材多，工作部分易磨损，且由于护轨与基本轨等高，对车轮轮背的接触制约面不大，影响安全防护作用，同时由于弯折后的护轨轨底外侧边缘斜度发生变化，使与其配合的各垫板的挡肩斜度及规格尺寸不一，给加工和施工维修造成困难。目前我国、苏联及日本等国家仍主要采用这种形式。而英、美等国家采取刨切护轨轨底外侧边缘使其成一直线的方法，使垫板的规格尺寸统一。我国近年设计的12号道岔上也采用了这种护轨，为了确保行车安全，国外又专门轧制了特种断面护轨，其特点是护轨高于基本轨轨面，提高了护轨的安全防护作用，如法国使用的槽形断面护轨及德国、苏联等采用的扁长轨头的特种断面护轨。美国铁路单开道岔曾采用铸造的特种断面护轨。这种护轨与垫板共同铸造成一整体，护轨上的垫板，既支撑护轨又承垫基本轨，因此，稳定性较高。从护轨的构造看，目前世界各国铁路上除活动心轨辙叉外，道岔护轨普遍采用传统的护轨、基本轨拼装式结构，其主要由护轨、基本轨、间隔铁、轨撑、垫板等多种零件以螺栓紧固拼装而成，我国与苏联、德国、日本等国均采用这种结构，法、美等国家也有的将护轨紧固在岔枕上而达到与基本轨的间接联接，这种联接结构复杂，加工也较困难。上面提及的美国曾采用过一种将护轨同垫板铸成一体的护轨，仍须采取与基本轨拼装的结构。综上所述，不管护轨的形式或结构如何变化，但其护轨及基本轨都是各自独立的个体，并配以多种零件组合成一拼装结构，由于仅靠螺栓紧固联接，因此这种结构比较薄弱，特别是在企业铁路上重载列车频繁运行的地段，其弊病百出，已不能适应运输安全及经久耐用的要求。最突出的问题是经常发生联接螺栓的松动或折断，使护轨结构松弛，护轨作用降低。其次是护轨弯折形成的缓冲段长度由于受间隔铁、轨撑、枕木位置及岔尾鱼尾板等因素的限制，冲击角无法降下来，而使列车的通过速度受限。另外，零件多，易于损坏，加之护轨耐磨性差，侧面磨损严重等原因使护轨轮缘槽扩大，辙叉校对间隔不良，致在列车的综合作用下经常发生由于护轨不能可靠的保证对列车车轮的正确引导作用而使列车掉道。为此，每年在道岔维修中用于调整轮缘槽及校对间隔、拧紧和更换折损螺栓、更换磨损护轨以及处理护轨掉道事故等方面需要消耗大量人力物力。本专利技术的目的在于提供一种韧性好、耐磨性高、零件少、结构简单、安全可靠、使用寿命长的合金铸造复合护轨。上述目的由于本专利技术采取了如下措施而得以实现。高锰钢是一种锰碳含量较高的合金钢，具有韧性好、耐磨性高等优点，铁路部门已采用高锰钢铸造辙叉等易损部件，使其使用寿命延长了八倍以上。为此本专利技术亦采用高锰钢材质及整铸工艺，将护轨和与其邻接的基本轨铸造成一体，构成一个整铸的高锰钢复合护轨。附图1为本专利技术的透视图。图2为高锰钢整铸部分的平面图。图3为护轨缓冲段末端附近的断面图。图4为护轨平直段的断面图。图中序号1是本专利技术基本轨，其轨端部分采用与普通钢轨相同的断面形状以便于与钢轨联接。该段轨腰铸有鱼尾螺栓孔11。护轨轨端部分设计成立墙形式，并与基本轨轨底相连形成底板12。护轨缓冲段5的长度及角度根据护轨平直段终点至轨端鱼尾板的距离、前后轮缘槽宽度及行车速度等计算确定。为了便于穿入鱼尾螺栓，在护轨轨端附近与鱼尾螺栓孔对应的端壁上设有贯穿孔6。在护轨缓冲段范围内，基本轨由轨形断面逐渐向中空的异型断面过渡。与之相应，护轨立墙的厚度也逐渐向平直段4的设计厚度过渡。另外连接护轨、基本轨的底板亦逐渐上升变窄，形成护轨平直段处的轮缘槽槽底(见图4)。护轨也由轨端处单独的立墙形式逐渐在平直端处成为整个铸件槽形断面侧壁的一部分，其上部为起护轨作用的半立墙，并通过“U”形的轮缘槽与基本轨踏面顶壁相连，既支撑基本轨又加强护轨立墙，而且构成轮缘槽。其护轨下部起槽壁支承作用。这样，由两侧壁、基本轨踏面及轮缘槽底构成中空的槽形结构。基本轨与护轨外侧支承枕木部位分别设有耳板7，耳板上铸有道钉孔8。铸件底部为了便于铸造和节省钢材而设计为无底板开口槽形，并在同一枕木上的基本轨耳板和护轨耳板间设有横拉筋板(图2和图4)。本专利技术护轨顶面高出基本轨轨面20～25毫米。基本轨与护轨各部分尺寸根据不同的道岔号码、轨型、轴重及行车速度等条件确定。考虑到铸造工艺的局限，同时从使用和经济的角度看也没有必要把基本轨全长铸出。因此，本专利技术只把护轨及与其邻接的一部分基本轨予以整铸成一体，而将原有的基本轨全长分割成为高锰钢铸造部分及剩余的钢轨部分。本专利技术将高锰钢整铸部分的基本轨同剩余部分的钢轨轨段2在生产厂直接组装成胶接接头，即用普通鱼尾板9联接，把轨缝3作成瞎缝，并采用环氧树脂或高强度螺栓10予以胶接成死接头的形式，固结成一个整体。因此本专利技术的实施一方面可以不必因置入高锰钢整铸件而锯开基本轨，消除了在基本轨范围内增加一个接头及二根短轨的弊端，另一方面可不必改动原有道岔标准设计中的配轨及枕木布置，保证了道岔的标准化及采用本专利技术后基本轨的互换性，为其在各类铁路线路上的推广创造了条件。本专利技术充分利用铸造工艺可以铸造出复杂的外型及结构的特点，用一个整体的槽型承力铸件来代替传统的以护轨、基本轨、间隔铁、垫板、轨撑等许多零件组成的拼装式结构，既简化了结构，又减少了备品备件数量及加工工作量。由于本专利技术护轨取消了钢轨、垫板、枕木的结合层次而直接用道钉钉固在岔枕上，与高锰钢铸造辙叉配套构成一稳固的整体，从而对行车作用引起的钢轨串动产生极大的阻力，足以制止道岔爬行，并稳定其前后线路。此外由于整铸护轨的纵横向刚度较大，在行车冲击下变形小、稳定可靠，使辙叉部分的轨距及校对间隔易于保持，道岔技术状态改善。本专利技术的护轨部分高度设计成高于基本轨20～25毫米的铸造立墙形式，使得列车运行中即使车轮轮缘局部浮离轨面，也能及时被护轨所阻，从而安全通过辙叉有害空间，大大提高了护轨安全保障的可靠性。由于本专利技术中护轨平直段长度的确定不受枕木间距、间隔铁、螺栓及轨撑等因素的相互影响，因此平直段可以采用计算的最小长度，而且由于缓冲段跟端处没有拼装式护轨不可缺少的间隔铁，因此道岔岔尾的鱼尾板可以伸入到缓冲段跟端处范围内，使护轨平直段终点到缓冲段终点的距离大为增大，护轨冲击角显著减小，提高了允许的列车通过速度。此外，由于本专利技术采用高锰钢材质和中空槽形结构，因此具有硬度高、韧性强、耐磨性好和重量轻、节省钢材、使用寿命长等特点。而且由于结构的整体性，杜绝了护轨结构松动及零件易损的可能性，保证护轨轮缘槽等各部主要尺寸的准确，有利于轨距及辙叉校对间隔的保持，从而大大减少养路工日常用以更换折损螺栓、各种垫圈、间隔铁及磨损护轨、上紧松动螺栓、调整轮缘槽等大量维修工作量。本专利技术在轴重达46吨的鞍钢重载铁路上进行了试验使用，结果证明其使用寿命比普通护轨提高六倍以上，安全可靠，杜绝了列车掉道事故，每组6号道岔采用本专利技术后可比原护轨节省费用2400元。本专利技术不仅适用于工矿企业小号道岔，也广泛适用于行车速度高的9号及12号铁路道岔上铺设使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路道岔用护轨，由基本轨、立墙式护轨组成，本专利技术的特征是将护轨和与其邻接的基本轨铸造成一体，构成一个整铸的高锰钢复合护轨。

【技术特征摘要】
1.一种铁路道岔用护轨，由基本轨、立墙式护轨组成，本发明的特征是将护轨和与其邻接的基本轨铸造成一体，构成一个整铸的高锰钢复合护轨。2.根据权利要求1，本发明的特征是连接护轨、基本轨的底板由轨端向平直段逐渐上升变窄，形成护轨平直段的轮缘槽槽底，并与护轨半立墙、基...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈天仁，
申请(专利权)人：鞍山钢铁公司，鞍钢运输部，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]