一种60kg/m钢轨9号单开道岔制造技术

本实用新型专利技术提供了一种60kg/m钢轨9号单开道岔，包括直基本轨(1)、尖轨(2)和转辙器组(3)，所述直基本轨(1)和所述尖轨(2)均纵向设置，所述转辙器组(3)固定于所述直基本轨(1)一侧，所述尖轨(2)活动连接所述转辙器组(3)，所述转辙器组(3)用于控制所述尖轨(2)移动，所述转辙器组(3)与所述尖轨(2)连接的第一牵引点动程为160mm，第二牵引点动程为85mm，所述第一牵引点距离所述第二牵引点3625mm，所述第二牵引点距离所述尖轨(2)尖轨固定端5675mm。本实用新型专利技术牵引点动程设计能够满足最小轮缘槽的要求，并且具有一定的安全余量；两个牵引点动程的匹配性较好。程的匹配性较好。程的匹配性较好。

【技术实现步骤摘要】
一种60kg/m钢轨9号单开道岔


[0001]本技术涉及轨道领域，具体涉及一种60kg/m钢轨9号单开道岔。

技术介绍

[0002]基于既有的60kg/m钢轨9号单开道岔在使用中存在的大量问题，对其进行了一系列结构优化，研发了新型60kg/m钢轨9号单开道岔。其中，第一牵引点距离第二牵引点3625mm，第二牵引点距离尖轨固定端5675mm。由于对牵引点位置及尖轨长度进行了优化，既有的牵引点动程设计已不适应，因此需要对牵引点动程进行优化设计。
[0003]现需基于有限元方法建立了60kg/m钢轨9号单开道岔转换计算模型，基于仿真计算对60kg/m钢轨9号单开道岔牵引点动程进行优化设计得到的60kg/m钢轨9号单开道岔。

技术实现思路

[0004]本技术为了解决现有技术中既有的牵引点动程设计已不适应，因此需要对牵引点动程进行优化设计的问题，提供了一种60kg/m钢轨9号单开道岔，通过牵引点动程设计能够满足最小轮缘槽的要求，并且具有一定的安全余量，解决了上述问题。
[0005]本技术提供了一种60kg/m钢轨9号单开道岔，包括直基本轨、尖轨和转辙器组，直基本轨和尖轨均纵向设置，转辙器组固定于直基本轨一侧，尖轨活动连接转辙器组，转辙器组用于控制尖轨移动，转辙器组与尖轨连接的第一牵引点动程为160mm，第二牵引点动程为85mm，第一牵引点距离第二牵引点3625mm，第二牵引点距离尖轨尖轨固定端5675mm。
[0006]本技术所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，作为优选方式，转辙器组包括第一转辙器和第二转辙器，第一转辙器设置于第一牵引点位置，第二转辙器设置于第二牵引点位置。
[0007]本技术所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，作为优选方式，第一转辙器包括设置于直基本轨一侧固定的第一电动转辙机箱，第一电动转辙机箱的顶部固定安装有第一连接器，第一连接器的一侧固定安装有第一扳道器。
[0008]本技术所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，作为优选方式，第二转辙器包括设置于直基本轨一侧固定的第二电动转辙机箱，第二电动转辙机箱的顶部固定安装有第二连接器，第二连接器的一侧固定安装有第二扳道器。
[0009]本技术所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，作为优选方式，第一电动转辙机箱包括第一外箱体，第一外箱体的两侧内壁均活动安装有第一固定弹簧，第一固定弹簧的另一端固定连接有第一挤压片，第一挤压片的另一端固定连接有第一挤压杆，第一挤压杆的另一端固定连接有第一挤压垫，第一挤压垫的内底壁固定安装有第一限位板，第一限位板的内底壁固定安装有第一内箱体，第一内箱体的顶部固定连接有第一连接块，第一外箱体的底部固定安装有第一减震块，第一外箱体的顶部固定安装有第一加固锁。
[0010]本技术所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，作为优选方式，第二电动转辙机箱包括第二外箱体，第二外箱体的两侧内壁均活动安装有第二固定弹簧，第二固定弹簧的
另一端固定连接有第二挤压片，第二挤压片的另一端固定连接有第二挤压杆，第二挤压杆的另一端固定连接有第二挤压垫，第二挤压垫的内底壁固定安装有第二限位板，第二限位板的内底壁固定安装有第二内箱体，第二内箱体的顶部固定连接有第二连接块，第二外箱体的底部固定安装有第二减震块，第二外箱体的顶部固定安装有第二加固锁。
[0011]基于既有的60kg/m钢轨9号单开道岔在使用中存在的大量问题，对其进行了一系列结构优化，研发了新型60kg/m钢轨9号单开道岔。其中，第一牵引点距离第二牵引点3625mm，第二牵引点距离尖轨固定端5675mm。由于对牵引点位置及尖轨长度进行了优化，既有的牵引点动程设计已不适应，因此需要对牵引点动程进行优化设计。
[0012]本专利技术基于有限元方法建立了60kg/m钢轨9号单开道岔转换计算模型，基于仿真计算对60kg/m钢轨9号单开道岔牵引点动程进行优化设计。
[0013]基于有限元方法，建立道岔转换计算模型：采用实体单元对尖轨进行模拟，材料密度为7850kg/m3，弹性模量取为2.1
×
1011Pa，泊松比取为0.3；充分考虑尖轨变截面的影响，自尖轨尖端至尖轨全断面分别导入尖轨的各个特征截面，分别为尖轨顶宽0mm断面、5mm断面、20mm断面、50mm断面、全断面，各特征截面之间采用线性插值过渡。
[0014]尖轨跟端设置为固定约束，并考虑尖轨扳动过程中摩擦力的影响，采用弹簧单元对尖轨跟端扣件系统及尖轨所受摩擦力进行模拟。
[0015]基于所建立的尖轨转换计算模型，对新型60kg/m钢轨9号单开道岔的牵引点动程进行优化设计。
[0016]首先，根据铁路道岔的通用设计原则，第一牵引点动程固定设计为160mm。60kg/m钢轨9号单开道岔一共设置2个牵引点，因此，需要对第二牵引点动程进行优化设计。
[0017]牵引点动程的设计必须满足最小轮缘槽的要求，即在尖轨斥离状态下，尖轨非工作边与基本轨工作边的距离必须≥65mm。由于直基本轨工作边侧刨切了5mm，因此最小轮缘槽宽需要≥70mm。
[0018]基于此要求，设置仿真计算工况：
[0019]工况一：第一牵引点动程160mm，第二牵引点动程75mm(既有60kg/m钢轨9号单开道岔的设计值)；
[0020]工况二：第一牵引点动程160mm，第二牵引点动程80mm；
[0021]工况三：第一牵引点动程160mm，第二牵引点动程85mm；
[0022]工况四：第一牵引点动程160mm，第二牵引点动程90mm；
[0023]不同计算工况下，尖最小轮缘槽计算结果见表1：
[0024]表1最小轮缘槽
[0025]工况一工况二工况三工况四65.2mm70.0mm74.8mm79.6mm
[0026]由计算结果可知，当采用既有的60kg/m钢轨9号单开道岔设计牵引动程时，最小轮缘槽为65.2mm，不能满足要求，会影响列车安全通过道岔。随着第二牵引点动程的增大，最小轮缘槽逐渐增大。当第二牵引点动程达到80mm时，最小轮缘槽为70.0mm，可满足要求，但无安全余量，考虑到制造公差的影响，不能满足要求。当第二牵引点动程达到85mm和90mm时，最小轮缘槽分别为74.8mm和79.6mm，有较充分的安全余量。
[0027]牵引点动程的设计在满足最小轮缘槽的基础上，应尽量减小第一牵引点和第二牵
引点的牵引力，降低转辙机工作功率。另外，需要尽量使尖轨的变形协调，避免尖轨的不均匀变形。
[0028]基于此，设置仿真计算工况：
[0029]工况五：第一牵引点不控制，第二牵引点动程85mm；
[0030]工况六：第一牵引点不控制，第二牵引点动程90mm；
[0031]不同计算工况下，第一牵引点位置的自由动程计算结果见表2：
[0032]表2第一牵引点位置自由动程
[0033]工况五工况六166mm176mm...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种60kg/m钢轨9号单开道岔，其特征在于：包括直基本轨(1)、尖轨(2)和转辙器组(3)，所述直基本轨(1)和所述尖轨(2)均纵向设置，所述转辙器组(3)固定于所述直基本轨(1)一侧，所述尖轨(2)活动连接所述转辙器组(3)，所述转辙器组(3)用于控制所述尖轨(2)移动，所述转辙器组(3)与所述尖轨(2)连接的第一牵引点动程为160mm，第二牵引点动程为85mm，所述第一牵引点距离所述第二牵引点3625mm，所述第二牵引点距离所述尖轨(2)尖轨固定端5675mm。2.根据权利要求1所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，其特征在于：所述转辙器组(3)包括第一转辙器(31)和第二转辙器(32)，所述第一转辙器(31)设置于所述第一牵引点位置，所述第二转辙器(32)设置于所述第二牵引点位置。3.根据权利要求2所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，其特征在于：所述第一转辙器(31)包括设置于直基本轨(1)一侧固定的第一电动转辙机箱(311)，所述第一电动转辙机箱(311)的顶部固定安装有第一连接器(312)，所述第一连接器(312)的一侧固定安装有第一扳道器(313)。4.根据权利要求2所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，其特征在于：所述第二转辙器(32)包括设置于直基本轨(1)一侧固定的第二电动转辙机箱(321)，所述第二电动转辙机箱(321)的顶部固定安装有第二连接器(322)，所述第二连接器(322)的一侧固定安装有第二扳道器(323)。5.根据权利要求3所述的一种60kg/m钢轨9号单开道岔，其特征在于：所述第一电动转辙机箱(311)包括第一外箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璞，王树国，赵振华，李伟，葛晶，王猛，杨东升，赵磊，司道林，钱坤，杨亮，易强，王琨淇，王钟苑，徐旸，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：新型
国别省市：