一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法技术

本发明专利技术提供了一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，通过判断优化位置，区分优化位置为钢轨件、垫板及岔枕；钢轨件及垫板；钢轨件三种情况时，根据各情况分别进行道岔整体优化、道岔钢垫板优化、道岔钢轨件优化。本发明专利技术为客货共线铁路60kg/m钢轨道岔的优化改造与技术升级提供科学、系统的解决方案，改善道岔的现场服役状态，提升其使用性能，延长使用寿命，减少现场的养护维修工作量。减少现场的养护维修工作量。减少现场的养护维修工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法


[0001]本专利技术涉及铁路领域，特别是涉及一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法。

技术介绍

[0002]我国铁路道岔近20年来，在高速、重载铁路领域，已形成2个成熟技术系列的产品，填补了铁路道岔产品序列的空白，满足了新线建设与升级改造需要。我国客货共线铁路60kg/m钢轨单开道岔铺设量巨大，约占了全路道岔总数的52％，但是，目前客货共线铁路采用的主型道岔还停留在上世纪提速型道岔研发时的技术水平，随着客货共线铁路运输强度的不断增大，在使用过程中普遍出现了结构强度不足、部件寿命较短、伤损病害严重、养护维修频繁、脱轨事故频发等一系列问题。
[0003]目前，我国客货共线铁路道岔的整体技术水平已经远远落后于高速及重载铁路道岔，亟需对我国客货共线铁路系列道岔进行优化改造和整体升级，系统提升使用性能，以满足不断增强的运输需求，确保长期安全服役，补足我国客货共线铁路道岔的技术短板。
[0004]现需一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决现有技术中我国客货共线铁路道岔的整体技术水平已经远远落后于高速及重载铁路道岔，亟需对我国客货共线铁路系列道岔进行优化改造和整体升级，系统提升使用性能，以满足不断增强的运输需求，确保长期安全服役，补足我国客货共线铁路道岔的技术短板的问题，提供了一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，解决了上述问题。
[0006]本专利技术提供了一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，包括以下步骤：
[0007]S1、判断优化位置，若为钢轨件、垫板及岔枕则进行步骤S2；若为钢轨件及垫板则进行步骤S3；若为钢轨件则进行步骤S4；
[0008]S2、对道岔进行整体优化；
[0009]S3、根据对道岔中的钢垫板进行优化；
[0010]S4、刨切基本轨并加厚尖轨，其中预设基本轨刨切量为5mm；
[0011]S5、判断优化位置是否包括岔枕，是则进行步骤S8；否则进行步骤S6；
[0012]S6、刨切后判断是否导致牵引点位置基本轨尖轨之间产生离缝，若是则减小刨切量，直至牵引点位置基本轨尖轨之间无离缝后进行步骤S7；否则直接进行步骤S7；
[0013]S7、确定的基本轨刨切量b，判断基本轨刨切量b是否b≤2mm，若是则令b＝0mm，不进行刨切，否则进行刨切，刨切量即为b；
[0014]S8、完成优化。
[0015]本专利技术所述的一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，作为优选方式，步骤步骤S2中对道岔进行整体优化具体包括：
[0016]将道岔线形变更为相离半切线形，并对相离值进行最优化；
[0017]优化扣件系统结构，将铁座优化为预埋铁座，实现垫板与岔枕之间的连接；
[0018]基于60AT2钢轨加工尖轨；
[0019]增长侧向护轨长度至≥5m；
[0020]通过更改岔枕配筋数量、位置，缩短预应力中心与形心高差，减缓岔枕的徐变上拱。
[0021]本专利技术所述的一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，作为优选方式，步骤S3具体包括以下步骤：
[0022]S31、判断道岔线型是否优化为相离半切线形，是则进行步骤S33，否则进行步骤S32；
[0023]S32、判断垫板上是否有足够的空间移动铁座，是则进行步骤S33，否则进行步骤S34；
[0024]S33、在道岔全长范围内增设1:40轨底坡或轨顶坡；
[0025]S34、判断是否对道岔进行了整体优化，是则进行步骤S36，否则进行步骤S35；
[0026]S35、判断垫板上是否仍有空间移动铁座，若是则根据垫板上剩余的铁座移动空间，增大相离值后进行步骤S36，否则进行步骤S36；
[0027]S36、增加垫板厚度，并处理所引起的岔区轨顶面升高量；
[0028]S37、判断是否对道岔进行了整体优化，是则进行步骤S39，否则进行步骤S38；
[0029]S38、判断滑床板垫板长度是否足够长，是则进行S39，否则进行S310；
[0030]S39、将滑床板优化为弹性夹滑床台，通过弹性夹实现对基本轨的弹性扣压后进行步骤S311；
[0031]S310、将滑床板优化为带楔形调整块的弹片式滑床台，通过弹片实现对基本轨的弹性扣压；
[0032]S311、判断是否对道岔进行了整体优化，是则进行步骤S313，否则进行步骤S312；
[0033]S312、判断护轨垫板长度是否足够长，是则进行步骤S313，否则进行步骤S314；
[0034]S313、将护轨垫板优化为弹性夹滑床台，通过弹性夹实现对基本轨的弹性扣压且增加护轨撑板长度后进行步骤S315；
[0035]S314、将护轨垫板优化为带楔形调整块的弹片式滑床台，通过弹片实现对基本轨的弹性扣压且采用50kg/m钢轨制造护轨。
[0036]本专利技术所述的一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，作为优选方式，步骤S35中相离值增大量的确定方法如下：
[0037]根据垫板允许的铁座最大移动空间，预设相离值增大量；若预设相离值增大量会导致牵引点位置基本轨尖轨之间产生离缝，则减小相离值增大量，直至牵引点位置基本轨尖轨之间无离缝；满足上述两条件下确定的相离值增大量s，如果s≤5mm，则令s＝0，不进行线形优化；如果s>5mm，则进行线形优化，相离值增大量即为s。
[0038]本专利技术所述的一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，作为优选方式，步骤S36中处理所引起的岔区轨顶面升高量方法为：
[0039]岔区轨顶面升高量按照≤2％顺坡，与区间线路连接或岔区整体进行落道作业，消除岔区轨顶面的升高量。
[0040]本方法可为客货共线铁路60kg/m钢轨道岔的优化改造与技术升级提供科学、系统的解决方案，改善道岔的现场服役状态，提升其使用性能，延长使用寿命，减少现场的养护维修工作量。
[0041]本专利技术有益效果如下：
[0042](1)相离半切线形的改进可显著增长尖轨前端直线段长度，增大半切点位置轨头宽度，提升尖轨抗磨耗性能，同时控制尖轨尖端角不至于过大。
[0043](2)通过预埋铁座实现垫板与岔枕之间的连接，增强扣件系统的稳定性和可靠性，减少扣件系统的伤损频率和养护维修工作量。
[0044](3)岔枕的优化，保证强度的同时，缩短预应力中心与形心高差，减缓岔枕的徐变上拱。
[0045](4)增长侧向护轨长度至≥5m，进而增长护轨的缓冲段长度，减小护轨缓冲段的冲角，减缓车轮对护轨的冲击作用，改善车辆通过辙叉区的动力性能，同时提高护轨及相关部件的使用寿命。
[0046](5)增加垫板厚度，配套采用岔区轨顶面升高量按照≤2％顺坡与区间线路连接，或岔区整体进行落道作业消除岔区轨顶面的升高量的方法，可以提升垫板强度、降低折断风险。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、判断优化位置，若为钢轨件、垫板及岔枕则进行步骤S2；若为钢轨件及垫板则进行步骤S3；若为钢轨件则进行步骤S4；S2、对道岔进行整体优化；S3、根据对道岔中的钢垫板进行优化；S4、刨切基本轨并加厚尖轨，其中预设基本轨刨切量为5mm；S5、判断优化位置是否包括岔枕，是则进行步骤S8；否则进行步骤S6；S6、刨切后判断是否导致牵引点位置基本轨尖轨之间产生离缝，若是则减小刨切量，直至牵引点位置基本轨尖轨之间无离缝后进行步骤S7；否则直接进行步骤S7；S7、确定的基本轨刨切量b，判断基本轨刨切量b是否b≤2mm，若是则令b＝0mm，不进行刨切，否则进行刨切，刨切量即为b；S8、完成优化。2.根据权利要求1所述的一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，其特征在于：所述步骤步骤S2中对道岔进行整体优化具体包括：将道岔线形变更为相离半切线形，并对相离值进行最优化；优化扣件系统结构，将铁座优化为预埋铁座，实现垫板与岔枕之间的连接；基于60AT2钢轨加工尖轨；增长侧向护轨长度至≥5m；通过更改岔枕配筋数量、位置，缩短预应力中心与形心高差，减缓岔枕的徐变上拱。3.根据权利要求2所述的一种客货共线铁路道岔结构优化与性能提升方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：S31、判断道岔线型是否优化为相离半切线形，是则进行步骤S33，否则进行步骤S32；S32、判断垫板上是否有足够的空间移动铁座，是则进行步骤S33，否则进行步骤S34；S33、在道岔全长范围内增设1:40轨底坡或轨顶坡；S34、判断是否对道岔进行了整体优化，是则进行步骤S36，否则进行步骤S35；S35、判断垫板上是否仍有空间移动铁座，若是则根据垫板上剩余的铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璞，杨东升，王树国，赵振华，李伟，葛晶，王猛，王钟苑，司道林，钱坤，高原，杨亮，刘高岩，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：