适用于磨耗型车轮的铁路６０ｋｇ／ｍ钢轨制造技术

本实用新型专利技术提供一种适用于磨耗型车轮的铁路６０ｋｇ／ｍ钢轨，该钢轨包括具有廓面的轨头、轨底和连接该轨头和轨底的轨腰，其中，该廓面的横截面包括关于该廓面的横截面的垂向中心线对称的第一圆弧段、设置在该第一圆弧段的外侧的关于该垂向中心线彼此对称的第二和第三圆弧段、设置在该第二圆弧段外侧的第四圆弧段和设置在该第三圆弧段的外侧的第五圆弧段，其中该第四和第五圆弧段彼此关于该垂向中心线对称，且相邻的圆弧段彼此相连接并相切，其特征在于，所述第一圆弧段具有在２００ｍｍ到２５０ｍｍ范围的第一半径和沿水平方向测得的１６ｍｍ至２２ｍｍ范围的长度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铁路钢轨，尤其是适用于磨耗型车轮的铁路60kg/m钢轨。
技术介绍
磨耗型踏面车轮于上世纪八十年代中纳入铁道部标准并大量推广应用。随着铁路 运输技术的发展，特别是轴重的增加，列车运行速度的提高，几十年的运输实践表明，现有 的钢轨轨头廓面(如图1所示)，在1 40轨底坡的轨道上铺用与磨耗型踏面车轮不匹配， 影响着轮轨的接触状态，使轮轨的接触应力增加，不仅加速了轮轨的磨耗，而且使轮轨的接 触疲劳损伤也日益加剧。因此，为了满足铁路运输的发展，适应具有轨道轨底坡1 40的设置并与磨耗型 车轮相匹配，需要重新设计和改进现有60kg/m钢轨的轨头廓面形状，以改善轮轨接触状 态，降低轮轨接触应力，延长钢轨使用寿命。
技术实现思路
因此，本技术的目的是提供一种至少解决上述部分技术问题的适用于磨耗型 车轮的铁路60kg/m钢轨。本技术的有益效果例如包括改善轮轨接触状态，降低轮轨接 触应力，延长钢轨使用寿命。为完成上述目的，本技术提供一种适用于磨耗型车轮的铁路用60kg/m钢轨。 该钢轨包括具有廓面的轨头、轨底和连接该轨头和轨底的轨腰。该廓面的横截面包括关于 该廓面的横截面的垂向中心线对称的第一圆弧段、设置在该第一圆弧段的外侧的关于该垂 向中心线彼此对称的第二和第三圆弧段、设置在该第二圆弧段外侧的第四圆弧段和设置在 该第三圆弧段的外侧的第五圆弧段。该第四和第五圆弧段彼此关于该垂向中心线对称，且 相邻圆弧段彼此相连接并相切。第一圆弧段具有在200mm到250mm范围的第一半径和沿水 平方向测得的16mm至22mm范围的长度。根据本技术的进一步特征，该廓面的横截面还包括与第四圆弧段的外侧端点 相切并连接的第六圆弧段、与第五圆弧段的外侧端点相切并连接的第七圆弧段，其中第六 和第七圆弧段关于该垂向中心线彼此对称，还包括分别与第六和第七圆弧段的外侧端点相 切并连接的两条1 20斜线。通过设置第六和第七圆弧段，提供更圆滑的轨头廓面，使钢 轨使用寿命更长。第二和第三圆弧段优选具有45mm至75mm的第二半径，第二和第三圆弧段的各自 外侧端点之间沿水平方向测得的长度为48mm至55mm。优选地，第四和第五圆弧段具有13mm至18mm范围的第三半径。所述第六和第七圆弧段优选具有6mm至IOmm范围的第四半径。根据进一步的优选实施例，所述第六和第七圆弧段的外侧端点之间沿水平方向测 得的长度为70.8mm。根据本技术一个优选实施例，第六和第七圆弧段的外侧端点距该 轨头的顶点之间的垂直距离为14. 2mm。根据一个特别优选的实施例，第一半径为203mm，第二半径为60mm，第三半径为 15mm，第四半径为8mm，且所述第二和第三圆弧段的各自外侧端点之间沿水平方向测得的长 度为 51. 256mm。优选地，轨头具有48. 5mm的轨头高度和73mm的轨头宽度。本技术还提供一种铁路线路，其包括1 40的轨底坡和铺设在所述轨底坡上 的根据本技术的钢轨。其有益效果包括寿命相对长。所述钢轨优选其总体尺寸符合铁路行业标准《TB/T2341. 3-93 :60kg/m钢轨型式 尺寸》的规定，适于生产、铺设和与现有钢轨结合使用和替换。附图说明以下，结合附图来详细说明本技术的实施例，其中图1示出了现有技术60kg/m钢轨与车轮相接触时的示意图；图2示出了本技术钢轨的轨头廓面的实施例；图3示出了根据本技术的60kg/m钢轨的优选实施例；图4示出了本技术的钢轨的另一实施例；图5示出了本技术的钢轨的再一实施例；图6示出了本技术的钢轨的又一实施例；图7示出了根据本技术的钢轨的实施例与车轮相接触的示意图。具体实施方式图2示出了本技术的适用于磨耗型车轮的铁路60kg/m钢轨1的轨头的实施 例。本技术对于现行60kg/m钢轨的最大改进之处在于对钢轨轨头2的廓面3的几何 形状和参数进行改进，本技术的优点也正是通过该改进而获得的。此外，本技术的 钢轨其它型式尺寸与现有钢轨总体上是一致的，这有利于替换和组合使用。如图2所示，根据本技术的钢轨的轨头廓面3的横截面由七段圆弧组成。其 中，第一圆弧段具有第一半径R1，第二和第三圆弧段具有第二半径R2，第四和第五圆弧段 均具有半径R3，第六和第七圆弧段均具有半径R4。如图所示，第一圆弧段关于该廓面的横 截面的垂向中心线Y-Y对称。第二和第三圆弧段分别设置在该第一圆弧段的外侧并关于该 垂向中心线Y-Y彼此对称。第四圆弧段设置在该第二圆弧段外侧，第五圆弧段设置在该第 三圆弧段的外侧，其中该第四和第五圆弧段关于该垂向中心线Y-Y对称。第六圆弧段设置 在第四圆弧段的外侧、第七圆弧段设置在第五圆弧段的外侧，且该第六和第七圆弧段关于 该垂向中心线Y-Y彼此对称。此外，在第六和第七圆弧段的外侧分别设置有两条1 20斜 线。上述的圆弧或线段与相邻的圆弧或线段是在端点处连接并相切的。在该实施例的轨头 廓面3中，第一半径Rl具有在200mm到250mm范围，第一圆弧段沿水平方向测得有16mm至 22mm范围的长度；第二半径R2具有45mm至75mm范围的，第二和第三圆弧段的各自外侧端 点之间沿水平方向测得的长度B具有48mm至55mm的范围；第三半径R3具有13mm至18mm 范围的。优选地，第六和第七圆弧段的外侧端点之间沿水平方向测得的长度为70. 8mm，这是 特别有利的，由于这使得本技术的钢轨仅在轨头廓面3中的各圆弧段与现有技术的不 同。在本技术中提到的1 20斜线在本领域中是公知的，即其相对于竖直方向的倾角的正切值为1 20，在此不做进一步说明。而且，本技术的1 20斜线与现有技术中 的1 20斜线的尺寸定位大体一致。因此本技术的钢轨有利于与现有钢轨的互换。现结合图2，参考图3-6。图3示出了根据本技术的钢轨1的特别优选的实施 例。在该实施例中，第一半径Rl = 203mm，第一圆弧段沿水平方向测得的长度A = 20mm。 第二半径R2 = 60mm，第二和第三圆弧段外侧端点的沿水平方向测得的长度B = 51. 256mm。 第三半径R3 = 15mm，且第四和第五圆弧段的外侧端点(即分别与第六和第七圆弧段的相 切点)距轨顶距离H2为11. 41。此外，第四半径R4 = 8mm，第六和第七圆弧段的外侧端点 (即分别与其外侧的1 20斜线相切点)沿水平方向测得的长度C同样为70. 8mm，这两外 侧端点距轨顶距离Hl为14. 2mm。在图3所示的实施例中，除了上述具体数值之外，其它结 构构造与图2所示的基本一致。图4、图5和图6是本技术的另外三个优选实施实例。在图4中，第一半径Rl =200mm，第二半径R2 = 60mm。第三半径R3 = 15mm，且第四和第五圆弧段的外侧端点(即 分别与第六和第七圆弧段的相切点)距轨顶距离H2为10. 73。此外，第四半径R4 = 8mm, 第六和第七圆弧段的外侧端点(即分别与其外侧的1 20斜线相切点)沿水平方向测得 的长度C同样为70. 8mm，这两外侧端点距轨顶的垂直距离Hl为14. 2mm。在图5中，第一半径Rl = 230mm。第二半径R2 = 65_。第三半本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种适用于磨耗型车轮的铁路６０ｋｇ／ｍ钢轨，该钢轨包括具有廓面的轨头、轨底和连接该轨头和轨底的轨腰，其中该廓面的横截面包括关于该廓面的横截面的垂向中心线对称的第一圆弧段、设置在该第一圆弧段的外侧的关于该垂向中心线彼此对称的第二和第三圆弧段、设置在该第二圆弧段外侧的第四圆弧段和设置在该第三圆弧段的外侧的第五圆弧段，其中该第四和第五圆弧段彼此关于该垂向中心线对称，相邻的圆弧段彼此相连接并相切，其特征是，所述第一圆弧段具有在２００ｍｍ到２５０ｍｍ范围的第一半径（Ｒ１）和沿水平方向测得的１６ｍｍ至２２ｍｍ范围的长度（Ａ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周清跃，张银花，陈朝阳，刘丰收，俞喆，周镇国，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]