[發明專利]順向、細縫、無震動、無溫差應力鋼軌及制作、安裝方法

有效

• 申請號: 201110452002.0
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102433808A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 單景州
• 申請（專利權）人: 單景州
• 主分類號: E01B11/44
• 分類號: E01B11/44;E01B11/46;E01B29/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及列車軌道技術領域，確切地說是順向、細縫、無震動、無溫差應力鋼軌及制作、安裝方法。

背景技術

為應對溫差給鋼軌帶來的脹縮問題，普通軌道在鋼軌連接處留有橫向空隙，雖避免了溫差應力給鋼軌帶來的危害，但列車通過時車輪對鋼軌接頭形成巨大撞擊，產生震動和噪音，耗損能量，車速也受到嚴重影響和制約，鋼軌在接頭處還經常發生破損，減損了軌道的使用壽命。無縫鋼軌雖然避免了這些問題，但在溫差巨大的北方冬夏兩季卻有斷軌、脹軌的安全隱患，對軌道進行的晝夜巡查，無法排除高強度反復拉抻、擠壓給鋼軌帶來的金屬疲勞，鋼軌或路基構件一旦發生裂紋將需大量更換并危及行車安全。為克服這兩種方法帶來的弊端，人們提出了各種方案，如將鋼軌連接處的橫向空隙改成斜向空隙或大的斜縫、將一個橫向空隙變成兩個有一定距離的半個橫向空隙、在橫向空隙處加塞塑料板等等，不一而足，但均因其局限性而不被采用。

發明內容

本發明提供了順向、細縫、無震動、無溫差應力鋼軌及制作、安裝方法，它能有效解決鋼軌脹縮等諸多問題，避免列車運行時產生震動并徹底排除鐵路的斷軌、脹軌等安全隱患，不但延長軌道的使用壽命，還減少其維護費用。

為解決上述技術難題，本發明的技術方案是：順向、細縫、無震動、無溫差應力鋼軌及制作、安裝方法，將鋼軌分成裸鋼軌和鋼軌連接頭，通過鋼軌連接頭的特殊構造將軌道各段鋼軌連接處的橫向空隙轉換成順向的細縫；鋼軌連接頭在工廠集中加工，成批生產，然后焊接在鋼軌的兩端。

本發明具有的優點和積極效果：

(1)與普通鋼軌相比，本發明的鋼軌在列車經過時無震動、低噪音、大幅度提高列車運行速度并節省能源消耗、減少軌道維護費用。

(2)使用本發明對普通軌道稍加改造，人們在乘坐火車、輕軌和地鐵時將享受更多的舒適、安全和快捷，提高了人們的生活質量和工作、學習效率。

(3)與無縫鋼軌相比，本發明降低高速鐵路的施工難度，減少其投資成本和維護費用，徹底排除了斷軌、脹軌等安全隱患，減弱鋼軌的金屬疲勞，提高了鋼軌的使用壽命。

附圖說明

圖1為橫向空隙與順向細縫轉換之前示意圖；

圖2為橫向空隙向順向細縫轉換過程示意圖；

圖3為向順向細縫轉換過程線路回折示意圖；

圖4為橫向空隙向順向細縫轉換完畢效果圖；

圖5為兩個鋼軌連接頭在低溫冷縮時的構造示意圖；

圖6為兩個鋼軌連接頭在高溫熱脹時的構造示意圖；

圖7為在鋼軌連接頭上增多卯槽數量加大順向細縫細度的方法示意圖；

圖8為在鋼軌連接頭上增多榫頭數量加大順向細縫細度的方法示意圖；

圖9為鋼軌連接頭實物圖；

圖10為鋼軌連接處實物圖。

具體實施方案

附圖標記含義：軌面1、軌冠2、軌座3、榫頭4、卯槽5、榫頭峰6，卯槽底7、榫頭根8、卯槽口9、順向細縫10、固定螺栓孔11、加固板12。

將橫向空隙轉換為順向細縫的方法：將橫向空隙分割成與其垂直的若干個順向相鄰的小矩形，矩形的長度等于橫向空隙的寬度，矩形的寬度乘以矩形的數量等于橫向空隙的長度，如圖1所示；各小矩形向一側平行移動，讓其一角與一條斜線相連并均勻延伸，如圖2所示；當各矩形之間的位置符合要求時再往回折，如圖3所示；當第一個小矩形回到原來位置時轉換完畢，如圖4所示。

小矩形的方向順著鋼軌的方向，故為順向，現實中，小矩形的寬度只相當于橫向空隙寬度的幾十分之一，故稱細縫。順向、細縫是列車車輪經過鋼軌連接頭時沒有撞擊、不發生震動的重要原因。

按上述方法，將鋼軌上各小矩形沿著斜線移動并回轉形成的類似等腰三角形的部位稱為榫頭或卯槽。

連接鋼軌時每兩個相配套的連接頭構成一組，一個連接頭具有若干大小和形狀完全相同的榫頭，另一個則具有相同數量并與之對應著的卯槽，榫頭之間、卯槽之間、榫頭與卯槽之間，以及榫頭卯槽與鋼軌接頭之間的位置、方向和咬合對應等各種關系，如圖5、圖6所示。

榫頭、卯槽的結構如圖7、圖8所示，榫頭由榫頭峰、榫頭腰、榫頭根三部分構成，為由若干高度相同的矩形疊加而成的類似等腰三角形的圖形，卯槽由卯槽底、卯槽坡、卯槽口三部分構成，也由若干高度相同并與榫頭對應著的矩形疊加而成的類等腰三角形的圖形。