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《合金钢锻造心轨组合辙叉的设计与改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、160mm断面左右采用高强度、高韧性合金钢材制造,在160断面后采用60kg/m钢轨焊接,焊缝是钢轨断面形状。此方案的优点是焊缝为标准钢轨断面形状,比较简单,可以用接触焊工艺进行焊接,焊接质量比较好,但是高强高韧合金钢部分比较长,尾部两个钢轨断面形状的部分成型加工困难,且需要购买专用接触焊机,投资大,工艺复杂。1.3.2方案B翼轨采用60kg/m钢轨,心轨从理论尖端到80mm断面左右采用高强度、高韧性合金钢材,在80断面后采用60kg/m钢轨,用焊接的方法连接心轨与叉跟轨。此方案的优点是高强高韧合金钢部分比较短,焊接心轨提高了辙叉的整体性,但
2、是尾部两个钢轨之间要采用其它方法进行焊接,除了有横向焊缝外还有纵向焊缝,整个焊接工艺复杂,质量比较难以控制,投资大。1.3.3方案C翼轨采用60kg/m钢轨,心轨从理论尖端到100mm断面左右采用高强度、高韧性合金钢材,在此断面后采用60kg/m钢轨,采用斜接头连接,通过哈克联结装置冻结心轨与叉跟轨,提高了辙叉心轨的整体性。此方案的优点是高强高韧合金钢部分长度比较适中,其断面形状易锻造、机加工,整体结构简单,冻结效果与焊接整体性相当,加工制造比较方便,容易批量生产,投资小。1.3.4三种方案各有利弊,根据工厂现有设备和技术能力,经过比选,最后
3、决定采用方案C进行结构设计。1组合辙叉设计原则和结构方案比选1.1组合辙叉设计原则克服既有辙叉的不足,满足铁路运输的需求,在保证辙叉性能,提高使用寿命的前提下,铺设、养护维修操作应与现有辙叉具有互换性,以减少换修成本。1.1.1辙叉能适应直线速度客车V≤160km/h及90km/h通过的运行条件。25t轮重货车V≤1.1.2辙叉使用寿命>2亿t通过总重。1.1.3能与既有道岔整铸型高锰钢辙叉互换(提速道岔保持原有混凝土岔枕,辙叉趾、跟端设1:40轨底坡)。铺设、养护维修操作程序简单。1.1.4能在跨区间无缝线路区段使用,适应跨区间无缝线路的铺
4、设条件。1.2设计主要技术措施1.2.1心轨受力状况最恶劣的部分,特别是20mm～50mm断面,采用高强度、高韧性合金钢材制造,以大幅度提高辙叉的使用寿命。1.2.2心轨与叉跟轨采用斜接头连接,通过哈克联结装置冻结;采用全断面间隔铁通过防松螺栓与心轨和翼轨冻结以提高辙叉的整体性,保证车辆过岔速度。1.2.3辙叉的趾、跟端与区间所使用的钢轨相同,使辙叉与区间钢轨有良好的可焊性。焊接材料、方法及结构均保证焊接工艺简单可行。1.2.4采用防松螺栓装置,减少养护维修工作量。1.3设计方案比选1.3.1方案A2辙叉主要结构特征合金钢锻造心轨组合辙叉的设
5、计与改进王建新张文宁(沈阳铁路局薛家配件厂)提高了辙叉心轨的整体性。无需大型接触焊机设备,生产投资较低,制造比较简单,容易批量生产。2.2全断面间隔铁与心轨及翼轨通过哈克联结装置或施必牢防松螺栓冻结,加强了辙叉的整体性,减少养护维修工作量。能否用于跨区间超长无缝线路,是辙叉适应现代铁路运输要求与否的重要标志。为使辙叉能在无缝线路温度应力状态下正常工作,除辙叉的机械强度须满足要求外,还须控制其各部件间的相对位移。组合辙叉中存在心轨与翼轨、心轨与叉跟轨之间产生相对位移的可能。心轨和叉跟轨之间的相对位移、心轨和翼轨间的相对位移均通过哈克联结装置冻结
6、及其弹性扣件作用来解决。2.3固定辙叉存在轨距线不连续的有害空间。由于轮踏面有1:20和1:10的斜度,在轮缘沿轨距线运行的过程中,导致车轮重心降低,在心轨20mm断面以后,车轮重心又重新升回与辙叉咽喉相同的高度,形成竖向不平顺。逆向过岔时造成对辙叉心轨的冲击,顺向过岔时造成对辙叉翼轨的冲击。这种冲击力是导致心轨或翼轨伤损的主要原因之一。冲击力大小随不平顺深度h和运行速度V的增加而增加,因此减小h值是减小垂直冲击力的有效途径。翼轨设置加高能减小该不平顺深度,各国在辙叉结构设计时均设置心、翼轨相对高度差,高锰钢辙叉设翼轨加高,钢轨组合辙叉设翼轨
7、堆焊加高。标准踏面情况下,列车平稳通过辙叉翼轨和心轨时心轨宽50mm断面对应的翼轨加高为5mm。为避免辙叉因心轨伤损过早失效,本辙叉采用设置翼轨加高5mm方案,通过对钢轨垂直方向折弯获得高度差。2.4为保证组合辙叉能与既有线路道岔中的高锰钢辙叉互换,组合辙叉的主要平面尺寸与高锰钢辙叉相同,提速道岔辙叉趾端和跟端均设1:40轨底坡。辙叉铁垫扳钉孔尺寸与既有道岔完全相同,更换组合辙叉时不需要更换混凝土岔枕。组合辙叉的左右开向通过更换辙叉垫板(对称制造)来实现,辙叉其他的零部件均通用。韧性好的特点。组合辙叉心轨材料采用强度高、韧性和硬度相匹配的特种
8、耐磨合金钢,该材料供货状态的金相组织为奥—贝氏体,由四川工业学院研究发明,已通过铁道部技术鉴定,其主要化学成份和机械性能见表1和表2。表1主要化学成分表2主要机械性
