專利名稱：降低機車車輛行駛噪聲的鋼軌端部接合新方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鐵路鋼軌兩端的結構形狀，特別是涉及降低機車車輛行駛噪聲，并有利于提高使用性能和行駛速度的鋼軌端部接合新方法。
鋼軌是鐵路軌道的組成部分，用以引導機車車輛行駛，并將承受的載荷傳遞給軌枕、道床和路基。鋼軌常用碳素鋼或低合金鋼制成，斷面為工字形。鋼軌的標準長度為12.5m和25m。除火車(包括蒸汽機車、內燃機車、電力機車等)鐵路采用鋼軌外，有軌電車、地鐵、礦車、纜車和有軌起重機械等也采用鋼軌行駛。自從出現鐵路以來，至今鋼軌兩端一直采用平頭結構，即鋼軌端面與鋼軌縱軸線垂直。這種平頭結構具有結構簡單、易于加工的優(yōu)點，但也有產生輪軌沖擊的嚴重不足。由于熱脹冷縮等原因造成在用鋼軌長度發(fā)生變化，因而在兩鋼軌端部的接合中都留有一條一定寬度的膨脹縫，為鋼軌伸長或縮短創(chuàng)造有利條件。這一鋼軌接合方法一直延續(xù)至今，稱為鋼軌端部平口接合法。由于膨脹縫的存在，平口接合法在鐵路軌道上留下了無數的橫向溝槽。橫向溝槽與鋼軌縱軸線呈90度夾角。當機車車輛的車輪滾過這一橫向溝槽時，車輪踏面先是從軌面上失去支承跌入溝槽，然后又迅速爬出溝槽回到軌面，因此輪、軌之間產生沖擊和振動，并伴隨發(fā)出強烈的噪聲。我們平時聽到運行列車發(fā)出的有節(jié)奏的“咔噠、咔噠”的響聲，就是輪軌在橫向膨脹縫處因沖擊和振動造成的。它給機車車輛行駛平順性、舒適性、使用壽命和提速行駛等帶來極為不利的影響，并且增加了機車、車輛、軌道和路基等的維修費用。雖然采用焊接長鋼軌的方法，可以使沖擊、振動和噪聲的頻率降低，但不能全面消除。這是因為隔一段長距離后仍要有一橫向膨脹縫，因此仍要有沖擊、振動和噪聲。而且，該法還具有焊接長鋼軌難度大、費用高和鋼軌損壞后更換困難等問題。
本發(fā)明的目的是在保留膨脹縫的情況下，通過改變鋼軌端部原為平頭的結構形狀，采用新的軌端接合方法，消除滾動車輪與膨脹縫的沖擊、振動和噪聲，提高機車車輛的使用性能、行駛速度、使用壽命，降低維修費用，使鐵路運輸發(fā)揮更大經濟效益和社會效益。
本發(fā)明通過改變鋼軌兩端結構形狀來實現?？蓪F在軌端的平頭結構形狀改變成斜形結構、V形結構、Z形結構或組合形結構。軌端的接合方法也由現在的平口接合方法改變成斜口接合方法、V形口接合方法、Z形口接合方法或組合形口接合方法。
本發(fā)明同現有軌端平口接合方法相比，既保留了膨脹縫，使鋼軌伸長、縮短時仍有變形余地；又使車輪滾過軌端接口時始終在軌面上得到支承，不會出現從軌面上跌入橫向溝槽的現象，而是沿著軌面平穩(wěn)駛過各個接口，消除了沖擊和振動，所以也就消除了噪聲。輪軌之間的沖擊、振動和噪聲消除后，一方面提高了機車車輛的行駛平順性、舒適性等使用性能，因而可進一步提高行駛速度；另一方面延長了機車、車輛、軌道和路基的使用壽命并降低了維修費用。按本發(fā)明生產新鋼軌并改造在用鋼軌，將為中國和世界各國的鐵路運輸系統(tǒng)創(chuàng)造出重大經濟效益和社會效益，并為人類創(chuàng)造出更為舒適、可靠和快捷的旅行環(huán)境。
附圖
是本發(fā)明軌端新的接合方法和新的結構形狀，是軌面平面圖。附圖中1為軌端斜口接合方法，2為軌端V形口接合方法，3為軌端Z形口接合方法，4為軌端組合形口接合方法，5為軌端斜形結構，6為軌端V形結構，7為軌端Z形結構，8為軌端組合形結構。
實施本發(fā)明的最好方式，一是新出廠鋼軌的端部要按本發(fā)明要求的結構形狀加工；二是對在用鋼軌的端部要按本發(fā)明要求的結構形狀用現有機械加工方法或新技術改制；然后按本發(fā)明鋼軌端部接合新方法，將鋼軌安裝到軌枕上，即可實現本發(fā)明的目的。以下結合實施例子說明。
實施例1按附圖中5把軌端加工成斜行結構，可以向左斜也可以向右斜。軌面端部尖角斜邊與軌面中心線的夾角為30度～50度，最大不超過60度，然后技附圖中1斜口接合方法將軌端連接起來。
實施例2按附圖中6把軌端加工成V形結構。軌面端部V形斜邊與軌面中心線的夾角為30度～50度，最大不超過60度。然后按附圖中2v形口接合方法將軌端連接起來。
實施例3按附圖中7把軌端加工成Z形結構，可以是正Z形也可以是反Z形。然后按附圖中3z形口接合方法將軌端連接起來。
實施例4按附圖中8把軌端加工成Z形和斜形的組合形結構，可以是正Z形也可以是反Z形，可以向左斜也可以向右斜。然后按附圖中4組合形口接合方法將軌端連接起來。
以上四個實施例子，取其之一實施即可。
權利要求
1.一種不同于現有鋼軌平口接合方法的鋼軌端部接合新方法，其特征是包括以下四種接合方法，即斜口接合方法(1)、V形口接合方法(2)、Z形口接合方法(3)、組合形口接合方法(4)。
2.權利要求1所述的鋼軌端部接合新方法，其特征在于包括以下四種鋼軌端部結構形狀，即斜形結構(5)、V形結構(6)、Z形結構(7)、組合形結構(8)。
3.權利要求1或2所述之鋼軌，其特征是適用于各種機車車輛(火車、有軌電車、地鐵、礦車、纜車等)和有軌起重機械等行駛的新軌和在用軌，并包括雙軌和單軌系統(tǒng)中輕、重、寬、窄、標準等各種系列和規(guī)格。
全文摘要
本發(fā)明為一種降低機車車輛行駛噪聲的鋼軌端部接合新方法,屬鐵路技術領域。該方法在仍然保留軌端膨脹縫的情況下,通過將現有軌端的平頭結構改變?yōu)樾毙?、V形、Z形或組合形結構,將現有軌端平口接合方法改變?yōu)樾笨?、Ｖ形口、Z形口或組合形口接合方法,即可消除車輪滾過膨脹縫時產生的沖擊、振動和噪聲,因而可提高機車車輛行駛平順性、舒適性等使用性能,并可進一步提速行駛。同時可延長車軌路的使用壽命并降低維修費用。
文檔編號E01B11/00GK1172879SQ97105959
公開日1998年2月11日 申請日期1997年7月16日 優(yōu)先權日1997年7月16日
發(fā)明者張建俊 申請人:張建俊