[发明专利]铁路轨道辙叉及转辙器

说明书

本发明涉及的是铁路列车从一股轨道转入或越过另一股轨道时，轨道上必须设置的道岔及交叉设备，尤其是由滑床板、连接道轨、转动道轨、拉动系统及各种联结零件组成的轨道辙叉及转辙器。辙叉在理论上可分为：锐角辙叉、钝解辙叉、直角辙叉；转辙器在理论上可分为：单开转辙器、双开转辙器等。

铁路轨道锐角辙叉

铁路轨道锐角辙叉是两股铁路钢轨工作侧面成锐角交叉时的辙叉装置，它广泛应用于铁路轨道道岔及交叉设备中，是使用量最多的一种轨道辙叉，约占所有辙叉的90％。目前我国使用的锐角辙叉在结构上可分为两种：一种是“整铸式锐角辙叉”；一种是“组合式可动心轨锐角辙叉”。

整铸式锐角辙叉是现今我国、及至世界上使用最多的一种轨道辙叉，约占所有辙叉的80％，其结构为：辙叉的翼轨和心轨用整体铸造方法铸成一个整体。弯折式的两个翼轨位于辙叉的两翼、尖轨结构的心轨位于两翼轨之间，翼轨与心轨之间空有为车轮轮缘通过的轮缘槽，这样心轨尖端与两翼轨弯折最窄的“咽喉”处，存在着一段轨道线路中段空间，轨道线路的连续性被破坏，这段空间被称为辙叉的“有害空间”。心轨尖端强度很薄弱，尖端宽35mm以下部分完全不能承受车轮的压力。所以，心轨尖端与所对应的翼轨一段应保持一定量的轨顶面高度差，以防止心轨尖端压溃；为防止心轨尖端受到车轮的冲击，辙叉的两侧线须设置护轨。这种辙叉的优点是：整体联结非常坚固，整体尺寸较小，更换、拆卸方便等。所以自从代替结构松散、使用寿命短、已被淘汰的老式组合结构锐角辙叉以来，已有50多年了，而且至今仍然大量使用。但是这种辙叉的有害空间和尖轨的薄弱结构一直困扰着铁路的快速发展。其原因是：当列车车轮通过辙叉的有害空间时，会产生很大的冲击力，给辙叉的翼轨和心轨造成垂直磨耗和压溃。随着这些磨耗和压溃的产生，又增大了车轮通过时的冲击力，从而更加重了翼轨和心轨的磨耗和压溃，造成“恶性循环”。特别在现今列车提速，运量加大的影响下，恶性循环更加严重，在我国目前烦忙的运行线上，这种辙叉一年要更换2-3次，加重了铁路的维护负担。但是这种辙叉更主要的缺点在于严重的阻碍了列车的行驶速度，过叉时最高时速不能超过120km/h，否则将影响列车的行驶安全。而且由于列车经过时产生的冲击震动，也增加了列车及路基的病害产生。所以，目前我国乃至世界迫切需要改变这种辙叉的不利因素。

组合式可动心轨锐角辙叉是目前我国铁路上铺设的比较先进的一种铁路辙叉，在京广、京沪、京秦等一些主要干线上都有一定量铺设。其主要结构是：翼轨与心轨用普通钢轨创切制得，用间隔铁组合而成，心轨为弹性可动式尖轨结构，心轨在拉动系统拉动下，在滑床板上左右弹性转动，心轨尖端分别与左右翼轨密贴连接，实现辙叉无有害空间工作。心轨尖端强度很薄弱，与翼轨所对应的一段应保持有一定量的轨顶面高度差，以防止心轨尖端压溃；辙叉两侧线须设置护轨，以防止心轨侧磨。这种辙叉优点是：没有有害空间；列车通过时产生的冲击力较整铸式锐角辙叉小；过叉时最高时速可达160公里。但是，它有很多不足之处：①组合联结结构很不牢固，在车轮的冲击力及线路温度力的作用下，各方面的间距不易保持，在1997年5月14日，最高气温升至34℃时，沪宁线仅一天就发生16组辙叉心轨转换不灵，严重影响了铁路正常运输；②由于心轨尖端与翼轨存在着轨顶面高度差，及心轨的弹性转动工作，使辙叉的线路轨迹平顺度远低于正线普通行驶道轨，所以，列车通过时的时速不能超过160公里，限制了列车的行驶速度；③心轨尖端强度很薄弱，不耐用，影响了辙叉的使用寿命，在烦忙的线路上一年要更换1次；④这种辙叉尺寸很大，12号辙叉全长约12706mm；而现今铁路上大量使用的12号整铸式锐角辙叉全长为4557mm，所以不能互相通用，更换起来十分不便；⑤辙叉零部件多而不规范，批量生产难度大。由于上述原因，这种辙叉一直没有得到大量推广使用。

本发明的目的是提供一种铁路轨道锐角辙叉，它的线路轨迹平顺度和工作强度将不低于正线普通行驶路轨，不限制列车的行驶速度，列车可以全速而平稳的通过，使用寿命也将不低于正线普通行驶路轨，辙叉的两侧线可以不设置护轨，它的整体长度可以制做成和现今铁路上大量使用的整铸式锐角辙叉相同，可以相互通换使用，而且整体结构很规范，一般机械加工厂都可以批量生产。