[实用新型]铁路用N75型钢轨

说明书

技术领域

本实用新型属于交通运输领域，涉及铁路用钢轨，特别是铁路用75kg/m类型钢轨。

背景技术

我国铁路现使用的钢轨的型式尺寸包括钢轨轨头的廓面形状均为上世纪六、七十年代根据锥形车轮踏面而设计的。随着我国车轮的踏面由锥形踏面改为磨耗型踏面，并经大量投入运行实践，结果表明，现有钢轨的轨头廓面(如图1所示)与磨耗型踏面车轮不匹配，影响轮轨的接触状态，增加了轮轨的接触应力，并加速轮轨的接触疲劳损伤。

特别是，我国现主要采用LM型磨耗型踏面的车轮。其中，LM型踏面具有如下的特点：1)LM型踏面轮缘高27mm；2)轮缘根部圆弧半径为14mm；3)LM型踏面外形还包括三段不同半径的圆弧(凸形R100、凸形R500以及凹形R220)，该三段圆弧相切地连成复曲线，在这些曲线外侧具有1∶8的斜线。

因此，需要针对磨耗型踏面车轮，特别是LM型磨耗型踏面车轮重新设计和改进钢轨形状，从而改善轮轨的接触状态，降低轮轨的接触应力。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于磨耗型踏面车轮特别是LM型磨耗型踏面车轮的铁路用75kg/m钢轨，从而改善轮轨接触状态，使得轮轨接触区域通常位于轨头的中央区域，降低轮轨接触应力。

为了完成上述目的，本实用新型的钢轨包括具有廓面的轨头，所述轨头的廓面的横截面具有5段圆弧，其中具有半径R1的凸形第一圆弧段相对所述横截面的垂向中心线是对称的，分布在第一圆弧段两侧且具有相等的半径R2的凸形第二和第三圆弧段相对垂向中心线是相互对称的，分布在第二圆弧段外侧且具有半径R3的凸形第四圆弧段与分布在第三圆弧段外侧且具有半径R3的凸形第五圆弧段相对垂向中心线是相互对称的，相邻的两段圆弧在它们的连接点处相切，其中200mm≤R1≤250mm，所述第一圆弧段在水平方向上的长度为28.0mm。

根据本实用新型的实施例，第二和第三圆弧段的半径R2为42mm≤R2≤46mm，所述第二和第三圆弧段各外侧端点之间的水平长度大于等于51.3mm且小于等于64.5mm。

根据本实用新型的实施例，所述第二和第三圆弧段的半径R2为42mm≤R2≤46mm，第二和第三圆弧段的最低点与所述钢轨的最高点之间的垂直距离大于等于2.6mm且小于等于8.1mm。

根据本实用新型的其它的进一步特征，所述第四和第五圆弧段的半径R3为11mm≤R3≤15mm，第四和第五圆弧段的最低点与所述钢轨的最高点之间的垂直距离大于等于15.8mm且小于等于16.1mm。

有利的是，所述第一圆弧段的半径R1＝203mm，第一圆弧段的最低点与所述钢轨的最高点之间的垂直距离为0.5mm。

特别有利的是，所述第四和第五圆弧段的半径R3＝14mm。当R3＝14mm时，第四和第五圆弧段可以与LM磨耗型踏面的轮轨的轮缘根部圆弧相匹配，故而在曲线路径行进中形成轮轨共形，从而有效降低接触应力。

根据优选实施例，第二和第三圆弧段的半径R2＝44mm，第二和第三圆弧段各外侧端点之间的水平长度为54.3mm。

优选的是，第二和第三圆弧段的最低点与所述钢轨的最高点之间的垂直距离为3.5mm和/或第四和第五圆弧段的最低点与所述钢轨的最高点之间的垂直距离为15.8mm。

所设计的钢轨尺寸总体遵守铁路行业标准《TB/T2341.4-93：75kg/m钢轨型式尺寸》的规定，适于改进、生产和铺设。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1示出了现有的铁路用75kg/m类型钢轨；

图2示出了本实用新型的钢轨的优选实施例；

图3示出了图2的钢轨的轨头，其中详细示出了轨头廓面；

图4示出了本实用新型的钢轨的另一实施例；

图5示出了本实用新型的钢轨的又一实施例。

具体实施方式

图2示出了本实用新型的钢轨1的优选实施例。本实用新型对于现有技术的最大改进之处在于对于钢轨的轨头2的廓面3的改进，而本实用新型的优点也是通过该改进而获得。并且根据图1和2的对比，可以了解，除了轨头廓面不同之外，本实用新型的钢轨与现有钢轨的型式尺寸总体是一致的，因而有利于替换和组合使用。