[发明专利]一种时速400公里可动心轨辙叉翼轨及加工方法

说明书

一种时速400公里可动心轨辙叉翼轨及加工方法，所述翼轨轨顶沿线路方向从辙叉实际咽喉处起至心轨轨顶20mm断面处为逐渐抬升的第一斜面，从心轨轨顶20mm断面处起至心轨轨顶30mm断面处为逐渐抬升的第二斜面，从心轨轨顶30mm断面处起至心轨轨顶50mm断面处为逐渐降低的第三斜面；所述翼轨轨顶垂直线路方向从辙叉实际咽喉处起至心轨轨顶50mm断面处为内侧低、外侧高的第四斜面。加工方法：通过数控铣床对所述翼轨从趾端起至心轨轨顶50mm断面处的轨顶进行铣削加工，形成所述四个斜面。本发明通过对翼轨轨顶结构创新设计，降低辙叉区垂向不平顺和轮轨冲击力，减小辙叉区减载率和脱轨系数，提高道岔的安全可靠性和旅客乘坐的舒适性。

技术领域

本发明属于铁路道岔技术领域，具体涉及一种时速400公里可动心轨辙叉翼轨及加工方法。

背景技术

目前，可动心轨辙叉翼轨与心轨的工作边轨距线连续，心轨能够通过电务转换系统扳动转换，实现道岔直股、侧股的开通，消除了固定性辙叉因轨距线中断而引起的有害空间，为列车高速过岔提供运营条件。但在辙叉区车轮轮对的一个踏面运行在导轨轨顶，一个踏面运行在翼轨或者与心轨相互密贴的轨顶，为了让列车轮载从翼轨逐渐过渡至心轨轨顶，心轨在其尖端～完全承载的小断面区段设置一定的轨顶降低值，以便车轮踏面逐渐从翼轨转移至心轨有足够强度储备较大断面，避免心轨小断面轨顶因直接承受列车轮载而被压溃引起行车安全问题。

既有可动心轨辙叉的心轨一般从20mm断面开始承担列车的荷载，在心轨40mm或50mm断面时完全承载，只有当轨顶断面足够大(40mm或50mm断面)时，心轨轨顶高度才达到最高，能够完全承担列车的荷载。心轨轨顶在小断面区段设置降低值起到了保护自身的目的，但是因心轨轨顶的降低值，车轮从翼轨转移至心轨轨顶的过程中，列车轮对在心轨一侧的车轮踏面悬空，引起车轮踏面与心轨轨顶磕磕碰碰的撞击，主要原因是与心轨装配密贴的翼轨相对远离车轮轮缘。由此可知，心轨完全承载以前的小断面因轨顶设有降低值而增大了辙叉部分垂向结构不平顺的变化率，轮轨冲击作用较剧烈，缩短心轨、翼轨服役寿命，增大了辙叉区垂向冲击力、减载率及脱轨系数。

既有可动心轨辙叉在心轨轨顶有降低值的区段不采取减缓轮轨冲击力的措施，即轮载从翼轨向心轨过渡时，心轨侧的车轮仅局部踏面运行在翼轨轨顶，主要依靠轮对的另一车轮在导轨上运行过岔。车轮踏面是有一定锥度的斜面，而且越远离轮缘其踏面斜度越大，由此可知，在心轨轨顶有降低值的区段，车轮踏面为了得到钢轨支撑，悬空的车轮就会绕着车轴转动下降，使得踏面受到翼轨支撑，但由此引起车轮踏面与心轨轨顶撞击，增大辙叉区轮轨的冲击力和垂向不平顺，列车过岔速度较低时，冲击作用下的减载率及脱轨系数能够满足指标要求，不会引起安全危险性和旅客乘坐的舒适性。

当列车直向最高过岔速度达到400km/h时，通过对时速400公里1520mm轨距P65钢轨25号道岔进行了车辆-道岔系统动力响应理论分析，计算结果见下表：

时速400公里1520mm轨距P65钢轨25号道岔耦合系统动力响应计算结果

由上表计算结果可知，按常规设计的可动心轨辙叉虽然其脱轨系数、轮重减载率、车体振动加速度等满足安全指标要求，但辙叉区长心轨轮轨垂向力较大，增大辙叉区轮轨冲击力，有必要采取措施，以减小可动心轨辙叉的轮轨冲击力。

目前世界上时速400公里等级的高速道岔是一个空白，需要对道岔系统进行深入研究，打破传统设计理念，在辙叉部位的轮轨关系设计中以消除垂向结构不平顺为重点，提高道岔整体水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时速400公里可动心轨辙叉翼轨及加工方法，通过对翼轨轨顶结构创新设计，降低辙叉区垂向不平顺和轮轨冲击力，减小辙叉区减载率和脱轨系数，提高道岔的安全可靠性和旅客乘坐的舒适性。