[发明专利]一种螺栓下压主轨的主辅式钢轨

说明书

一种螺栓下压主轨的主辅式钢轨。辅轨是一种异形槽钢，其槽口刚好将主轨的轨腰和轨底包络住，用螺栓将主辅轨腰部压紧固定住。辅轨两边的定位板上有下压螺纹孔，下压螺栓旋过下压螺纹孔后压到主轨，迫使主轨往下压紧辅轨。因为主轨送轮端和迎轮端高度相等，所以只要将主轨送轮端和迎轮端的底面都向下紧压在辅轨底板上并且辅轨不变形，主轨送轮端和迎轮端的轨面就不会形成高度差，从而避免台阶的形成。在消除台阶病害的基础上，可进一步消除折角病害和轨缝病害，使得有缝轨道完全消除接头病害。

技术领域

本发明涉及铁路组件技术领域，具体涉及一种主辅式钢轨。

背景技术

轨道的品质主要取决于它行走面的平顺性，而影响平顺性的首要因素是接头病害。

钢轨接头是轨道最薄弱的环节。按钢轨接头构造将轨道进行分类，可分为有缝轨道和无缝轨道两大类。

有缝轨道在接头处预留轨缝，有效地解决了钢轨热胀冷缩这一难题。但是，由于轨缝处是钢轨的断点，由此会产生接头病害。接头病害是轨道中产生不平顺和破坏性的关键，会使高速列车产生危险，因此有缝轨道只能运行普速列车。自从铁路诞生起就有不少人致力于如何提高有缝轨道钢轨接头的平顺性研究，提出了大量的接头方案。目前的有缝轨道，世界通用的钢轨接头双头鱼尾板是多年实践确定下来的最优结构的接头夹板。

无缝轨道采用焊接方式连接钢轨接头，消除了轨道断点，从而消除了接头病害。无缝轨道的优势是轨道非常平顺，所以在两个方向得到了应用：一个是制造高速铁路，一个是使重载铁路提高等级。但是，无缝轨道为对付热胀冷缩需要付出巨大的代价。首先是成本高昂，数倍于有缝轨道造价：其次是在高寒地区的冬夜与夏午的温差太大(超过90℃)，大的温度力会引起跑轨或断轨，所以在高寒地区不适合建造无缝轨道，若必须要建，为避免跑轨或断轨，需要在每年春秋两季进行温度力放散，导致运营成本很高；其三是更换局部钢轨很困难。这些缺点致使无缝轨道难以全面取代有缝轨道。

接头病害包括：台阶病害、折角病害和轨缝病害。高铁取得了辉煌成就，其根本原因就是消除了台阶、折角和轨缝。下文将看到，接头病害中台阶病害是主要矛盾，只要消除了台阶病害，就可以进一步消除折角病害和轨缝病害。

台阶病害形成机理：轨缝两边，一边是送轮接头，一边是迎轮接头，车轮从送轮接头驶向迎轮接头。传统的轨道接头，接头处采用接头夹板(又称鱼尾板)连接送轮接头和迎轮接头。当车轮压到送轮接头并即将压到迎轮接头的瞬间，送轮接头受压下沉，并通过接头夹板将压力传递给迎轮接头，使得迎轮接头也产生下沉。但是，由于接头夹板的抗弯刚度只有钢轨本体的约30％，所以传递压力不完全，使得迎轮接头的下沉量小于送轮接头的下沉量，于是就形成了台阶。一旦台阶值超过台阶限度值，台阶病害就会激增。

发明内容

消除台阶病害是消除接头病害的关键，针对有缝轨道的台阶病害，本发明提出了一种螺栓下压主轨的主辅式钢轨，以下简称“主辅式钢轨”。

发明思路：辅轨是一种异形槽钢，其槽口刚好将主轨的轨腰和轨底包络住，然后用螺栓从轨腰位置横向穿过主辅轨并将它们压紧固定住。因为主轨送轮端和迎轮端高度相等，所以只要将主轨送轮端和迎轮端的底面都向下紧压在辅轨底板上并且辅轨不变形，主轨送轮端和迎轮端的轨面就不会形成高度差，就可以避免台阶的形成。

主辅式钢轨由主轨和辅轨组合而成，所述主轨包括轨头、轨腰和轨底；辅轨为包络主轨轨腰和轨底的异形槽钢；

主轨的类型包括工字轨和T字轨，其中，工字轨包括轨头、轨腰和轨底，轨腰和轨底合称为轨身；T字轨包括轨头和轨身，轨身的上部分定义为轨腰，下部分定义为轨底，轨腰与轨底之间没有分界线；

所述辅轨为一根异形槽钢，包括底板及两块对称设置在所述底板上的定位板，所述底板与两块定位板形成一个定位槽，刚好将主轨的轨腰和轨底包络于其中；