專利名稱:斜端面鐵路鋼軌的制作方法
現行使用的鐵路鋼軌，其每節(jié)的兩個端面都是與其長度方向線垂直的。
由于四季溫差引起的熱脹冷縮效應，在輔設路軌時，節(jié)與節(jié)之間留有一定縫隙。這樣，在冬季每當車輪滾動到某節(jié)鋼軌的末端后，就會“掉到”該縫隙里，然后以很大的沖擊壓應力撞到第二節(jié)鋼軌的端頭上。多次撞擊造成鋼軌端頭處塌陷。由于鋼軌端頭處的塌陷，即使是到了夏天，當縫隙消失時，路軌在接頭處仍然不平坦。其次就是由于縫隙處的撞擊所產生的第一個較大振幅造成的附加動壓，使得離端頭不遠處的總壓很大，而造成X※處產生點蝕現象〔如附圖二，(圖b)所示的定性壓應力示意〕。
上述現象影響了鐵路工具的使用壽命，降低了貨運質量，造成了列車與路基的振動及其相應的噪音。路軌在接頭處的不平坦對日益繼夜的列車運行所造成的能量損失是不可低估的。
為了解決上述問題，近年來出現了用現代焊接技術焊接起來的長鋼軌?？墒牵撥壍臒崦浝淇s量是與其長度成正比的。若設冬夏兩季的室外溫差為五十度，一節(jié)長鋼軌的長度為一千米，鋼軌的線膨脹系數為百萬分之十二，那么，一根長鋼軌的熱脹冷縮量就有零點六米長。因而節(jié)與節(jié)之間的連接縫隙問題變的更為突出。而現行的解決辦法是在兩長軌當中輔設二到四節(jié)短軌，以其將長軌較大的伸縮量“勻開”。有的書中說“現在使用了水泥軌枕，并且在長軌的兩個端頭增加了適當數量的防止爬行的設備，用以保證長軌的正常工作”。顯然，這種用增加設備來抵抗熱脹冷縮效應的辦法不是較好的辦法。
本實用新型為了較好地解決上述問題，提出如附圖一所示的斜端面鐵路鋼軌。
如附圖一所示，本實用新型的要點是將現行的鐵路鋼軌的端面由現在的與其長度方向線垂直，改變成如附圖一所示的與其長度方向線傾斜，而形成夾角θ。當θ角適量時，在鋼軌上滾動著的車輪就會在還沒有脫離前一節(jié)鋼軌時，已接觸上下一節(jié)鋼軌了。
如附圖一中左下圖所示1、若視AB線段長等于一節(jié)垂直端面鋼軌的伸縮量，也就是其予留縫隙寬。CB線段長是斜端面鋼軌予留縫隙寬。
顯然CB＝AB
Sinθ就是說，如果兩種端面鋼軌的長度相等，則斜端面鋼軌在輔設時的予留縫隙要比垂直端面鋼軌的予留縫隙窄。
2、若視車輪與鋼軌為線接觸，DB線段長視為“跑合”后鋼軌上的、“亮帶”寬度，為保證在接縫處不至于形成只有D、B兩點接觸，則θ＜arc tg (DB)/(AB)
θ角太小就要增加連接板(1)的長度。
3、隨著θ角的減小，鋼軌端頭處的立筋就會變窄。但是由于連接板(1)的支承作用是可以補償的。且斜端面路軌所造成的連接板受力狀況是線性受力，而垂直端面鋼軌所造成的連接板受力狀況比較惡劣，因而也改善了連接板的受力狀況。〔如附圖二(圖a)與(圖b)所示的兩種端面鋼軌在連接處的定性壓應力示意比較〕。
4、由于接縫處的接觸線段變短，該處的接觸應力會相應增大，因而在該處會出現輕微的弧線性凹陷和接觸“亮帶”變寬現象。但是，在θ角優(yōu)選的情況下，將不會影響其正常工作，且要比垂直端面鋼軌在接頭處的撞擊過程要好的多。
在兩種端面鋼軌同時使用的過渡時期，可制一批一頭垂直端面，一頭斜端面的鋼軌，用于其兩者之間的過渡連接。
對于兩長軌之間的連接，可采用如附圖一中右圖所示的方法一節(jié)正裝，一節(jié)反裝。當溫度降低時，鋼軌的長度縮短，予留縫隙變寬，與此同時，金屬制成的寬度調節(jié)器(2)也微量收縮，使得對稱輔設的兩根梯形斜端面鋼軌之間的路軌寬度變窄，而縮小了予留縫隙的寬度。當溫度升高時也能起到調節(jié)予留縫隙的作用。若按路軌寬為一米計算，其單邊變化量僅為零點三毫米?？墒牵眠@微量的變化來調整予留縫隙，收效就會稍大?！泊朔N說法還應考慮如何克服〕，連接板(1)和其它鐵路工具的定位作用〕或者一年調節(jié)兩次調節(jié)螺母(3)〔在路軌寬度允許變化的范圍內調節(jié)〕耒補償性調節(jié)予留縫隙。
顯然，斜端面鐵路鋼軌的實施過程簡單，可收到較大的社會效益和經濟效益。將會消除人們習以為常的列車運行時沉重的喀噔聲，也為車軸使用滾動軸承增加了可能性。
權利要求
一種鐵路鋼軌，其特征在于鋼軌的端面與其長度方向線傾斜。
專利摘要
斜端面鐵路鋼軌是將現行的鐵路鋼軌的端面與其長度方向垂直，改變成為與其長度方向傾斜。這樣，當車輪滾動到鋼軌接頭處時，就會在還沒有脫離前一節(jié)鋼軌時已接觸上下一節(jié)鋼軌了。因而，消除了車輪與路軌的撞擊及其所產生的振動和噪音，延長了鐵路工具的使用壽命，提高了貨運質量，且實施過程簡單。
文檔編號E01B11/02GK87206243SQ87206243
公開日1988年5月18日 申請日期1987年4月8日
發(fā)明者李衛(wèi)東 申請人:李衛(wèi)東導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan