專利名稱：直接支承式轍叉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接支承式轍叉，尤其是涉及一種固定式心軌沿縱向延伸的鐵路轍叉叉心鑄件。
鐵路轍叉是一種裝設(shè)在正線鋼軌和側(cè)線鋼軌的交叉位置處以使車(chē)輪輪緣沿著其中一股鋼軌行走以越至另一股鋼軌的裝置。轍叉可支承車(chē)輪跨過(guò)轍叉喉和轍叉尖端之間所缺少的踏面，并提供車(chē)輪越過(guò)轍叉尖端時(shí)用來(lái)使車(chē)輪對(duì)齊的輪緣槽，從而車(chē)輪將被賦予最大的荷載支承面。一般來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)道岔轍叉又可分為沒(méi)有活動(dòng)部件的固定式轍叉，或者活動(dòng)式心軌轍叉，其中一或二個(gè)心軌可向外側(cè)移動(dòng)以便形成列車(chē)車(chē)輪的輪緣槽。固定式轍叉包括鋼軌組合錳鋼叉心轍叉、整鑄錳鋼轍叉和自護(hù)式轍叉?；顒?dòng)式轍叉包括鋼軌組合錳鋼彈簧轍叉。
固定式鋼軌組合錳鋼叉心轍叉是通過(guò)將碳鋼鋼軌與錳鋼鑄件組合而制成的。因?yàn)殄i鋼的抗磨性和抗沖擊性要高出碳鋼的相應(yīng)性能10倍，故相對(duì)于不包括錳鋼鑄件的轍叉來(lái)說(shuō)，人們優(yōu)選使用這種鋼軌組合錳鋼叉心轍叉。
在通用的美國(guó)鐵路工程協(xié)會(huì)(A.R.E.A)標(biāo)準(zhǔn)鋼軌組合轍叉裝置中，錳鋼制的轍叉叉心鑄件夾持在一對(duì)翼軌之間。在該轍叉叉心鑄件的對(duì)置兩側(cè)上制有沿側(cè)向延伸的定位墊塊，以便促使該鑄件相對(duì)于支承該鑄件的翼軌定位。定位墊塊要進(jìn)行機(jī)加工，以便與翼軌軌頭、翼軌軌底的魚(yú)尾狀表面以及位于軌頭與軌底之間的翼軌腹板的外形相吻合。通常，沿側(cè)向延伸的螺栓要穿過(guò)翼軌和轍叉鑄件中的孔眼，以便將翼軌固緊于鑄件。這樣就會(huì)使翼軌和轍叉叉心鑄件定位，從而可保持所規(guī)定的軌距線。螺栓式裝配還有助于防止由于熱膨脹和收縮而造成的翼軌的縱向移動(dòng)。
錳鋼的抗磨性和抗沖擊性大大超過(guò)碳鋼的相應(yīng)性能。其部分原因是由于該金屬本身所固有的加工硬化能力。雖然錳鋼的極高抗磨性可使人們優(yōu)選其用于繁忙運(yùn)輸軌道，如轍叉區(qū)域，但是這種特性卻使得該金屬很難進(jìn)行機(jī)加工。這種材料不適應(yīng)鋼材機(jī)加工的傳統(tǒng)規(guī)范。與此規(guī)范相反，錳鋼要求很低的進(jìn)刀速度和很慢的切削速度。由于該金屬的加工硬化特性，機(jī)床切削刀具就必須設(shè)計(jì)得適應(yīng)高切削抗力情況下的巨大切割深度，因?yàn)樵诿看巫叩吨蟊仨殞⑺胁牧蠌拿總€(gè)表面上除掉。切削刀具的壽命很短，即使其中裝有特級(jí)硬質(zhì)合金和陶瓷材料鑲嵌刀片。通用的A.R.E.A.鋼軌組合錳鋼轍叉叉心鑄件要求對(duì)較為復(fù)雜的形狀進(jìn)行大量機(jī)加工。定位墊塊的形狀必須做得與上述的翼軌的腹板和魚(yú)尾狀表面相吻合。此外，在傳統(tǒng)的轍叉中，轍叉叉心鑄件沿著該鑄件與翼軌之間界面的整個(gè)長(zhǎng)度方向壓靠在翼軌軌底傾斜的魚(yú)尾狀表面上，此長(zhǎng)度等于鑄件的全長(zhǎng)。這一情況在圖3中示出。其結(jié)果是，鑄件的整個(gè)底表面必須在其兩側(cè)進(jìn)行機(jī)加工。這樣就很費(fèi)工時(shí)，并且費(fèi)用昂貴。
因?yàn)檗H叉叉心鑄件壓靠在翼軌軌底的魚(yú)尾狀表面上，故鑄件踏面所承受的荷載會(huì)通過(guò)該鑄件的豎向側(cè)壁向下直接傳遞給傾斜的翼軌軌底。這樣，由于每個(gè)通過(guò)的列車(chē)車(chē)輪所施加的重復(fù)荷載，在鑄件和翼軌軌底的對(duì)合表面之間會(huì)產(chǎn)生磨磋作用。這種磨磋作用會(huì)對(duì)上述表面產(chǎn)生磨蝕，最終會(huì)使上述表面之間的配合發(fā)生松動(dòng)。另外，作用于鑄件踏面和側(cè)壁上的部分豎向荷載會(huì)導(dǎo)致作用于翼軌軌底上的側(cè)向分力。這顯然是因?yàn)樵摵奢d不是以垂直地作用于軌底。側(cè)向分力從鑄件側(cè)向向外對(duì)翼軌上施加偏壓。這種荷載會(huì)使翼軌和鑄件之間的界面發(fā)生松動(dòng)，并使用來(lái)將鑄件夾持于翼軌之間的螺栓承受拉力。重復(fù)性拉力荷載會(huì)使螺栓組件發(fā)生損壞，并最終使轍叉總成發(fā)生損壞。
盡管錳鋼本身具有較高強(qiáng)度，但是近來(lái)日益廣泛的列車(chē)速度和車(chē)輪荷載的增加使得錳鋼轍叉在長(zhǎng)期使用后會(huì)發(fā)生損壞。這種損壞包括由于車(chē)輪重載的作用而產(chǎn)生的，據(jù)信反映了鑄件中縮孔癥狀的踏面壓碎或陷裂現(xiàn)象以及軌距線的擴(kuò)展現(xiàn)象。
為克服上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的轍叉叉心鑄件的一種型式構(gòu)成一種具有“內(nèi)箱”式設(shè)計(jì)的鋼軌組合錳鋼叉心轍叉，通常稱為“整體底板”結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的底面有時(shí)與翼軌的底面共面，并且在鑄件側(cè)壁的下部和翼軌翼緣的上部?jī)A斜的或魚(yú)尾狀表面之間具有連續(xù)界面。此界面沿鑄件的整個(gè)長(zhǎng)度延伸。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用沿縱向延伸的中心壁板或肋板，在頂部輪軌接觸面的底側(cè)與水平底壁之間伸展。這種設(shè)計(jì)所具有的主要優(yōu)點(diǎn)在于可防止將鑄件踏面壓壞。
然而，在制造這種轍叉鑄件時(shí)曾經(jīng)遇到過(guò)一些困難。人們發(fā)現(xiàn)，在鑄模的下型部分中使用大量的用來(lái)形成內(nèi)腔的砂芯會(huì)使鑄件形成許多經(jīng)久砂眼。這種砂眼是由于用來(lái)硬化砂芯的有機(jī)粘合劑分解出的氣體造成的。此外，由于在制造鑄件時(shí)使用大量的砂芯，還會(huì)經(jīng)常遇到鑄模下型部分中砂芯的移動(dòng)所造成的截面厚度不均勻的問(wèn)題。
雖然具有沿縱向延伸的中心肋板的整體底板式鑄件與普通的錳鋼轍叉叉心鑄件相比具有更長(zhǎng)的壽命，但仍需要研制一種應(yīng)當(dāng)具有更長(zhǎng)的鑄件壽命的鋼軌組合錳鋼叉心轍叉。同時(shí)，在內(nèi)部通道和使鑄件與翼軌相配合所需要的機(jī)加工量方面，該鑄件復(fù)雜程度應(yīng)有所降低。
本發(fā)明的目的在于提供一種直接支承式鋼軌組合錳鋼叉心轍叉，該轍叉包括夾持在正線與側(cè)線翼軌之間的、但卻是獨(dú)立式的轍叉叉心鑄件，從而該鑄件的整個(gè)底表面基本上與翼軌軌底隔開(kāi)一定距離，并且壓靠在道軌墊板或其它鋼軌支承結(jié)構(gòu)上。因此，通過(guò)踏面的列車(chē)車(chē)輪所施加的作用于鑄件上的荷載直接傳遞到轍叉支承結(jié)構(gòu)上，如道軌墊板上，這樣就避開(kāi)了翼軌本身。上述目的是通過(guò)下述方式完成的，即將轍叉的豎向側(cè)臂直接設(shè)置于荷載支承面下面，并使該側(cè)臂向下延伸至道軌墊板。為此，每個(gè)翼軌的軌底內(nèi)緣要切除掉，以便提供用于相鄰鑄件側(cè)壁的間隙。由于采用這種直接支承式轍叉設(shè)計(jì)，從而消除了轍叉叉心鑄件與翼軌之間的磨蝕，并且沒(méi)有側(cè)向荷載通過(guò)翼軌傳遞到螺栓上，這些螺栓是用來(lái)將翼軌與轍叉鑄件夾持在一起以形成鋼軌組合錳鋼叉心轍叉總裝體。
一種固定心軌式沿縱向延伸的鐵路轍叉叉心鑄件用來(lái)支承于道軌墊板上，并夾持于正線鋼軌與側(cè)線鋼軌交叉位置處的一對(duì)翼軌之間。此鑄件包括底部支承面、夾持于一對(duì)轍叉跟軌之間的轍叉跟延伸段和與轍叉跟成為整體的轍叉尖端。轍叉尖端部分地由底表面、一對(duì)分叉的側(cè)表面和頂表面形成，該頂表面構(gòu)成用于列車(chē)車(chē)輪的正線輪軌接觸面和側(cè)線輪軌接觸面。鑄件還包括趾端，該趾端包括左手心軌和右手心軌，其中每個(gè)心軌的一部分由底表面、沿縱向延伸的外側(cè)側(cè)壁和頂部輪軌接觸面形成。鑄件的左、右手心軌位于轍叉尖端的對(duì)置兩側(cè)，沿轍叉尖端向前延伸，并與轍叉尖端的其中一個(gè)分叉?zhèn)缺砻姹３制叫?，沿?cè)向隔開(kāi)一定距離，以便在其間形成一條輪緣槽。第一翼軌的軌底帶有底部表面和一對(duì)對(duì)置的傾斜的魚(yú)尾狀表面，軌底經(jīng)由腹板與軌頭相連，軌頭則具有正線輪軌接觸頂表面和一對(duì)對(duì)置的傾斜的魚(yú)尾狀表面。第二翼軌的軌底帶有底部表面和一對(duì)對(duì)置的傾斜的魚(yú)尾狀表面，軌底經(jīng)由腹板與軌頭相連，軌頭則具有側(cè)線輪軌接觸頂表面和一對(duì)對(duì)置的傾斜的魚(yú)尾狀表面。第一翼軌具有第一心軌安裝部分和固定于軌墊板上的第一護(hù)軌部分，該安裝部分與第一心軌的外側(cè)側(cè)壁外相吻合并保持平行，該部分上裝設(shè)第一心軌。第二翼軌具有第二心軌安裝部分和固定于道軌墊板上的第二護(hù)軌部分，該安裝部分與第二心軌的外側(cè)側(cè)壁相吻合并保持平行，該安裝部分上裝設(shè)第二心軌。第一和第二心軌的頂部輪軌接觸面與翼軌的正線和側(cè)線輪軌接觸面保持平行，第一和第二心軌的底部與第一和第二翼軌底表面保持平行。鐵路轍叉叉心鑄件是獨(dú)立式的，從而鑄件的整個(gè)底表面基本上與每個(gè)翼軌軌底隔開(kāi)一定距離。
以下，將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖中

圖1為本發(fā)明的剛性鋼軌組合轍叉的平面圖;
圖2為本發(fā)明的轍叉叉心鑄件的平面圖;
圖3為已有技術(shù)中鋼軌組合轍叉總成的橫截面圖，該圖表示支承于一對(duì)翼軌底上的轍叉叉心鑄件;
圖4為沿圖2中鑄件轍叉趾處線4-4的剖面圖;
圖5為沿圖2中鑄件轍叉趾處線5-5的剖面圖;
圖6為沿圖2中鑄件轍叉喉處線6-6的剖面圖;
圖7為沿圖2中鑄件轍叉尖端處的線7-7的剖面圖;
圖8為沿圖2中鑄件轍叉尖端處的線8-8的剖面圖;
圖9為沿圖2中鑄件轍叉尖端處的線9-9的剖面圖;
圖10為沿圖2中鑄件轍叉跟處的線10-10的剖面圖;
圖11為沿圖2中鑄件轍叉跟處的線11-11的剖面圖。
本發(fā)明的直接支承式鋼軌組合轍叉包括轍叉叉心鑄件，該鑄件具有與翼軌分隔開(kāi)的底面并適于直接支承在道軌墊板上。由于上述結(jié)構(gòu)，作用于鑄件頂面的車(chē)輪荷載不用通過(guò)翼軌而直接傳遞到轍叉的支承結(jié)構(gòu)上。其結(jié)果是，施加于鑄件上的車(chē)輪荷載所產(chǎn)生的重復(fù)作用力不傳遞給翼軌軌緣，并且在用來(lái)將翼軌固定于轍叉鑄件上的螺栓上也沒(méi)有側(cè)向力作用。此外，轍叉鑄件的豎向側(cè)壁直接位于鑄件的荷載支承面下面，從而對(duì)作用于該鑄件上的重復(fù)荷載可形成更好的支承。這樣便增加了鑄件的強(qiáng)度并簡(jiǎn)化了轍叉鑄件的結(jié)構(gòu)。另外，因?yàn)樵撧H叉鑄件并不支承于翼軌上，故它的外形不必與翼軌相吻合，并且可避免對(duì)定位墊塊表面和轍叉叉心鑄件的頂面與底面進(jìn)行費(fèi)用昂貴的加工。
參見(jiàn)附圖，圖1表示本發(fā)明的直接支承式鋼軌組合錳鋼叉心轍叉10。一般來(lái)說(shuō)，轍叉分為左手式或右手式。當(dāng)側(cè)線軌距線位于轍叉尖端的左手側(cè)，并且正線軌道距線位于轍叉尖端的右手側(cè)，而此時(shí)該轍叉尖端是從轍叉趾端朝轍叉跟端方向進(jìn)行觀察，則該轍叉為左手式。如果側(cè)線軌距線位于轍叉尖端的右手側(cè)，并且正線軌距線位于轍叉尖端的左手側(cè)，而此時(shí)該轍叉尖端是從轍叉趾端朝轍叉跟端的方向進(jìn)行觀察，則該轍叉為右手式。本發(fā)明的上述轍叉10適合用于左手式或右手式轍叉，因?yàn)樗鄬?duì)縱向中心線保持對(duì)稱。然而，為了進(jìn)行描述，該轍叉10可認(rèn)為是右手式撤叉。
轍叉10具有三個(gè)主要部件，這些部件是沿縱向延伸的中心轍叉叉心鑄件12，它在相對(duì)兩側(cè)受到約束，并卡持在右手翼軌14和左手翼軌16之間。因?yàn)殄i鋼的強(qiáng)度和加工硬化特性，最好是該叉心鑄件12采用錳鋼制作。然而本發(fā)明的直接支承特征并不限于叉心鑄件為錳鋼制的鋼軌組合轍叉。右手和左手翼軌14和16在轍叉10趾端18處與正線和側(cè)線鋼軌相連，這在圖中未示出。左手和右手跟軌20和22與轍叉10跟端24相連。在圖1所示結(jié)構(gòu)中，左手和右手跟軌20和22通過(guò)閃光對(duì)接焊接(電弧對(duì)焊)26和28與轍叉叉心鑄件12相連。作為替換方式，跟軌20和22也可通過(guò)螺栓式裝配與該叉心鑄件12的跟端24相連。
右手翼軌14具有正線輪軌接觸面28，右手心軌安裝部分30和右手護(hù)軌部分32;接觸面28用來(lái)支承列車(chē)車(chē)輪的踏面，這在圖中未示出，心軌安裝部分30上裝設(shè)有此后將在本說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行詳細(xì)描述的叉心鑄件12的心軌，而護(hù)軌部分32的端部帶有喇叭端口34。由于該端口34呈喇叭狀，沿著拖曳運(yùn)動(dòng)方向，即從跟端24朝著趾端18的方向，通過(guò)轍叉10的列車(chē)車(chē)輪不會(huì)撞擊護(hù)軌部分32的外端。護(hù)軌部分32用來(lái)對(duì)在輪緣槽36中走行的列車(chē)車(chē)輪起保護(hù)作用，輪緣槽36位于叉心鑄件12的轍叉尖端一側(cè)上形成的側(cè)表面38和護(hù)軌部分32之間。該側(cè)表面38構(gòu)成行經(jīng)側(cè)線輪軌接觸面40的車(chē)輪的軌距線，而接觸面40由叉心鑄件12的表面形成，這一點(diǎn)此后將作較為詳細(xì)的說(shuō)明。
左手翼軌16包括側(cè)線輪軌接觸面42、心軌安裝部分44和護(hù)軌部分46;接觸面42支承沿側(cè)線鋼軌運(yùn)行的車(chē)輪踏面，心軌安裝部分44上裝設(shè)有叉心鑄件12的心軌，護(hù)軌部分46端部設(shè)有喇叭端口48，并用來(lái)對(duì)在輪緣槽50中走行的車(chē)輪起保護(hù)作用，輪緣槽50位于在叉心鑄件12的轍叉尖端一側(cè)上形成的側(cè)表面52和護(hù)軌部分46之間。該側(cè)表面52構(gòu)成行經(jīng)轍叉叉心鑄件12上的正線輪軌接觸面54的車(chē)輪正線軌距線。
參照?qǐng)D2可以了解轍叉叉心鑄件12的細(xì)部結(jié)構(gòu)。圖4～11表示圖2所示與右手和左手翼軌14和16相組合的叉心鑄件12的各個(gè)截面部分。轍叉叉心鑄件12包括底表面56，它直接支承于圖4所示的道軌墊板58或其它鋼軌支承表面上。叉心鑄件12包括轍叉跟延伸部分60，該部分從跟端24處伸出并與前述的一對(duì)跟軌20和22相連。叉心鑄件12還包括與跟端24成整體的轍叉尖端62，該尖端62的一部分是由所述底表面56、分叉?zhèn)缺砻?8和52和頂表面64構(gòu)成的，而頂表面64則構(gòu)成側(cè)線輪軌接觸面40和正線輪軌接觸面54。頂表面64終止于叉心鑄件12的趾端18處的轍叉尖端62處。
轍叉尖端62的頂尖66位于靠近轍叉喉72的右手和左手心軌68和70之間。心軌68和70可以為在轍叉尖端62頂表面64上形成的側(cè)線和正線輪軌接觸面40和54與正線和側(cè)線心軌輪軌接觸面28和42之間行走的列車(chē)車(chē)輪提供過(guò)渡面。
右手心軌68借助輪緣槽36與轍叉尖端62的側(cè)表面38分隔開(kāi)，并由轍叉叉心鑄件12的底表面56、沿縱向延伸的外側(cè)側(cè)壁76和頂部輪軌接觸面28構(gòu)成。左手心軌70的一部分平行于轍叉尖端62的側(cè)表面52延伸并沿側(cè)向借助輪緣槽50與該側(cè)表面52分隔開(kāi)。左手心軌70部分是由叉心鑄件12的底表面56、沿縱向延伸的外側(cè)側(cè)壁82和頂部輪軌接觸面42構(gòu)成的。
再參見(jiàn)圖2，可以看出，在轍叉叉心鑄件12趾端18處的右手和左手心軌68和70的沿縱向延伸的外側(cè)側(cè)壁76和82上分別固定有多個(gè)沿側(cè)向延伸的定位墊塊84。在轍叉叉心鑄件12的跟端24處，從側(cè)壁88和90也沿側(cè)向伸出定位墊塊86。當(dāng)將翼軌14和16與叉心鑄件12連接以形成本發(fā)明的直接支承式鋼軌組合轍叉10時(shí)，這些定位墊塊84和86可相對(duì)于右手和左手翼軌14和16沿側(cè)向?qū)⑥H叉叉心鑄件12位。
如圖4所示，可以看到，在每個(gè)定位墊塊84和86區(qū)域，轍叉叉心鑄件12中至少制成一個(gè)側(cè)向孔92。換言之，該側(cè)向孔92穿過(guò)定位墊塊84和86。每個(gè)孔92與相鄰翼軌14和16中形成的類似孔94和96相對(duì)中。在上述對(duì)中的孔中裝上螺栓(圖中未示出)，將轍叉叉心鑄件12夾持在翼軌14和16之間，從而形成直接支承式鋼軌組合轍叉10。
右手翼軌14包括軌底98和軌頭100，該軌底和軌頭通過(guò)豎向腹板102相連接。軌底98包括一對(duì)對(duì)置的傾斜頂面或魚(yú)尾狀表面104和106，從腹板102的對(duì)置兩側(cè)伸出。在軌頭100底面也制成一對(duì)對(duì)置的傾斜魚(yú)尾狀表面108和110。與此類似，左手翼軌16包括軌底118，它通過(guò)豎向腹板122與軌頭120相連。軌底118包括一對(duì)傾斜頂面或魚(yú)尾狀表面124和126，軌頭120包括一對(duì)底部?jī)A斜魚(yú)尾狀表面128和130。如圖4所示，可以看到，每個(gè)定位墊塊84包括由頂部?jī)A斜面132和底部?jī)A斜面134構(gòu)成的一對(duì)表面，分別與翼軌14和16的軌頭100和120上形成的魚(yú)尾狀表面108和128以及翼軌軌底98和118上形成的魚(yú)尾狀表面104和124相吻合。
應(yīng)當(dāng)注意的是，定位墊塊84的傾斜面132和134僅用來(lái)相對(duì)于翼軌14和16沿側(cè)向?qū)⑥H叉叉心鑄件12定位。還應(yīng)注意到，定位墊塊84和86的外側(cè)壁136與翼軌14和16的腹板102和122隔開(kāi)一定距離。因?yàn)槎ㄎ粔|塊不象已有技術(shù)那樣用來(lái)支承翼軌14和16上的轍叉叉心鑄件12，所以外側(cè)側(cè)壁136的形狀不必與上述腹板相吻合，而且不必與之接觸。叉心鑄件12通過(guò)使底部56與道軌墊板58的頂表面接觸而得到支承。因此，轍叉叉心鑄件12的重量和作用于該鑄件的車(chē)輪荷載不經(jīng)過(guò)翼軌14和16而直接傳遞給道軌墊板58。
再參照?qǐng)D4，可以看到，轍叉叉心鑄件12的側(cè)壁76和82與頂部輪軌接觸面28和42相對(duì)齊。該側(cè)壁76和82基本上沿豎向向下延伸，并與轍叉叉心鑄件12的底表面56相交。換言之，該側(cè)壁76和82基本上與輪軌接觸面28和42相對(duì)齊。側(cè)壁與輪軌接觸面之所以可能對(duì)齊是因?yàn)橛沂趾妥笫忠碥壾壍?8和118是在靠近轍叉叉心鑄件12的底部支承表面56處被切削的。還可看出，切削翼軌14軌底是要形成側(cè)壁138，該壁基本與該翼軌的軌頭100的豎向內(nèi)側(cè)側(cè)壁139相對(duì)齊。與此類似，切削左手翼軌16軌底118以便使側(cè)壁140基本與該翼軌的軌頭120的豎向內(nèi)側(cè)側(cè)壁142相對(duì)齊。雖然本發(fā)明的直接支承式轍叉10要求對(duì)翼軌14和16軌底進(jìn)行切削以便接納較大的底表面56，但是按照這種設(shè)計(jì)，轍叉叉心鑄件12的機(jī)加工量卻大大減少了。
如圖3所示，可以看到與本發(fā)明的直接支承式撤叉相對(duì)立的已有技術(shù)中的鋼軌組合錳鋼叉心轍叉。應(yīng)當(dāng)注意到，在已有技術(shù)的轍叉中，一對(duì)翼軌包住轍叉叉心鑄件。定位墊塊從該鑄件的對(duì)置兩側(cè)邊外伸，并進(jìn)行機(jī)加工以便使其與翼軌軌底和軌頭上制成的魚(yú)尾狀表面以及各翼軌的腹板相吻合。按照上述結(jié)構(gòu)，轍叉叉心鑄件沿其整個(gè)長(zhǎng)度支承于翼軌軌底魚(yú)尾狀表面上。鑄件踏面所承受的荷載通過(guò)鑄件的豎向側(cè)壁向下傳遞到翼軌軌底上。因?yàn)橐碥壾壘壷С修H叉叉心鑄件，陸續(xù)的車(chē)輪所產(chǎn)生的重復(fù)荷載會(huì)使鑄件底部接觸面與翼軌軌底的魚(yú)尾狀表面之間產(chǎn)生磨磋作用，這種作用會(huì)使上述兩個(gè)接觸面發(fā)生磨蝕，從而最終使轍叉裝配件發(fā)生松動(dòng)。此外，作用于翼軌軌底魚(yú)尾狀表面上的轍叉叉心鑄件上面的部分豎向荷載會(huì)產(chǎn)生相反方向的二側(cè)向力，該力可使二翼軌受到偏壓而向外分開(kāi)。這種側(cè)向力會(huì)使將翼軌固定于轍叉叉心鑄件上的螺栓承受拉力。重復(fù)的拉力會(huì)導(dǎo)致螺栓裝配損壞，這至少需要被迫更換螺栓裝配，還會(huì)使整個(gè)轍叉總成損壞。但是采用本申請(qǐng)人的直接支承式鋼軌組合轍叉則可避免在轍叉叉心鑄件底部和翼軌?mèng)~尾狀表面之間產(chǎn)生磨磋作用，并可消除施加于用來(lái)將翼軌夾持于鑄件的螺栓上的拉力。其原因是，在本申請(qǐng)人的轍叉中，轍叉叉心鑄件不支承在翼軌上。與此相反，在本申請(qǐng)人的轍叉中，轍叉叉心鑄件支承在道軌墊板或其它鋼軌支承表面上，這是因?yàn)?，本申?qǐng)人的轍叉叉心鑄件的底部與翼軌軌底隔開(kāi)一定距離。
圖5、6和9為本發(fā)明人的轍叉叉心鑄件的趾端18的橫截面圖。其中每個(gè)截面顯示了與相鄰翼軌14和16相配合的定位墊塊84。從每個(gè)圖中可以看到，轍叉叉心鑄件12底部與翼軌14和16隔開(kāi)一定距離，從而它可直接支承道軌墊板58上。另外，定位墊塊僅僅與翼軌14和16的魚(yú)尾狀表面相接觸。還應(yīng)注意到，轍叉叉心鑄件的豎向側(cè)壁76和82直接位于該鑄件荷載支承面的下面，并直接延伸至道軌墊板處。
圖7和圖8為沿不帶有定位墊塊84的截面處的轍叉叉心鑄件12趾端18的橫截面圖。這些圖再次表明，鑄件12僅僅與翼軌14和16軌頭的一個(gè)點(diǎn)或面相接觸，而底表面56與翼軌軌底98和118隔開(kāi)一定距離。顯然，轍叉叉心鑄件12不以任何方式支承在翼軌14和16上。圖10和11涉及轍叉叉心鑄件12的跟端24。在鑄件跟端24處定位墊塊是用數(shù)字86標(biāo)示的。在這些墊塊中與鑄件趾端18處的定位墊塊84中的部分等同的部分用帶撇的相同數(shù)字標(biāo)示。從圖也可看到，轍叉叉心鑄件底表面56與翼軌14和16軌底98和118隔開(kāi)一定間距。此外圖11還表明，定位墊塊86的外側(cè)壁136′與翼軌腹板102和122隔開(kāi)一定間距。
參照?qǐng)D4～11可以看出，不存在形成轍叉叉心鑄件12中的內(nèi)部通道的水平底壁。在這種鑄件中無(wú)需底壁，是因?yàn)樵撹T件側(cè)壁76和82基本上與其輪軌接觸面28和42對(duì)齊。這種結(jié)構(gòu)使該鑄件不必求助于添加復(fù)雜的水平底壁和內(nèi)部孔穴便具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。其結(jié)果是，可消除所有內(nèi)部孔心以及這種孔心相關(guān)的氣隙問(wèn)題。可以看出，鑄件12的側(cè)壁厚度是一定的，并且具有最短的表面輪廓線。這樣便提高澆鑄性能。本發(fā)明的轍叉10需要最小的機(jī)加工量，而當(dāng)加工錳鋼鑄件時(shí)這一點(diǎn)是特別重要的。所有機(jī)加工表面均為平面;與加工臺(tái)面或者保持平行，或者成一定角度。不需采用復(fù)合平面或仿形表面。這樣，就大大降低了鑄件所需的機(jī)加工量。
在不離開(kāi)本發(fā)明范圍的條件下可對(duì)上述系統(tǒng)和設(shè)備作出一些改變，而在說(shuō)明書(shū)中或附圖中所包含的所有內(nèi)容應(yīng)當(dāng)看作是說(shuō)明性的，它們不具有限定意義。
權(quán)利要求
1.一種固定式心軌沿縱向延伸的鐵路轍叉叉心鑄件，適于支承在道軌墊板上，并牢固地夾持在正線鋼軌和側(cè)線鋼軌交叉部位的一對(duì)翼軌之間，它包括與道軌墊板相接觸的底部支承表面；跟端；與一對(duì)跟軌相連的跟部延伸段；與部分地由所述底部表面、一對(duì)分叉?zhèn)缺砻婧蜆?gòu)成正線輪軌接觸面和側(cè)線輪軌接觸面的頂表面所形成的跟端形成整體的轍叉尖端；以及具有左手心軌和右手心軌的趾端，每一心軌部分地由所述底表面、沿縱向延伸的外側(cè)側(cè)壁和頂部輪軌接觸面構(gòu)成；其中所述左手和右手心軌位于所述轍叉尖端的對(duì)置兩側(cè)，并自所述轍叉尖端向前延伸，它們與所述轍叉尖端的一個(gè)分叉?zhèn)缺砻姹３制叫?，并沿?cè)向與該分叉?zhèn)缺砻娓糸_(kāi)一定距離以形成一輪緣槽；所述第一翼軌具有軌底，該軌底帶有底表面和一對(duì)對(duì)置的傾斜魚(yú)尾狀表面，軌底通過(guò)腹板與軌頭相連，該軌頭包括正線輪軌接觸面和一對(duì)對(duì)置的傾斜魚(yú)尾狀表面；所述第二翼軌具有軌底，該軌底帶有底表面和一對(duì)對(duì)置的傾斜魚(yú)尾狀表面，軌底通過(guò)腹板與軌頭相連，該軌頭包括側(cè)線輪軌接觸面和一對(duì)對(duì)置的傾斜魚(yú)尾狀表面；所述第一翼軌，具有第一心軌安裝部分，該部分與所述第一心軌的所述外側(cè)側(cè)壁相吻合并保持平行，該部分上裝設(shè)所述第一心軌，所述第一翼軌還具有第一護(hù)軌部分，該部分裝在所述道軌墊板上；所述第二翼軌，具有第二心軌安裝部分，該部分與所述第二心軌的所述外側(cè)側(cè)壁相吻合并保持平行，該部分上裝設(shè)所述第二心軌，所述第二翼軌還具有第二護(hù)軌部分，該部分裝在所述道軌墊板上；其中所述第一和第二心軌的頂部輪軌接觸面與所述翼軌的所述正線和所述側(cè)線輪軌接觸面保持平行，而且所述第一和第二心軌的所述底部與所述第一和第二翼軌的底表面保持平行；其中所述鐵路轍叉叉心鑄件是獨(dú)立式的，從而基本上所述鑄件的整個(gè)底表面支承在所述道軌墊板上，并介于每一所述翼軌的底部之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于它還包括多個(gè)隔開(kāi)一定距離的沿側(cè)向延伸的鋼軌定位墊塊，它們與所述左手和右手心軌的外側(cè)側(cè)壁相連，而且其中所述定位墊塊與所述翼軌軌頭和軌底的魚(yú)尾狀表面相接觸，但與所述翼軌的所述腹板間隔一定距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于，所述跟端部分地由一對(duì)豎向側(cè)壁構(gòu)成，所述豎向側(cè)壁上固定有多個(gè)隔開(kāi)一定距離的沿側(cè)向延伸的鋼軌定位墊塊，所述墊塊與所述翼軌的所述軌頭和軌底的魚(yú)尾狀表面相接觸，但與所述翼軌的所述腹板間隔一定距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于，所述轍叉鑄件的底部支承表面的外緣支承在所述道軌墊板上，并介于所述翼軌軌底之間且與其保持平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于，所述鑄件底表面與每個(gè)所述翼軌的軌底間隔一定距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于將所述左手和右手翼軌的軌底在靠近該鑄件所述底部支承表面處切除，從而使該鑄件的所述底部支承表面沿側(cè)向向外設(shè)置，以致所述底部支承表面基本上位于所述鑄件上的所述正線和所述側(cè)線輪軌接觸面的下面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于，從所述鑄件的一端至另一端，所述左手心軌和右手心軌的所述外側(cè)側(cè)壁和所述轍叉跟的豎向側(cè)壁具有基本上均勻的厚度和相同的形狀，以便使所述鑄件在澆鑄時(shí)獲得均勻凝固。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于，每個(gè)所述鋼軌定位墊塊中開(kāi)有側(cè)向通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于，每個(gè)所述鋼軌定位墊塊中開(kāi)有側(cè)向通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路轍叉鑄件，其特征在于，該所述轍叉鑄件的所述底部支承表面的所述外緣與所述翼軌的軌底間隔一定距離。
全文摘要
一種直接支承式鋼軌組合轍叉，其中的轍叉叉心鑄件夾持于一對(duì)翼軌之間，但是獨(dú)立式的，以致該鑄件由一與翼軌無(wú)關(guān)的鋼軌支承件支承。作用于轍叉叉心鑄件上的任何車(chē)輪荷載不經(jīng)過(guò)翼軌而直接傳遞到鋼軌支承件上。
文檔編號(hào)E01B7/10GK1112174SQ95103080
公開(kāi)日1995年11月22日 申請(qǐng)日期1995年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月25日
發(fā)明者斯蒂芬·R·庫(kù)恩 申請(qǐng)人:Abc路軌產(chǎn)品公司