專利名稱：鐵軌接口“無縫”設計的制作方法
技術領域：
本發明鐵M口 設計屬交通制造業鐵道建設領域.為降低鐵軌接口部分造成的鐵路列車噪音、能耗、振蕩，以及由此對列車完好性、對乘車人健康狀況所造成的損害具有劃時代意義。
二、 背錄技術
目前，國內、國際鐵軌制造及鋪設領域，因鐵軌存在環境的溫差較大(冬、夏溫差可達60度)，超長 度鐵軌無法釋放因熱脹冷縮而產生的應力，易造成鐵軌變形，對列車行駛安全造成極大隱患，且超長鐵軌 制造及鋪設技術難度大，成本高，實現困難，故而鐵軌采用分段鋪設技術，每段100米左右；雖經研究， 單段鐵軌長度有所加長，達到了 1000米左右，但因技術難度大，實現困難。目前狀況是鐵軌每100米為一段，分段鋪設于枕木上，每一段鐵軌實行物理隔離。造成的問理是，當列車車輪處于某一段鐵軌時， 該段鐵軌因車體重力作用在垂直方向有一小幅度下沉，當車輪駛過后，恢復原位。也就是說，車輪所到之 處，鐵軌有一下沉。而當列車駛離此段鐵軌接口，駛向下段鐵軌時，因此段鐵軌的下沉，而下段鐵軌處于 恢復位，因此，兩段鐵軌接口處有一縱向即垂直方向的位差，下段鐵軌接口離于列車所在段鐵軌高度，因 而，列車車輪不是平穩滾移到下段鐵軌，而是先耍與正前方的下一段鐵軌的凸起部分進行正面碰撞，發出 巨大聲響，產生巨大振動，之后，克服正面阻力，才能將下一段鐵軌壓下并滾移到下一段鐵軌上。發出的咣咣當當的巨響和較強烈的振動，對乘客造成巨大的噪音傷害和振動傷害；強烈的振動對列車的結構也造 成較大的毀損；且其正面與鐵軌凸起部位的碰揸，也將消耗大量能量。其二，即使鐵軌接口處產生的位差 不大，其縫隙也將導致相應噪聲和振動。
三
發明內容
(一) 按標準預制鐵軌接口處倒丁字型榫卯結構，鋪設時，相互插入結合并在軸向預留熱脹冷縮空間。 如此結構，即可在保持預留熱脹冷縮空間的前提下，實現兩段鐵軌在縱橫兩個方向的緊密咬合與聯接，消 除列車車輪滾過時造成的位差并且，因鐵軌表面榫卯結構，將鐵軌表面縫隙進行了分部位相對位移，從 橫向整體看，消除了絕對縫隙的存在。由以上設計，從根本上消除造成正面碰撞的條件，消除正面碰撞， 使列車行駛時不再發出巨大聲響，不再產生巨大振動，不再浪費巨大能量，并大大降低了鐵軌在接口部位 產生偏移造成列車脫軌事故的概率，實現與幻想中無縫鐵軌同樣的效能。
(二) 現行鐵軌改造
在既鋪設兩段鐵軌接口部位，按如圖所示，分別自端口位置沿軸向切割出100mm的倒丁字形槽，在槽 間S入預制鋼塊并固定，使兩段鐵軌由置入的預制鋼塊進行縱橫兩個方向的咬合和聯接，并部分填充兩段 鐵軌的表面縫隙，從而實現兩段鐵軌在縱橫兩個方向上的"無縫"聯接，消除噪音和振動，降低脫軌事故 的概率。
四具體實施例方式
(—)如圖l所示，制定標準，按標準預制鐵軌接口處倒丁字型(如圖陰影部分)榫卯結構。將一根 鐵軌分A、 B兩端，A端自截面處伸出lOOmm倒丁字形卯，B端自截面處預制出lOOmm倒丁字形榫槽，鋪 設時，將不同鐵軌A、 B端倒丁字形榫卯相互插入結合并在軸向預留熱脹冷縮空間，如此結構，兩段鐵軌 將會因榫卯結構在縱、橫向力的作用下緊密結合，聯成一體，整體聯動，消除位差；并且，因鐵軌表面榫 卯結構，將鐵軌表面縫隙進行了軸向分部位相對位移，從橫向整體看，消除了絕對縫隙的存在。由以上設 計，從根本上消除造成振動和噪音的位差突起和縫隙，列車將平穩滾移到下段鐵軌，使列車行駛時不再發 出巨大聲響，不再產生巨大振動，不再浪費大量能景，實現與幻想中無縫鐵軌同樣的效能。
(二)現行鐵軌改造
對既鋪設兩段鐵軌接口部位，按圖2所示，分別自端口位置沿軸向切割出100mni的倒丁字形槽，在鐵 軌接口處兩端各預留一個直徑為12mm的圓孔(dl) (d2);按切口尺寸，預制一橫一縱兩條100mm長的鋼 塊(el) (e2),橫向鋼塊(el)在兩倒各預留一個20mm乘20nm的方孔(fl) (f2):縱向鋼塊(e2)在底 部兩側各設一20nm乘20鵬的"卯"(hl) (h2),其位置與上述方孔(fl) (f2)對應，并在中間部分橫向 位預留兩個直徑為15mm的圓孔(il) (i2)，其位置應在安放后與鐵軌預留孔(dl) (d2)對應。在鐵軌橫
冋凹罹円置入孭問鋼塊(el),再在縱問凹槽內置入縱向鋼塊(e2),使其兩側的"卯"(hl)(h2)插入橫向 鋼塊(el)的兩個方孔(fl) (f2),并使表面與兩段鐵軌表面持平.用螺絲釘穿過鐵軌兩個圓孔(dl) (d2) 與鋼塊(e2)中間部分橫向位兩個圓孔(il)( i2),固定。這樣，兩段鐵軌接口部分就由兩塊鋼塊及兩根 錄釘進行了固定，實現了無縫聯接。
其中，橫向鋼塊使兩段鐵軌在縱向上保持緊密聯接，縱向鋼塊則部分填充了兩段鐵軌的表面縫隙，消 除了絕對縫隙。
針對這一改造，可設計一部依靠鐵軌固定位置的專用切割機，并預制好條狀鋼塊、媒絲釘，在列車經 過的間隙，對鐵軌接口進行改造施工，且不影響列車正常運行。
五、發明意義
1、 鐵軌接口 "無縫"設計巧妙解決了鐵軌因縫隙產生的巨大振動、巨大噪音和巨大能源浪費，對于 提高乘車人的舒適程度和健康水平，對于降低列車的機械損耗和能源消耗具有劃時代的重要意義。
2、 我國產業界搶占依據此項專利，搶先制定標準，搶占技術制高點，對于增強我國在國際鐵道建設 領域的競爭能力，對于促進我國國民經濟發展均材重大意義。
權利要求
1.對因列車車輪壓力造成鐵軌在縱向上的位置沉降與位置恢復，以及因此造成車輪跨躍兩段鐵軌時兩段鐵軌端口產生縱向位差，并致使下一段鐵軌的突起部分與車輪產生正面碰撞，這一碰撞是造成巨大噪音、巨大振動、巨大能耗的主要原因的分析與結論。
2. 利用對鐵軌接口部分進行本體"倒丁字型"或其它類型的，能依靠鐵軌縱橫方向(直面或弧面) 的接觸面產生作用力進行相互鉗制，使鐵軌在縱橫方向上緊密咬合、聯接的"榫卯"結構設計、制做理念 及技術，及通過對鐵軌端口部分附加附件，依靠附件的作用力使兩段鐵軌在保持分段鐵軌在軸向上的所 需分離的前提下，實現縱橫方向上的緊密咬合和聯接的改造理念及技術。
3. 對鐵軌頂面進行"榫卯"結構設計，造成相聯兩段鐵軌之間的縫隙分端相對位移，從橫向整體看， 則在縱向表面上保持一致的設計、制做的理念與技術。
4. 一切回避鐵軌本身絕對無縫設計之外而進行的鐵軌相對"無縫"設計理念及技術。
全文摘要
按標準預制鐵軌接口處倒丁字型榫卯結構，鋪設時，相互插入結合，并在預留軸向熱脹冷縮空間的前提下，實現兩段鐵軌在縱橫兩個方向的緊密咬合與聯接，并將鐵軌表面縫隙進行了分部位相對位移，從橫向整體看，消除了絕對縫隙的存在；在即鋪設鐵軌接口部位兩端的中間部分位置，切割出縱橫兩個槽，在槽間置入預制鋼塊，預留軸向熱脹冷縮空間，使兩段鐵軌由置入的預制鋼塊進行縱橫兩個方向的咬合和聯接，并部分填充兩段鐵軌的表面縫隙，實現“無縫”聯接。使列車行駛時不再發出巨大聲響，不再產生巨大振動，不再浪費巨大能量，并大大降低了鐵軌在接口部位產生偏移造成列車脫軌事故的概率，實現與幻想中無縫鐵軌同樣的效能。
文檔編號E01B11/00GK101191316SQ20061014564
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月22日 優先權日2006年11月22日
發明者李海銥 申請人:李海銥