具有主軌道和支路軌道的導軌道岔的製作方法

2023-04-30 03:38:16

具有主軌道和支路軌道的導軌道岔的製作方法
【專利摘要】一種導軌道岔，具有主軌道和支路軌道，其中每個軌道的各一個導軌被構造成尖軌（3）並且能夠移動得與相應基本軌（1）貼合，基本軌（1）在尖軌（3）貼合的區域中具有經改變的行駛緣走向，並且尖軌（3）的行駛緣（10）具有如下的曲線走向（6）：所述曲線走向（6）的假想延長與基本軌（1）的行駛緣（2）具有相交性或不相交性。
【專利說明】具有主軌道和支路軌道的導軌道岔

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種導軌道岔，具有主軌道和支路軌道，其中每個軌道的各一個導軌被構造成尖軌(Zungenschiene)並且可以移動得與相應基本軌貼合。

【背景技術】
[0002]在道岔被駛過時，高的力、以及尤其是高的橫向力作用於導軌，所述橫向力尤其是取決於道岔的曲率半徑和偏轉角、道岔被駛過的速度、以及軸荷重。該橫向力必須大部分由尖軌來接受，其中尤其是在支路軌道從彎曲的主軌道出發朝著曲線內側分岔的單式內側曲線道岔的情況下，由於高的慣性力或離心力而能夠觀察到特別高的負荷。這導致尖軌的提高的磨損，由此大大降低了壽命。除此之外，現代道岔必須能夠以非常高的速度被駛過，這必然導致具有長的薄的頂端的尖軌、以及與之相聯繫的提高的易磨損性。因此已經多次提出，用特別耐磨損的材料製造尖軌或者通過事後處理將其硬化。
[0003]在過去，還曾提出過如下的尖軌:所述尖軌被構造為在其厚度上為增強的，以便能夠安全地接受橫向力。因此從DE-OS 2，046，391中公知了如下的尖軌:所述尖軌的端部在朝向基本軌的方向上具有增強部，所述增強部與基本軌的行駛緣(Fahrkante)處的凹陷相對應。尖軌在與基本軌貼合的狀態下嵌接結合至基本軌的凹陷，從而得出從基本軌到尖軌的過渡區域中的連續的行駛緣。但是得出對基本軌的削弱。從EP 40533 A2還進一步公知的是，在尖軌與基本軌貼合的區域中，基本軌在頭部和腳部區域中在其寬度方面被減小為使得尖軌可以被構造為在該過渡區域中與導軌頭部輪廓相對應。但是在該解決方案中，基本軌的輪廓也被大大削弱，以致於存在提高的斷裂危險。為了不必過度減小基本軌的橫截面並仍然實現對尖軌的充分增強，常常將基本軌在尖軌貼合區域中的導軌頭部輪廓傾斜向下地銑削，這例如如在DE-PS 487877中所示。
[0004]從WO 2004/003295 Al中公知了另一解決方法，其中示出了基本軌的銑槽的特殊走向、以及尖軌的與銑槽相對應的形狀。
[0005]但是總的來說，已經公知的用於增強尤其是用於重載型交通的尖軌的橫截面的方案不能被稱為完全足夠的，因為在一些情況下期望進一步改進尖軌的耐磨損性，並且除此之外由於基本軌的行駛緣的材料減少導致基本軌的降低的穩定性。


【發明內容】

[0006]因此，本發明所基於的任務是，進一步減小尖軌處的磨損並且同時保證高的運行安全性和高的行駛舒適性。
[0007]為了解決該任務，根據本發明將開頭提到類型的導軌道岔改進為使得基本軌在尖軌貼合的區域中具有改變的行駛緣走向，並且尖軌的行駛緣具有如下的曲線走向:所述曲線走向的假想延長與基本軌的行駛緣具有相交性(Oberschneidung)或不相交性(Unterschneidung)。
[0008]在此，行駛緣走向的改變是在暫時加寬軌距的意義上構造的，其中這可以以不同方式來實現。在第一實施方式中，基本軌頭部可以在尖軌貼合的區域中被單側地進行材料去蝕加工，從而得出具有相對於原始輪廓被減小的寬度的非對稱導軌頭部輪廓。可替代地，基本軌可以在第二實施方式中在尖軌的貼合區域中在構造突起的情況下從導軌走向偏移出來。在兩種情況下都有利的是，在行駛緣的最大改變的位置處由此得出基本軌的行駛緣與原始走向相比的至少10mm、尤其是10 — 15mm的移位。
[0009]在兩種情況下都通過改變行駛緣走向來為與常規尖軌相比被構造為在與基本軌貼合的區域中增強的尖軌頂端提供空間。在具有突出的基本軌的第二實施方式中，該空間以有利的方式不僅通過在行駛緣的區域中基本軌的銑槽來提供，這總是伴隨著材料減小以及由此基本軌的削弱。更確切而言，針對在貼合區域中增強的尖軌頂端的附加空間是通過使基本軌從導軌走向偏移出來而留出的，其中應將該導軌走向理解成基本軌在沒有突起的情況下的假想走向。因此，在該第二實施方式中，基本軌在尖軌的貼合區域中實際上被轉向，並且尖軌的貼合區域的結尾處被轉向回到假想走向，由此基本軌的行駛緣也得到相應的突起。除了在尖軌的貼合區域中的常規銑槽以外，基本軌在突起的區域中具有與在突起之前和之後的區域中相同的輪廓形狀或相同的橫截面。
[0010]為了現在相對於現有技術還實現尖軌的經改善的耐磨損性，根據本發明進一步規定:尖軌的行駛緣的曲線走向的假想延長與基本軌的行駛緣具有相交性或不相交性。關於尖軌的相交性和不相交性的幾何形狀參閱標準EN 13232-1中的定義。在相交以及不相交的實施方式中，尖軌都未在道岔的切線構造方式的意義上被引導到基本軌。更確切而言，在相交的實施方式中，尖軌被實施為使得尖軌的假想曲線走向延伸到基本軌的區域中。在不相交的實施方式中，尖軌被實施為使得尖軌的假想曲線走向保持同基本軌間隔開。在兩種情況下，尖軌都明顯更陡峭地從基本軌分岔、即以與例如在WO 2004/003295 Al中所示那樣切向地引導到基本軌相比更大的偏轉角，使得在尖軌離開突起的空間的區域中(該區域也是駛過導軌道岔的火車的輪緣所落到的區域)已經存在尖軌的相對厚的輪廓，使得尖軌在該區域中為更耐久的並因此為更不易磨損的。更大的偏轉角還導致道岔的明顯更短的構造形式。
[0011]通過尖軌的曲線走向的相交或不相交的實施方式所實現的更大的偏轉角將在常規道岔構造中導致行駛舒適性的降低。但是在本發明的範圍內，行駛舒適性的該降低由基本軌在尖軌貼合的區域中被改變的行駛緣走向來補償，其中得出如EP 295573 Al中詳盡描述的效果。因此，利用本發明所達成的是，擴大偏轉角，由此輪緣落到的區域中的尖軌厚度被擴大，並且道岔的構造長度被縮短，而未減小行駛舒適性。
[0012]根據一個優選改進方案，行駛舒適性的進一步改進通過如下方式來實現:尖軌具有端部片段，該端部片段具有直地延伸的、與曲線走向銜接的行駛緣。在此，端部片段的直的行駛緣優選地在切向上與曲線走向銜接，由此尖軌頂端被構造為增強的。
[0013]為了一方面保證儘可能最優的磨損特性、並另一方面保證可接受的行駛舒適性，本發明優選地被改進為使得尖軌的行駛緣與基本軌的行駛緣成0.3°至0.8°、優選0.4°的偏轉角。到一定程度為止，以更鈍的角引導尖軌將導致經改善的磨損特性，但是其中導軌道盆的行駛舒適性迅速降低。 申請人:發現，割線角(Sekantenwinkel)的所定義的值對於所述特性之間的令人滿意的折衷是最優的。
[0014]優選地規定:尖軌在貼合區域中具有與基本軌的經改變的行駛緣走向相對應的、尤其是與突起相對應的形狀，由此在駛過時實現從尖軌到基本軌的平緩的力傳遞，並且尤其是最優地利用通過行駛緣改變所提供的空間來構造尖軌的具有儘可能大的材料厚度的貼合區域。
[0015]特別薄地變尖的尖軌頂端顯然受到迅速的磨損。本發明因此優選地被構造為使得尖軌具有平坦化的尖軌頂端，使得尖軌頂端從開始就具有相對大的材料厚度，並且因此僅僅經歷相對小的磨損。在進一步減小磨損並提高舒適性的意義上，本發明在此優選地被改進為使得尖軌的尖軌頂端在尖軌與基本軌貼合時處於基本軌的突起內。在這樣的擴展方案中，滾輪的輪緣不是抵靠著尖軌頂端行駛，因為尖軌頂端位於基本軌的突起內。輪緣在尖軌的處於尖軌頂端之後的區域中才與之接觸，其中進行輪緣的更平緩的偏轉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面藉助於附圖中所示的實施例進一步闡述本發明。在附圖中，圖1示出了非根據本發明的構造，其中尖軌在其曲線走向中被切向地引導到具有突起的基本軌；圖2示出了本發明的第一實施例；圖3示出了根據圖2的圖示的細節；圖4示出了沿著圖1的線IV-1V的截面圖；圖5示出了沿著圖2的線V-V的截面圖；圖6示出了本發明的第二實施例；圖7示出了本發明的第三實施例，並且圖8示出了沿著圖7的線VII1-VIII的截面圖。
[0017]絕對不能將圖1、2、6和7理解成比例正確的圖示。相反在一定程度上誇張地示出以便說明為了理解本發明必不可少的特徵。

【具體實施方式】
[0018]在圖1中，用I來表示導軌道岔的直的基本軌，其行駛緣用2來表示。基本軌I原則上具有直的導軌走向，並且相應地具有直線的行駛緣2。一般而言，在導軌頭部的最寬位置處產生導軌的行駛緣，所述最寬位置是在與行駛上緣(Fah1berkante)相距的預定義或由標準確定的垂直距離處測量的。通常，基本軌頭部的寬度在此是在與行駛上緣相距10至20mm、尤其是14mm的垂直距離處測量的。
[0019]在尖軌3的貼合的區域中，基本軌I從其直的走向偏移，使得其具有突起4，由此行駛緣2在該區域中也獲得與假想的連續直線走向5相偏離的走向。在此，除了尖軌貼合區域中的常見銑槽以外，導軌輪廓也完全保留在突起4的區域中。尖軌3具有行駛緣10，所述行駛緣10在根據圖1的圖示中在切線的意義上被引導到基本軌I的行駛緣2或5。這意味著，尖軌3或行駛緣10的曲線走向在切向上緊貼基本軌I的行駛緣2的假想的連續直線走向5。
[0020]轉轍機的在圖1中所示的具有突出的基本軌I的構造形式也被稱為FAK0P?(行駛動力學優化的構造形式)。在該構造形式情況下，行駛舒適性按如下方式被優化。原則上，在駛過軌道期間，由於車輪和導軌的輪廓而出現理想的正弦形行進。但是在車輪進入常見道岔的轉轍機中時，該正弦行進被擾亂。這導致鐵路機車車輛的輪軸線的突然傾斜，並且由此導致輪緣在尖軌的行駛緣上發生衝擊。輪緣沿著尖軌蹭磨。這導致車輪和導軌處具有顯著的磨損、以及行駛舒適性的降低。通過使基本軌突起高達15_、優選10 — 15mm所實現的是，在軸線駛過時，車輪與導軌之間的處於軸線兩側的接觸點大致在輪錐體的相同點處。由此保證了轉轍機中的最優軸線控制。來自的軌道的正弦行進在道岔中被近似延續。輪緣在尖軌上的衝擊被避免或被減小到最小。通過使基本軌突起，尖軌在頂端的區域中變得更厚，並且由此獲得更高穩定性和提高的抗磨損能力。通過減小駛入轉轍機時的顛簸，明顯提高了行駛舒適性。
[0021]圖2中所示的轉轍機具有圖1中所描述類型的突起4，所述突起4具有如上所描述的相同技術效果。因此，與此相關的內容參閱圖1的描述。與根據圖1的構造不同，現在能夠辨認出:根據本發明的在突起4的區域中貼合的尖軌3不是在切向上被引導到基本軌1，而是以下述方式被引導到基本軌1:尖軌3的行駛緣10的曲線走向的以虛線示出的假想延長6與基本軌I的行駛緣2相交。相交尺度用a來表示，並且表達:假想延長6與行駛緣2的平行線的接觸點同尖軌的切線構造形式(圖1)相比被多遠地向後偏移。換言之，相交尺度a是假想延長6的相交的如下尺度:該尺度是在假想延長6的切線與基本軌I的行駛緣2平行延伸的點處所達到的。由於該相交，尖軌3的偏轉角α與圖1中相比更大，並且道岔的構造長度b、即尖軌開頭12與岔心頂端13之間的距離由此更短。在此，應將偏轉角α理解成如下角度:該角度是由在行駛緣10的彎曲走向的結尾處對行駛緣10作出的切線11與基本軌的假想行駛緣5或2所圍成的。
[0022]通過相交地實施行駛緣10，在駛過道岔的車輪的輪緣接觸尖軌3的區域中，已經存在尖軌3的與根據圖1的構造相比更大的材料強度，由此減小了尖軌3的磨損。這在與根據圖4和5的橫截面圖相比時可明顯確定，其中尖軌3在行駛緣平面中的厚度用c來表
/Jn ο
[0023]在圖2中還能夠辨認出，尖軌3的行駛緣10在尖軌頂端7的區域中具有在切向上與行駛緣10的曲線走向銜接的直線端部片段14。這意味著，尖軌頂端7在最前面的區域中直線式地偏離於曲線形走向，由此得到更大的偏轉角。在根據圖3的詳細圖中，這可更好地看出。
[0024]在圖3中詳細地示出了尖軌3的行駛緣10的走向。行駛緣10具有如下的曲線走向:該曲線走向在此處示出的示例中在所示範圍中由半徑R來確定，使得其是圓弧形曲線走向。因此，曲線走向的假想延長6同樣由半徑R來確定。但是行駛緣10可替代地也可以具有迴旋曲線走向，其中在這種情況下，假想延長6也將根據該迴旋曲線延伸。在根據圖3的實施方式中，尖軌3的行駛緣10到點15為止遵循所述曲線走向。在點15處，行駛緣過渡到直的端部片段14，其中直的端部片段對應於在點15處對曲線走向作出的切線11。在此，切線11與基本軌I的行駛緣2的假想直線走向5之間的角度α是偏轉角α。顯然，偏轉角α在直的端部片段14的情況下與行駛緣10到尖軌頂端7為止遵循曲線走向時相比更大。
[0025]在圖3中還能夠看出，根據本發明的一個優選實施方式，尖軌3的尖軌頂端7被構造為平坦化的，並且因此更不易磨損。
[0026]在圖4和5中能夠辨認出，基本軌I具有傾斜於連接片8和腳部9延伸的倒稜16，並且尖軌3可以具有與倒稜16相對應的形狀。
[0027]在圖6中示出了一個可替代的實施方式，其中與根據圖2、3和5的實施方式不同，尖軌3不是被實施為相交的、而是被實施為不相交的(unterschneidend)。這意味著，行駛緣10的曲線走向的假想延長6與基本軌I的行駛緣2既不相交也不接觸。不相交尺度用d來表示，並且表達:假想延長6與行駛緣2的平行線的接觸點同尖軌3的切線構造形式(圖I)相比被多遠地向前偏移。行駛緣10到點15為止遵循曲線走向，在點15處，行駛緣10過渡到直的端部片段14，其中直的端部片段對應於在點15處對走對曲線走向作出的切線11。在此，切線11與基本軌I的行駛緣2的假想直線走向5之間的角度α是偏轉角α。與根據圖1的切線構造方式相比，在不相交的實施方式中也得出更大的偏轉角α以及在行駛緣平面中更大厚度的尖軌3。
[0028]根據圖7的涉及尖軌3的行駛緣10的曲線走向的經改動的構造對應於根據圖2和5的構造。因此，其是相交的尖軌3。但是與根據圖2和5的構造不同，對基本軌I的行駛緣走向的改變現在不是通過偏移基本軌I來實現的，而是通過基本軌頭部在與尖軌3貼合的區域中被單側地加工來實現的。該加工以如下的程度被實施成傾斜的倒稜16 (圖8):行駛緣平面中的基本軌頭部寬度被減小10 - 15mm。因此，基本軌I在其與尖軌3貼合的區域中被構造為具有導軌頭部的與處於貼合之外的區域相比減小的寬度，其中導軌頭部的寬度從尖軌開頭12出發直到滾輪在側面與尖軌3接觸的點17為止減小，並且在與其銜接的區域中增加。尖軌3被構造為朝著基本軌I根據基本軌頭部的寬度減小而在橫截面中被增強。通過如下方式來提供將尖軌3的增強程度與橫向力走向相匹配的可能性:現在在尖軌3與基本軌I貼合的區域中，對基本軌橫截面的寬度減小或對尖軌3的增強不是以均勻強度進行的，而是被實施為在第一區域中增加並且在與其銜接的第二區域中減小。
[0029]因此，對尖軌3的最大增強是荷重從基本軌I到尖軌3上的敏感過渡區域中進行的，並且由此實現橫截面提高並由此實現尖軌3的慣性矩的提高，使得尖軌3可以更好地經受提高的橫向力。通過優選連續的橫截面改變，避免了突然的軌跡變化(Spurveranderung),使得不會負面地影響行駛舒適性,並且避免導軌的衝擊負荷。
[0030]根據圖7和8的構造也可以用不相交的尖軌3來實施。
[0031]一般而言，應當注意，本發明不限於尖軌與具有直的導軌走向的基本軌的協作。而是本發明也可以應用於彎曲的基本軌走向、例如應用於單式內側曲線道岔。
【權利要求】
1.一種導軌道岔，具有主軌道和支路軌道，其中每個軌道的各一個導軌被構造成尖軌並且能夠移動得與相應基本軌貼合，其特徵在於，基本軌(I)在尖軌(3)貼合的區域中具有經改變的行駛緣走向，並且尖軌(3)的行駛緣(10)具有如下的曲線走向(6):所述曲線走向(6)的假想延長與基本軌(I)的行駛緣(2)具有相交性或不相交性。
2.根據權利要求1所述的導軌道岔，其特徵在於，基本軌(I)在尖軌(3)貼合的區域中在構造突起(4)的情況下從所述基本軌(I)的導軌走向偏移出來。
3.根據權利要求1或2所述的導軌道岔，其特徵在於，尖軌(3)具有端部片段，所述端部片段具有與所述曲線走向銜接的直的行駛緣(14)。
4.根據權利要求3所述的導軌道岔，其特徵在於，所述端部片段的直的行駛緣(14)在切向上與所述曲線走向銜接。
5.根據權利要求1至4之一所述的導軌道岔，其特徵在於，尖軌(3)的行駛緣(10)與基本軌(I)的行駛緣(2)成0.3°至0.8°的、優選0.4°的偏轉角。
6.根據權利要求1至5之一所述的導軌道岔，其特徵在於，尖軌(3)在與基本軌(I)貼合的區域中具有與基本軌(I)的經改變的行駛緣走向相對應的、尤其是與突起(4)相對應的形狀。
7.根據權利要求1至6之一所述的導軌道岔，其特徵在於，尖軌(3)具有平坦化的尖軌頂端(7)。
8.根據權利要求2至7之一所述的導軌道岔，其特徵在於，尖軌(3)的尖軌頂端(7)在尖軌(3)與基本軌(I)貼合時處於基本軌(I)的突起(4)內。
9.根據權利要求1至8之一所述的導軌道岔，其特徵在於，基本軌(I)在行駛緣(2)下方具有傾斜於基本軌(I)的連接片(8)和腳部(9)延伸的倒稜，並且尖軌(3)具有與所述倒稜相對應的形狀。
【文檔編號】E01B7/02GK104302837SQ201380013121
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年2月12日 優先權日:2012年3月9日
【發明者】J.格索達姆, H.奧斯伯格 申請人:奧鋼聯軟體系統有限責任公司, 奧鋼聯Vae有限責任公司