阅读说明：本技术 一种分体式组合辙叉 (Split type combination frog ) 是由 严则会 闫旭辉 李军志 李明刚 牛毓敏 于 2021-01-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种分体式组合辙叉,包括心轨和一对翼轨,在心轨上连接有一对叉跟轨,在心轨理论尖端至50～100断面区域内设置桥式垫板,在各翼轨内侧均设有镶嵌块,心轨、翼轨和镶嵌块通过螺栓副连接,心轨和叉跟轨通过螺栓副连接,设有防转钢垫圈和间隔铁,心轨和镶嵌块选用锻造高锰钢或合金钢材料制成,镶嵌块两端均藏于翼轨内呈藏尖结构,心轨包括工作段和连接段且均呈楔形,连接段底部侧边被叉跟轨包裹,连接段与叉跟轨的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合；工作段轨腰处两侧设置呈V型的第一斜面,工作段轨底顶部设置第二斜面,间隔铁与镶嵌块通过止口结构配合,镶嵌块与翼轨的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合。(The invention discloses a split type combined frog, which comprises a center rail and a pair of wing rails, wherein the center rail is connected with a pair of fork heel rails, a bridge type base plate is arranged in a section area from the theoretical tip of the center rail to 50-100, the inner sides of the wing rails are respectively provided with an embedding block, the center rail, the wing rails and the embedding blocks are connected through bolt pairs, the center rail and the fork heel rails are connected through the bolt pairs and are provided with anti-rotation steel washers and spacer irons, the center rail and the embedding blocks are made of forged high manganese steel or alloy steel materials, two ends of the embedding blocks are hidden in the wing rails and are in a tip hiding structure, the center rail comprises a working section and a connecting section which are both in a wedge shape, the side edge of the bottom of the connecting section is wrapped by the fork heel rails, and the connecting section is in tight fit with the rail top of the fork; the two sides of the working section rail web are provided with V-shaped first inclined planes, the top of the working section rail bottom is provided with a second inclined plane, the spacer iron and the insert block are matched through a spigot structure, and the insert block is tightly matched with the bottom of the rail top and the top of the rail bottom of the wing rail through the inclined planes.)

一种分体式组合辙叉

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及铁路辙叉。

背景技术

随着国内高速铁路运量的逐年增加，既有干线铁路势必会向重载铁路方向发展，重载道岔产品的市场需求大幅增加。重载铁路以其大轴重、高密度、超大运量及维修时间少的“四大特征”对工务道岔设备构成了极其严酷的运行压力，在此运行条件下，道岔主要部件辙叉的磨损和伤损远远大于普通线路，既有重载道岔用辙叉存在寿命短，更换频繁等问题，严重制约重载线路运输能力。组合辙叉是国内重载铁路外广泛使用的一种辙叉形式，可满足有缝和无缝线路铺设要求，主要结构特征为对称结构，主流辙叉心轨材质选用合金钢或高锰钢制或锻造高锰钢，因此制造成本较高。绝大多数辙叉在服役过程，辙叉直股过车密度及载荷远多与辙叉曲股，因此，分析大量下道的辙叉伤损情况，辙叉伤损部位主要表现在辙叉直股叉心心轨、翼轨车轮踏面区域，而叉心曲股心轨、翼轨车轮踏面区域完好无损。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，提供一种降低制造难度，提高辙叉刚性，将性能优异的材料用于辙叉关键部位，充分发挥组合辙叉材料力学性能，降低制造成本和用户使用成本，安装、维护方便的分体式组合辙叉，本发明所采用的技术方案是：

一种分体式组合辙叉，包括心轨和一对翼轨，在所述的心轨上连接有一对叉跟轨，在所述的心轨理论尖端至50～100断面区域内设置桥式垫板，在各所述的翼轨内侧均设有镶嵌块，所述心轨、翼轨和镶嵌块通过螺栓副连接，所述的心轨和叉跟轨通过螺栓副连接，在螺栓副连接处外侧设有防转钢垫圈，在所述的镶嵌块和心轨之间设有间隔铁，所述的心轨和镶嵌块选用锻造高锰钢或合金钢材料制成，位于咽喉处的镶嵌块与翼轨顶面平齐，所述的镶嵌块前端位于心轨50-75断面，所述的镶嵌块两端均藏于翼轨内呈藏尖结构，所述的心轨包括工作段和连接段且均呈楔形，所述的工作段底部与桥式垫板以及普通垫板接触，所述的连接段底部侧边被叉跟轨包裹，所述的叉跟轨轨底与普通垫板接触，所述的连接段与叉跟轨的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合；所述的工作段轨腰处两侧设置呈V型的第一斜面，所述的工作段轨底顶部设置第二斜面，所述的间隔铁与镶嵌块通过止口结构配合，所述的镶嵌块与翼轨的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合。

进一步的，所述的镶嵌块藏尖部位侧面与翼轨轨顶侧面之间设有1-5mm间隙，所述的心轨轨顶侧壁与叉跟轨轨顶侧壁设置1-5mm间隙，所述的心轨轨腰与叉跟轨轨腰设置1-5mm间隙，所述的镶嵌块轨顶侧壁与翼轨轨顶侧壁设置1-5mm间隙，所述的镶嵌块轨腰与翼轨轨腰设置1-5mm间隙。

采用上述结构的辙叉，有益效果为：

(1)简化组合辙叉结构，仅对镶嵌块和心轨易受损部位采用锻造高锰钢或合金钢材料制成，减少锻造高锰钢或合金钢质量，组装时连接段与叉跟轨的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合，镶嵌块与翼轨的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合，其余部位设置间隙，减少了加工余量，降低制造成本。

(2)心轨两个侧面长度方向设计楔形结构，既采用成型刀具进行加工，提高了制造质量。镶嵌块全长区域轨头侧刨切面、上斜面、下斜面、侧墙平行，亦可采用成型刀具进行加工，提高了制造质量和效率。部件组装时，镶嵌块与翼轨采用上下斜面贴紧配合，使用短高强螺栓穿入镶嵌块前端和后端第一螺栓孔与翼轨紧固连接，翼轨和镶嵌块组成一体后再与其它零部件组装，从而降低组装难度，提高单件配合质量和效率。

(3)心轨间隔铁区域与叉跟轨配合将载荷传递至垫板，其余部位直接与垫板区域接触，心轨底面与垫板表面接触，在辙叉服役过程，将载荷传递至垫板，在心轨理论尖端至50～100断面区域内设置桥式垫板提供支撑，具有更大的支撑面积，稳定性较好，同时减少质量，降低材料成本。

(4)辙叉心轨、镶嵌块经车轮碾压伤损，工务人员利用线路天窗时间，使用撬杠、专用抬轨器、专用扳手等拆卸辙叉垫板、高强螺栓，更换新制心轨、镶嵌块，其余部件不更换，安装复位，并对叉跟轨与心轨安装区域心轨轨顶面打磨，保证叉跟轨与心轨顶面平顺性要求，从而降低用户使用成本，延长辙叉使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A-A方向剖视图；

图3为图1中B-B方向剖视图；

图4为图1中C-C方向剖视图；

图5为图1中D-D方向剖视图；

图6为图1中E处放大视图；

图7为镶嵌块侧视图；

图8为镶嵌块俯视图；

图9为图7中F方向镶嵌块与翼轨装配结构示意；

图10为图7中G-G方向镶嵌块与翼轨装配结构剖视图；

图11为图7中H方向镶嵌块与翼轨装配结构示意图；

图12为心轨侧视图；

图13为心轨俯视图；

图14为图12中工作段I-I方向剖视图；

图15为图12中连接段与叉跟轨装配J-J方向剖视图。

具体实施方式

如图1所示的辙叉，包括有心轨1，一对翼轨2，一对叉跟轨3以及一对镶嵌块5，翼轨2对称设置与心轨1两侧，如图2所示镶嵌块5均通过螺栓副安装在翼轨2内侧，同样如图5所示叉跟轨3对称设置在心轨1两侧且通过螺栓副安装在心轨1，如图3和4所示在心轨1和镶嵌块5之间设置间隔铁7，如图2至图5所示在各螺栓副连接处外侧设有防转钢垫圈6；由于心轨1和镶嵌块5处于最易损伤部位，因此心轨1和镶嵌块5选用锻造高锰钢或合金钢材料制成，相较于传统的整体式高锰钢辙叉心轨，减少锻造高锰钢或合金钢质量。位于咽喉处的镶嵌块5与翼轨2顶部平面平齐，且镶嵌块5前端(靠近心轨的一端)位于心轨50-75断面处，如图6所示镶嵌块5两端均藏于翼轨2内呈藏尖结构。为对心轨1提供更好的支撑，如图1所示在心轨1理论尖端至50～100断面区域内设置桥式垫板4，而该辙叉其余部位则采用普通垫板。

如图12和13所示的心轨1包括工作段1-1和连接段1-2沿心轨长度方向均呈楔形，如图1所示工作段1-1轨底与桥式垫板4即普通垫板接触，直接将载荷传递至垫板上，而连接段1-2通过螺栓副与叉跟轨3连接，如图15所示连接段1-2的轨腰和轨底部位被叉跟轨3包裹，连接段1-2轨顶部位保持与叉跟轨3平齐，该部位与普通垫板不接触，而是将载荷传递至叉跟轨3轨底，叉跟轨3轨底与普通垫板接触将载荷传递至普通垫板。如图14所示工作段1-1轨腰处两侧设置呈V型的第一斜面1-3，工作段1-1轨底顶部设置第二斜面1-4，如图3和4间隔铁7通过分别与第一斜面1-3和第二斜面1-4紧密配合，即可采用成型刀具进行加工，提高加工效率和质量，如图3和4所示间隔铁7与镶嵌块5采用止口结构配合，提高间隔铁7和镶嵌块5以及心轨1安装可靠性。

为减小安装难度，如图15连接段1-2与叉跟轨3的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合，如图3和图4所示镶嵌块5与翼轨2的轨顶底部以及轨底顶部通过斜面贴紧配合，即以上安装中通过两端斜面贴紧配合进行安装，其余部位设置间隙，减小安装难度，降低加工精度要求，使得加工和安装更加方便。

根据双面的安装要求，其余部位可留有一定装配间隙，如图6所示镶嵌块5藏尖部位侧面与翼轨2轨顶侧面之间设置1-5mm间隙，如图15所示心轨1轨顶侧壁与叉跟轨3轨顶侧壁设置1-5mm间隙，心轨1轨腰与叉跟轨3轨腰设置1-5mm间隙，如图2至4所示镶嵌块5轨顶侧壁与翼轨2轨顶侧壁设置1-5mm间隙，镶嵌块5轨腰与翼轨2轨腰设置1-5mm间隙。各附图中斜面贴紧配合处标记α，间隙位置标记为β。