尖轨最小轮缘槽宽度标准及计算方法

(1)曲线尖轨

图1 曲尖轨轮缘槽

当尖轨处于列车直向通过的位置时,应保证在最不利的条件下,即轮对一侧的车轮轮缘紧贴直股尖轨,另一侧车轮能顺利通过,而轮缘不撞击曲尖轨的非工作边,如图1所示。曲线尖轨在其最突出处的轮缘槽宽度较之其他任何截面处均为最小,称为曲线尖轨的最小轮缘槽宽度t_min。考虑各种不利因素组合,最小轮缘槽宽应满足以下计算条件

$$t_{min}\geqslant \left ( S+\varepsilon _1+\varepsilon _2\right )-\left ( T_{min}+d_{min}\right )$$󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

式中

S——标准轨距1435 mm;

\(\varepsilon _1\)——轮载作用下轨距弹性挤开量,取\(\varepsilon _1=2mm\);󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

\(\varepsilon _2\)———道岔部位的轨距允许几何形位偏差,取\(\varepsilon _2=3mm\);󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

\(T_{min}\)——轮背距离的允许最小值,取 \(T_{min}=1350mm\);󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

\(d_{min}\)——轮缘厚度的允许最小值,取 \(d_{min}=22mm\)󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

则可得我国实际采用的最小轮缘槽宽度\(t_{min}\geqslant 1435+3+2-(1350+22)=68mm\)。同时\(t_{min}\)也是控制曲线尖轨长度的因素之一,为缩短尖轨长度,根据经验, \(t_{min}\)可减少至65 mm。因此，《铁路线路修理规则》规定:尖轨非工作边与基本轨工作边的最小距离为65 mm,容许误差为-2 mm。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(2)直线尖轨

图2 直尖轨轮缘槽

直线尖轨的跟端轮缘槽宽度为\(t_{min}=t_o\),对于直线尖轨来说,尖轨跟端支距为\(y_g=t_o+b\),如图2所示。为保证在最不利条件下,轮对一侧车轮的轮缘紧贴直股尖轨,另一侧车轮能顺利通过而轮缘不撞击侧线尖轨的跟端,考虑各种不利因素的组合,最小轮缘槽宽度应满足以下条件:

$$t_0\geqslant \left ( S_g+\varepsilon _3+\varepsilon _4\right )-\left ( T_{min}+d_{min}\right )$$󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

式中

\(S_g\)——尖轨跟端轨距,当不加宽时\(S_g=1435mm\),加宽时\(S_g=1439mm\);󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

\(\varepsilon _3\)——轮载作用下尖轨跟端轨距弹性挤开量,\(\varepsilon _3> \varepsilon _1\) ;󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

\(\varepsilon _4\)———道岔部位尖轨跟部处的轨距允许几何形位偏差,取\(\varepsilon _4> \varepsilon _2\) ;󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

\(T_{min}\)和\(d_{min}\)含义同上。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

则可计算得尖轨跟端最小轮缘槽宽度应满足\(t_0> 68mm\),实际采用74 mm。尖轨跟端钢轨头部的宽度b,CHN50和CHN60钢轨分别为70 mm和73 mm,则尖轨跟端支距\(y_0\)相应分别为144 mm和147 mm。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄡󠄨󠄞󠄢󠄢󠄧󠄞󠄡󠄣󠄤󠄞󠄢󠄢󠄢󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮