一种消除轨道缝隙影响提高轨道列车平稳运行的方法.pdf

一种消除轨道缝隙影响提高轨道列车平稳运行的方法，其特征在于：改变轨道接头的端面水平方向角度，由端面与断面平行的水平方向0角度改变成为端面与断面之间的水平方向锐夹角角度；在上行右轨道接头(1)和上行右轨道接头(2)的轨道端头端面(5)、(6)与其断面的水平方向夹角改变成为顺时针水平方向的锐角夹角；在上行左轨道接头(3)和上行左轨道接头(4)的轨道端头端面(7)、(8)与其断面的水平方向夹角改变成为逆时针水平方向的锐角夹角；左右两根轨道各自对接的缝隙延长线指向轨道列车的前进方向，轨道列车对轮(9)经过对接轨道缝隙时可同时接触上行右轨道接头(1)和上行右轨道接头(2)的轨头以及上行左轨道接头(3)和上行左轨道接头(4)的轨头。

1.一种消除轨道缝隙影响提高轨道列车平稳运行的方法，该方法具体涉及
轨道列车轮对(9)经过规定的轨道缝隙ΔL时可以同时碾压轨道缝隙两侧
的钢轨轨道接头并且缩短轨道缝隙之间的距离，其特征在于：在轨道缝隙
ΔL区间范围内，改变轨道接头的端面水平方向角度，由端面与断面平行
的水平方向0角度改变成为端面与断面之间的水平方向锐夹角角度；在上
行右轨道接头(1)和上行右轨道接头(2)的轨道端头端面(5)、(6)与
其断面的水平方向夹角改变成为顺时针水平方向的锐角夹角；在上行左轨
道接头(3)和上行左轨道接头(4)的轨道端头端面(7)、(8)与其断面
的水平方向夹角改变成为逆时针水平方向的锐角夹角。
2.根据权利要求1所述的一种消除轨道缝隙影响提高轨道列车平稳运行的
方法，其特征还在于：上行右轨道端头端面(5)与上行右轨道端头端面(6)
的顺时针水平方向的锐角夹角对接；上行左轨道端头端面(7)和上行左轨
道端头端面(8)的逆时针水平方向的锐角夹角对接；左右两根轨道各自对
接的缝隙延长线指向轨道列车的前进方向，轨道列车对轮(9)经过对接轨
道缝隙时可同时接触上行右轨道接头(1)和上行右轨道接头(2)的轨头
以及上行左轨道接头(3)和上行左轨道接头(4)的轨头。

一种消除轨道缝隙影响提高轨道列车平稳运行的方法

1.技术领域

本发明具体涉及消除轨道缝隙影响轨道列车平稳运行的技术领域。

2.背景技术

就发明人所知，钢轨随温度变化Δt时的钢轨长度自由伸缩变化数值公
式为Δl＝alΔt，其中a代表轨道膨胀系数，L代表轨道无缝隙间实际长度。
产生温度应力和对应的温度力，温度力克服扣件摩擦阻力、道床纵向位移
摩擦阻力、轨道夹板与轨道端部接头的摩擦阻力而做功产生钢轨两端的自
由伸缩位移；钢轨的纵向位移远远大于其他方位的位移。现行钢轨线路如
高铁、动车、火车、地铁、矿车均采用钢轨铺设，钢轨端头平面与钢轨断
面是平行的，钢轨与钢轨之间的对接为端头平面间的对接。钢轨与钢轨之
间若干米的紧密连接后，必须要留有一定的钢轨轨道缝隙连接，这是必须
的。设计钢轨轨道缝隙连接的主要缘于钢轨在自然环境下的热胀冷缩现象，
设计钢轨轨道缝隙数值具体根据由当地区域自然气候温度情况确定。钢轨
轨道缝隙的缺点和薄弱环节在于钢轨轨道车辆车轮经过钢轨轨道缝隙时，
会产生因每一个车轮冲击钢轨轨道缝隙时的“咣当咣当”的振动声音，声
音大小与间隙大小有关，钢轨轨道缝隙直接影响列车的平稳运行，直接影
响列车和轨道的使用寿命，维检费用大，同时伴随噪声污染和牵引能耗损
失。现在钢轨轨道线路解决热涨冷缩有两种方法，一种是长轨节自身承受全
部温度应力，即将长轨锁定在枕木上，使其不因温度变化而胀缩，这种方法
适用于一年四季温度相差不大的地区，例如在中国南方地区.在一些温度相
差较大的地区应就要采取另一种方法，即长轨节自身不承受温度应力，而
以自动放散应力或定期放散应力的方法，使长轨节随温度升降而自由收缩，
在铺设的时候也尽量选择最佳温度铺设，使钢轨的伸缩值在最小范围内，这
样不管温度上升还是下降，钢轨的伸缩始终都控制在最小范围内。本发明提
供了第三种保障钢轨轨道列车平稳过渡轨道缝隙的一种方法，它特别适合
高速行驶的列车。

3、发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种消除轨道缝隙影响提高轨道列
车平稳运行的方法，该方法具体涉及轨道列车轮对9经过规定的轨道缝隙Δ
L时可以同时碾压轨道缝隙两侧的钢轨轨道接头并且缩短轨道缝隙之间的
距离，其特征在于：改变轨道接头的端面水平方向角度，由端面与断面平
行的水平方向0角度改变成为端面与断面之间的水平方向锐夹角角度；在上
行右轨道接头1和上行右轨道接头2的轨道端头端面5、6与其断面的水平方
向夹角改变成为顺时针水平方向的锐角夹角；在上行左轨道接头3和上行左
轨道接头4的轨道端头端面7、8与其断面的水平方向夹角改变成为逆时针水
平方向的锐角夹角。上行右轨道端头端面5与上行右轨道端头端面6的顺时
针水平方向的锐角夹角对接；上行左轨道端头端面7和上行左轨道端头端面
8的逆时针水平方向的锐角夹角对接；左右两根轨道各自对接的缝隙延长线
指向轨道列车的前进方向，轨道列车对轮9经过对接轨道缝隙时可同时接触
上行右轨道接头1和上行右轨道接头2的轨头以及上行左轨道接头3和上行
左轨道接头4的轨头。

本发明的有益效果在于：钢轨轨道列车经过钢轨轨道缝隙时，可无阻
力平稳过渡轨道缝隙，轨道的缝隙不直接影响轨道列车的平稳运行，感受
到的是无缝隙的运行，消除列车对轮冲击轨道缝隙时的“咣当咣当”的振
动声音，提高轨道列车和轨道线路以及相关连接零件的使用寿命，减少养
护维修费用，消除噪声污染和因原有轨道缝隙造成的牵引能耗损失，有利
于列车平稳提速。如果出现轨道缝隙为零时的挤压轨道接头错位不会影响
轨道列车的正常运行，提高国际高铁市场的竞标能力。

4、附图说明

附图为一种消除轨道缝隙影响提高轨道列车平稳运行的方法示意图，
其中图1为该方法的主视图，图2为该方法的俯视图，图3为该方法的剖
面左视图；图4为该方法的轨道对接轨头的轨道缝隙随角度α变化理论分
析图，图中具体涉及上行右轨道接头1，上行右轨道接头2，上行左轨道接
头3，上行左轨道接头4，上行右轨道端部端面5，上行右轨道端部端面6，
上行左轨道端部端面7，上行左轨道端部端面8，轨道列车对轮9，轨道路
基10，道夹板紧固装置11以及α角度变化对轨道缝隙ΔL和ΔLα的影响。

5、具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，如附图说示的一种消
除轨道缝隙影响提高轨道列车平稳运行的方法，图中该方法具体涉及轨道
列车轮对9经过规定的轨道缝隙ΔL时可以同时碾压轨道缝隙两侧的钢轨
轨道接头并且缩短轨道缝隙之间的距离，既轨道车轮经过上行右轨道接头
1过渡到上行右轨道接头2时的瞬间，过渡过程是由上行右轨道接头1和
上行右轨道接头2共同承担的；上行左轨道接头11和上行左轨道接头12
同理。其特征在于：该方法具体涉及轨道列车轮对9经过轨道缝隙时可以
同时碾压轨道缝隙两侧的钢轨轨道接头，其特征在于：改变轨道接头的端
面水平方向角度，由端面与断面平行的水平方向0角度改变成为端面与断
面之间的水平方向锐夹角角度；在上行右轨道接头1和上行右轨道接头2
的轨道端头端面5、6与其断面的水平方向夹角改变成为顺时针水平方向的
锐角夹角；在上行左轨道接头3和上行左轨道接头4的轨道端头端面7、8
与其断面的水平方向夹角改变成为逆时针水平方向的锐角夹角。上行右轨
道端头端面5与上行右轨道端头端面6的顺时针水平方向的锐角夹角对接；
上行左轨道端头端面7和上行左轨道端头端面8的逆时针水平方向的锐角
夹角对接；左右两根轨道各自对接的缝隙延长线指向轨道列车的前进方向，
轨道列车对轮9经过对接轨道缝隙时可同时接触上行右轨道接头1和上行
右轨道接头2的轨头以及上行左轨道接头3和上行左轨道接头4的轨头。
图4中ΔL代表轨道接头端面平行轨道断面间的轨道缝隙，a代表轨道膨胀
系数，L代表轨道无缝隙间实际长度，Δt代表轨道所处当地一年四季温度
变化最大值，ΔLα代表轨道接头端面α角度轨道断面间的轨道缝隙，a代
表钢轨轨道的膨胀系数，轨道缝隙ΔL＝a*L*Δt；余弦定理指出cosα＝邻
边/斜边＝ΔLα/ΔL，以α＝45°为例说明，ΔLα＝cos45×ΔL＝0.707ΔL，
在0°～90°范围内，α角度越大，ΔLα的数值越小，钢轨接头间的轨道
缝隙越小。由此可见，该方法可以从根本上解决轨道缝隙影响列车轮对通
过时的不平稳问题。