一种35t轴重重载铁路扣件用弹条的制作方法
1.本发明涉及一种35t轴重重载铁路扣件用弹条。
背景技术：
2.重载铁路是指用于运载大宗散货的总重、轴重大的列车，行车密度和运量特大的铁路货运系统。2017年国家铁路局颁布的《重载铁路设计规范》文件中对重载铁路明确定义为：满足牵引质量8000t以上、轴重27t及以上、在至少150km线路区段上年运量大于40mt三项条件中两项的铁路。重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低等优点，受到世界各国的广泛重视，是国际公认的铁路货运发展方向。目前，美国重载铁路轴重集中在32.5t～35t，巴西卡雅拉铁路轴重达到35t，澳大利亚fmg铁路轴重已达40t。而我国重载铁路轴重主要集中在27t～30t，在35t及以上轴重的重载铁路这一块仍处于技术萌芽阶段。
3.弹条通过弯曲和扭转变形产生扣压力将钢轨固定在轨道上，阻止钢轨的纵向和横向位移，是扣件系统的重要部件。重载铁路因轴重大、运量大的特点，需要弹条具有更高的扣压力和疲劳性能。目前，我国为满足不同功能及载重的铁路扣件系统，开发了不同种类的弹条。其中，ⅰa、ⅰb、ⅱ、ⅲ型弹条适用于客货专线铁路扣件系统，c4、ja/jb、w1、x2、w2、x3型弹条适用于高速铁路扣件系统、w4、w5型弹条用于重载铁路(27t～30t)扣件系统，ⅰa、ⅰb和di型等弹条用于城市轨道交通扣件系统。虽然弹条种类繁多，但它们的扣压力及疲劳性能均无法完全满足35t轴重铁路的大轴重运输的要求。
4.本发明提供一种扣压力大，疲劳性能优良的用于35t轴重重载铁路扣件的弹条，旨在扩大重载铁路扣件系统弹条种类，为重载弹条的设计及应用推广提供新思路。
技术实现要素：
5.为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种35t轴重重载铁路扣件用弹条。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，包括一体成型的中肢、左边肢、右边肢、左根端、右根端、左趾端和右趾端，其中：左根端、右根端对称设置，分别位于中肢左、右侧且与中肢后端固定相连；左边肢、右边肢对称设置，分别与左根端、右根端相连；左趾端、右趾端对称设置，分别与左边肢、右边肢相连；中肢的前端向上翘曲，左边肢中部和右边肢中部向上弯曲；中肢的后端高于处于同一高度的左根端和右根端，中肢的前端高于处于同一高度的左趾端和右趾端。
7.与现有技术相比，本发明的积极效果是：
8.本发明提供了一种用于35t轴重重载铁路扣件的弹条，该弹条外型设计采用大角度弯曲，充分利用材料的扭转性能和弯曲性能，具有优异的疲劳性能，避免出现严重的塑性变形甚至疲劳断裂；弹条采用60si2cr热轧弹簧钢，整体强度相较国内大范围使用的60si2mn热轧弹簧钢有一定提升，扣压力大且稳定；弹条结构简单，维修拆卸方便。中肢左支撑面和右支撑面的设置，增大了与装套在t型螺栓上的平垫圈的接触面积，避免应力集中，延长了弹条的使用寿命，同时增大了弹条与平垫圈的摩擦力，当弹条姿态改变时，可以有效
防止螺旋道钉松退。弹条中肢前端往上翘曲，在使用过程中中肢前端避免和钢轨直接接触，可防止过安装，避免扣压力过大导致弹条应力过大而发生断裂。
附图说明
9.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
10.图1为本发明的立体结构示意图；
11.图2为本发明的正视图；
12.图3为本发明的俯视图；
13.图4为本发明的侧视图；
14.图中附图标记为：中肢1、左边肢2、右边肢3、中肢左支撑面4、中肢右支撑面5、左趾端6、右趾端7、左根端8、右根端9。
具体实施方式
15.如图1至图4所示，本发明的一种用于35t轴重重载铁路扣件的弹条，弹条呈ω型结构，包括使t型螺栓穿过的中肢1、位于中肢左侧且与中肢后端固定相连的左根端8、位于中肢右侧且与中肢后端固定相连的右根端9、位于左根端8左侧且与左根端8相连的左边肢2，位于右根端9右侧且与右根端9相连的右边肢3，位于中肢1左侧且与左边肢2相连的左趾端6，位于中肢1右侧且与右边肢3相连的右趾端7。其中，左边肢2和右边肢3对称设置，左根端8与右根端9对称设置，左趾端6和右趾端7对称设置。中肢1、左边肢2、右边肢3、左根端8、右根端9、左趾端6和右趾端7一体成型，弹条采用原材料为φ14mm的60si2cr热轧弹簧钢。弹条表面的总脱碳层深度(包括过渡层)不超过0.10mm。弹条表面采用电泳涂漆或静电喷涂，在一般地区，弹条经24h中性盐雾试验后保护级不低于5级，在沿海地区，弹条喷砂处理后，经120h中性盐雾试验后保护等级不低于5级，针对不同地域可显著提升弹条疲劳寿命和使用年限。弹条经残余变形试验后，残余变形不大于1.0mm。弹条经500万次疲劳试验后不得伤损，残余变形不大于1.0mm，弹条的扣压力不小于12.5kn。
16.左边肢2中部与中肢1的左侧中部之间的水平距离为63.5mm，右边肢2中部与中肢1的右侧中部之间的水平距离为63.5mm，中肢1中部部位在左右方向的宽度为53mm，中肢1的前端内圆弧半径为12mm，中肢1的后端在左右方向的宽度为43.5mm，便于t型螺栓通过。所述左边肢2的中部与右边肢3的中部之间的距离为152mm，左根端8最低点与右根端9最低点水平距离为67.5mm，左趾端6末端断面与右趾端7末端断面水平距离为55mm。
17.所述中肢1中部上表面设有左支撑面4和右支撑面5，左支撑面4和右支撑面5均为平面，左支撑面4和右支撑面5均与装套在t型螺栓上的平垫圈接触。左支撑面4和右支撑面5分别与装套在t型螺栓上的平垫圈的左右两侧接触，增大了与平垫圈的接触面积，避免应力集中，延长了弹条的使用寿命，扣件维护简单，结构稳定可以显著减少维护作业，降低维护成本。
18.所述中肢1的前端向上翘曲，左边肢2中部和右边肢3中部向上弯曲。所述中肢1的后端高于左根端8和右根端9，左根端8和右根端9处于同一高度，中肢1的前端高于左趾端6和右趾端7，左趾端6和右趾端7处于同一高度。所述中肢1中部的下表面与左根端8和右根端9的最低点的高度差为17.5mm，左边肢2的最高点与左根端8和右根端9的最低点的高度差为
44mm，右边肢3的最高点与左根端8和右根端9的最低点的高度差为44mm，中肢1的全段圆弧段下表面最低点和左趾端6和右趾端7的高度差为20mm。
技术特征：
1.一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：包括一体成型的中肢、左边肢、右边肢、左根端、右根端、左趾端和右趾端，其中：左根端、右根端对称设置，分别位于中肢左、右侧且与中肢后端固定相连；左边肢、右边肢对称设置，分别与左根端、右根端相连；左趾端、右趾端对称设置，分别与左边肢、右边肢相连；中肢的前端向上翘曲，左边肢中部和右边肢中部向上弯曲；中肢的后端高于处于同一高度的左根端和右根端，中肢的前端高于处于同一高度的左趾端和右趾端。2.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：在中肢中部上表面设有左支撑平面和右支撑平面。3.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：左边肢中部与中肢的左侧中部之间的水平距离、右边肢中部与中肢的右侧中部之间的水平距离均为63.5mm；左边肢的中部与右边肢的中部之间的距离为152mm。4.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：中肢中部部位在左右方向的宽度为53mm，中肢的前端内圆弧半径为12mm，中肢的后端在左右方向的宽度为43.5mm。5.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：左根端最低点与右根端最低点水平距离为67.5mm，左趾端末端断面与右趾端末端断面水平距离为55mm。6.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：中肢中部的下表面与左根端和右根端的最低点的高度差均为17.5mm。7.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：左边肢、右边肢的最高点与左根端和右根端的最低点的高度差均为44mm。8.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：中肢的全段圆弧段下表面最低点与左趾端和右趾端的高度差均为20mm。9.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：弹条表面的总脱碳层深度不超过0.10mm。10.根据权利要求1所述的一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，其特征在于：采用原材料为φ14mm的60si2cr热轧弹簧钢制成。
技术总结
本发明公开了一种35t轴重重载铁路扣件用弹条，包括一体成型的中肢、左边肢、右边肢、左根端、右根端、左趾端和右趾端，其中：左根端、右根端对称设置，分别位于中肢左、右侧且与中肢后端相连；左边肢、右边肢对称设置，分别与左根端、右根端相连；左趾端、右趾端对称设置，分别与左边肢、右边肢相连；中肢的前端向上翘曲，左边肢中部和右边肢中部向上弯曲；中肢的后端高于处于同一高度的左根端和右根端，中肢的前端高于处于同一高度的左趾端和右趾端。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明的弹条具有优异的疲劳性能，扣压力大且稳定；弹条结构简单，维修拆卸方便；使用寿命长，同时可以有效防止螺旋道钉松退。防止螺旋道钉松退。防止螺旋道钉松退。
