高锰钢辙叉附图说明

图1为《高锰钢辙叉》的构造示意图。

图2为该发明辙叉心轨构造示意图。

图中：1.翼轨Ⅰ、2.翼轨Ⅱ、3.叉心、4.轨道Ⅰ、5.轨道Ⅱ、6.隔块Ⅰ、7.隔块Ⅱ、8.隔块Ⅲ。

高锰钢辙叉专利目的

《高锰钢辙叉》所要解决的技术问题是提供一种高锰钢辙叉，其高锰钢辙叉各部件组合设置在一起，损坏可单独更换。

高锰钢辙叉技术方案

《高锰钢辙叉》包括独立的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ以及设在翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ中间的辙叉心轨，所述辙叉心轨、翼轨Ⅰ以及翼轨Ⅱ之间通过螺栓固定；所述辙叉心轨包括尖端部和两个轨道部，尖端部与两个轨道部之间通过相适配面的配合；所述两个轨道部之间设有隔块Ⅰ。进一步的，所述尖端部与两个轨道部之间相配合的面为台阶面。所述尖端部与两个轨道部相配合位置处与两侧的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ之间设有隔块Ⅱ，固定螺栓穿过翼轨Ⅰ、翼轨Ⅱ、隔块Ⅱ、尖端部、两个轨道部将其固定在一起。所述隔块Ⅰ与两个轨道部之间通过螺栓穿过固定在一起。所述尖端部的尖头端与两侧的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ之间设有隔块Ⅲ，固定螺栓穿过翼轨Ⅰ、翼轨Ⅱ、隔块Ⅲ以及尖端部将其固定在一起。所述尖端部材质为高强度耐磨合金钢。所述尖端部与两个轨道部相配合端的上表面的高度低于两个轨道部上表面的高度。

高锰钢辙叉改善效果

《高锰钢辙叉》与2013年12月以前的技术相比，具有以下优点：将翼轨、辙叉心轨的尖端部分和轨道部分都分别单独铸造，分别铸造铸件小、结构简单，能提高铸件质量；并且各部件通过可拆卸结构组装在一起，部件损坏可单独更换，不用整体更换，更换方便，降低成本。

截至2013年12月，铁路上使用的改道辙叉大多数是整铸式高锰钢辙叉，辙叉心轨与两翼轨之间有较大的空隙，这样辙叉心轨尖端与两翼轨工作边最接近处形成一有害空间，列车在改道时，车轮按轮缘轨迹通过辙叉至尖轨50端面处，此段距离为辙叉磨损最快段和使用寿命关键段，尤其是改道的理论尖端，车轮轮缘行驶至理论尖端时，轮缘承载的面积极小，容易使辙叉塌边、磨损，严重时产生裂纹，造成辙叉下道，不能使用。由于辙叉各部件为铸造产品，结构又过于复杂，不可避免的会存在铸造缺陷，这些缺陷在列车长期荷载作用下，会引起辙叉的裂纹，造成辙叉的损伤，特别是辙叉两侧的翼轨的损坏非常平凡。由于列车经过时的不断碾压，翼轨的磨损严重，硬度亦不断提高，容易出现剥离掉块现象，引起辙叉的伤损；伤损的辙叉将危及列车的行车安全，因而必须及时予以更换，辙叉需整体更换，大大增加了轨道交通的运行成本。

《高锰钢辙叉》涉及轨道技术领域，尤其是涉及一种高锰钢辙叉。

1.《高锰钢辙叉》包括独立的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ以及设在翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ中间的辙叉心轨，所述辙叉心轨、翼轨Ⅰ以及翼轨Ⅱ之间通过螺栓固定；所述辙叉心轨包括尖端部和两个轨道部，尖端部与两个轨道部之间通过相适配面的配合；所述两个轨道部之间设有隔块Ⅰ。

2.如权利要求1所述高锰钢辙叉，其特征在于：所述尖端部与两个轨道部之间相配合的面为台阶面。

3.如权利要求1所述高锰钢辙叉，其特征在于：所述尖端部与两个轨道部相配合位置处与两侧的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ之间设有隔块Ⅱ，固定螺栓穿过翼轨Ⅰ、翼轨Ⅱ、隔块Ⅱ、尖端部、两个轨道部将其固定在一起。

4.如权利要求1所述高锰钢辙叉，其特征在于：所述隔块Ⅰ与两个轨道部之间通过螺栓穿过固定在一起。

5.如权利要求1所述高锰钢辙叉，其特征在于：所述尖端部的尖头端与两侧的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ之间设有隔块Ⅲ，固定螺栓穿过翼轨Ⅰ、翼轨Ⅱ、隔块Ⅲ以及尖端部将其固定在一起。

6.如权利要求1所述高锰钢辙叉，其特征在于：所述尖端部材质为高强度耐磨合金钢。

7.如权利要求1所述高锰钢辙叉，其特征在于：所述尖端部与两个轨道部相配合端的上表面的高度低于两个轨道部上表面的高度。

如图1和图2所示，《高锰钢辙叉》包括独立的翼轨Ⅰ1和翼轨Ⅱ2以及设在翼轨Ⅰ1和翼轨Ⅱ2中间的辙叉心轨，其中，辙叉心轨包括尖端部和两个轨道部，尖端部为叉心3，两个轨道部分别为轨道Ⅰ4和轨道Ⅱ5，尖端部的一端与两个轨道部之间通过台阶面相配合在一起，具体为，尖端部一端两侧均设有台阶，两个轨道部内侧设有与尖端部两侧台阶相适配的结构，通过台阶面相配合在一起，配合面积大，固定更可靠，并对轨道Ⅰ4和轨道Ⅱ5的配合端部起到支撑作用，不易出现塌边现象。为了防止两个轨道部工作时，轨道Ⅰ4和轨道Ⅱ5受力向中间移动，在轨道Ⅰ4和轨道Ⅱ5之间设有隔块Ⅰ6，隔块Ⅰ6上设有与两个轨道部上的孔相对应的固定孔，通过高强度的螺栓穿过两个轨道部和隔块Ⅰ6上的孔将其固定在一起。为提高两个轨道部与尖端部之间的固定强度，在辙叉心轨的尖端部与两个轨道部相配合位置处与两侧的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ之间设有隔块Ⅱ7，固定螺栓穿过翼轨Ⅰ1、翼轨Ⅱ2、隔块Ⅱ7、尖端部、两个轨道部将其固定在一起。并在尖端部的尖头端与两侧的翼轨Ⅰ和翼轨Ⅱ之间设有隔块Ⅲ8，固定螺栓穿过翼轨Ⅰ、翼轨Ⅱ、隔块Ⅲ8以及尖端部将其固定在一起。尖端部材质为高强度耐磨合金钢，独立部件，成本增加较少，并可增加辙叉的使用寿命。尖端部与两个轨道部相配合端的上表面的高度低于两个轨道部上表面的高度，减少车轮运行阻力。各部件通过可拆卸结构组装在一起，单个部件重量较小，便于安装部件损坏可单独更换，不用整体更换，降低成本。

2020年7月17日，《高锰钢辙叉》获得安徽省第七届专利奖优秀奖。 2100433B

TB/T447-2004规定对不含其他合金元素高锰钢辙叉的水韧处理温度为1000～1100℃。渗碳体型的碳化物溶解过程是碳从碳化物中向奥氏体中扩散，原来渗碳体相的铁原子自扩散并形成面心立方的奥氏体。(Fe，Mn)3C型碳化物中的碳原子和其他原子作用力较弱，扩散过程容易进行，溶解速度较快，加热到1000℃，(Fe，Mn)3C即可全部分解。为了加速分解、溶解和扩散，促进成分均匀化，固溶温度选为1050～1100℃。温度超过1050℃时，奥氏体晶粒已开始长大。当温度达到1120℃时，奥氏体晶粒长大明显。温度大于1150℃时，晶粒粗大，出现过热组织。在1100℃奥氏体转变完全，晶粒细小，碳化物弥散其中，并有较好的力学性能。而水韧温度为1150℃时，晶粒有变大趋势。保温时间只要能使碳化物充分溶解、成分基本均匀即可，过长的保温时间对力学性能无益。2100433B

孙法林、蒲学湘等。

Mn13高锰钢热辙叉，如果装入同一窑的所有辙叉的装窑温度基本和窑温一致，则这种工艺可以节约能源，提高效率。但在实际生产中装窑温度很难与窑温一致，且相差较大，主要原因有：不同炉次的辙叉开箱水爆后在同一窑中进行热处理，造成同一窑中辙叉的初始温度不同；由于连续生产，每天窑的初始温度也不尽相同；季节性的温度变化导致辙叉与窑的温度变化较大；辙叉在窑内的排序不同会造成一定的温差。这样导致辙叉与炉窑存在较大温差，导致辙叉在水韧处理后开裂。冷辙叉的装窑温度降到室温，热辙叉的装窑温度降到150℃。两种辙叉入窑后都均温1.0～1.5h后再升温。在650℃以下升温时，由于高锰钢晶界和晶内会析出碳化物，有时还会发生珠光体转变，因此升温速度要慢。改进后的工艺中，冷、热两种辙叉从150℃升温到650℃时，升温速度均为90℃/h，冷辙叉在150℃以下升温速度要降到70℃/h。此外，在650℃以下升温时，升温速度随高锰钢中C、P含量增加而放慢，这是因为C、P含量与热处理时加热裂纹密切相关。升温到650～700℃时，要保温1～2h，目的是使辙叉温度均匀，消除铸造应力。温度大于650℃，超过了高锰钢的弹性变形温度，高锰钢由弹性状态进入塑性状态，而且脆性碳化物逐渐溶解到奥氏体中，钢的强度和塑性得到改善，加上保温处理，铸造应力得到消除。因此随后可以快速升温。