本发明涉及一种既能有效提高固定型辙叉“有害空间”心轨和翼轨抗冲击、抗磨损能力，延长辙叉使用寿命，避免使用过程中由于心轨小断面区的心轨和翼轨因铸造缺陷或心轨和翼轨不同材质等原因过早失效而导致整组辙叉报废，又能确保固定辙叉整体稳定性不会因为振动而导致破坏的镶嵌式锻造高锰钢组合固定型辙叉，属固定型辙叉制造领域。
背景技术
cn204491321u、名称“锻造高锰钢心轨组合辙叉”，具有一个心轨、两个叉跟轨及两个翼轨，其特征是：所述心轨采用锻造高锰钢材料制成，所述叉跟轨及翼轨采用与既有线路相同材质的在线热处理钢轨制成；所述心轨的轨腰的两侧壁上通长制有两条相互对称的凹槽，并使凹槽的侧面形成下端向轨腰内倾斜的斜面ⅰ，凹槽的底部形成凸台，使轨腰的截面形状形成一个近似楔形；楔形间隔铁的内端面为与斜面ⅰ贴合的斜面ⅱ，下端面为与凸台密贴的平面ⅱ；所述两个翼轨对称位于心轨的两侧，两个楔形间隔铁对称位于翼轨与心轨之间，且楔形间隔铁外端面与翼轨的轨腰侧壁形状贴合，内端面的斜面ⅱ与心轨的轨腰的侧壁斜面ⅰ密贴，下端面的平面ⅱ与凸台密贴，通过螺栓连接副及钢轨垫圈将两个翼轨、两个楔形间隔铁及心轨连接固定在一起；所述两个叉跟轨对称设置在心轨的尾部的两侧，且位于两个翼轨之间，并通过螺栓连接副、钢轨垫圈及普通间隔铁将两个翼轨与心轨的尾部及两个叉跟轨连接固定在一起。需要改进的是：由于叉心心轨轨腰截面为楔形结构，目的是解决心轨与翼轨的上下错动。但是由于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，即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，而楔形心轨与楔形间隔铁的配合使用，不能从根本上解决组合辙叉心轨与翼轨间的上下相对错动问题，因为重载列车在通过道岔时，其振动性不可避免地引起整个道岔随之振动，并且该振动不仅导致螺栓连接副及楔形间隔铁的松动，使辙叉的整体性和稳定性受到破坏，而且对螺栓连接副形成振动剪切，不仅大大地增加了辙叉的维修频率，而且缩短了整组辙叉的使用寿命。
cn106149482a、名称“一种镶嵌合金钢心轨翼轨的嵌入式组合高锰钢辙叉”，嵌入式组合高锰钢辙叉由嵌入式高锰钢叉心、翼轨、叉跟轨和心轨翼轨合金钢镶嵌块通过高强螺栓连接副、钢轨垫圈和间隔铁组装而成，其特征是：嵌入式高锰钢叉心采用组合体结构且嵌入式高锰钢叉心主体采用铸造高锰钢，车轮踏面采用爆炸预硬化；嵌入式高锰钢叉心的心轨、翼轨和与叉跟轨装配的间隔铁采用整体铸造，嵌入式高锰钢叉心的理论尖端至心轨宽60mm断面之间的车轮过渡区为箱型框架结构，其底部封闭，顶部开放。涉及的是组合辙叉中的镶嵌式高锰钢叉心采用组合体结构，镶嵌式高锰钢叉心主体采用铸造高锰钢，车轮过渡区心翼轨镶嵌块采用机械性能更优的合金钢材料制造，主要解决组合高锰钢辙叉车轮过渡区心翼轨过早失效后仅需更换叉心镶嵌块而无需整组辙叉更换问题。由于镶嵌式高锰钢叉心主体采用铸造高锰钢，车轮过渡区心翼轨镶嵌块采用机械性能更优的合金钢材料制造，而合金钢材料裂纹敏感性强，冲击韧性较差，安全性能较低。
技术实现要素：
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能有效提高固定型辙叉“有害空间”心轨和翼轨抗冲击、抗磨损能力，延长辙叉使用寿命，避免使用过程中由于心轨小断面区的心轨和翼轨因铸造缺陷或心轨和翼轨不同材质等原因过早失效而导致整组辙叉报废，又能确保固定辙叉整体稳定性不会因为振动而导致破坏的镶嵌式锻造高锰钢组合固定型辙叉。
设计方案：为了实现上述设计目的。本申请旨在在背景技术的基础上，通过优化镶嵌式组合高锰钢辙叉结构设计,将组合辙叉中的高锰钢叉心采用机械性能比铸造高锰钢（zgmn13）更优的锻造高锰钢（mn13）制作，由于锻造高锰钢基本消除了各种气孔、夹砂、夹渣和缩孔、缩松等孔洞类缺陷，使高锰钢叉心的抗冲击和耐磨性能比铸造高锰钢（zgmn13）显著提高。其次，高锰钢叉心“有害空间”的心翼轨实现了同材质同寿命，并通过对高锰钢叉心行车表面爆炸预硬化和自带翼轨前端和后端过渡段结构进行平顺性优化，使高锰钢叉心的寿命得以进一步延长，从而提高整组辙叉的使用寿命。即，组合辙叉由带翼轨的高锰钢叉心、翼轨、叉跟轨及一定数量的间隔铁通过高强螺栓副、钢轨垫圈拼装而成。带翼轨的高锰钢叉心采用锻造高锰钢（mn13）整体制成，组合辙叉的翼轨和叉跟轨采用在线热处理钢轨制成。高锰钢叉心行车表面采用爆炸预硬化处理。
1、高锰钢叉心跟端采用燕尾结构，与叉跟轨轨头侧面、鱼尾上颚斜面、鱼尾下颚斜面配合并通过高强螺栓副进行连接的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：通过增加叉跟轨与锰叉心配合面之间的摩擦力，提高叉跟轨抵抗温度力的能力，减小锰叉心在温度力作用下产生的纵向位移，防止在无缝线路上因叉跟轨位移过大导致锰叉心间断缝隙过大或联接螺栓剪短影响行车安全。同时增大叉跟轨与锰叉心密贴范围增大装配面，增强了稳定性。见图中1-4视图、图2。
2、高锰钢叉心翼轨前端、后端轨头与组合辙叉翼轨采用贴尖形式配合，叉跟轨尖端轨头与高锰钢叉心采用藏尖形式配合的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：减轻辙叉上道初期的肥边危害，提高车辆通过“有害空间”时的平顺性，避免高锰钢叉心翼轨后端轨头根部经车轮冲击后产生裂纹损伤。见图3、图4。
3、高锰钢叉心翼轨与组合辙叉翼轨（钢轨）采用上、下颚斜面配合，轨头侧面间隙中段1mm以内、前段和后段密贴，高锰钢叉心跟端与组合辙叉翼轨（钢轨）通过独立间隔铁进行配合的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：既可避免因轨头侧面不密贴，导致锰叉心趾端、翼轨后段在车轮冲击情况下产生裂纹伤损危害，还因极大减少翼轨轨头刨切范围,避免辙叉组装时翼轨倾斜，有利于提高锰钢叉心与翼轨配合质量。
4、高锰钢叉心跟端与翼轨采用特殊结构间隔铁配合连接的设计，是本发明技术特征之四。这样设计的目的在于：由于本申请在锻造高锰钢叉心两侧开有凹型槽，该凹型槽中间凹进、两侧凸起，有利于增大间隔铁与锰叉心配合范围，即将间隔铁与叉跟轨线接触变为面接触，锰叉心跟端与翼轨通过间隔铁在高强螺栓作用下连为一体，车轮载荷由锰叉心传至翼轨，翼轨将载荷传至垫板，增强了结构稳定性。而且经过机加工后凹型槽与其匹配的凸台式间隔板形成无间隙吻合匹配且在高强度螺栓连接副的作用下，增强了高锰钢叉心跟端的刚度，如图1中1-3视图。
5、高锰钢叉心自带翼轨的设计，是本发明的技术特征之五。这样设计的目的在于：车轮过渡区的心、翼轨采用相同材质，抗磨损、抗冲击能力相同，有利于辙叉踏面短期内形成与车轮踏面相吻合的轮廓，实现同寿命，避免因车轮过渡区的心、翼轨相同材质不同抗磨损抗冲击性能差异导致心轨或者翼轨过早失效。
技术方案：一种镶嵌式锻造高锰钢组合固定型辙叉，组合辙叉由带翼轨的高锰钢叉心、翼轨、叉跟轨及一定数量的间隔铁通过高强螺栓副、钢轨垫圈拼装而成，所述带翼轨的高锰钢叉心采用锻造高锰钢mn13整体制成，翼轨和叉跟轨采用在线热处理钢轨制成；高锰钢叉心跟端采用燕尾结构，与叉跟轨轨头侧面、鱼尾上颚斜面、鱼尾下颚斜面配合，并通过高强螺栓副进行连接。
本发明与背景技术相比，一是与整铸高锰钢辙叉相比，组合辙叉高锰钢叉心心翼轨抗冲击性能和耐磨性能显著提高，辙叉使用寿命更高；二是与合金钢拼装辙叉相比，心翼轨实现了同材质同寿命，安全性更高；三是增大装配面，取消了上下颚圆弧接触配合，减少了翼轨轨头刨切范围，有利于生产制造，提高高锰钢叉心与组合辙叉翼轨配合质量及效率，避免组合辙叉翼轨产生倾斜；四是增强了辙叉的抗冲击能力和抗磨损能力，可满足重载铁路使用要求；通过对高锰钢叉心行车表面爆炸预硬化和自带翼轨前端和后端过渡段结构进行平顺性优化，能够有效提高辙叉使用寿命；利用翼轨和叉跟轨的可焊性，可以满足无缝线路要求。
附图说明
图1是镶嵌式锻造高锰钢组合固定辙叉示意图。
图1-1是图1中的a-a结构示意图。
图1-2是图1中的b-b结构示意图。
图1-3是图1中的c-c结构示意图。
图1-4是图1中的d-d结构示意图。
图2是高锰钢叉心与叉跟轨装配示意图，其8是指叉跟轨尖端轨头与高锰钢叉心采用藏尖形式配合，9是指高锰钢叉心跟端采用燕尾结构。
图3是锻造高锰钢叉心翼轨前端与组合辙叉翼轨贴尖配合示意图，10组合辙叉翼轨，11高锰钢叉心翼轨。
图3-1是图3中m-m向的结构示意图。
图4是锻造高锰钢叉心翼轨后端与组合辙叉翼轨贴尖配合示意图。
图4-1是图4中n-n向的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图1至4-1。一种镶嵌式锻造高锰钢组合固定型辙叉，组合辙叉由带翼轨的高锰钢叉心1、翼轨2、叉跟轨3及一定数量的间隔铁6和7通过高强螺栓副5、钢轨垫圈4拼装而成，所述带翼轨的高锰钢叉心1采用锻造高锰钢mn13整体制成，翼轨2和叉跟轨3采用在线热处理钢轨制成；高锰钢叉心1跟端采用燕尾结构，与叉跟轨3轨头侧面、鱼尾上颚斜面、鱼尾下颚斜面配合，并通过高强螺栓副5进行连接。两个翼轨2和叉跟轨3位于高锰钢叉心1两侧通过螺栓连接副5、间隔铁6和7及钢轨垫圈4将高锰钢叉心与翼轨、叉跟轨连接固定在一起。高锰钢叉心翼轨2前端、后端轨头与组合辙叉翼轨采用贴尖形式配合，叉跟轨尖端轨头与高锰钢叉心采用藏尖形式配合。高锰钢叉心1与翼轨上、下颚斜面配合，轨头侧面间隙中段1mm以内、前段和后段密贴，高锰钢叉心1跟端与组合辙叉翼轨2通过独立间隔铁进行配合。
实施例2：在实施例1的基础上高锰钢叉心1跟端与翼轨2之间通过间隔铁7凹凸配合连接。高锰钢叉心1两侧开有凹型槽，间隔铁7一面呈凸台结构且与凸台结构的间隔铁7与高锰钢叉心1侧部的凹型槽形成无间隙吻合匹配。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。