专利名称：重轨轨头测量样板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢轨测量的专用工具，具体地指一种重轨轨头测量样板。
背景技术：
钢轨是铁路轨道的主要组成部分，它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受 车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表 面，因此钢轨的轨冠尺寸控制非常关键。根据国际通用的铁路用重轨标准EN13674-1、AREMA-2002以及我国的热轧钢轨订 货技术标准TB2344规定的重轨冠形测量方法，现有的一种保证重轨冠形交货符合技术条 件的测量方法是采用轨冠样板测量重轨头部冠形，以将其控制在标准断面尺寸的A级精度 (-0. 6，+0. 3mm)或B级精度(士0. 6mm)范围内。前述轨冠样板包括轨冠卡量样板4和轨冠 测量公差带样板5，其结构分别如图1和图2所示，轨冠测量公差带样板5左端和右端的销 头分别对应前述B级精度和A级精度。采用该轨冠样板测量时，首先用轨冠卡量样板4以 图3所示方式卡住重轨的头部，然后用轨冠测量公差带样板5 —端的销头竖直插入轨冠卡 量样板4正中的方形孔4a中，如果销头的第一个高度台阶能够通过方形孔4a而第二高度 台阶不能通过，则说明被测重轨轨冠合格，合格的精度取决于轨冠测量公差带样板5两端 的销头的精度。然而，当重轨轨冠轮廓宽度偏小时，即图中的A点或E点向重轨中心线方 向收缩时，该重轨轨冠仍然可以满足轨冠样板测量范围要求，但是其轮廓形状显然背离了 重轨断面尺寸的形状要求，这样会造成重轨轨冠顶部凸度加大。重轨轨冠凸度过大会直接 影响重轨顶部与火车车轮配合的工作面宽度减小，导致重轨轨冠承重的面积减小，轨冠承 受的压力趋于向重轨的中性轴集中，加速重轨的磨损变形，缩短重轨的使用寿命。此外，当 重轨轨冠的最高点偏离中性轴时，即图中C点偏离重轨中心线时，该重轨轨冠仍然可以满 足轨冠样板测量范围要求，但是轨冠偏离中性轴过远会导致重轨承受负荷时产生的扭矩增 大，扭矩的增加将会导致重轨内部承受的剪应力增加，在火车车轮对重轨的长期交变应力 作用下，重轨疲劳加速，缩短了重轨的疲劳极限，降低了重轨的安全系数和使用寿命。由于上述轨冠样板存在以上不足，在实际生产中，技术人员对重轨成品轨冠的测 量一般采用下述方法。首先在重轨成品的一端上切取一段重轨试样，然后将试样去除毛刺 打磨光滑后对比标准断面样板，通过反复对比来评估轨冠的轮廓形状偏差大小。这种方法 存在以下缺点1、由于只能对取样位置的轨冠轮廓形状进行评估，无法判断实际成品重轨 通常的轨冠轮廓形状偏差情况；2、取样打磨不仅耗时耗力，还会损耗钢材；3、通过对比评 估轨冠的轮廓形状偏差大小，无法获得量化的数据，测量记录的可追溯性差。因此，亟需一 种改进的重轨轨头测量样板以克服前述缺陷。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、使用方便且测量精度高的重轨轨头 测量样板。[0006]为实现上述目的，本实用新型所设计的重轨轨头测量样板包括至少一块板状体， 所述板状体的周边开设有若干个用于卡在待测重轨轨头一侧的卡口，所述卡口的形状与待 测重轨轨头的侧面轮廓形状相对应、且各个卡口对应于待测重轨轨头的不同精度等级。本实用新型的优点在于所设计的重轨轨头测量样板的卡口卡在重轨轨头一侧， 保持重轨轨头测量样板的厚度方向与待测重轨的横截面垂直，根据卡口形状与重轨轨头的 吻合情况判断重轨轨头的精度等级，简单便捷、读数直观且测量精度高。并且，使用重轨轨 头测量样板在待测重轨的相同位置进行卡量就可以判断重轨轨头两侧的对称程度。通过 这种测量方法可以对重轨轨头轮廓形状进行快速评估，根据评估结果指导重轨生产中工艺 的改进，从而改善重轨轨冠外形轮廓尺寸，使重轨成品的轨冠形状更加趋于标准断面，使重 轨的轨冠在保证满足标准的“饱满度”的同时，重轨轨头轮廓基本保持对称吻合。这样，可 以保证重轨成品与火车车轮的接触弧长和重轨承受的垂直复合与其中心线偏离度在有效 控制范围内，从而保证重轨轨冠承受垂直方向时，应力相对于其中性轴更加均勻对称。简言 之，采用该重轨轨头测量样板可以有效提高重轨的实物质量水平，减少生产过程中的不合 格品，提高铁路用钢轨的使用寿命和安全系数。此外，该重轨轨头测量样板通过卡量的方式 进行测量，不会对测量对象造成破坏。优选地，所述板状体的数量为两块，每块板状体的周边开设有六个卡口，两块板状 体上共十二个卡口分别对应于待测重轨轨头的十二个精度等级，在一块板状体上设置六个 卡口，可以减轻重轨轨头测量样板的重量并且方便携带，在测量时，切换更加快捷。较佳地，所述十二个卡口对应的精度等级范围在-0. 2mm 0. 9mm之间，精度等级 的公差为0. 1mm，测量精度高。较佳地，相邻两个所述卡口的连接处为平滑过渡结构。
图1为现有的轨冠样板的轨冠卡量样板的结构示意图；图2为现有的轨冠样板的轨冠测量公差带样板的结构示意图；图3为图1所示轨冠卡量样板的使用状态示意图；图4为本实用新型重轨轨头测量样板的一个实施例的结构示意图；图5为图4所示重轨轨头测量样板的一个卡口的放大示意图；图6为图4所示重轨轨头测量样板的使用状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。本实施例以60kg/m规格重轨的测量样板为例，对重轨轨头测量样板进行说明。本 实施例的重轨轨头测量样板包括两块板状体1，参照图4 6，每块所述板状体1的周边设 有六个卡口 2。所述卡口 2的形状与待测重轨轨头3的侧面轮廓形状相对应，用于卡在重 轨轨头3的一侧。各个卡口 2对应于重轨轨头的不同精度等级，该精度等级由轨头高度和 轨头宽度决定，具体的为被测重轨轨头与标准重轨轨头的X所示部分的高度之差，如图5所 示。在本实施例中，根据所要测量级别重轨的标准轨头轮廓尺寸，将测量的精度范围设定 为-0. 2mm 0. 9mm之间，且精度等级的公差为0. 1mm，可以准确测量出重轨轨头的精度等级。换句话说，本实施例的重轨轨头测量样板将12个卡口 2分为两组，每个卡口 2以60° 角度均勻分布在板状体1的圆周上，这样不仅可以减轻板状体1的重量，便于携带，同时可 以保证在测量时，卡口 2的切换更加快捷。相邻两个所述卡口 2的连接处平滑过渡，可以保 证使用安全。对应不同精度等级的卡口的位置可以根据需要变换。下面结合图6说明本实施例的重轨轨头测量样板的使用方法。首先，选择要使用 的测量精度等级，将相应的卡口对准重轨需要测量的位置，手握板状体，使板状体的厚度方 向与被测重轨的横截面保持垂直。然后，采用选定的卡口对重轨轨头侧面进行卡量。如果 该卡口能和被测重轨轨头的轮廓线贴合，则退出该卡口，选择精度等级小的卡口再次进行 卡量；如果该卡口不能与被测重轨轨头的轮廓线贴合，则退出该卡口，选择精度等级大的卡 口再次进行卡量。直至出现对应相邻精度等级的卡口一个能贴合而另一个不能贴合为止， 将其中能贴合的卡口对应的精度等级定为测量的结果。同样地，对重轨同样位置的另一侧 进行卡量。根据重轨相同位置的两侧的测量结果判断实际生产重轨的轨头两侧的差异。根 据测量结果指导重轨生产中工艺的改进，改善重轨轨冠外形轮廓尺寸，使重轨成品的轨冠 形状更加趋于标准断面，使重轨的轨冠在保证满足标准的“饱满度”的同时，重轨轨头轮廓 基本保持对称吻合，保证重轨成品与火车车轮的接触弧长和重轨承受的垂直复合与其中心 线偏离度在有效控制范围内，从而保证重轨轨冠承受垂直方向时，应力相对于其中性轴更 加均勻对称。简言之，采用该重轨轨头测量样板可以有效提高重轨的实物质量水平，减少生 产过程中的不合格品，提高铁路用钢轨的使用寿命和安全系数。此外，该重轨轨头测量样板 通过卡量的方式进行测量，不会对测量对象造成破坏，可以节省成本。需要说明的是，板状体和卡口的数量、精度等级的公差值均可以根据实际需要结 合加工精度的要求来设定，本实施例仅为说明，并不以此为限。同样地，板状体的形状也可 以设置为长条形、三角形等，也可以在板状体的同一侧边设置两个以上的卡口，任何形状、 数量、数值上的简单变换，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种重轨轨头测量样板，包括至少一块板状体(1)，其特征在于所述板状体(1)的周边开设有若干个用于卡在待测重轨轨头(3)一侧的卡口(2)，所述卡口(2)的形状与待测重轨轨头(3)的侧面轮廓形状相对应、且各个卡口(2)对应于待测重轨轨头(3)的不同精度等级。
2.根据权利要求1所述的重轨轨头测量样板，其特征在于所述板状体(1)的数量为 两块，每块板状体(1)的周边开设有六个卡口(2)，两块板状体(1)上共十二个卡口(2)分 别对应于待测重轨轨头(3)的十二个精度等级。
3.根据权利要求2所述的重轨轨头测量样板，其特征在于所述十二个卡口(2)对应 的精度等级范围在-0. 2mm 0. 9mm之间，精度等级的公差为0. 1mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的重轨轨头测量样板，其特征在于相邻两个所述卡 口(2)的连接处为平滑过渡结构。
专利摘要本实用新型公开了一种重轨轨头测量样板，其包括至少一块板状体，所述板状体的周边开设有若干个用于卡在待测重轨轨头一侧的卡口，所述卡口的形状与待测重轨轨头的侧面轮廓形状相对应、且各个卡口对应于待测重轨轨头的不同精度等级。该重轨轨头测量样板结构简单、使用方便且测量精度高。
文档编号G01B3/14GK201724623SQ201020260209
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者欧阳标, 段文, 程正刚, 董茂松, 褚双学, 鲁明正 申请人:武汉钢铁(集团)公司