钢轨扣件 :联结钢轨与轨枕的中间零件

更新时间:2024-09-21 01:43

中间联结零件又称钢轨扣件。藉以紧固钢轨和机下部件的轨道配件。按轨枕种类分为木枕线路扣件和混凝土枕线路(其他类型混凝土机下部件线路)扣件两大类。

木枕线路扣件

木枕线路扣件的标准型为垫板、普通道打式扣件二道钉的抗拔力小,在行车过程中容易浮起,造成垫板振动,加剧木枕的磨损,为此在垫板底下增设防磨垫层或改用弹簧道钉或螺纹道钉。无缝线路木枕地段,为增加线路纵向阻力,需增设线路防爬设备,或采用新型扣件。

钢轨扣压件

钢轨和轨下部件联结配件的扣板、弹条以及钩头等零件的统称。按材料性能分为刚性和弹性两种。钢轨扣件具有刚性扣压件的称刚性扣件,具有弹性扣压件的称弹性扣件。弹性扣压件能通过预变形的方式储存应变能,藉以调节扣压力的波动状态。刚性扣压件则不能,因此,弹性扣件的防爬性能优于刚性扣件。

基本介绍

包括道钉、轨下垫板以及弹性或刚性的扣压件等。扣件应能长期、有效地保持钢轨与轨枕的可靠联结,并能在动力作用下充分发挥其缓冲减震性能,延缓轨道残余变形积累。因此要求其应具有足够的强度、耐久性和一定的弹性,还应构造简单,便于安装及拆卸。此外,对预应力混凝土轨枕来讲,扣件还应具有足够的扣压力和轨距、水平调整量。

木枕

木枕轨道上用于联结钢轨和木枕的联结零件。依其联结钢轨、垫板与木枕三者之间的关系分为:分升式及混合式。

分开式扣件是将固定钢轨和固定铁垫板的螺栓或道钉分开。一般用道钉将铁垫板固定在枕木上,铁垫板上有承轨槽,固定钢轨的螺栓安装在铁垫板上,然后用弹条或扣板将钢轨固定。

混合式扣件是由铁垫板和道钉组成。用勾头道钉(方形)直接将钢轨与铁垫板以及枕木连接在一起。扣压力较小,为防止钢轨纵向爬行,需要较多的防爬设备。

混凝土

混凝土枕轨道上用于联结钢轨和混凝土轨枕的联结零件。混凝土枕由于重量大、刚度大的特点,对扣件性能要求较高,对其扣压力、弹性、和可调性均有较严格的要求。混凝土枕扣件,按其结构可分为弹条扣件、扣板式扣件、弹片式扣件(参见混凝土枕扣件)三种;按扣件本身弹性可分为刚性扣件和弹性扣件;按混凝土轨枕有无挡肩分为有挡肩扣件和无挡肩扣件两种。中国混凝土枕扣件,在初期主要使用扣板式和弹片式两种。拱形弹片式扣件由于拱形弹片强度低,容易引起残余变形,甚至折断,故在国铁集团上已不再使用。而扣板式扣件由于采用扣板作扣压件,弹性不足,扣压力较低,在使用过程中容易松动,目前在中国铁路上已逐渐被弹条式扣件所代替。弹条式扣件采用弹条作为扣压件,利用材料的弯曲变形及扭转变形,又不存在断面的削弱问题,结构形式比较合理,故而已成为中国混凝土枕轨道的主型扣件。目前使用的主型扣件为弹条Ⅰ型扣件,随着重载高速铁路的发展,近年来又研制成功弹条Ⅱ,Ⅲ型扣件等。其中,Ⅲ型扣件为无螺栓无挡肩扣件。

扣板式扣件是由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座及缓冲垫板组成,螺纹道钉用硫磺水泥砂浆锚固在混凝土轨枕承轨台的预留孔中,然后利用螺栓将扣板扣紧。

弹条扣件有弹条Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。弹条Ⅰ型由ω弹条、螺旋道钉、轨距挡板及橡胶垫组成。它的扣压力不足,弹程偏小。

弹条Ⅱ型的外形与弹条Ⅰ型相同,弹程不小于10mm。扣压力较弹条Ⅰ型有所提升。

弹条Ⅲ型为无挡肩扣件,适合于重大运量、高密度的运输条件,它具有扣压力大,弹性好等优点,特别是取消了混凝土挡肩,消除了轨底在横向力作用下发生横位移的可能性。

钢轨联结零件

又称钢轨配件、接头配件。钢轨接头夹板、钢机接头螺检、钢执接头弹黄垫圈、轨道电路连接线以及绝缘零件等钢轨接头组成零件的总称。

性能特点

根据轨道交通的要求,新型轨道扣件应具备以下特点:

1)有足够的强度和耐久性

轨道交通运营时间长、行车密度高、维修条件差,要求钢轨扣件必须具有足够的强度和耐久性,以确保行车安全。

2)有一定的轨距和水平调整性能

轨道交通多采用整体道床结构,线路曲线半径小,钢轨存在磨耗。这就要求扣件应具有一定的轨距、水平调整性能,以解决曲线钢轨磨耗和结构的不均匀沉降及施工误差所造成的轨距、钢轨水平超限。

3)有良好的绝缘性能

轨道交通一般均利用走行轨作为回流轨,这就要求扣件必须具备良好的绝缘性能,防止电流通过扣件泄漏,造成结构钢筋和市政管线的电腐蚀。

4)有良好的减振弹性

地铁等城市轨道交通穿行于居民区内,对减振降噪的环保要求很高,钢轨扣件必须具有良好的减振性能,衰减轨道振动,降低噪声传播。

5)有一定的通用互换性

扣件结构应力求简单,零部件少,具有一定的通用互换性,造价低,施工和维修方便。

钢轨磨耗

机车车辆的车轮与钢执相互摩擦。轨头顶面和侧面逐渐被磨损的现象。按磨耗分布特征分为钢轨波形磨耗和鞍形磨耗。按部位分为轨头顶面的垂直磨耗和轨头侧面的侧向磨耗。直线地段的钢轨主要受到垂直磨耗;曲线地段的钢轨,内轨也是主要为垂直磨耗,外轨则同时经受垂直和侧向磨耗。磨耗使轨头断面削弱,故需按照轨道强度和轮轨构造条件确定轨头的允许磨耗限度。直线地段钢轨和曲线内轨的磨耗限度以轨顶允许磨耗面积表示,曲线外轨的磨耗限度则以垂直磨耗量与侧向磨耗量的一半之和的换算总磨耗量表示。磨耗的速率以单位磨耗面积所能承受的百万吨通过总质量即磨耗系数来表征。磨耗系数不但与轮轨构造尺寸和材质有关,还与机车车辆走行部分的技术状态、线路平纵断面和运营条件、轨道的类型、几何形位和维修质量等因素有关。保持机车车辆和线路的良好技术状态是避免钢轨产生不正常磨耗的根本条件。曲线钢轨涂油则是减缓磨耗的有效措施。

参考资料

WJ-7型钢轨扣件系统.钢轨扣件.2021-11-08

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