弹条Ⅱ型弹性不分开式扣件是一种有螺栓有挡肩的弹性不分开式扣件。这种扣件由型弹条、锚固螺栓、轨距挡板、挡板座及下胶垫等部件组成。它用13弹簧圆钢制成型弹条作为扣压钢轨的弹性元件。通过锚固螺栓和ω型弹条将钢轨等牢固扣着在混凝土轨下基础上。轨下胶垫起到缓冲振动作用。钢轨横向力通过轨距板和尼龙挡板座传递到轨枕承轨槽挡肩上。调高靠轨下垫片,调用不同规格的轨距挡板和挡板座实现。
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天车铁路扣板
弹条Ⅱ型弹性不分开式扣件是一种有螺栓有挡肩的弹性不分开式扣件。这种扣件由型弹条、锚固螺栓、轨距挡板、挡板座及下胶垫等部件组成。它用13弹簧圆钢制成型弹条作为扣压钢轨的弹性元件。通过锚固螺栓和ω型弹条将钢轨等牢固扣着在混凝土轨下基础上。轨下胶垫起到缓冲振动作用。钢轨横向力通过轨距板和尼龙挡板座传递到轨枕承轨槽挡肩上。调高靠轨下垫片,调用不同规格的轨距挡板和挡板座实现。
为提高Ⅱ型弹条的强度和扣压力,采用弹簧钢60SiCrVA作为弹条材料,并在弹条形状优化设计的基础上,弹条直径仍确定为13mm,与型弹条可以互换。适用于Ⅱ型混凝土枕、新Ⅱ型混凝土枕及无碴轨道。
带铁垫板的弹条Ⅱ型弹性分开式扣件,适用于无碴轨道。
扣件特征
采用Ⅱ型弹条并通过T型螺栓将钢轨与铁垫板扣着在一起,再用锚固螺栓将铁垫板与混凝土基础牢固联结。
在钢轨与铁垫板间及铁垫板与混凝土轨下基础间设有橡胶弹性垫板,构成双层减振缓和列车荷载的冲击振动作用。
采用Ⅱ型弹条作为扣压件,扣压力10kN,弹程10mm
高低调整靠在轨底下和铁垫板下垫入调高垫片来实现,调整轨下为10mm,铁垫板下为15mm,总计可调整25mm。
轨距调整靠不同尺寸的绝缘轨距块实现,调整量为-8+4mm。
弹条Ⅲ型弹性不分开式扣件是一种无螺栓、无挡肩的弹条Ⅲ型弹性不分开式扣性它是利用预埋铁座的挡肩承受横向力保持轨距,以Ⅲ型弹条扣压钢轨,以轨下胶垫缓冲振动,以尼龙挡块作为绝缘部件及调整轨距。由于取消了螺栓联结方式,大大减小扣件养护工作量。适用于高重载线路的混凝土枕和无碴轨道。
抗爬阻力。同直结8型扣件一样,用扭力矩60Nm紧固螺栓拧紧弹片扣压件,当对钢轨纵向加载至3.0kN时开始滑动,则钢轨抗爬阻力为3.0kN,满足设计目标值。另外,防振垫板沿钢轨纵向方向的纵向水平刚度约为4MN/m。
钢轨小返角和轨头横向位移。根据对减振扣件的静态斜角载何试验,在设计荷载作用下,钢轨小返角和轨头横向位移分别为0.0307rad和6.1mm,与理论计算值比,分别约大35%和30%。
胶垫耐久性。通过对扣件的静动态验,在偶发和平时大荷载反复作用10°次后,经检测均未发橡胶垫板表面和粘结部分有裂纹和剥离等异常现象,防振垫板厚度约有10%的变形,但其物性却没有变化。
绝缘性能。根据对干燥时、降雨时和污损时对扣件绝缘电阻的试验,两组扣件的左右两股钢轨间的绝电阻为10k2,充分满足新干线目标值0.35s/km(相当于两轨绝缘电阻5k2)的要求。
当前,这种减振扣件已试铺在既有线的直线和缓和曲线区间,经改进后,计划在新干线上试铺。
从20世纪50年代起,铁路科研人员就开始研发配套钢筋混凝土轨枕的扣件系统,1953年开始螺栓扣板式扣件的研发,60年代初研发了以硫磺、水泥和砂子作为锚固剂的硫磺锚固扣板式扣件。到70年代,为适应六大干线铁路改造的需要,科研和设计人员经过长达10年的研究和改进,研发了弹条I型扣件,并编制了弹条型扣件铁道行业标准。弹条I型扣件使用钢轨距挡板和尼龙挡板座,弹条弹性好,扣压力大、保持轨距能力强,受到现场的普遍欢迎,很快成为干线铁路的主型扣件。
90年代,为满足铁路重载的要求,又相继研发了弹条Ⅱ型扣件和弹条Ⅲ型扣件。进入21世纪后,高速铁路的建设迫在眉睫,为满足高速铁路的需求,原立项“客运专线扣件系统研制”课题,由铁科院主持研发。经过3年的研究和实验,2007年自主研发的无砟轨道WJ-7型扣件和WJ-8型扣件通过的技术审查,广泛用于高速铁路。经过几十年的努力,铁路扣件已形成了分别适用于普速、重载、高速铁路,以及适应有砟、无砟不同轨道结构的成套体系,在铁路建设和运营养护中发挥重要作用。
目前德国无砟轨道使用的扣件为300型扣件,尽管也有采用其他形式的扣件,如336型、ERI/bWG型和A8型等。
300型扣件为有挡肩带铁垫板的不分开式扣件,铁垫板只传递垂向荷载而不传递横向荷载,横向荷载由轨距挡板传递使用铁垫板的目的是减小钢轨的侧倾,即保证较小的动态轨距扩大。扣件的垂向弹性主要由铁垫板下的弹性垫板提供。该弹性垫板的刚度为22.5kN/mm。通过更换不同厚度的轨下垫板和在弹性垫板下垫入调高垫板,该扣件钢轨高低调整量大可达-4~+56mm。轨距的调整靠更换不同尺寸的轨距挡板进行,轨距的调整量为±8mm。
336型扣件为无挡肩扣件,与300型扣件一样,扣件的垂向弹性主要由铁垫板下的弹性垫板提供。由钢轨传来的横向力由铁垫板的摩擦力和螺栓的横向反力平衡。固定铁垫板的螺栓的结构与前述的荷兰扣件相同,螺栓通过胶结剂锚入支承结构的预留孔中。通过偏心环调整轨距,利用铁垫板下的调高板来调整钢轨的高低。
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