自2003年铁路实施跨越式发展以来,铁路新线建设和既有线改造的规模不断扩大,装备现化水平不断提高。按照2004年初批准的《中长期铁路网规》,到2020年,铁路营业里程将达到10万km,其中客运专线将达到1.2万km。这标志着铁路建设新高潮的到来。这一轮的铁建设高潮,规模大、标准高、速度快,对线路设备、四电、移动设备等的技术水平和质量水平提出了新的要求。铁路轨道直接承受机车辆
QU70铁路扣板
自2003年铁路实施跨越式发展以来,铁路新线建设和既有线改造的规模不断扩大,装备现化水平不断提高。按照2004年初批准的《中长期铁路网规》,到2020年,铁路营业里程将达到10万km,其中客运专线将达到1.2万km。这标志着铁路建设新高潮的到来。这一轮的铁建设高潮,规模大、标准高、速度快,对线路设备、四电、移动设备等的技术水平和质量水平提出了新的要求。铁路轨道直接承受机车辆轮对的作用力,对运输安全起着至关重要的作用,其中的件虽小,但牵涉到整个轨道工程的稳定性和弹性。因此,扣件在轨道工程中的重要性以及对运输安全的直接影响是显而易见的,对它的技术质量要求同样也非常高。
我国铁路自20世纪50年代末使用钢筋混凝土枕以来,相配套的钢轨扣件的研发生产也随之展开。首先入使用的是70型扣板式扣件,这种扣件便于生产和安装,扣着力强,但弹性差、可调性差。80年发使用的弹条扣件,解决了弹性差的问题,但可调性差的问题仍然存在。扣板式扣件和弹条扣件的适应速度较低,速度250km/h及以上的铁路客运专线所需要钢轨扣件,我国目前仍然没有成熟、的产品。
2.提供纵向阻力,防止钢轨爬行和钢轨折断时断缝过大为满足这一要求,扣压件应有足够的扣压力和弹程,使扣件在使用的过程中扣压力衰减小,保证足够的效扣压力,在铺设无缝线路的地段尤为重要,只有扣件纵向阻力够大,才能充分利用道床纵向阻力,保证钢轨折断时断缝值在允许范围内。
3.提供弹性,减小振动和冲击混凝土枕轨道的轨道刚度比木枕轨道大,为了弥补混凝土弹性的不足,要求钢轨扣件提供较好的弹性,减小列车运行时产生的振动和冲击。
4.增大轨道框架刚度,防止轨道臌曲无缝线路的横向稳定性的影响因素之一是轨道框架的横向抗弯刚度,轨道框架横向抗弯刚度不仅取决于钢轨的横向抗弯刚度,
还取决于钢轨扣件抵抗钢轨转动的能力。扣件抵抗钢轨转动的能力越大,就越有助于保持无缝线路的稳定性。
新型扣件设计的着眼点在于降低扣件组装的垂向刚度、提高保持轨距的能力和满足钢轨调高的要求。此相配合,轨枕的承轨槽深度从过去的15mm加深到25mm,把预留孔中心距统一为254mm,成为有铁垫板的∏型扣件无铁垫板的XBP型扣件的通用轨枕。
1998年至2001年,全苏运输科学研究院等研究人员研发了全新的XP65型扣件。200年初,该扣件的铺设线路总长超过3000km。弹条直径为17mm。轨下垫板为14mm厚的橡胶垫板,刚度40~50kN/mm。扣件的调高量为15mm。
2001年,俄罗斯开始规模采用莫斯科运输工程学院研发的APC型无螺栓扣件,该扣件用固销和可转动的调整器紧固弹条,经多次改进后,新型称作APC-4型扣件。APC扣件已在俄罗斯10条铁路(长度超过6000km)和在蒙古使用,获得了20多项,其中包括7项国际。弹条直径为17mm,扣件组装扣压力为25~28kN。日本国有铁路于1951年开始铺设混凝土枕,使用的是木栓型扣件,即在混凝土枕中预埋硬质木栓用钉入木栓的普通道钉来固定钢轨。以后发展了A型、B型、C型和D型,1954年从法国进口了3000多套RN型扣件,与此同时发了可供稳定使用的5型扣件。与5型扣件配用的混土枕挡肩比承轨面高出9mm,弹片座粘结于轨枕上,该扣件可铺设在曲线半径800m以上的地段。
在冻害地段,日本采用的挡肩加高的轨枕,配合使用F1型扣件,利用轨下调高垫板和弹片座下的垫块,能使钢轨调高15mm。
弹条I型扣件，随着我国国民经济的发展,为适应我国六大干线改造的需要,1974年开展了50kg/m钢轨用新型弹性扣件的研究。1975年初通过4个扣件方案的室内比选试验,其中3个扣件方案即型弹条扣件、凹型弹条扣件和波浪型弹片扣件。经试制后于1975年11月中旬1976年初分别铺设到宝成线的杨家湾和铺试验段以及京广线的信阳试验段。其中,ω型弹条扣件和凹型弹条扣件均采用造轨距挡板和聚酰胺6(尼龙6)挡板座,波浪型弹片扣件设有补强弹片以降低主弹片的使用应力并同样采用聚酰胺6弹片座。176年5月至6月,在宝成线杨家湾试验段对3种扣件进行了历40多天的现场测试。结合三个试验段的运营试验结果,完成了新型弹性扣件的终选型。为配合铺设60kg/m钢轨的需要,197年1月设计并制造了60kg/m钢轨用ω型弹条扣件(图3-7),轨距挡板由铸造改为用扁钢热压制造。
1977年7月在宝鸡召开的新型弹性扣件选型审查会上,决定选取ω型弹条扣件进行批量生产,扩大铺设。此后ω型弹条扣件在扩大铺设的过程中进行了不断的改进,1979年3月将ω型弹条扣件改称为弹条型扣件并编制了弹条I型扣件标准图。1979 年4月在信阳召开的鉴定会上通过了组织的鉴定,并决定全路大规模推广使用。
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