9、中国WJ-1型弹片扣件

针对在九江长江大桥上无碴无枕预应力混凝土梁铺设无缝线路的工程特点，上世纪70年代末研制了WJ－1型小阻力弹性扣件。WJ－1型扣件为带铁垫板的弹性分开式扣件，属小阻力扣件。由预埋于混凝土短轨枕的塑料套管和锚固螺栓配合紧固铁垫板，铁垫板上设有T型螺栓座，扣压件采用弹片形式，由T型螺栓紧固弹片扣压钢轨，轨下使用粘贴不锈钢板的复合胶垫以降低摩擦系数，铁垫板与承轨台间设置5mm厚的绝缘缓冲垫板。扣件钢轨调高量40mm，通过在铁垫板下和轨下垫入调高垫板实现。单股钢轨左右位置调整量±10mm，通过移动带有长圆孔的铁垫板来实现，为连续无级调整。弹片设计扣压力4kN，前端弹程7mm，T型螺栓螺母扭矩80Nm。

由于弹片扣压件工作时主要利用材料的弯曲变形性能，加工相对简易，造价也往往较低，但由于为螺栓紧固而开孔，在该部位容易出现应力集中，而且弯矩大处恰恰是截面削弱大处。在九江长江大桥上使用时也发现有弹片开裂现象，后来采取在弹片上附加一补强弹片的措施以减少主弹片螺栓孔处的应力。

另外由于火车车轮与钢轨的接触属刚性接触，因此不可避免产生震动，而弹条特殊的弹性结构使其还具有吸收车辆驶过时产生的冲击能量，达到减震的作用。弹条是在反复交变的应力下工作，它承受弯曲、扭转、疲劳和腐蚀等多种作用，在车辆通过时，还要承受极高的瞬时冲击载荷，所以对弹条的性能要求十分严格。

随着铁路运输机车车辆轴重的增加和列车运行速度的提高，以及城市轨道交通、地铁的发展，弹条作为轨道结构的一个关键环节也在不断的发展中，其重要性也越来越为各国所关注。我国是一个幅原广大，气候、运输条件、地区差别很大的***，需要各种不同性能要求的弹条，满足不同轨道不同轨型的要求。如在常规线路上，需要扣压力大，弹性好的弹条，满足重载、高速线路的需要；而在高架桥轨道无缝线路中，为减小钢轨与桥梁的相互作用力，要求扣件阻力较小，且保证弹条有足够的弹性，即保证弹条有足够低的钢度，以保证列车通过时因轨下垫层压缩引起的扣压力损失很小，扣件不松动。

可见弹条虽是一个小的工务器件，但是它是轨道上一个重要的零件，因它的需求量大，每公里大约7000件，其可靠性直接关系到行车的安全。

采用的弹条扣压件种类，视国情和使用习惯的不同，已经研制了多种弹条来适应铁路运输的发展。其中典型的有：英国潘得罗尔（PANDROL）系列弹条扣件，是当今世界上、有大影响力的扣件，其扣压件采用PR系列弹条、E系列弹条，其使用范围遍及美国、加拿大、印度等七十多个***和地区。

德国铁路大量使用的HM型扣件，扣压件采用SKL系列弹条，在线路上也取得了良好的效果，在其它一些***和地区也大量使用。

国内外扣件系统技术总结及我国客运专线扣件结构选型总结分析了扣件系统运用情况以及我国铁路扣件系统的发展历程，对各主要类型扣件系统进行了系统的归纳和分析。提出了我国客运专线扣件系统的结构选型：（1）选用弹条扣压件是我国扣件系统发展主要思路。（2）对有砟轨道用扣件，应采用弹性不分开式结构，在线路状态良好的地段应采用混凝土轨枕不带挡肩的无螺栓扣件，在其它需要钢轨高低调整的地段采用混凝土轨枕带挡肩的有螺栓扣件。（3）对无砟轨道用扣件，应以带铁垫板的弹性分开式扣件为基本结构，轨下混凝土基础不设挡肩。还应考虑与既有无砟轨道结构相匹配，对于承轨槽带有混凝土挡肩的无砟轨道结构，应选择有挡肩扣件系统，可选用带铁垫板的弹性不分开式扣件结构。

WJ-8型扣件系统的研发经历了以下两个阶段：阶段：在经多方案比选后提出了WJ-8型扣件系统的初结构，采取技术措施提高了扣件系统的绝缘性能，解决了原型扣件不能满足客运专线轨道电路的问题。对零部件进行了试制和试验，尤其是研发了高疲劳强度的弹条和长寿命高弹性的铁垫板下弹性垫层。试验结果表明，零部件各项性能达到设计目标。对扣件组装技术性能进行了较为深入的试验研究。