铁路钢轨扣件是轨道上用以联结钢轨和轨枕(或其他类型轨下基础)的零件,又称中间联结零件。其作用是将钢轨固定在轨枕上,保持轨距和阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动。铁路钢轨扣件系统分为:弹片扣件系统、扣板扣件系统、弹条扣件系统。
弹片扣件系统是轨道扣件系统的一种,目前国内外主要有以下几种轨道弹片扣件:
1、法国NABLA弹片扣件
弹性不分开式
有挡肩
有螺栓扣压
高低调整10mm
轨距有级调整
-8~+4mm
扣压力11kN
弹程9mm
静刚度
70kN/mm
2、日本102型弹片扣件
轨距无级调整
扣压力5kN
弹程12mm
静刚度60kN/mm
3、日本直结4型弹片扣件
无铁垫板
轨距无级调整±6mm
扣压力3kN
4、日本直结5型弹片扣件
高低调整40mm
轨距无级调整±10mm
弹性分开式
无挡肩
带铁垫板
5、日本直结7型弹片扣件
高低调整50mm
轨距无级调整±15mm
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。
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弹条在铁路轨道中的作用及重要性,铁路钢轨是支撑机车和机车方向的部件,钢轨是通过弹性扣件固定在道床的轨枕上。弹性扣件的扣压件主要是弹条,它通过弹条的弯曲和扭曲变形,产生扣压力作用在轨道上,长期有效地保证钢轨之间的可靠连接,尽可能保持轨道的整体性,阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动,确保轨距正常,从而保证轨道车辆行驶安全。
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