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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-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-弹条有足够的弹性,即-弹条有足够低的钢度,以-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-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-的效果,在其它一些和地区也大量使用。
满足无缝线路铺设要求的扣件系统的通用性,因铺设无缝线路的要求,隧道内和路基上扣件系统应有足够的防爬阻力,一般情况下防爬阻力越大越对无缝线路有利,因而往往采用扣压力较大的弹条扣压钢轨。而桥上扣件系统为满足铺设无缝线路的要求通常采用小阻力弹性扣件,即采用扣压力较小的弹条扣压钢轨且配合采用较低摩擦系数的复合垫板。因此要求扣件系统应同时具备安装大扣压力弹条和小扣压力弹条的功能。
各种无砟轨道结构上扣件系统的通用性,各种无砟轨道结构不一,但从设计、施工及运营管理角度要求扣件系统具有通用性,无论轨枕埋入式还是板式无砟轨道,所采用扣件系统均应可安装,即扣件系统可适应各种不同类型的无砟轨道结构。
扣压力衰减与疲劳寿命,轨下弹性垫层刚度降低,意味着列车通过时有较大的变形,弹条前端的动态变形加大,这就对弹条的弹性性能和疲劳性能提出了较高的要求,如何解决在采用较低刚度轨下弹性垫层时弹条的扣压力衰减及大变形下的疲劳寿命也是技术关键之一。
有砟轨道混凝土轨枕用扣件结构型式均为弹性不分开式,并分为混凝土轨枕带挡肩的有螺栓扣件和不带挡肩的无螺栓扣件,新型弹性扣件均采用弹条扣压件,单个弹条扣压力9~11kn,弹性垫板静刚度为55~80kn/mm,对个别桥上有砟轨道采用小扣压力弹条。
无砟轨道用扣件一般为带铁垫板的弹性分开式扣件,轨下混凝土基础有设有挡肩和不设挡肩,扣压件紧固方式多为有螺栓式的。桥上用扣件系统轨下采用复合垫板,单个弹条扣压力4~5kn,隧道内扣件系统单个弹条扣压力8~11kn。扣件系统弹性垫板静刚度介于35~80kn/mm之间。
wj-8型扣件配套的承轨槽尺寸标注与旭普林双块式轨枕承轨槽尺寸标注完全一致,与crtsii型轨道板承轨槽尺寸标注略有差异,主要差异:轨距控制尺寸标注位置不同,扣件在标准安装状态钢轨轨顶面到承轨台表面的高度略有差异:wj-8型扣件:208mm,300型扣件:210mm,为确认wj-8型扣件与crtsii型轨道板的打磨程序的匹配情况,2008年7月,在工管中心组织下制板场进行wj-8型扣件与crtsii型轨道板的匹配试验。试验时在轨道板打磨过程中未磨机内的任何程序和参数进行改动。试验结果:扣件与承轨槽匹配。
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