荷兰D.E型扣件和瑞士FIST扣件均采用弹条作为扣压件,使用情况也很好。
日本和法国是采用弹片作为扣压件的国家,其中有的法国纳布勒扣件,日本东海道新干经上非常的102型扣件。
我国使用的弹片和弹条扣压件,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,面弯矩大处恰恰是截面消弱大处。我国早期研制的拱形弹片扣件,在使用中发现螺栓拧紧容易折断,在列车通过时产生的振动易使弹片松驰,甚至有的螺母从螺栓中退出。另外轨距挡板在振动作用下易爬上轨底,造成轨距扩大,由于这种情况,目前在除地铁线路上DTⅠ、DTⅡ扣件采用弹片作为扣压件外,其它轨道线路上已不再采用弹片式扣件。
弹条扣压件工作时利用材料的弯曲变形性能,又利用材料的扭转变形性能(尤其是圆形截面弹条),因而弹性一般较好,同时基本上无截面削弱,所以材料的利用率较高,在常规线路上,一般希望扣压件扣压力大、弹性好,这方面弹条扣件有明显的***性。目前我国铁路及其它轨道交通上大部分都使用弹条式扣压件,我国弹条扣压件的形式主要有:有螺栓安装的ω结构形式的弹条,如正经上使用的Ⅰ型、Ⅱ型弹条、石龙桥小阻力弹条、WJ-2型弹条等;无螺栓安装的潘德罗尔型,如Ⅲ型弹条、DTⅥ扣件用弹条、广州地铁用PR型弹条等;还有其他结构形式的弹条,双趾弹条,中间弹条。
防爬阻力,扣件系统应防止钢轨相对于轨枕的纵向位移,即防止钢轨爬行,这就需要扣压件有足够的扣压力并且扣压力衰减小。桥上轨道结构设计必须要考虑桥上无缝线路的铺设要求。线路纵向阻力如果太大,将会相应增加线路传递到桥梁墩台的纵向力和钢轨本身的应力;如果太小,可能导致钢轨爬行或在冬季发生断轨时断缝过大而影响行车安全。因而桥上扣件系统设计还应考虑这些影响。
零部件和维修工作量,客运专线轨道维修只能在很短的点内进行,因而要求扣件系统零部件少和养护维修工作量少。这就要求扣件各部件有足够的强度,在期望的使用寿命周期内扣件各部件不产生疲劳伤损和显著的残余变形;同时要求扣件有更好的性能,当扣压件和轨下弹性垫层产生磨耗和残余变形时,扣件阻力减少不大,扣件螺栓无需经常进行复拧。
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。
弹条IV型扣件:1)预埋铁座与轨枕配合定位尺寸配合定位尺寸检验(35、28、171、1683),2)绝缘轨距块与承轨槽及钢轨轨底宽度的横向配合,3)轨距,4)绝缘轨距块与预埋铁座和橡胶垫板纵向、横向配合,5)橡胶垫板与预埋铁座纵向、横向配合,6)弹条与预埋铁座和轨距块配合,7)钢轨接头处适应性配合。
弹条V型扣件:1)预埋套管与轨枕配合、定位尺寸、垂直度、承轨槽尺寸,2)轨距挡板与承轨槽及钢轨轨底宽度的横向配合,3)轨距,4)轨距挡板与橡胶垫板纵向配合,5)弹条与轨距挡板配合,6)螺旋道钉与套管配合、长度、螺纹,7)螺母扭矩,8)钢轨接头处适应性配合。
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