鐵路鋼軌是支撐機車和機車方向的部件,鋼軌是通過彈性扣件固定在道床的軌枕上。彈性扣件的扣壓件主要是鐵路彈條,它通過鐵路彈條的彎曲和扭曲變形,產(chǎn)生扣壓力作用在軌道上,長期有效地保證鋼軌之間的可靠連接,盡可能保持軌道的整體性,阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動,
一、鐵路彈條在鐵路軌道中的作用及重要性
鐵路鋼軌是支撐機車和機車方向的部件,鋼軌是通過彈性扣件固定在道床的軌枕上。彈性扣件的扣壓件主要是鐵路彈條,它通過鐵路彈條的彎曲和扭曲變形,產(chǎn)生扣壓力作用在軌道上,長期有效地保證鋼軌之間的可靠連接,盡可能保持軌道的整體性,阻止鋼軌相對于軌枕的縱橫向移動,確保軌距正常,從而保證軌道車輛行駛安全。另外由于火車車輪與鋼軌的接觸屬剛性接觸,因此不可避免產(chǎn)生震動,而鐵路彈條特殊的彈性結(jié)構(gòu)使其還具有吸收車輛駛過時產(chǎn)生的沖擊能量,達(dá)到減震的作用。鐵路彈條是在反復(fù)交變的應(yīng)力下工作,它承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、疲勞和腐蝕等多種作用,在車輛通過時,還要承受極高的瞬時沖擊載荷,所以對鐵路彈條的性能要求十分嚴(yán)格。
隨著鐵路運輸機車車輛軸重的增加和列車運行速度的提高,以及城市軌道交通、地鐵的發(fā)展,鐵路彈條作為軌道結(jié)構(gòu)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)也在不斷的發(fā)展中,其重要性也越來越為各國所關(guān)注。我國是一個幅原廣大,氣候、運輸條件、地區(qū)差別很大的國家,需要各種不同性能要求的鐵路彈條,滿足不同軌道不同軌型的要求。如在常規(guī)線路上,需要扣壓力大,彈性好的鐵路彈條,滿足重載、高速線路的需要;而在高架橋軌道無縫線路中,為減小鋼軌與橋梁的相互作用力,要求扣件阻力較小,且保證鐵路彈條有足夠的彈性,即保證鐵路彈條有足夠低的鋼度,以保證列車通過時因軌下墊層壓縮引起的扣壓力損失很小,扣件不松動。
可見鐵路彈條雖是一個小的工務(wù)器件,但是它是軌道上一個重要的零件,因它的需求量大,每公里大約7000件,其可靠性直接關(guān)系到行車的安全。
二、世界各國采用的鐵路彈條扣壓件種類
視國情和使用習(xí)慣的不同,世界各國已經(jīng)研制了多種鐵路彈條來適應(yīng)鐵路運輸?shù)陌l(fā)展。其中最典型的有:英國潘得羅爾(PANDROL)系列鐵路彈條扣件,是當(dāng)今世界上最著名、有最大影響力的扣件,其扣壓件采用PR系列鐵路彈條、E系列鐵路彈條,其使用范圍遍及美國、加拿大、印度等七十多個國家和地區(qū)。
德國鐵路大量使用著名的HM型扣件,扣壓件采用SKL系列鐵路彈條,在線路上也取得了良好的效果,在其它一些國家和地區(qū)也大量使用。
荷蘭D.E型扣件和瑞士FIST扣件均采用鐵路彈條作為扣壓件,使用情況也很好。
日本和法國是采用彈片作為扣壓件的國家,其中有著名的法國納布勒扣件,日本東海道新干經(jīng)上非常著名的102型扣件。
三、我國使用的彈片和鐵路彈條扣壓件
彈片扣壓件工作時主要利用材料的彎曲變形性能,加工相對簡易,造價也往往較低,但由于為螺栓緊固而開孔,在該部位容易出現(xiàn)應(yīng)力集中,面彎矩最大處恰恰是截面消弱最大處。我國早期研制的拱形彈片扣件,在使用中發(fā)現(xiàn)螺栓擰緊容易折斷,在列車通過時產(chǎn)生的振動易使彈片松馳,甚至有的螺母從螺栓中退出。另外軌距擋板在振動作用下易爬上軌底,造成軌距擴大,由于這種情況,目前在除地鐵線路上DTⅠ、DTⅡ扣件采用彈片作為扣壓件外,其它軌道線路上已不再采用彈片式扣件。
鐵路彈條扣壓件工作時利用材料的彎曲變形性能,又利用材料的扭轉(zhuǎn)變形性能(尤其是圓形截面鐵路彈條),因而彈性一般較好,同時基本上無截面削弱,所以材料的利用率較高,在常規(guī)線路上,一般希望扣壓件扣壓力大、彈性好,這方面鐵路彈條扣件有明顯的優(yōu)越性。目前我國鐵路及其它軌道交通上大部分都使用鐵路彈條式扣壓件,我國鐵路彈條扣壓件的形式主要有:有螺栓安裝的ω結(jié)構(gòu)形式的鐵路彈條,如正經(jīng)上使用的Ⅰ型、Ⅱ型鐵路彈條、石龍橋小阻力鐵路彈條、WJ-2型鐵路彈條等;無螺栓安裝的潘德羅爾型,如Ⅲ型鐵路彈條、DTⅥ扣件用鐵路彈條、廣州地鐵用PR型鐵路彈條等;還有其他結(jié)構(gòu)形式的鐵路彈條,雙趾鐵路彈條,中間鐵路彈條。
四、鐵路彈條生產(chǎn)供應(yīng)型號
1、TF-Y型鐵路彈條扣件
2、Ⅰ型鐵路彈條扣件
3、Ⅱ型(WJ-3)鐵路彈條扣件
4、WJ-2型鐵路彈條扣件
5、Ⅲ型(WJ-4)鐵路彈條扣件
6、WJ-5型鐵路彈條扣件
7、Ⅳ型鐵路彈條扣件
8、Ⅴ型鐵路彈條扣件
9、WJ-7型鐵路彈條扣件
10、WJ-7A型鐵路彈條扣件
11、WJ-7B型鐵路彈條扣件
12、WJ-8型鐵路彈條扣件
13、WJ-8A型鐵路彈條扣件
14、WJ-8B型鐵路彈條扣件
15、WJ-8C型鐵路彈條扣件
16、DⅠ型鐵路彈條扣件
17、DTⅢ-2型鐵路彈條扣件
18、DTⅣ-1型鐵路彈條扣件
19、DTⅥ-1型鐵路彈條扣件
20、DTⅥ-2型鐵路彈條扣件
21、德國福斯羅(Vossloh)系列鐵路彈條扣件系統(tǒng)
22、SKL型鐵路彈條扣件(SKL1,SKL2,SKL3,SKL12,SKL14,SKL15,SKLB15)
23、DFF14型鐵路彈條扣件
24、300型鐵路彈條扣件(W300-1a, W-300-lu)
25、DFF300型鐵路彈條扣件
26、336型鐵路彈條扣件
27、英國鐵路彈條扣件系統(tǒng)
28、PR系列鐵路彈條(PR85,PR309,PR401,PR601,PR601A)
29、E型鐵路彈條扣件(E1609,E1806,E1809,E1813,E1817,E2001,E2003,E2006, E2007,E2009,E2031,E2055,E2055XL,E2056,E2063)
30、fast鐵路彈條扣件
31、SFC鐵路彈條扣件
32、菲斯特fist鐵路彈條、ω形鐵路彈條、W形鐵路彈條、A型鐵路彈條、B型鐵路彈條、W1型鐵路彈條、W2型鐵路彈條、X2型鐵路彈條、X3型鐵路彈條、立式鐵路彈條,俄羅斯鐵路彈條、異形鐵路彈條、小阻力鐵路彈條等