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弹条在铁道轨道中所起的作用

发布时间 : 2015-09-30    
      铁路钢轨支撑着机车,而钢轨则通过弹性扣件固定在道床的轨枕上面,弹性扣件是通过弹性产生的作用在轨道上,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、地区差别很大的国家,需要各种不同性能要求的弹态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,弹性好的弹态满足重载、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。
      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,面弯矩最大处恰恰是截面消弱最大处。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(尤其是圆形截面弹泰,因而弹性一般较好,同时基本上无截面削痊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优越性。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结构形式的弹态如正经上使用的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态双趾弹态中间弹条。 

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