1.轨枕
轨枕是轨道的基础部件,其功能是支撑钢轨,保持钢轨的位置,并将钢轨压力传递到道床。按制造材料可分为木枕、混凝土枕及钢枕三种,如图4-10~图4-12所示。
图4-10 木枕
图4-11 混凝土枕
图4-12 钢枕
轨枕最初采用木材制造,木材的弹性和绝缘性较好、易于加工、使用方便,受周围介质的温度变化影响小,质量小,加工和在线路上更换简便,并且有足够的位移阻力。经过防腐处理的木枕,使用寿命也大大延长,在15年左右。然而由于取材的原因,木枕的弹性、强度和耐久不够均匀,会加大轮轨动力作用,并且要使用大量的优质木材。20世纪初,有些国家开始生产钢枕和钢筋混凝土轨枕以代替木枕。然而,因为钢枕的金属消耗量过大、易于锈蚀、维修费用高,造价高,体积也庞大,使用量逐渐减少,只有德国等少数国家还在使用。许多国家从20世纪50年代起开始普遍使用混凝土轨枕,损伤率和报废率比木枕要低得多。在无缝线路上,钢筋混凝土轨枕比木枕的稳定性平均提高15%~20%。混凝土轨枕除了能大量节约优质钢材外,还有使用寿命长、稳定性高、养护工作量小等优点。
2.扣件(www.xing528.com)
扣件是联结钢轨与轨枕间的零件,其作用是将钢轨固定在轨枕上,保持轨距并阻止钢轨的横纵向移动。扣件应能长期、有效地保持钢轨与轨枕的可靠联结,并能在动力作用下充分发挥其缓冲减震性能,延缓轨道残余变形积累。因此,扣件要具有足够的强度、耐久性和一定的弹性,并有效地保持钢轨与轨枕之间的可靠联结。此外,还要求扣件系统零件少,安装简单,便于拆卸。一般有木枕扣件和混凝土枕扣件。
木枕扣件(见图4-13)依其联结钢轨、垫板与木枕三者之间的关系分为分开式及混合式。分开式扣件是将固定钢轨和固定铁垫板的螺栓或道钉分开。一般用道钉将铁垫板固定在枕木上,铁垫板上有承轨槽,固定钢轨的螺栓安装在铁垫板上,然后用弹条或扣板将钢轨固定。混合式扣件由铁垫板和道钉组成。用勾头道钉(方形)直接将钢轨与铁垫板以及枕木连接在一起,扣压力较小,为防止钢轨纵向爬行,需要较多的防爬设备。
混凝土枕由于质量大、刚度大、弹性较差等特点,对扣件性能要求较高,对其扣压力、弹性和可调性均有较严格的要求。混凝土枕扣件,按其结构可分为弹条扣件(见图4-14)、扣板式扣件(见图4-15)、弹片式扣件三种拱形弹片式扣件。由于拱形弹片强度低,容易引起残余变形,甚至折断,故我国铁路上已不再使用。扣板式扣件由扣板、螺纹道钉、弹簧垫圈、铁座及缓冲垫板组成。螺纹道钉用硫黄水泥砂浆锚固在混凝土轨枕承轨台的预留孔中,然后利用螺栓将扣板扣紧。弹条式扣件采用弹条作为扣压件,利用材料的弯曲变形及扭转变形,不存在断面的削弱问题,结构形式比较合理,已成为中国混凝土枕轨道的主型扣件。弹条扣件有弹条I型、Ⅱ型、Ⅲ型。目前使用的主型扣件为弹条I型,弹条I型由ω弹条、螺纹道钉、轨距挡板及橡胶垫组成,又称ω扣件。随着重载高速铁路的发展,近年来又研制成功弹条Ⅱ型和Ⅲ型扣件等。弹条Ⅱ型的外形与弹条I型的外形相同,弹程不小于10mm。扣压力较弹条I型有所提升。弹条Ⅲ型为无挡肩扣件,适合于重大运量、高密度的运输条件,它具有扣压力大、弹性好等优点,特别是取消了混凝土挡肩,消除了轨底在横向力作用下发生横位移的可能性。
图4-13 木枕扣件
图4-14 弹条扣件
图4-15 扣板式扣件
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