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弹条
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弹条

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弹条

详细说明

一、弹条在铁路轨道中的作用及重要性

铁路钢轨是支撑机车和机车方向的部件,钢轨是通过弹性扣件固定在道床的轨枕上。弹性扣件的扣压件主要是弹条,它通过弹条的弯曲和扭曲变形,产生扣压力作用在轨道上,长期有效地保证钢轨之间的可靠连接,尽可能保持轨道的整体性,阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动,确保轨距正常,从而保证轨道车辆行驶安全。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。 

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,其可靠性直接关系到行车的安全。

二、世界各国采用的弹条扣压件种类 

视国情和使用习惯的不同,世界各国已经研制了多种弹条来适应铁路运输的发展。其中最典型的有:英国潘得罗尔(PANDROL)系列弹条扣件,是当今世界上最著名、有最大影响力的扣件,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、印度等七十多个国家和地区。    

德国铁路大量使用著名的HM型扣件,扣压件采用SKL系列弹条,在线路上也取得了良好的效果,在其它一些国家和地区也大量使用。 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,其中有著名的法国纳布勒扣件,日本东海道新干经上非常著名的102型扣件。  

三、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。

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