




弹条Ⅱ型扣件和弹条Ⅲ型扣件
随着国民经济的快速发展,铁路运输日益紧张,重载运输和列车速度的提高对轨道设备的要求也越来越高的。根据多年的使用经验,弹条I型扣件已不能完全满足重载运输的需要。主要问题是弹条的扣压力和弹程偏小,影响了扣压力的稳定和防松能力;弹条强度储备不足,在使用一定时间后残余变形量大,使弹条有效扣压力减小,防爬能力降低;在小半径曲线上,当弹条松动时扣件沿混凝土枕挡肩上滑,不能解决混凝土挡肩破损和轨距扩大的问题。为此“与新型轨枕相配套的扣件和垫板”被列入1988年铁路科学技术发展计划,以研发适应重载运输的钢轨扣件。
研究方案之一是保持原弹条I型扣件的基本结构,只改变弹条设计。初的方案是把弹条的直径从弹条I型扣件的13mm增大到14mm,并改变弹条的外形设计,弹条扣压力大于9kN,弹程10 mm。考虑到新设计的弹条的性能与原有弹条相比提高不大,但单个弹条的质量却从449增加到645g,即增加了44%,因此从扣件的看新设计的弹条并不可取。

自2003年中国铁路实施跨越式发展以来,铁路新线建设和既有线改造的规模不断扩大,装备现化水平不断提高。按照2004年初批准的《中长期铁路网规》,到2020年,铁路营业里程将达到10万km,其中客运专线将达到1.2万km。这标志着铁路建设新高潮的到来。这一轮的铁建设高潮,规模大、标准高、速度快,对线路设备、四电、移动设备等的技术水平和质量水平提出了新的要求。铁路轨道直接承受机车辆轮对的作用力,对运输安全起着至关重要的作用,其中的件虽小,但牵涉到整个轨道工程的稳定性和弹性。因此,扣件在轨道工程中的重要性以及对运输安全的直接影响是显而易见的,对它的技术质量要求同样也非常高。
我国铁路自20世纪50年代末使用钢筋混凝土枕以来,相配套的钢轨扣件的研发生产也随之展开。首先入使用的是70型扣板式扣件,这种扣件便于生产和安装,扣着力强,但弹性差、可调性差。80年发使用的弹条扣件,解决了弹性差的问题,但可调性差的问题仍然存在。扣板式扣件和弹条扣件的适应速度较低,速度250km/h及以上的铁路客运专线所需要钢轨扣件,我国目前仍然没有成熟、***的产品。

1992年4月,利用世行第5期,研究设计了弹条Ⅱ型扣件,弹条原材料的直径仍为13mm,但弹条改用60Si2CrA制造,并使弹条两侧肢往外张开7mm,从而提高了弹条的扣压力(达10kN)和弹程(达10mm)。同年进行了该扣件的批量生产和现场铺设,1996年8月通过了道部科研成果鉴定,2002年列入铁道行业标准(TB/T3065.1~3065.2-2002),成为当前我国干线铁路的主型扣件之一,另一研究方案是采用全新的结构,1989年2月分别设计了两种扣件型式,其中一种是不设混凝土挡肩,而在轨枕中预先埋设保持轨距的部件(预埋铁座),在其上部安设T形螺栓,借以紧固弹条。轨距调整用设置于轨底两侧的绝缘轨距块进行。1990年根据这种方案设计的WD型扣件(图3-11)成试制,并进行了各项性能试验。这种扣件的优点是轨距保持能力强,没有扣件沿混凝土挡肩上滑和混凝土挡肩破损的问题,可以在轨下加设调高垫板来调整钢轨的高低。缺点是零部件较多,而且在弹条组装的过程中T形螺栓容易往外歪斜而导致弹条脱落,特别是轨下设置调高垫板时。
另一种扣件型式为称作TF型扣件的弹性分开式扣件,1990年同样完成了试制并进行了室内试验。试验结果表明,在大的横向力作用下扣件的轨距调整片容易沿绝缘缓冲垫板的肩部上滑,且零部件太多,因此终没有采用这一扣件形式。
1991年下半年开始,无螺栓式扣件逐渐为人们所接受。有关方面认为,随着大型养路机械的大量引进,在轨下进行垫垫板作业的必要性将日趋减少,因而没有必要再开发像WD型这样一种有螺栓的过渡型扣件。在保留现有有螺栓式件的同时,24KG铁路扣板零售,应直接研发一种无螺栓式扣件。1992年4月,结合界***第五期工务系统项目,参考了国外同类扣件,研究设了弹条Ⅲ型扣件,经试铺和多次改进后,1996年8月通过了科研成果鉴定,成为当前我国干线铁路的另一主型扣件。

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