為中國高鐵正名!為中國高鐵點贊

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防松螺母不只是在高鐵上有應用,無論是火箭、飛機、汽車,還是軌道交通,防松螺母雖然最不起眼,但各種機器裝備都少不了它。在現實中,貨車在各種複雜多變的地形行駛,防松螺母的應用環境或比高鐵更為複雜。如今中國高鐵佔據了世界領先地位。

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然而網傳的中國高鐵大量使用了一種來自日本“hardlock”公司的防松螺母,號稱永不鬆動。那麼,世界上真有“永不鬆動”的防松螺母嗎?對此,有專家表示:世界上根本就不存在所謂的“永不鬆動”的防松螺母,更別提300年不用檢修。防松螺母只是具有較強的防松性能而已,長時間內不必擔心緊固件會鬆動而已。

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中國高鐵釦件系統

扣件系統系統組成 :

扣件系統由T型螺栓、螺母、平墊圈、彈條、絕緣塊、鐵墊板、絕緣緩衝墊板、軌下墊板、錨固螺栓、重型彈簧墊圈、平墊塊和定位於混凝土軌枕或軌道板的預埋套管組成。鋼軌高低調整時採用調高墊板(分軌下調高墊板和鐵墊板下調高墊板)。

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無砟軌道軌枕扣件組成

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無砟軌道又作無碴軌道,是指採用混凝土、瀝青混合料等整體基礎取代散粒碎石道床的軌道結構。無砟軌道是當今世界先進的軌道技術,與有砟軌道相比,無砟軌道避免了飛濺道砟,平順性好,穩定性好,使用壽命長,耐久性好,維修工作少,列車運行時速可達350km每小時以上。

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運營速度高。2008年以來,我國先後建成了京津、京滬、哈大等一批設計時速350公里的高鐵,開通運營里程已經達到8000多公里,每小時350公里的速度,是世界上高鐵的最高運行速度,這種運行速度需要靠多項先進技術和裝備給予支撐。軌道方面,研發了無渣軌道成套技術和三網合一的經測網,研發了高速鋼軌、扣件、道岔等軌道設備,滿了線路高平順、高穩定的要求。

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無砟軌道由鋼軌、扣件、單元板組成,起減震、減壓作用。無砟軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成,而路基也不用碎石,鋼軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。無砟軌道作為當今世界先進的軌道技術,可以減少維護、降低粉塵、美化環境,比較舒適。

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高鐵採用的無砟軌道與常見的有砟軌道相比沒有了石子,用整體混凝土結構代替軌枕和碎石道床結構,鋼軌直接鋪在鋼筋混凝土板上,通過高強度的彈條扣件與軌道板銜接,這樣可以減少維修次數,使用壽命長達60年。

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從技術層面講,有砟軌道在普速、重載與高鐵上均能採用,只不過在實際操作過程中,有砟軌道一般是用在時速250km/h以下的鐵路上的,因為一旦火車提速,對軌道的平順性要求就更加嚴格,而有砟軌道彈性大,很難滿足這些苛刻要求,於是就需要研製更加先進穩定的剛性軌道形式。

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德國、日本等國家的高速線路都以無砟軌道為主,日本新建鐵路的無砟軌道鋪軌里程已超過80%,德國新建高速鐵路的無砟軌道也佔據了線路總長的70%以上。所以,中國新建時速300公里以上的高鐵客運專列時,基本全部採用板式無砟軌道。

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高鐵道岔區

其實中國早就掌握了研發和製造防鬆緊固件的“核心技術”,完全沒有依賴日本技術的必要。在2002年青藏鐵路建設中,在經過青藏高原無人區時,為了做到緊固件能做到常年免維護,中國就自主開發了一種新的防鬆緊固件,成功地解決了難題。

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隨著高速鐵路在全世界的不斷延伸,逐漸形成了高速鐵路建設與運營的中國模式:

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京滬高速鐵路CRTS Ⅱ型板是在德國博格板的技 術基礎上,通過引進、消化吸收、再創新,形成具 有我國自主知識產權的一種無砟軌道結構下道工序 的作業。

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高鐵釦件的組成:

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高鐵釦件

扣件系統由由T型螺栓、螺母、平墊圈、彈條、絕緣塊、鐵墊板、絕緣緩衝墊板、軌下墊板(分橡膠墊板和複合墊板)、錨固螺栓、重型彈簧墊圈、平墊塊和定位於混凝土軌枕或軌道板的預埋套管組成。鋼軌高低調整時採用調高墊板(分軌下調高墊板和鐵墊板下調高墊板)。

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不同速度鐵路扣件系統

高鐵釦件產品參數:

1)、每組≥18k扣件扣壓力N,小阻力配置時扣壓力≥7 kN;

2)、每組扣件鋼軌≥18k大於9kN,小阻力配置時鋼軌縱向阻力為4 kN;

3)、扣件系統經300萬次荷載循環後各零部件不得傷損,軌距擴大應小於6 mm;

4)、系統彈性:A類彈性墊板靜剛度為35 kN/mm,B類彈性墊板靜剛度為23 kN/mm,動靜剛度比不大於1.35;

5)、兩軌間絕緣電阻大於 3 Ω•km,並滿足軌道電路對其絕緣電阻的要求;

6)、扣件經 EN 13146-6 所述 300 h 鹽霧試驗之後,用手工拆卸工具能順利拆卸;

7)、單股鋼軌左右位置調整量:-5~+5 mm,軌距調整量:-10~+10 mm;鋼軌高低位置調整量:-4~+26 mm;

8)、預埋套管抗拔力不小於 60 kN。

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扣壓力的大小可以根據扣件系統和客戶的具體要求來達到。一般來說,大部分的彈條在扣件系統中的扣壓力在7.5KN 到12.5KN,彈條趾端的位移在10到15mm 之間根據歐洲標準,在主線路上推動鋼軌最小的力是7KN,高速和重載鐵路線上推動鋼軌最小的力是9KN,所以一般情況下彈條的最小扣壓力在8.5KN,在比較嚴格的應用條件下扣壓力在10KN 左右。

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彈條說明:彈條硬度 44-48HRC;

彈條趾端載荷:500-700kgf (直徑.16mm); 750-900kgf(直徑.18mm);1100-1400kgf(直徑.20mm);

疲勞壽命: 5 百萬次不斷裂

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混凝土枕扣件,按其結構可分為彈條扣件、扣板式扣件、彈片式扣件(參見混凝土枕扣件)三種;按扣件本身彈性可分為剛性扣件和彈性扣件;按混凝土軌枕有無擋肩分為有擋肩扣件和無擋肩扣件兩種。

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中國混凝土枕扣件,在初期主要使用扣板式和彈片式兩種。拱形彈片式扣件由於拱形彈片強度低,容易引起殘餘變形,甚至折斷,故在中國鐵路上已不再使用。而扣板式扣件由於採用扣板作扣壓件,彈性不足,扣壓力較低,在使用過程中容易鬆動,目前在中國鐵路上已逐漸被彈條式扣件所代替。

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彈條式扣件採用彈條作為扣壓件,利用材料的彎曲變形及扭轉變形,又不存在斷面的削弱問題,結構形式比較合理,故而已成為中國混凝土枕軌道的主型扣件。

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高鐵釦件系統組成及結構特徵說明:

結構特徵 :

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扣件系統為帶鐵墊板的無擋肩彈性分開式結構,具有以下結構特徵:

a)混凝土軌枕或軌道板承軌槽不設混凝土擋肩,鐵墊板上設置1:40軌底坡,混凝土軌枕或軌道板承軌面為平坡,既可用於軌枕(雙塊軌枕、長枕)埋入式無碴軌道,又可用於軌道板無碴軌道,列車傳來的橫向荷載主要由鐵墊板的摩擦力克服。

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b)鋼軌軌底與鐵墊板間設橡膠墊板,實現系統的彈性。通過更換不同剛度的軌下墊板可分別適應350 km/h客運專線和250 km/h客運專線(兼顧貨運)的運營條件。

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c)鐵墊板上設有T型螺栓插入座和鋼軌擋肩,通過擰緊T型螺栓的螺母緊固彈條。配套設計的彈條彈程大(各種彈條彈程均為14 mm),疲勞強度高,在採用較低剛度軌下彈性墊層時彈條的扣壓力衰減小。

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d)鐵墊板上鋼軌擋肩與鋼軌間設有絕緣塊,用以提高扣件系統的絕緣性能。

e)鐵墊板與混凝土枕或軌道板間設絕緣緩衝墊板,緩衝列車荷載對混凝土枕或軌道板的衝擊,同時提高系統的絕緣性能。絕緣緩衝墊板周邊設凸肋並留有排水口,可有效地提高水膜電阻。

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