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简要介绍有关扣件的名词术语、钢轨扣件的主要功能、钢轨扣件的分类和钢轨扣件的部件组成。

一、钢轨扣件名词术语

1.扣件系统,扣件组装fasteningsystem,fasteningassembly把钢轨固定于支承结构(如轨枕、轨道板等)上并把钢轨保持在所要求的位置,同时允许钢轨在垂向、横向和纵向有任何必要运动的所有部件的组装。该组装包括把荷载从钢轨分布到支承结构中的部件,而且组装必须防止支承结构接触表面的磨损并提供钢轨到支承结构的电绝缘。

2.扣件节点thenodewhererailconnectedtosupportingstructure钢轨与支承结构的联结点,单个扣件节点的受力指一个扣件组装(一组扣件)的受力。

3.扣件垂向力verticalforceonafasteningassembly车轮荷载作用到单个扣件节点的垂向力。

4.扣件横向力lateralforceonafasteningassembly车轮荷载作用到单个扣件节点的横向力。

5.不分开式扣件directfast通过或不通过铁垫板直接把钢轨固定在支承结构上的扣件。

6.分开式扣件indirectfastenings钢轨被单独固定于铁垫板上,而铁垫板被固定于支承结构上的扣件。

潘得路扣件(快速弹条)与PR系列或e系列弹条扣件相比,潘得路FC扣件的主要不同之处为:

1.扣件可在轨枕厂进行预组装,此时所有部件均被约束在轨枕上,运到工地后,铺设钢轨,把弹条推入扣紧便可,这样可节省大量的劳力;

2.避免弹条因钢轨纵向移动而窜出的风险;

3.便于检查弹条的就位情况。

采用e系列弹条和FAST弹条的潘得路扣件目前已广泛使用于高速铁路有砟轨道,为了适应高速铁路的需要,潘得路公司1984年试验、随后大量推广了厚10mm的双面小圆钉式的橡胶高弹性垫板,替代原大量使用的EVA垫板,这种弹性垫板静刚度(荷载范围20~70kN)为30~50kN/mm。

德国(原西德)于1948年~1952年间开始采用混凝土枕,当时为了与木枕竞争,采用了低造价的b型扣件。b型扣件以刚性扣板扣压钢轨和保持轨距,把横向力传到预埋于混凝土枕中的铸铁座上。由于使用刚性扣板及把持力不大的木栓,轨枕与钢轨的联结不稳固,在横向力大的小半径曲线上,钢轨甚至被挤到扣板底下。因此后来决定采用K型扣件,的K型扣件采用刚性扣板扣压轨底。为了克服刚性扣板的扣压力不足,以δ型弹条代替刚性扣板,随后还以塑料套管代替木栓。

意大利用于高速铁路无砟轨道的分开式扣件。扣压钢轨的弹条为福斯罗SKL13弹条,而扣压铁垫板的弹条为得路PR系列弹条,扣件系统的弹性由铁垫板下的弹性垫板提供。钢轨高低位置的少量调整通过在轨下垫入调高垫板实现。

英国潘得路公司研发了多种用于无砟轨道的钢轨扣件。其中有用于日本高速铁路和我国客运专线SFC(无砟轨道用快速弹条)扣件。SFC扣件根据垫板螺栓位置的不同,又分直列式(两螺栓布置在垫板长度方向的中轴线上)和错列式(两螺栓布置在垫板长度方向中轴线的两侧)。

韩国铁道研究所近研发了用于板式轨道的钢轨扣件。该扣件采用如上述俄罗斯APC扣件类似的弹条扣压钢轨,用偏心环和绝缘轨距块调整轨距,用铁垫板下发泡垫板提供弹性。钢轨左右位置调整量±13mm,上下调整量-4~+26mm。