鐵道器材是鐵路的重要器材,鋼軌是鐵路器材的主要標(biāo)志。
A—軌高 B—底寬 C—頭寬 D—腰厚
①重軌。按所用鋼材鋼種分為:普通含錳鋼軌、含銅普碳鋼鋼軌、高硅含銅鋼鋼軌、銅軌、錳軌、硅軌等。主要有38、43、50kg 三種。此外還有用于少數(shù)線路上的45kg軌,已計(jì)劃在運(yùn)量大和車速高的線路上用的60kg軌。GB2585— 81規(guī)定了我國(guó)38~50kg/m鋼軌的技術(shù)條件。
②輕軌。主要有9、12、15、22、30等不同軌型。
(2)制造及用途。鋼軌采用平爐、氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的碳素鎮(zhèn)靜鋼軋制而成。其用途是承受機(jī)車車輛的運(yùn)行壓力及沖擊載荷。
(3)生產(chǎn)廠和進(jìn)口國(guó)。我國(guó)現(xiàn)用的鋼軌,主要是國(guó)內(nèi)一些鋼廠生產(chǎn),如鞍鋼、武鋼等。此外,由于用量較大,尚需進(jìn)口一些按我國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的理化性能和按國(guó)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法判定的鋼軌及鋼軌附件。進(jìn)口生產(chǎn)國(guó)有日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、俄羅斯、澳大利亞等。
2.尺寸規(guī)格
鋼軌的長(zhǎng)度和其他幾何尺寸及公差等,由“8”中有關(guān)輕重軌相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
3.外觀質(zhì)量
(1)軋制后的鋼軌應(yīng)筆直,不得有顯著彎曲與扭轉(zhuǎn)。對(duì)于輕重軌的局部彎曲和扭轉(zhuǎn)及其矯正變形量,軌端面的傾斜等,不得超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
(2)鋼軌表面應(yīng)潔凈光滑,不得有裂紋、結(jié)疤、劃痕等缺陷;其端面不得有縮孔痕跡和夾層等。對(duì)于輕重軌整體表面所允許存在的缺陷及其幾何量的程度,均不得超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
二、軌撐
軌道部件中,為了有效地抗輪軌橫向力,在鋼軌外側(cè)安裝的部件。軌撐一般安裝在小半徑曲線軌道外股鋼軌的外側(cè),以防止列車通過(guò)曲線時(shí),過(guò)大的橫向力造成軌道橫向位移過(guò)大,甚至造成鋼軌的翻倒。一般軌撐用于木枕軌道較多。在大多數(shù)道岔尖軌部位,在基本軌外側(cè)也安裝軌撐,以提高鋼軌的橫向剛度,軌撐的形狀也較多。
2、彈性軌撐。外觀設(shè)計(jì)軌撐主要設(shè)置在道岔轉(zhuǎn)轍器基本軌、導(dǎo)曲線鋼軌及護(hù)軌等非工作邊一側(cè)、復(fù)式交分道岔雙轉(zhuǎn)轍器的基本軌也設(shè)置軌撐。道岔中設(shè)置軌撐主要是為防止鋼軌傾覆和軌距擴(kuò)張、保證鋼軌的穩(wěn)定性。
3、防爬軌撐。它包括基本軌、墊板、岔枕螺栓、岔枕,基本軌軌身順長(zhǎng)間隔開(kāi)有孔,防爬軌撐通過(guò)螺栓、防松螺母連接到基本軌上,防爬軌撐的兩側(cè)卡爪卡在墊板的兩側(cè),墊板通過(guò)岔枕螺栓與岔枕連接。優(yōu)點(diǎn):不僅能夠有效地限制基本軌的縱向位置,防止基本軌、岔枕的相對(duì)位移,而且確保了轉(zhuǎn)轍器結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和道岔的高平順性。
三、防爬器
列車運(yùn)行時(shí),常常產(chǎn)生作用在鋼軌上的縱向力,使鋼軌作縱向移動(dòng),有時(shí)甚至帶動(dòng)軌枕一起移動(dòng)。這種縱向移動(dòng),叫做爬行。爬行一般發(fā)生在復(fù)線鐵路的區(qū)間正線、單線鐵路的重車方向、長(zhǎng)大下坡道上和進(jìn)站時(shí)的制動(dòng)范圍內(nèi)。
線路爬行往往引起軌縫不勻,軌枕歪斜等現(xiàn)象,對(duì)線路的破壞性很大,甚至造成小漲軌跑道,危及行車安全。因此,必須采取有效措施來(lái)防止爬行,通常采用防爬器和防爬撐來(lái)防止線路爬行。
穿銷式防爬器是由帶擋板的軌卡的穿銷組成的。安裝時(shí),軌卡的一邊卡緊軌底,另一邊楔進(jìn)穿銷,使整個(gè)防爬器牢固地卡住軌底。這樣,鋼軌在受到縱向阻力時(shí),由于軌卡的擋板緊貼著軌枕,于是軌枕和道訂就阻止鋼軌爬行。為了充分發(fā)揮防爬器的作用,通常在軌枕之間還安裝防爬撐,把3~5根軌枕聯(lián)系起來(lái),共同抵抗鋼軌爬行。
四、軌枕
軌枕既要支承鋼軌,又要保持鋼軌的位置,還要把鋼軌傳遞來(lái)的巨大壓力再傳遞給道床。它必須具備一定的柔韌性和彈性,硬了不行,軟了也不行。列車經(jīng)過(guò)時(shí),它可以適當(dāng)變形以緩沖壓力,但列車過(guò)后還得盡可能恢復(fù)原狀。軌枕包括木枕、混凝土軌枕。
1、木枕(wood sleeper)由木材制成的軌枕。又稱枕木,防腐木枕,也叫注油枕木。制作木枕須選用堅(jiān)韌而富有彈性的木材。木枕按用途可分為普通木枕、岔枕、橋枕。普通木枕標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為2 .5 m,其斷面形狀分為I、Ⅱ兩類,用于不同等級(jí)的線路上。用于道岔上的岔枕,其斷面較木枕寬,長(zhǎng)度從2600mm至4 800mm,共分12種,每種長(zhǎng)度相差20mm,使用時(shí)根據(jù)道岔的實(shí)際寬度分組選用。用于橋梁上的橋枕,其截面尺寸因主梁(或縱梁)中心間距的大小而異。木枕具有彈性好、易于加工、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。自有鐵路以來(lái),木枕就是軌枕的主要類型。但是,由于取材的原因,木枕的彈性、強(qiáng)度和耐久不夠均勻,會(huì)加大輪軌動(dòng)力作用,并且要使用大量的優(yōu)質(zhì)木材。木枕的使用壽命短,其失效原因很多,主要是腐朽、機(jī)械磨損和開(kāi)裂。木枕由于易腐朽,在上道前要經(jīng)過(guò)防腐處理。未經(jīng)防腐處理的木枕稱為素枕。中國(guó)木材資源較缺乏,價(jià)格貴,在主要干線上已逐漸被混凝土枕取代。
2、混凝土軌枕,包括螺紋道釘結(jié)構(gòu)、配筋、扣件及軌距調(diào)整、高低調(diào)整,其特征在于:擋肩混凝土加高,軌距擋板加厚,橡膠墊板加厚,混凝土軌枕內(nèi)按豎向錯(cuò)開(kāi)排列方式布置有螺旋肋鋼筋,在擋肩端部位置配置剪力筋,擋板座與混凝土軌枕?yè)跫鐑啥藴喜畚呛?,軌距擋板與擋板座密貼。
3、鐵路配件軌枕之混凝土枕,又稱砼枕,第二次世界大戰(zhàn)以后,混凝土枕開(kāi)始大量采用,混凝土枕的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好,使用壽命長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)?。换炷琳砣秉c(diǎn)是重量大、彈性及絕緣性能差,在軌底部分須設(shè)緩沖絕緣墊層等。
五、連接零件
連接零件分兩類,連接兩根鋼軌端部的零件稱為接頭連接零件;連接鋼軌和軌枕的零件稱為中間連接零件,即扣件。接頭連接零件使車輪能順利滾過(guò)鋼軌接頭,并保持前后兩個(gè)鋼軌協(xié)調(diào)工作??奂撥壓蛙壵磉B為一體構(gòu)成軌道框架,使兩個(gè)鋼軌保持正確的相對(duì)位置;扣件提供足夠的壓力,防止鋼軌傾覆,阻止鋼軌的縱向移動(dòng)。
六、道床
道床通常指的是軌枕下面,路基面上鋪設(shè)的石碴(道碴)墊層。主要作用是支承軌枕,把來(lái)自軌枕上部的巨大荷載,均勻地分布到路基面上,大大減少了路基的變形。道碴是直徑20~70mm的小塊狀花崗巖,塊與塊之間存在著空隙和摩擦力,使得軌道具有一定的彈性,這種彈性不僅能吸收機(jī)車車輛的沖擊和振動(dòng),使列車運(yùn)行比較平穩(wěn),而且大大改善了機(jī)車車輛和鋼軌、軌枕等部件的工作條件,延長(zhǎng)了使用壽命。道碴的彈性一旦喪失,則鋼筋混凝土軌枕上所受的荷載比正常狀態(tài)時(shí)要增加50~80%。
七、道岔
道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備,通常在車站、編組站大量鋪設(shè)。有了道岔,可以充分發(fā)揮線路的通過(guò)能力。即使是單線鐵路,鋪設(shè)道岔,修筑一段大于列車長(zhǎng)度的叉線,就可以對(duì)開(kāi)列車。