轨道结构理论与轨道力学(扣件)ppt课件

精选,1,国内外主要扣件情况综述,西南交通大学刘学毅,精选,2,一、木枕扣件,精选,3,木枕轨道上用于联结钢轨和木枕的联结零件。依其联结钢轨、垫板与木枕三者之间的型式分为：简易式、不分开式、分开式及混合式四种。,精选,4,木枕简易式扣件,指用道钉直接将钢轨、木枕联结在一起的扣紧方式,钢轨与木枕联结简单、方便。简易式扣件有普通道钉和弹簧道钉两种。弹簧道钉是用圆形或方形的弹簧钢制成，型式很多，因其扣压钢轨的部分具有一定的弹性变形，能大大缓减钢轨的振动。当木枕受荷发生变形时，仍能保持足够的扣压力，其抗拔力和抗推力均比普通道钉大。,精选,5,木枕不分开式扣件,在钢轨与木枕之间加一铁垫板，然后直接用三个道钉（内侧两个、外侧一个）把钢轨、垫板、木枕共同钉在一起。由于直接用道钉将钢轨、垫板共同钉于木枕上，列车通过时铁垫板发生振动，易磨损木枕，较少采用。,精选,6,木枕不分开式扣件,精选,7,木枕分开式扣件,四个螺纹道钉联结垫板与木枕，两个形螺栓扣压钢轨，道钉和形螺栓构成“K”型，因此又称“K”式扣件。分开式扣件由于分别将钢轨与垫板、垫板与木枕扣紧，具有扣着力强，垫板振动得到缓减，并能有效地制止钢轨的纵、横向移动，更换钢轨时，不需要扰动垫板与木枕的联结，便于组装轨排，延长木枕使用寿命等特点。但零件多，用钢量大，弹性差，仅在个别轨道及桥梁上使用。,精选,8,我国铁路上使用的式分开式扣件,精选,9,木枕混合式扣件,在不分开扣件的基础上，加两个道钉，只联结垫板与木枕（钢轨内外侧各一个），前三个道钉作用为不分开式，而后设的道钉为分开式，因此称这种扣件为混合式扣件。这种扣件能缓减垫板的振动，零件也少，安装方便，目前在我国铁路木枕轨道上使用最广。,精选,10,我国木枕上使用的混合式道钉扣件,精选,11,我国铁路上使用的五孔双肩铁垫板,精选,12,二、混凝土枕扣件,精选,13,混凝土枕扣件按扣压件类型可分为弹条扣件、扣板式扣件、弹片式扣件三种；按混凝土轨枕有无挡肩分为有挡肩扣件和无挡肩扣件两种。混凝土枕由于重量大、刚度大的特点，对扣件性能要求较高，对其扣压力、弹性和可调性均有较严格的要求。混凝土枕扣件应具备如下性能：足够的扣压力、适当的弹性、一定的水平和轨距调整量及一定的绝缘性能。,精选,14,扣板式扣件,由扣板、螺旋道钉、弹簧垫圈、铁座及绝缘缓冲垫板等组成，为刚性扣件。扣件零件少，构造简单，调整轨距比较方便。缺点是弹性不足，扣压力较低，使用过程中容易松动。目前在我国铁路上已逐渐被弹条式扣件所代替。我国扣板式扣件分为61、63和70型。61型扣板式扣件主要是螺旋道钉、木栓扣板式扣件，该扣件很快就被63型及70型扣板式扣件代替。,精选,15,我国61型扣板式扣件,精选,16,63型式扣件相对于61型加宽了铁座宽度，绝缘缓冲垫片增加厚度。,精选,17,70型板式扣件63型板式扣件基础上改进。改螺纹道钉为螺旋道钉，取消木栓联结型式，螺母与弹簧垫圈之间加设了平垫圈，扣板中部厚度由18mm减薄为15mm，绝缘缓冲垫板厚度由5mm增加为7mm，提高了强度及弹性。,精选,18,弹片式扣件,64-弹片扣件无挡肩弹性分开式扣件，螺纹道钉拧紧于预埋于支承块内的铁套管中，轨下及铁垫扳下各置一弹性垫板，支承块面设一压缩本制垫扳。该扣件由原北京地下铁道工程局设计，曾在京广线易家湾隧道整体道床中试铺，后来铺设于北京地铁整体道床上。,精选,19,66型弹片扣件有挡肩不分开式弹性扣件，适用于整体道床。采用楔形轨距块配合铁座调整轨距。每股钢执调整量为+3-6mm，扣件配合扣板垫块每股钢轨调高量为20mm。本扣件曾京原线北沟隧道整体道床中试铺。,精选,20,67型弹片式扣件由螺旋道钉、螺母、平垫圈、弹片、轨距挡板及弹性垫板等零件组成。67年定型，68、73年两次修改。拱形弹片扣压钢轨，轨距挡板代替铁座调整轨距和传递横向推力。弹片强度不足，易残余变形和折断。,精选,21,整体道床型扣件有挡肩不分开式弹性扣件，适用于直线和半径1200m的曲线地段的整体道床，本扣件采用调换轨距块及铁垫座的方法调整轨距，轨距调整昼为+6-8mm。本扣件曾在大巴山隧道整体道床中试用。,精选,22,弹片I型调高扣件由I型弹片、轨距挡板、挡板座、橡胶垫板、调高垫板及螺旋道钉等组成，弹片分中间弹片、接头弹片及补强弹片。适用于50、43钢轨混凝土枕线路，用轨下调高垫片对钢轨进行25mm调高。,精选,23,弹条式扣件,由螺旋道钉、螺母、平垫圈、弹条、轨距挡板、挡板座及弹性垫板等零件组成。采用弹条作为钢轨扣压件，利用材料的弯曲变形及扭转变形，结构形式比较合理。我国混凝土轨枕的主型扣件。,精选,24,弹条用于扣压钢轨，由直径为13mm的或热轧弹簧圆钢制成。弹条两种型号。50轨除14号接头轨距挡板安装型弹条外，其余均安装型弹条。60轨一律安装型弹条。轨距挡板调整轨距，传递横向力。挡板座支撑挡板，有足够的绝缘性能。挡板座两斜面的厚度不同，可调换使用，调整轨距。弹条I型扣件弹性好，扣压力损失较小，能较好地保持轨道几何形位，已成为我国PC轨枕线路主型扣件，适用于标准轨距铁路直线及半径300m的曲线地段。,精选,25,弹条II型扣件除弹条采用新材料外，其余部件与弹条I型扣件通用。用优质弹簧钢作为II型弹条的材料，屈服强度和抗拉强度分别比I型扣件提高了42%和36%。II型扣件具有扣压力大、强度安全储备大、残余变形小等优点。,精选,26,型弹条分开式扣件秦沈线桥上板式轨道上使用，单个弹条扣压力不小于5.6kN，扣件承受横向力50kN，扣件节点最大纵向阻力不大于7.0kN/mm，扣件节点垂向刚度为40-60kN/mm，轨面调高量30mm,轨距调整量+8-12mm，预埋套管抗拨力100kN。,精选,27,我国秦沈线板式轨道上拟采用的弹条型分开式扣件,精选,28,我国高速铁路桥上无碴轨道拟采用的小阻力扣件,精选,29,1.T型螺栓2.螺母3.平垫圈4.弹条5.绝缘块6.铁垫板7.绝缘缓冲垫板8.轨下垫板9.锚固螺栓10.重型弹簧垫圈11.平垫块12.预埋绝缘套管13.轨下调高垫板14.铁垫板下调高垫板,我国客专上普遍采用的WJ7型扣件,精选,30,WJ-7型扣件技术条件,精选,31,我国客专上普遍采用的WJ8型扣件,精选,32,我国高速铁路隧道内无碴轨道拟采用的扣件,精选,33,弹条型扣件无螺栓无挡肩扣件，由弹条、预埋铁座、绝缘轨距块和橡胶垫板组成。适用于直线或半径350m的曲线，铺设60钢轨和型无挡肩混凝土轨枕的轨道。扣压力大、弹性好，取消挡肩，消除了轨距扩大，减小了件养护工作量。,精选,34,型弹条分开式扣件秦沈线桥上板式轨道过渡段使用，单个弹条扣压力不小于11kN，轨面调高量20mm,轨距调整量+8-4mm，预埋套管抗拨力100kN。,精选,35,弹条I性调高扣件由I型弹条、轨距挡板、挡板座、橡胶垫板、调高垫板及螺旋道钉组成。调高量为20mm，而普通弹条I型为810mm。弹条I型调高扣件只适用于60kg/m钢轨，弹条用A型。,精选,36,TF-Y型弹条扣件适用于50kg/m钢轨整体道床曲线地段，允许调高量最大为20mm，用调高垫板来调整水平。,精选,37,三、国外扣件,精选,38,日本扣件,日本木枕上使用的404a型分开式扣件,精选,39,日本木桥枕用404b型扣件,精选,40,日本使用的国铁3型扣件,精选,41,日本预应力混凝土枕102型扣件,精选,42,日本普通混凝土枕103型扣件,精选,43,直接4型扣件有挡肩弹性不分开式扣件。扣件以弹性扣扳的下肢扣压钢轨，拧紧螺母后弹性扣板的上肢与钢轨接触，因此扣件弹性良好。钢轨高低调整量为10mm，左右调整量23mm。,精选,44,直接5型扣件无挡肩弹性分开式扣件，铁垫扳的椭圆孔调整钢轨左右位置，螺栓拧紧力为60-80kN，由铁垫板与绝缘垫板摩擦力承受横向力。高低调整量20，左右调整量为10。,精选,45,直接4、5型扣件参数,精选,46,直接7型扣件无挡肩弹性分开式，铁垫扳的构造和承受横向水平力的原理与“直结5型扣件”相同。扣件左右调整量较大，并可用楔形铁座微调，其左右调整范围为30mm。扣件上下调整量为50mm。适用于土质路基无碴轨道。,精选,47,日本一般区间无碴轨道上使用的直接8型扣件。总调高量为070mm，左右调节量为10mm。,精选,48,精选,49,德国扣件,德国木枕上使用的马克贝斯弹簧道钉,精选,50,德国铁路木枕上使用的Dna4型弹簧道钉,精选,51,德国铁路木枕上使用的Dna6弹簧道钉,精选,52,德国木枕用K式扣件,精选,53,德国混凝土枕上使用的型扣件,精选,54,德国拉达无碴轨道上使用的扣件,精选,55,德国无碴轨道上使用的型扣件,精选,56,德国轨道上使用的无螺栓扣件,精选,57,VOSSLOH300-1扣件,轨枕螺栓,扣压弹条,轨距挡块,轨枕,钢轨,轨下胶垫,板下胶垫,塑料套管,基板,精选,58,轨枕螺栓,轨距挡块,垫圈,套管,轨下胶垫,基板,板下胶垫,轨枕,调高垫板,精选,59,VOSSLOH300扣件技术指标,精选,60,英国扣件英国混凝土枕线路上的赫依伯特扣件,精选,61,英国铁路的Padarol扣件,精选,62,苏联扣件前苏联轨道上使用的蟹钳形型扣件,精选,63,前苏联轨道上使用的蟹钳形型扣件,精选,64,苏联扣件：该扣件为双层垫板式扣件，轨下铁垫板和附加铁垫扳用高强度螺栓联结，利用轨下铁垫扳在附加铁垫扳上错动来调整轨距。,精选,65,法国扣件法国使用的木枕RN式扣件,精选,66,法国隧道内无碴轨道上使用的Monaco型扣件,精选,67,法国板式轨道上使用的扣件,精选,68,法国弹性支承轨道上使用的STEDEF扣件,精选,69,法国TGV高速线上使用的Nabla扣件,精选,70,瑞士扣件瑞士铁路的Fist扣件,精选,71,荷兰扣件荷兰铁路上使用的型扣件,精选,72,四、地铁与轻轨扣件,精选,73,DTI型扣件全弹性分开式。,弹性扣板，六边形轨距块，调距量+8、12mm，高低调整量为-5+10。,沟槽垫板，8mm塑料垫板。预埋玻璃钢套管。,67年在京广线易家湾隧道试铺，北京地铁二期工程均采用。,精选,74,DT型扣件全弹性分开式，二阶减振。适用于整体道床一般减振地段。B型弹条。,轨距垫调整轨距。圆柱型粒子橡胶垫板。玻璃钢套管。,扣件静刚度21kN/mm，较DTI型扣件加速度减少5-10dB。,北京地铁复八线、上海地铁一号线铺设。,精选,75,DT型扣件全弹性分开式。类似潘得罗尔。,为青岛、沈阳和上海地铁二号线而新研究设计。,扣压件为，18弹簧钢弹条，弹程l0.5mm。轨下和铁垫板下分设10、16mm圆柱型粒子橡胶垫板。,轨距调整量+14mm、22mm。,精选,76,DT型扣件半弹性分开式。,掸条。无挡肩，轨距调整量+8、-12，高低可调-5、+30。,我国设计，伊朗德黑兰地铁枕式整体道床用。,精选,77,轨道减振器扣件,精选,78,该扣件由德国于1978年研制，1979年首次用于科隆地铁，因其外观呈蛋形，故称为科隆蛋扣件。,华盛顿地铁从德国引进并加以改进，称作蛋形扣件。,20世纪80年代，我国也研制出类似的扣件，称作减振器扣件，是全弹性分开式，三阶减振，适用于枕式整体道床，较高减振地段。,于20世纪90年代分别用于上海地铁和广州地铁。根据1999年广州地铁的测试结果，与单趾弹簧扣件(刚度42kN/mm)相比，减振效果约为8dB。,精选,79,科隆蛋扣件利用承轨板与底座间的硫化胶圈的剪切变形获取弹性，扣件刚度为10kN/mm，最低为6kN/mm。用于上海和广州地铁的减振器扣件节点刚度约为11kN/mm。,精选,80,减振器外形为椭圆，橡胶圈与承轨扳、底座硫化成整体，可避免应力集中，延长使用年限。,橡胶圈为锥形，能较充分利用橡胶剪切变形，具有良好的弹性。,较浮置扳道床可减少隧道净空高度，节省结构投资，且施工和维修方便。,弹条扣压力不使橡胶圈变形，橡胶圈受力变形也不影响扣压力。,轨距可调+8mm、-12mm，高低可调-5mm、+30mm。,精选,81,轻轨I型扣件：,B型弹条、T型螺栓紧固钢轨，轨距块调整轨距。抗横向力大