港口起重机两种轨道固定方式的比较

两种港口起重机轨道固定系统的比较一、港口起重机轨道固定系统概述目前港口起重机轨道固定系统主要有两种方式，一种是早期港口普遍采用的传统硬式固定系统（见图1），主要特点是采用硬式压板固定钢轨、鱼尾板连接钢轨、压板直接固定在锚固螺栓上；另一种是自2000年以后被越来越多新建港口采用的柔性轨道固定系统（见图2），其主要特点是柔性压板固定钢轨、钢轨通长焊接成整体、压板与锚固定螺栓分开布置。曲2'丿2传统硬式轨道固定方案1曲2'丿2传统硬式轨道固定方案1-钢轨；2-刚性轨道压板总成;子橡胶垫板；4-U型锚固螺栓图1传统轨道固定系统35柔性轨道固定方案135柔性轨道固定方案1-钢轨；2-橡胶垫板;齐钢垫板;4-柔性轨道压板总成；5连苗固螺栓图2柔性轨道固定系统二、两种固定系统的比较港口起重机轨道两种固定系统的主要比较如下：1、钢轨连接方式（1）传统固定系统通过鱼尾板、螺栓连接此种连接方式钢轨之间留有按标准设计的接口，起重机车轮通过时对钢轨有一个集中冲击力，时间久了可导致钢轨端部低头、错位、鱼尾板连接螺栓松动、钢轨压碎下面混凝土基础等问题。图3传统固定系统钢轨错位、松动、基础破碎等问题（2）柔性固定系统钢轨焊接成整体这种连接方式可填平钢轨之间的连接接口，消除起重机车轮行经时产生的震动和冲击，对钢轨及起重机均有很好的保护作用，可有效延长钢轨和起重机的使用寿命。但对钢轨的焊接技术要求较高，若焊接强度达不到要求则后续使用阶段容易出现焊接接头断裂的情况。图4柔性固定系统钢轨整体平滑，但焊接强度不够会出现断裂2、压板（1）传统压板为硬式压板，且直接固定在锚固螺栓上

图5传统压板为硬式压板，直接固定在锚固螺栓上起重机行走时产生的上拔力、侧向力直接传递给预埋螺栓，并作用于混凝土基础，当这些载荷超过混凝土基础的强度极限时，就会导致混凝土局部破损、预埋螺栓固定失效。另外，传统的轨道压板不能侧向调节，不能保证压板与钢轨的可靠接触。起重机运行时的侧向力作用在与钢轨底部边缘接触的第一个压板上时由于钢轨在侧向力作用下不会相对弯曲，因此这个侧向力就必须由与之接触的单个压板来承受，如果侧向力很大，则会导致压板螺栓松动，甚至压板断裂、破碎。图6传统压板容易松动、断裂、锈蚀2）柔性系统使用带橡胶压舌的可调式压板，且压板与锚固螺栓分开

图7焊接可调式压板，jf图7焊接可调式压板，jf柔性系统压板总成：压板夹、压板底座、压板螺栓、橡皮鼻子（压舌）；•底座焊接式柔性轨道压板：压板底座焊接在钢垫板上；•侧向调整：压板夹（上压板）可以侧向调整，确保压板对钢轨的侧向固定；•自锁紧功能：压板夹（上压板）和压板底座（下压板）双面楔形连接可以产生自锁紧功能；•压板夹的橡胶块（橡皮鼻子）采用合成丁苯橡胶，经高温硫化压合工艺制成，并非是采用胶水直接粘到压板夹上，其连接强度甚至大于橡胶本身的强度；•压板螺栓采用8.8级高强螺栓，其机械性能，抗拉强度三800MPa，硬度242~318HB；为解决传统轨道压板存在的问题，柔性系统将预埋螺栓和轨道压板分开设置预埋螺栓只起固定钢垫板的作用。成对安装的“柔性轨道压板”具有侧向调节功能（“压板夹”可以侧向调节），所有压板都可以与钢轨边缘紧密接触，确保压板可靠地侧向固定住钢轨，确保起重机运行时产生的侧向力被均匀地吸收，而不是由单个压板承受。侧向力由压板承受，特殊的“楔型面设计”使钢轨传递到压板夹的侧向力直接传递到压板底座，再通过焊缝传递到钢垫板，通过钢垫板均布给锚固螺栓，这样就会使混凝土基础直接承受的侧向力大大减小，在这个过程中压板螺栓是不受力的。与传统压板相比，柔性系统的压板主要特点是多了一个橡胶块，其主要作用：•弥补钢轨和钢梁的制造公差；•消除螺栓的疲劳应力；•防止螺栓松动；•限制钢轨沿轴线放线运动；•预压缩轨底胶垫；•减少噪音和震动；压板橡胶块具有许多优点，但压板在选用时应注意选择质量过硬的厂家供货否则可能会出现压舌脱落导致压不住钢轨的问题。图8压舌脱落，钢轨移动3、钢轨与混凝土基础接触方式（1）传统轨道固定系统中钢轨与混凝土基础直接接触或钢轨与混凝土之间敷设钢垫板、橡胶垫板（见图1）。起重机钢轨是热轧制作，钢轨底面凸凹不平，如果是直接安置在混凝土基础上，最初混凝土与钢轨底面之间的接触面会变得和钢轨底面一样凸凹不平，但是当钢轨受温度变化影响热胀冷缩、纵向伸缩时，会使钢轨凸凹的底面被置于混凝土基础凸凹不平的峰状颗粒上，起重机运行时的正压力会把这些颗粒碾碎，周而复始，混凝土基础就会遭到严重破损，引起钢轨局部下沉。如果采用图1方式，钢轨下垫钢板和胶垫板，虽然可以缓解直接与混凝土接触的部分问题，但钢轨与钢垫板仍为硬性接触，且起重机在雨天行走时，雨水依然会流入混凝土基础，然后在雨水不断挤出、进入的过程中造成混凝土基础的磨损和侵蚀以及胶垫板的挤出。

图9传统固定系统出现混凝土基础破坏、胶垫板挤出等问题（2）柔性轨道固定系统钢轨与混凝土基础之间敷设胶垫板、钢垫板及轨道胶泥。轨道敷设断面见图2或下图。图10柔性固定系统断面图1）钢轨与钢垫板之间的胶垫板主要作用是：•弥补钢轨底面不钢垫板表面的不平度，均布轮压。但弹性胶垫不能太软，否则会增加钢轨的弯曲应力；•可减少基础钢垫板上的应力20~30%；•设有强力钢片：钢片镶在胶垫板中间，这就使得胶垫板具有的侧向钢度，丌会从钢轨底部滑出，幵消除胶垫板纵向受剪切的现象；•胶垫板表面设有沟槽，安装时会被轨道压板预压缩，使得胶垫板不钢轨底面紧密接触，即使是“曲弓波”效应，也照样能保持接触，这样既减少了磨损，又控制了钢轨本身的弯曲应力；•钢片镶在胶垫板中间，使胶垫板具有的侧向钢度，不会从钢轨底部滑出，并消除胶垫板纵向受剪切的现象。图11柔性轨道专用胶垫板置于钢垫板之上2）钢垫板置于胶垫板与轨道胶泥之间，主要作用是：•保证钢轨的水平度；•配合胶垫板使用可均布压力，有效保护混凝土基础；•均布对传递到锚固螺栓上的侧向力；•预埋螺栓只起到固定钢垫板的作用；•调校螺栓负责将钢垫板调节到标高（调校螺栓作用）。3）轨道胶泥是添加了适量添加剂的水凝水泥，与普通水泥比较，其特点是：早强性能好，抗压强度高；成型后不会产生塑性收缩现象；流动性好；抗冲击、抗震动；可将钢铁和水泥牢固地粘合在一起；具有良好的抗油污性能；现场施工简便。轨道胶泥主要用于起重机轨道槽的灌浆。由于起重机在轨道上来回移动时，轨道基础承受的冲击力较大，容易造成轨道水泥基础开裂，缩短使用寿命。另外，普通水泥在硬化过程中会产生收缩，在水泥表面出现缝隙。这种缝隙及开裂会渗入雨水。