综合性轨枕生产模式的研究

综合性轨枕生产模式的研究

摘要：本文主要阐述了SK-2双块式轨枕和预应力轨枕生产线及生产工艺，属于高速无砟轨道铁路和有砟轨道铁路中的轨枕加工技术领域。并对制枕工序的设备功能和工艺设计等关键技术进行了阐述，并通过SK-2双块式轨枕和预应力轨枕生产工序的不同，研究综合性轨枕生产模式。

关键词：环形生产线、工艺流程、双块式轨枕、预应力轨枕、综合性轨枕生产线

前言：

国内外高速铁路轨道结构主要采用2种形式：有砟轨道与无砟轨道。从实践经验看，2种轨道结构都能运行时速300km的高速列车。根据我国现阶段的具体国情和铁路的技术水平，结合我国高速铁路建设，SK-2双块式轨枕和预应力轨枕的生产在以后将占据铁路建设中的重要一环。

结合SK-2双块式轨枕生产线生产工艺和现有的预应力轨枕生产线生产工艺的技术要求，完成一种轨枕环形生产线方案。

1、轨枕结构及生产模具介绍

1.1SK-2双块式轨枕

1.1.1 SK-2双块式轨枕的结构

轨枕块采用C50混凝土，一根双块式轨枕由两个轨枕和两根钢桁架通过工地浇筑连接而成，钢桁架的上下两端采用Φ20钢筋，横向连接采用Φ12钢筋，两种钢筋均采用Ⅱ级钢筋。

图1-1 SK-2双块式轨枕

图1-2 SK-2双块式轨枕结构图

1.1.2 SK-2双块式轨枕模具要求

A 模具加工要求

双块式轨枕的尺寸精确度由模具的精确度决定。模具应具有足够强度、刚度和稳定性，必须采用钢制精密加工的模具。必须保证轨枕各部形状、尺寸及钢筋桁架和预埋套管的准确位置，特别应保障脱模方便，不能造成轨枕掉角等损伤。

模具控制要点

①材料刚度能够保证在操作时无变形。

②盆体内壁光洁，过渡平顺。

③槽钢等连接体连接牢固。

④挡浆板与盆体接口严密。

B 模具结构要求

模型采用壳体与主梁、端梁等拼焊而成的整体式结构，模型壳体的组合型式为2×4联组合。

模具所采用型钢均为国标构件，施工验收采用国家或行业现行标准。

模板采用框架结构，由36#C构成周边框架，框架为全焊接结构

压板组件结构：压板组件由压板、圆柱螺旋压缩弹簧和压板螺栓组成。

挡桨板：采用冷轧弹簧钢板定制而成。

盆体：盆体材料采用厚度为6mm的优质冷轧板整体冲压成型，预埋套管安装孔与横梁焊

接后通过数控机床一次性机加工而成。

图1-3 SK-2双块式轨枕模具图

1.2预应力轨枕

1.2.1预应力轨枕结构

混凝土枕截面为梯形，上窄下宽。梯形截面可以节省混凝土用量，减少自重，也便于脱模。轨枕顶面宽度应结合轨枕抗弯强度、钢轨支承面积、轨下衬垫宽度、中间扣件尺寸等因素进行综合考虑加以确定。轨枕顶面支承钢轨的部分称为承轨槽，做成1:40的斜面，以适应轨底坡的要求。轨枕底面在纵向采用两侧为梯形、中间为矩形的形状，两端有较大的道床支承面积，以提高轨枕在道床上的横向阻力。当中间部分不支承时，能使钢轨压力R与道床反力q的合力尽量靠拢，有利于防止枕中截面出现过大的负弯矩。轨枕底面宽度应同时满足减少道床压力和便于捣固两方面的要求。底面上一般还作出各种花纹或凹槽，以增加轨枕与道床间的摩阻力。

图1-4 预应力轨枕

图1-5 预应力轨枕图纸

1.2.2预应力轨枕模具

A 模具加工要求

预应力轨枕的尺寸精确度由模具的精确度决定。模具应具有足够强度、刚度和稳定性，必须采用钢制精密加工的模具。特别应保障脱模方便，不能造成轨枕掉角等损伤。

模具使用寿命：不低于1500次。

模具的精度：轨枕精度的0.5倍。

B 模具结构要求

模型采用壳体与主梁、端梁等拼焊而成的整体式结构，模型壳体的组合型式为2×4联组合。

主梁：包括模型两侧承力主槽钢，张拉端的端托板及其壳体底部槽钢、钢板的横向焊接而成。两侧承力主梁是由32b槽钢和10mm厚的钢板搭焊而成。张拉端的端托板12mm厚的钢板，壳体底部用20槽钢和20mm厚，70mm宽的钢板焊接加固而成。两侧承力主槽钢顶部用20厚，70mm宽的钢板搭焊而成。

张拉端梁：分别用两块20槽钢和两块δ=25mm厚的钢板拼焊而成，在两张拉杆通过处设导向管。

固定端梁：用δ=40mm厚的钢板拼焊而成。

壳体：采用δ=8mm的钢板，用专用胎膜压制而成。

轨槽板：采用钢板切割或灰铁铸造后经机加工而成。

张拉挂盒：与锚固板接触面的厚度为40mm。

锚固板：厚度为20mm.

穿板：厚度为6mm.

图1-6预应力轨枕模具

2、轨枕生产线方案设计

2.1 SK-2双块式轨枕生产线方案设计

目前国内高速铁路生产SK-2双块式轨枕方式有两种：一种1X4短模环形生产线生产方式；一种2X4长模环形生产线生产方式。

2.1.1 SK-2双块式轨枕环形生产线平面布置图（1X4型）

生产区由钢筋加工车间、轨枕生产车间和搅拌站组成，其中轨枕生产车间设计尺寸为：长80m×宽20m×高8.5m，车间均采用钢结构彩钢房屋，硬化采用20cm厚C20素混凝土，轨枕生产机走行线地面及振动台基础适当加厚或特殊处理；

钢模型采用1×4联短模型式；轨枕养护采用养护窑池方式进行温度养护。工艺布置图（见图2-1SK-2双块式轨枕1×4型生产线工艺布置图）。

图2-1 SK-2双块式轨枕1×4型生产线工艺布置图

2.1.2 SK-2双块式轨枕环形生产线平面布置图（2X4型）

生产区由钢筋加工车间、轨枕生产车间和搅拌站组成，其中轨枕生产车间设计尺寸为：长100m×宽24m×高8.5m，车间均采用钢结构彩钢房屋，硬化采用20cm厚C20素混凝土，轨枕生产机走行线地面及振动台基础适当加厚或特殊处理；

钢模型采用2×4联长模型式；轨枕养护采用养护窑池方式进行温度养护。工艺布置图见（图2-2 SK-2双块式轨枕2×4型生产线工艺布置图）。

图2-2 SK-2双块式轨枕2×4型生产线工艺布置图

2.2 预应力轨枕生产线方案设计

预应力轨枕生产属于工厂化作业、高效流水生产。

2.2.1 2X4环形生产线平面布置图

轨枕生产车间设计尺寸（参考）为：长106m、宽24m、行车起升高度不小于7m，钢结构厂房，硬化采用C20混凝土（可根据现有厂房经行生产线合理的布局）。生产线振动台区及脱模区基础需特殊处理。养护窑一般为总长12.50m，深5.0m，宽2.75m或根据工艺自行设计，养护窑墙体的热传递系数应满足≤于0.4W/mk，蒸汽供气量不小于2t/h。

2X4长模环形生产线平面布置图（见图2-1）