钢轨及其选型

钢轨及其选型

1）钢轨的作用及分类

钢轨是轨道上部结构的重要组成部分之一，它不仅引导车辆按照一定的方向运行，且承受来自车轮的压力、冲击力和纵向的惯性力、横向和离心力，并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板（轨道的下部结构），为车轮的滚动提供阻力的踏面。在使用架线式电机车和“信集闭”的区段还兼作回流线。

钢轨的类型是以它每米长重量（kg/m）来表示的。钢轨每米长重量越大，则抗冲击、弯曲、振动的能力越强，承载力也越大。矿井轨道所用的钢轨有轻轨和重轨之分。煤矿使用的有15kg/m、18kg/m、22kg/m、24kg/m、30kg/m、38kg/m、43kg/m等几种轨型，最常用的是22kg/m、24kg/m、30kg/m三种轨型。

表3—1 钢轨的主要技术参数

2）如何选择钢轨：

选用钢轨时，主要应考虑电机车和矿车重量、行车的速度和行车的密度等。车辆载重量越大，车速越快，行车密度越高，采用钢轨型号就越大。《煤矿安全规程》规定：新建或扩建的矿井中，对运行7吨及其以上机车或3吨及其以上矿车的轨道，应采用不低于30kg/m的钢轨。井巷轨道轨型的选择，应根据运输设备的类型、使用地点和提升方式来确定。

四、钢轨的固联零件

钢轨的固联零件包括道钉（钢筋混凝土轨枕、钢轨枕为螺栓）、垫板、鱼尾板等。见图3—5。

1.道钉

道钉的作用是把钢轨固定在木轨枕上，使钢轨与轨枕连接成整体，增强轨道框架的钢度。道钉钉头为鸭嘴形，钉杆为方形钉尖楔形刃角。道钉一般采用有足够韧性的钢料锻制而成，应保证弯曲180度而不折断。

图3—5钢轨的固联零件

1—钢轨；2—鱼尾板；3—

2.垫板

垫板的作用是增加轨枕受压面积，以减少木枕的机械磨损。垫板有平板形和楔形两种，楔形板可使钢轨有一定的内倾角，用于弯曲线路的外轨，使运行中的车轮中心始终在钢轨中心线上，减少钢轨的不均匀磨损。

鱼尾板的作用是通过固定螺栓夹紧两根钢轨使其连接，制止轨端错位。鱼尾板上、下端面均为斜面，与轨顶下方和轨底上方的斜度一致，以使鱼尾板与钢轨密贴。螺栓拧紧后，鱼尾板中部与钢轨腹板之间留有一定空隙，以增加接头的弹性。在钢轨两端的轨腰上和鱼尾板上有椭圆形孔眼，以适应钢轨因温度变化而引起的伸长或缩短。为此，在钢轨接头处应留有不大于5mm的间隙。

4.鱼尾螺栓与弹簧垫圈

鱼尾螺栓是用来紧固钢轨与鱼尾板的，螺栓应使鱼尾板与钢轨连接牢固，并使其密贴，必须有足够的强度，不能剪断和拉弯。弹簧垫圈要与鱼尾螺栓配套使用，其作用是防止螺母在机车运行时发生振动而松动退扣。

五、钢轨接头

为了减小车轮从一根钢轨过渡到另一根钢轨时冲击、震动，以及使列车运行时达到平稳，钢轨必须有良好的接头。钢轨的接头形式按接头与轨枕相互位置分为悬接式和承垫式，按两条钢轨接头的相对位置分为对接式和错接式，按用途分为异型接头、导电式接头和绝缘式接头。

1.悬接式与承接式

悬接式接头悬于两轨枕之间。当列车通过接头时，因车轮碾压后钢轨挠曲，轨端下落，鱼尾板和轨端受力较大，容易使轨道产生低接头、鱼尾板弯曲和断裂现象。为了克服这一缺点，可适当地把接头处两侧的轨枕间距缩小，以提高接头处轨端的抗弯强度。轨枕间距一般为440—480mm，见图3-6a。

承载式接头是两根轨枕分别承载在两个轨头上。两轨枕间有20—25mm间隙，使轨头有自由挠曲的可能，并具有弹性，见图3-6b，c。

2.对接式与错接式

轨道的两条钢轨的接头左右相对，称为对接式接头，其相对错距最大不超过50mm，多用于直线段，见图3-6d，e。

轨道的两条钢轨的接头位置相互错开称为错接式接头，接头的相对错距最小为2m，一般用于曲线段和使用抱轨式人车的斜井绞车道。

图3-6 轨道接头形式

是指一条铁道在变换轨型时，在同一个接头有两种轨型用异型鱼尾板连接，以保持钢轨头部内侧和轨顶的平顺。

4.导电接头

是指为了减少接头处的电阻，在钢轨接头处用导电体连接做架线式电机回流导线使用。

5.绝缘接头

是指用在不回电的铁道和架线式电机车铁道的连接处，或用于自动闭塞区段分割闭塞区。在两轨端之间、钢轨与夹板、夹板与螺栓和螺母、钢轨螺孔四周，填以绝缘材料，将导电回路隔开，达到两轨端间绝缘的目的。