扣件课件

扣件

一、钢轨扣件功能及分类方法

扣件是轨道重要组成部件, 钢轨与轨枕通过扣件联结在一起。扣件的作用是固定钢轨正确位置, 阻止钢轨的纵向和横向位移, 防止钢轨倾翻, 同时还能提供必要的弹性、绝缘性能, 对轨距、水平有一定的调整能力, 并且结构尽量简单、便于制造、施工和维修等。扣件由钢轨扣压件和轨下垫层两部分组成。

扣件的设计原则

扣件应具有足够的强度、扣压力和耐久性。在高架桥无砟、无枕的轨道上，扣件还必须有较好的弹性，保持轨距和较大轨距水平调整量，以适应预应力梁的徐变和桥墩的不均匀沉降，满足减振、降噪、绝缘的要求。扣件的结构力求简单，尽量标准化，通用性好，造价低。对于扣件的铁部件应作防腐处理。

扣件的技术性能

（1）调整量。地铁整体道床上的扣件，轨距调整量+8mm，-12mm，高低调整量+10mm，能满足使用要求。轻

轨高架线路，轨距调整量适当加大，参考国家铁路

预应力梁整体道床的扣件调整量，轨距调整量为

14mm，-22mm，高低调整量为+30mm。

（2）抗横向力。根据北京地下铁道轨道动测资料，曲线半径为200m，车速为50km/h，扣件受到最大横向力

37KN,所以抗横向力定位≥40KN。

（3）扣压力。根据北京地铁现场防爬试验和多年运营经验，一组扣件的扣压力大于12KN就能制止钢轨爬行，

故对高架桥无缝线路扣件的扣压力，可适当减少或

间隔上紧扣件。

（4）绝缘性能。扣件的绝缘部件工作电阻应大于108Ω。

（5）垂直和横向静刚度。在确保列车安全运行条件下，根据地铁和轻轨交通车辆轴重及减振的

要求，一般扣件垂向静刚度为200-290KN/cm，静

止横向刚度为220-600KN/cm。

（6）扣件强度。扣件垂向受力55KN，横向受力40KN，经过200-300万次疲劳试验，其零件

无损坏及磨耗。

扣件的分类

扣件根据铺设的轨枕有木枕扣件和混凝土枕扣件两大类型。

扣件根据其结构可有以下分类方法:

按扣压件区分：刚性和弹性;

按轨枕结构区分：有挡肩和无挡肩;

按轨枕、垫板及扣压件的联结方式区分：不分开式和分开式；按轨枕区分：有木枕扣件和混凝土枕扣件。

以上各类型扣件我国铁路均有铺设。

二、木枕扣件

木枕扣件主要有分开式和混合式两种。

三、混凝土枕扣件

我国扣件系统的研究与开发已有五十多年的历史，开发了多种扣件型式。现将主要类型扣件进行归纳说明。

1. 有碴轨道用扣件系统

随着混凝土轨枕的发展与应用，我国从1957年就开始混凝土枕用扣件的研究，开发了多种扣件型式，如螺栓扣板式扣件、63型扣板式扣件、67型拱形弹片式扣件、70型扣板式扣件、弹条I 型扣件、弹条I型调高扣件、弹片I型调高扣件、弹条II型扣件、弹条III型扣件等。随着客运专线建设的发展又新近研发了弹条IV 型扣件和弹条V型扣件。以下主要介绍常用几种扣件型式。

1.1 扣板式扣件

螺栓扣板式扣件、63型扣板式扣件、70型扣板式扣件扣压件均采用刚性扣板，混凝土轨枕设挡肩，紧固扣板用的螺栓或固定于混凝土轨枕预留孔内的卡板中，或由下部螺旋旋入预埋于轨枕中的木套管中，或采用硫磺锚固锚入混凝土轨枕的预留孔中。这种扣件弹性较差，扣压力衰减较大，现已在正线全部淘汰。

图1-1 螺栓扣板式扣件

图1-2 63型扣板式扣件

图1-3 70型扣板式扣件

1.2 弹片式扣件

67型拱形弹片式扣件采用弹片扣压件，混凝土轨枕设挡肩，采用锚固在混凝土轨枕中的螺栓紧固弹片。为适应冻害地段大调高量的要求，开发了弹片I型调高扣件。这种扣件扣压件弹性较差，而且螺栓孔处存在应力集中，易造成弹片断裂，因而采用较少。

图1-4 67型拱形弹片式扣件图1-5 弹片I型调高扣件

1.3 有螺栓弹条扣件

弹条I型扣件与弹条II型扣件是随着混凝土轨枕的应用以及无缝线路的铺设而开发的弹性扣件，目前正在线路上大量使用。该扣件由弹条、螺旋道钉、轨距挡板、挡板座、橡胶垫板等组成，混凝土轨枕设挡肩，为有螺栓扣件。同样采用锚固在混凝土轨枕

中的螺旋道钉紧固弹条扣压钢轨，弹条为ω形，利用轨距挡板与挡板座配合调整轨距，为适应大调高量的要求，开发了弹条I型调高扣件。弹条I、II型扣件适用于采用60 kg/m钢轨并铺设无缝线路的轨道，弹条I型扣件也适用于采用50 kg/m钢轨的轨道。

弹条I型扣件弹条分A、B两种类型，A型弹条单个弹条扣压力8 kN，弹程9 mm，B型弹条单个弹条扣压力9 kN，弹程8 mm，轨下胶垫的静刚度为90～120 kN/mm。

弹条I型扣件弹性好、扣压力损失较小，能较好保持轨道几何形位，使用效果好，主要技术性能均优于扣板式扣件。适用于标准轨距铁路直线及半径R大于300米的曲线地段，与50和60轨相联结。

弹条II型扣件单个弹条扣压力10 kN，弹程10 mm，轨下胶垫的静刚度为55～80、40～60 kN/mm（钢轨接头地段）。

弹条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。适用于II和III型混凝土枕的60轨。

弹条I

型调高扣

件结构与

弹条I型

扣件基本相同，如图1-7所示。将型钢轨距挡板用铸造轨距挡板替代，挡板座也作相应改变，仅采用A 型弹1-螺旋道钉2-螺母

3-平垫圈4-弹条

5-轨距挡板6-挡板座7-调高垫板8-橡胶垫板

条，其调高量可达20 mm。

图1-6 弹条I、II型扣件

图1-7 弹条I型调高扣件

1.4 无螺栓弹条扣件

为适应少维修轨道结构的要求，我国开发了弹条III型扣件，该扣件结构类似于PANDROL e型扣件，扣件由弹条、预埋铁座、绝缘轨距块、橡胶垫板组成，混凝土轨枕不设挡肩，为无螺栓扣件。该扣件具有零部件少，结构紧凑，扣压力大，保持轨距能力强，维修工作量少等优点，尤其适用于采用大型机械作业的线路，但扣件不能进行钢轨高低调整是其主要缺点。这种扣件单个弹条扣压力大于11 kN，弹程13 mm，轨下胶垫的静刚度为55～80 kN/mm。

我国大量铺设无挡肩无螺栓扣件的线路为秦沈客运专线和上海、兰州、成都、郑州和乌鲁木齐铁路局的部分线路。大部分线路扣件使用情况良好，局部地段出现一些问题，主要问题在以下几方面：由于无螺栓扣件不能调整钢轨高低位置，个别寒冷地区道床板结后给养护维修带来不便；山区小半径曲线地段由于横向荷载较大，绝缘轨距块出现强度不足而压溃现象，弹条加工质量不稳定出现断裂或残余变形较大；个别线路养护时进行垫板作业，造成弹条产生严重的残余变形。

1-弹条

2-预埋铁座

3-绝缘轨距块

4-橡胶垫板