1客专扣件讲稿扣件技术发展090330

1客运专线扣件系统技术详解讲解内容第一讲国内外扣件技术发展第二讲客专扣件系统自主研发情况第三讲自主研发扣件技术说明第四讲相关技术标准第五讲产品制造第六讲产品检验第七讲组装铺设和养护维修客运专线扣件系统技术详解2一．世界各国扣件系统概况二．我国扣件系统的发展历程三．客运专线扣件系统技术要求和技术关键四．扣件系统结构分析第一讲国内外扣件技术发展第一讲国内外扣件技术发展31.世界各国有砟轨道扣件系统概况各国铁路针对具体的运营条件与线路条件，采用不同的扣件型式。以下主要介绍日本、德国、英国、法国等国家高速铁路所采用的扣件系统。日本102型扣件英国PANDROL扣件e系列FAST扣件德国VOSSLOH扣件W14型法国NABLA扣件一、世界各国扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况41.世界各国有砟轨道扣件系统概况日本102型扣件弹性不分开式有挡肩有螺栓扣压高低调整10mm轨距无级调整扣压力5kN弹程12mm静刚度60kN/mm一、世界各国扣件系统概况5英国PANDROLe系列扣件1.世界各国有砟轨道扣件系统概况弹性不分开式无挡肩无螺栓扣压高低不调整轨距有级调整-8～+4mm扣压力11kN弹程13mm静刚度：80～100kN/mm一、世界各国扣件系统概况61.世界各国有砟轨道扣件系统概况英国PANDROLFASTCLIP扣件弹性不分开式无挡肩无螺栓扣压高低不调整轨距有级调整-8～+4mm扣压力10kN弹程12mm静刚度80～100kN/mm一、世界各国扣件系统概况7德国VOSSLOHW14型扣件弹性不分开式有挡肩有螺栓扣压高低调整10mm轨距有级调整-8～+4mm扣压力10kN弹程13mm静刚度50～70kN/mm1.世界各国有砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况8法国NABLA扣件弹性不分开式有挡肩有螺栓扣压高低调整10mm轨距有级调整-8～+4mm扣压力11kN弹程9mm静刚度70kN/mm1.世界各国有砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况92.世界各国无砟轨道扣件系统概况由于无砟轨道对扣件系统设计的特殊要求，各国铁路针对具体的运营条件与线路条件，采用不同的扣件型式。荷兰无砟轨道扣件DE日本无砟轨道扣件直结4型直结5型直结7型直结8型直结8k型德国VOSSLOH无砟轨道扣件336型300型DFF300型DFF14型德国RST无砟轨道扣件英国PANDROL无砟轨道扣件FAST型SFC型前苏联无砟轨道扣件КБ型桥上板式轨道扣件一、世界各国扣件系统概况102.世界各国无砟轨道扣件系统概况荷兰DE型扣件弹性分开式无挡肩带铁垫板无螺栓扣压高低调整8mm轨距无级调整±6mm扣压力10kN静刚度47kN/mm一、世界各国扣件系统概况最早的无砟轨道扣件系统11日本直结4型弹性不分开式有挡肩无铁垫板有螺栓扣压高低调整10mm轨距无级调整±6mm扣压力3kN静刚度60kN/mm2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况12直结5型弹性分开式无挡肩带铁垫板有螺栓扣压扣压力3kN2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况高低调整50mm轨距无级调整±15mm直结7型高低调整40mm轨距无级调整±10mm静刚度60kN/mm13日本直结8k型弹性分开式无挡肩带铁垫板有螺栓扣压高低调整40mm轨距无级调整±10mm扣压力3kN静刚度约60kN/mm2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况14德国VOSSLOH336型弹性分开式无挡肩带铁垫板有螺栓扣压扣压力12kN2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况15德国VOSSLOH300型弹性不分开式有挡肩带铁垫板有螺栓扣压高低调整-4～+26mm轨距调整±16mm扣压力9kN静刚度22.5kN/mm弹性垫层Zwp弹条Skl15轨距挡板Wfp混凝土枕铁垫板Grp钢轨垫板Zw钢轨塑料套管Sdü螺纹道钉连接螺栓Ss2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况16德国分开不分开式混合有无挡肩混合带铁垫板有螺栓扣压2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况VOSSLOHDFF14型高低调整60mm轨距调整46mm扣压力9kN静刚度22.5kN/mmVOSSLOHDFF300型17德国RST弹性分开式有挡肩带铁垫板有螺栓扣压高低调整-6～+52mm轨距调整±10mm扣压力9kN2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况18英国PANDROLSFC高低调整30mm轨距调整±12mm扣压力10kN静刚度30～50kN/mm弹性分开式无挡肩带铁垫板无螺栓扣压2.世界各国无砟轨道扣件系统概况一、世界各国扣件系统概况英国PANDROLFAST弹性分开式无挡肩带铁垫板无螺栓扣压高低不调整19前苏联一、世界各国扣件系统概况弹性分开式有挡肩有螺栓扣压桥上板式轨道扣件КБ型法国无砟轨道扣件法国无砟轨道采用与有砟轨道相同的Nabla扣件，在枕下或混凝土支承块下采用靴套式弹性垫层以替代(模拟)道砟道床所提供的弹性。英吉利海峡隧道内弹性支承块式无砟轨道，就是法国无砟轨道的实例，有砟轨道扣件成套技术在无砟轨道上的应用。20螺栓扣板式扣件63型扣板式扣件70型扣板式扣件67型弹片式扣件弹片I型调高扣件有螺栓弹条扣件弹条I型扣件弹条II型扣件弹条I型调高扣件无螺栓弹条扣件弹条III型扣件小阻力弹条扣件我国从57年开始混凝土枕用扣件研究，采用过多种扣件型式。1.我国有砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程二、我国扣件系统的发展历程21扣板式扣件1.我国有砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程63型扣板式扣件螺栓扣板式扣件70型扣板式扣件22弹片式扣件1.我国有砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程弹片I型调高扣件67型拱形弹片式扣件23弹条I、II型扣件1.我国有砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程弹条I型调高扣件24弹条III型扣件1-弹条2-预埋铁座3-尼龙轨距块4-轨下胶垫1.我国有砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程小阻力弹条扣件252.我国无砟轨道扣件系统的发展TF－M型扣件TF-Y型弹性扣件64－Ⅲ型扣件我国从60年代开始无砟轨道的研究，采用过多种扣件型式。秦岭隧道整体道床用弹性扣件WJ-1型扣件WJ-2型扣件弹条I、II型弹性分开式扣件WJ-3型扣件弹条III型弹性分开式扣件WJ-4型扣件二、我国扣件系统的发展历程26TFY型扣件2.我国无砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程秦岭隧道整体道床用弹性扣件27弹条I、II型分开式扣件WJ-3型扣件2.我国无砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程弹条III型分开式扣件WJ-4型扣件28WJ-1型扣件2.我国无砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程29WJ-2型扣件2.我国无砟轨道扣件系统的发展二、我国扣件系统的发展历程30三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键1.客运专线扣件系统技术要求由于客运专线列车运行速度高、密度大，对扣件有更高的技术要求。客运专线用扣件系统应具有以下主要性能。三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键保持轨距能力扣件系统应保持由钢轨和混凝土轨枕（或混凝土轨道板）组成的轨道框架几何特征稳定，即保持轨距和防止轨距扩大，同时增强轨道框架的弯曲和扭转刚度，以保证轨道框架的稳定性。防爬阻力扣件系统应防止钢轨相对于轨枕的纵向位移，即防止钢轨爬行，这就需要扣压件有足够的扣压力并且扣压力衰减小。桥上轨道结构设计必须要考虑桥上无缝线路的铺设要求。线路纵向阻力如果太大，将会相应增加线路传递到桥梁墩台的纵向力和钢轨本身的应力；如果太小，可能导致钢轨爬行或在冬季发生断轨时断缝过大而影响行车安全。因而桥上扣件系统设计还应考虑这些影响。31零部件和维修工作量客运专线轨道维修只能在很短的封锁点内进行，因而要求扣件系统零部件少和养护维修工作量少。这就要求扣件各部件有足够的强度，在期望的使用寿命周期内扣件各部件不产生疲劳伤损和显著的残余变形；同时要求扣件有更好的性能，当扣压件和轨下弹性垫层产生磨耗和残余变形时，扣件阻力减少不大，扣件螺栓无需经常进行复拧。平顺性扣件系统应保证钢轨具有更好的平顺性。良好的平顺性可以降低由于轨道不平顺引起的激振，减少列车通过时的振动，从而提高乘客舒适度。三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键32减振性能轨道的动力效应与行车速度有直接关系，高速列车通过时，轨道动力效应将急剧增大。因而要求扣件系统有良好的减振性能，即要求采用弹性更好的缓冲垫板。与有砟轨道相比，无砟轨道结构中由于取消了提供线路弹性的道碴层，这样就要求无砟轨道扣件系统具有比有砟轨道更好的弹性，以最大限度地降低轨道的振动，减缓轮轨间的冲击。对于客运专线无砟轨道来说，要求扣件系统各节点刚度一致，以减小动力不平顺。三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键绝缘性能为保证行车绝对安全，要求扣件系统有良好的绝缘性能，保证轨道电路正常工作。由于我国铁路信号制式的特殊性，轨道电路参数的要求特别高，这样我国客运专线对扣件系统的绝缘性能有更高要求。33钢轨高低与左右位置调整能力由于无砟轨道结构中的扣件系统直接将钢轨与混凝土道床联接在一起，受施工误差和混凝土基础变化等因素的影响，钢轨高低和轨向的变化不能象有砟轨道那样进行起道和拨道作业，只能通过扣件进行调整，因此，无砟轨道结构要求其所用扣件系统具有一定的调高和调整轨向即钢轨左右位置的能力。对于桥上无砟轨道来说，受梁体收缩徐变上拱、墩台沉降等因素的影响，钢轨高低的变化更大，因此要求其所用扣件系统具有更大的钢轨高低调整能力。三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键342.客运专线扣件系统技术关键由于客运专线以乘客舒适和安全为主要目标，客运专线无砟轨道成段线路铺设，已不再是单一的下部基础结构，涉及到桥梁、隧道、路基等下部各种结构基础，要满足运营条件的要求，需要解决以下扣件系统主要技术关键问题。三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键具有良好的减振性能无砟轨道扣件应具有比有砟轨道扣件更好的弹性，但弹性又不能无限制提高，否则会导致列车通过时钢轨倾翻很大从而动态轨距扩大影响列车的平顺性。如何确定系统的刚度与轨道刚度的匹配，如何实现扣件具有较低的刚度而且行车安全是扣件系统需要解决的技术关键。具有较高的绝缘性能，满足轨道电路要求根据轨道电路的要求，扣件系统不仅在干燥情况下具有较高的绝缘性能，而且在特大降雨情况下也应具有较高的绝缘性能。这就要求扣件系统结构上采取特殊技术措施提高水膜电阻。35三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键满足无缝线路铺设要求的扣件系统的通用性因铺设无缝线路的要求，隧道内和路基上扣件系统应有足够的防爬阻力，一般情况下防爬阻力越大越对无缝线路有利，因而往往采用扣压力较大的弹条扣压钢轨。而桥上扣件系统为满足铺设无缝线路的要求通常采用小阻力弹性扣件，即采用扣压力较小的弹条扣压钢轨且配合采用较低摩擦系数的复合垫板。因此要求扣件系统应同时具备安装大扣压力弹条和小扣压力弹条的功能。各种无砟轨道结构上扣件系统的通用性各种无砟轨道结构不一，但从设计、施工及运营管理角度要求扣件系统具有通用性，无论轨枕埋入式还是板式无砟轨道，所采用扣件系统均应可安装，即扣件系统可适应各种不同类型的无砟轨道结构。36扣压力衰减与疲劳寿命轨下弹性垫层刚度降低，意味着列车通过时有较大的变形，弹条前端的动态变形加大，这就对弹条的弹性性能和疲劳性能提出了较高的要求，如何解决在采用较低刚度轨下弹性垫层时弹条的扣压力衰减及大变形下的疲劳寿命也是技术关键之一。三、客运专线扣件系统技术要求与技术关键扣件系统与基础的可靠联结无砟轨道扣件一般采用带铁垫板的弹性分开式扣件，根据功能要求，铁垫板通过锚固螺栓与混凝土基础中预埋绝缘套管配合紧固在基础上。根据以往工程实践，混凝土基础中预埋件的强度和疲劳寿命是薄弱环节，采取措施有效地提高预埋绝缘套管的强度和疲劳寿命是需要解决的技术关键之一。较少备件且