限位器的改進.doc

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1、高速道岔尖軌溫度應力應變式伸縮調(diào)節(jié)器的研制·日期：2010-10-1514:37:57??來源：中華鐵道網(wǎng)現(xiàn)有限位器實物圖。為解決尖軌扭曲方向病害，人為摘除限位器中的子塊。（中華鐵道網(wǎng)通訊員張海東）摘要：現(xiàn)有限位器結構上存在的缺陷、不易維修的弊端，不能發(fā)揮應有的作用，研制新型的高速道岔尖軌溫度應力應變式伸縮調(diào)節(jié)器，最大限度滿足道岔限位器實際使用上的要求。關鍵詞：高速道岔尖軌溫度應力應變式伸縮調(diào)節(jié)器；瞬間鋼軌附加力的彈性消除；減少尖軌扭曲、方向的出現(xiàn)和限位器本身的損害；使限位器作用最大化，易維修。1前言限位器是限制止尖軌位移伸縮和

2、保證無縫道岔的鎖定軌溫不發(fā)生大的變化的器件，但從現(xiàn)有限位器的結構、限位器子母塊的型件、按裝、使用、修養(yǎng)來看，技術含量不高，限位器修養(yǎng)維修的空間很小，使限位器沒有真正發(fā)揮應有的作用，有必要對限位器的結構進行改造，通過在限位器上按裝彈性裝置可制造出高速道岔尖軌溫度應力應變式伸縮調(diào)節(jié)器，它可解決使用上和修養(yǎng)的諸多不便，可操作性強，并充分發(fā)揮限位器的性能。2對現(xiàn)有道岔限位器存在問題的分析2.1限位器子母塊的間隙缺乏科學依據(jù)和理論推導限位器的∏型母塊安裝在基本軌軌腰上，T型子塊按裝在尖軌軌腰上，并且子母塊在按裝時子塊的左右兩側與母塊均留有

3、一定的接觸間隙，此間隙是尖軌無約束自由伸縮的空間，通常定為7mm。但在實際按裝時此間隙很難保證，因為子、母塊是通過在鋼軌上鉆孔并使用連接螺栓實現(xiàn)子塊與尖軌相連，母塊與基本軌相連的按裝，由于鋼軌打眼存在子、母塊螺距偏差及其相對位置的偏差，鋪設道岔時尖軌、連接軌與基本軌位置前后左右相對位置的竄動，實際上子、母塊兩側總存在不可避免的間隙誤差。再者此間隙的大小應該限制在無縫道岔鎖定軌溫允許變化的幅度所引起的尖軌伸縮量范圍內(nèi)，當直、曲股連接軌扣件螺栓松動時，還應使尖軌、連接軌一并考慮伸縮量，通過此預留間隙使尖軌發(fā)生位移，釋放一定的溫度力，

4、同時使子母塊接觸受力，限制尖軌位移進一步變化和無縫道岔鎖定軌溫大的變化，另外預留間隙還應考慮尖軌伸縮量過大會使尖軌轉(zhuǎn)換推（拉）力出現(xiàn)轉(zhuǎn)換分力，造成尖軌轉(zhuǎn)換受阻。?????2.2限位器構造過于簡單使子母塊接觸擠壓受力引發(fā)連接螺栓折斷、脫落及失效由于限位器的子、母塊均為鋼性鑄件，當軌溫變化幅度較大時，限位器的∏型母塊為限制隨尖軌位移而移動的T型子塊，在溫度應力、輪軌附加應力和其他附加應力的共同作用下，都表現(xiàn)為子、母塊接觸受擠壓的剛性力，這種子、母兩鑄鐵塊硬碰硬的剛性接觸擠壓力和車輪向下的附加分力，極易造成限位器的扭轉(zhuǎn)，或?qū)е伦印⒛笁K

5、兩端與鋼軌的連接螺栓因所受剪力過大，螺栓折斷使限位器脫落失效，此時卻很難對限位器進行修補，而此時也正是限位器正要充分發(fā)揮作用的時候，因為此時溫度應力和尖軌的附加力最大，尖軌的伸縮位移正值最高峰，只是隨限位器的失效，尖軌的溫度應力進行了全部的釋放，尖軌的位移得到了自由的伸縮，引起了無縫道岔鎖定軌溫大的波動。2.3限位器子母塊作用力出現(xiàn)的尖軌扭曲、尖軌軌向很難通過調(diào)整限位器而整治限位器通常按裝在距尖軌跟端距離為1800mm處，當由于限位器子母塊相互接觸作用力比較大時，并且子母塊接觸面比較粗糙，尖軌轉(zhuǎn)換時必使限位器至尖軌跟端1800m

6、m的距離范圍內(nèi)的尖軌跟端部分，受阻不能自由轉(zhuǎn)換，從而尖軌不能實現(xiàn)整體轉(zhuǎn)換，極易在此處出現(xiàn)尖軌扭曲和尖軌方向不良，提速道岔和高速道岔尖軌較長，還按有第二限位器，由于按裝限位器時不可避免的子母塊間隙誤差，同一尖軌的第一、第二限位器很難同時發(fā)揮作用，更容易引起和限位器處尖軌的扭曲和尖軌方向不良，引起晃車和Ⅱ、Ⅲ級分。出現(xiàn)這種情況，養(yǎng)路工區(qū)同樣無法對限位器修復，有時還要人為地摘除限位器，以消滅尖軌扭曲、方向病害。此時也同樣是限位器子母塊相互作用溫度應力最大，限制尖軌伸縮的關鍵時刻。3、尋找突破點和對策，研制新型的尖軌溫度應力應變式伸縮調(diào)

7、節(jié)器及其功效介紹3.1研制新型尖軌溫度應力應變式伸縮調(diào)節(jié)器的科學理論依據(jù)：鋼軌的軌溫變化伸縮量為△L=〆×L×△t，即鋼軌的伸縮量△L（m），由鋼軌的線膨脹系數(shù)〆（11.8×10-6/0c.m），鋼軌的長度L（m），軌溫的變化幅度△t（0c）確定，當尖軌被限位器限制伸縮時，尖軌將隨軌溫的變化而產(chǎn)生溫度應力，根據(jù)胡克定律，溫度應力為：??????????σt=E×ε=E×(△L÷L)=E×（〆×L×△t÷L）=(E×〆)×(L×△t÷L）=2.428×△t???Mpa(N/cm2),式中〆、E均為固定值，其中E為鋼軌的彈性模量，為

8、2.058×105Mpa,通過算式的變形，可將(E×〆)＝2.428Mpa做為溫度應力的彈性模量，(L×△t÷L）＝△t做為溫度應力的應力變形，通過運算可以看出，溫度應力σt僅與軌溫的變化幅度△t（0c）成線性比例關系，而與鋼軌長度無關，軌溫變化幅度△t（0c）