重载铁路混凝土岔枕预埋铁座定位装置的研制

2 重载混凝土岔枕预埋铁座定位装置研制
2. 1 重载混凝土岔枕简介 现有岔枕一般采用预埋套管式，重载岔枕采用预
埋铁座式。套管安装简单，定位精度容易控制，此外， 套管顶面与岔枕顶面平齐，套管的安装方式不影响预 应力放张时岔枕的位移； 而预埋铁座形状复杂，并凸出 于岔枕上表面，这给预埋铁座的精确定位和岔枕的生 产带来很大的困难。重载混凝土岔枕预埋铁座在产品 中安装位置见图 1。预埋铁座安装定位的精确程度直 接影响弹条扣件的扣压力，从而影响铁路行车安全。
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模型为整体冲压壳体与主梁、端梁等拼焊而成的 整体式结构。模型由主梁、张拉端梁、固定端梁、壳体、 预埋铁座安装盒 5 个部件组成。主梁包括模型两侧承 力主槽钢、张拉端的端托板及其在壳体底部的横向连 接件； 张拉端梁用槽钢和钢板拼焊而成，在两张拉杆通 过处设导向管； 模型壳体为厚度 8 mm 的钢板，在专用 胎模上冲压而成。以下重点介绍预埋铁座安装盒的设 计、制作及关键控制点。 2. 3 重载混凝土岔枕预埋铁座安装盒设计
第 58 卷 第 9 期 2014 年 9 月
文章编号： 1004-2954（ 2014） 09-0055-03
铁道标准设计 ＲAILWAY STANDAＲD DESIGN
Vol． 58 No． 9 Sep． 2014
重载铁路混凝土岔枕预埋铁座定位装置的研制
刘红桃
（ 中铁株洲桥梁有限公司，湖南株洲 412005）
（ 1） 通过计算轨道板 x，y 方向的曲率模态和曲率 模态差，其中 x 和 y 任意一个方向的曲率模态值变化 都可以准确识别轨道板伤损的位置。
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1 研究背景
源的长距离运输需求旺盛，市 场 对 重 载 铁 路 的 需 求 愈加紧 迫，这 从 客 观 上 促 进 了 我 国 重 载 铁 路 的 发
随着物流运输的 快 速 发 展，特 别 是 大 宗 矿 产 资 展。随着重载铁路对负重、过 岔 平 稳 性 要 求 的 不 断
收稿日期： 2014-05-20； 修回日期： 2014-06-06 基金项目： 铁道部科技研究开发计划（ 2011G028-A） 作者简介： 刘红桃（ 1975—） ，女，高级工程师，1999 年毕业于中南大学 （ 原长沙铁道学院） 机械设计与制造专业，工学学士，E-mail： taozi1017 @ 126． com。
图 1 预埋铁座在岔枕中安装位置
2. 2 重载混凝土岔枕生产 工 艺 难 点 及 模 型 的 结 构 形式
根据我公司多年来预制轨枕产品的成熟经验，重 载混凝土岔枕的生产工艺采用机组流水法，难点是如 何控制好预埋铁座在岔枕中的精确位置，因此模型中 预埋铁座定位装置的设计至关重要。根据重载岔枕的 特点，模型壳体采用现有岔枕模型壳体结构形式，重点 研制部位是预埋铁座的安装盒。安装盒的设计既要保 证安装快捷精确，还要保证放张时预埋铁座能产生微 量位移以防止产品出现裂纹。借鉴现有轨枕预埋铁座 安装方式，结合重载岔枕预埋铁座外形尺寸和流水机 组法生产工艺特点，通过多次试验，确定了合适的安装 方案，在满足高产量的同时又保证了关键尺寸的高精 度和产品的高合格率。
Development of Embedded Positioning Device for Iron Base of Heavy Haul Ｒailway Concrete Turnout Sleeper
LIU Hongtao
（ China Ｒailway Zhuzhou Bridge Co． Ltd． Zhuzhou，412005，Hunan，China）
提高，2012 年 开 始 了 重 载 道 岔 及 岔 枕 的 研 制。 重 载岔枕中预埋铁座定位精度的控制是重载岔枕研 究的重要内容。
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损，还可以准确地识别轨道板的多处伤损。
（ 2） 预埋铁座安装到位后要进行复测，以便及时 纠偏。
（ 3） 在重载岔枕放张前必须拆卸侧拉螺栓、下拉 螺栓及侧向定位压条，然后放张脱模。
（ 4） 使用工具安装预埋铁座，严禁大力敲打定位 芯和预埋铁座。
3 结论
我公司重载混凝土岔枕预埋铁座定位尺寸合格率 高，产品通过“山 西 中 南 部 铁 路 通 道 工 程 建 设 关 键 技 术研究———300 kN 轴重重载道岔技术研究”科研项目 评审，满足了供货工期，取得了用户的信任和好评。由 于预埋件安装快捷，生产效率高，废次品少，虽然相比 于常规产品增加了预埋铁座安装和拆卸两个工序，班 产仍可达 1 组岔枕产品，生产成本大大降低，该项技术 的应用产生了较好的经济效益，同时也为今后生产重 载铁路岔枕系列产品积累了丰富的经验。 参考文献：
图 2 定位座
第9 期
刘红桃—重载铁路混凝土岔枕预埋铁座定位装置的研制
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图 3 定位芯
图 4 密封件
图 5 侧向定位压条
2. 4 预埋铁座安装 2. 4. 1 安装主要步骤
（ 1） 清理模型型腔并涂好脱模剂。 （ 2） 在固定于模型型腔底部的定位座内安放密封 件，将定位芯置于预埋铁座槽口内，预埋铁座对位插入 密封件中并保证到位。 （ 3） 将侧向定位压条固定在定位座上，通过侧向 定位压条上的侧向螺栓及定位座底部的下拉螺栓与定 位芯上的对应螺孔对位拧紧，实现预埋铁座在定位座 上的精确定位。 （ 4） 测量并检查预埋铁座安装的精度，在模型中 的预埋铁座安装如图 6 所示。
（ 2） 从轨道板伤损的曲率模态结果来看，曲率模 态可以很好地识别轨道板的伤损； 由于轨道板伤损前 的参数不容易得到，因此对轨道板伤损识别时可以只 用曲率模态值进行判断。
（ 3） 曲率模态法不仅可以准确识别轨道板单处伤
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铁道标准设计
第 58 卷
“山西中南部铁路通道 300 kN 轴重重载道岔技术 研究”是原铁道部科研课题（ 2011G028-A） ，根据课题 组的安排，我公司承担 60 kg / m 钢轨和 75 kg / m 钢轨 单开道岔用重载混凝土岔枕的试制工作，并向各道岔 集成厂家提供试铺用岔枕。为了保证试制出合格的重 载岔枕，公司成立了重载岔枕试生产工作小组，根据现 有轨枕生产线和生产工艺，积极进行模具设计，研发出 符合实际生产工艺要求的模型，其中模型中具有特色 的重载岔枕预埋件定位装置已经申请了国家专利（ 专 利号： 201220659775. 6） 。本文重点介绍预应力混凝土 重载岔枕用预埋铁座在模型中安装的精确定位设计、 制作工艺、质量控制及质量检验要点。
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参考文献：
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重载混凝土岔枕关键尺寸要求如表 1 所示。针对 表 1 中关键尺寸公差要求，结合我公司现有的机组流 水法轨枕生产工艺特点，先后设计了几套方案并进行 了试制，最后确定了一种操作简单、定位精确度高的预 埋铁座定位装置。
表 1 重载混凝土岔枕关键尺寸要求
预埋件定位尺寸 中心位置距纵向对称轴
保持轨距的两铁座内侧底角中心距离
摘 要： 参考国内现有的预埋铁座在模型中的各种安装工艺特点，结合预应力混凝土轨枕生产中预埋铁座的安装 和生产工艺，研制重载道岔用混凝土岔枕预埋铁座定位装置，重点研究预埋铁座在模型中的精确定位、制作工艺以 及生产中的安装工艺。通过重载铁路混凝土岔枕预埋铁座定位装置的成功研制，克服了重载铁路混凝土岔枕预制 的重难点工艺，一次性成功预制了重载铁路混凝土岔枕，保证了" 山西中南部铁路通道 300 kN 轴重重载道岔技术 研究" 科研课题的顺利进行和后续岔枕的批量生产。 关键词： 重载铁路； 混凝土岔枕； 定位装置； 研制 中图分类号： U213. 3 + 7 文献标识码： A DOI： 10． 13238 / j． issn． 1004 － 2954． 2014． 09． 014