高速铁路无砟轨道扣件弹条疲劳性能检测

铁路钢轨是支撑机车和机车方向的部件，钢轨是通过弹性扣件固定在道床的轨枕上。弹性扣件的扣压件主要是弹条，它通过弹条的弯曲和扭曲变形，产生扣压力作用在轨道上，长期有效地保证钢轨之间的可靠连接，尽可能保持轨道的整体性，阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动，确保轨距正常，从而保证轨道车辆行驶安全。

 

另外由于火车车轮与钢轨的接触属刚性接触，因此不可避免产生震动，而弹条特殊的弹性结构使其还具有吸收车辆驶过时产生的冲击能量，达到减震的作用。弹条是在反复交变的应力下工作，它承受弯曲、扭转、疲劳和腐蚀等多种作用，在车辆通过时，还要承受的瞬时冲击载荷，所以对弹条的性能要求十分严格。

 

 

弹条疲劳性能检测

对于铁路弹条主要检测除了常规的形式尺寸、标志和厂标、外观、裂纹、硬度、金相组织、总脱碳层、残余变形、扣压力以及防锈性能外，最重要的是进行它的疲劳性能测试，该试验需要选择电液伺服疲劳试验机来完成。

 

试验原理：

以位移控制的方式对弹条施加脉冲荷载，进行疲劳试验。

 

试验装置：

1、弹条疲劳试验采用位移控制式疲劳试验机或电液伺服疲劳试验机

2、试验机的加载频率为（4~16）Hz

 

取样方法：

1、弹条实物试样应随机抽取，每种型号的弹条抽取6件，其中3件为备用试样。

弹条实物试样应符合产品标准的有关规定。

 

 

试验步骤：

1、把试验弹条放置在测量平台上，用百分表测量弹条中段前段的相对高程，读数精度为0.01mm，记为h­0；

 

2、根据标准组装弹条，使弹条跟部嵌入硬质金属嵌入块的圆弧内；

 

3、当疲劳试验机的加载头接触加载梁后，加载头继续相对加载装置的基板向下位移，直至位移量达到规定的弹条设计组装位移d；

 

4、在施加位移的基础上继续施加动态位移+0.50~-0.90mm，即弹条疲劳试验过程中弹条扣压端的位移为d+0.5-0.9；

 

5、荷载循坏次数为5×10­6；

 

6、把试验后的弹条放回测量平台上，按步骤1的方法再次测量弹条中断前段相对高程，记为h1。弹条的残余变形为△=h1-h0。

 

 

判定标准

同类弹条3件试样经5×10­6次荷载循环后，均无宏观损伤且参与变形不大于1.00mm方为合格。如果3件试样中有1件不合格时，则再次对备用的3件试样进行疲劳试验，如果3件试样均合格，可判为合格；如果第一次试验有2件或2件以上试样不合格或者再次试验有1件或1件以上试样不合格，则判为不合格。

 

结语

高速铁路无砟轨道扣件系统是轨道结构的重要组成部分。作为扣件系统的重要组成部分，弹性带起到固定钢轨、保持轨距和吸收钢轨冲击的作用。扣件系统的稳定性直接影响高速列车运行的安全性和舒适性。一旦弹条失效，轮轨间的相互作用力将大大增强，缩短紧固件的使用寿命，甚至导致列车脱轨。因此，加强钢轨弹条疲劳性能测试事关重要。