Trong cơ sở hạ tầng đường sắt hiện đại, việc duy trì độ ổn định dọc của đường ray là rất quan trọng để đảm bảo an toàn vận hành và giảm chi phí bảo trì. Trong số các cấu hình đường đua tiêu chuẩn ở Bắc Mỹ và quốc tế,đường sắt 115REkết hợp với tương thíchNeo đường sắt 115 lbđại diện cho tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi cho các tuyến vận tải trung bình-đến{1}}nặng{2}}, mạng lưới vận chuyển và đường ray công nghiệp.
Bài viết kỹ thuật này thảo luận về mối quan hệ về kích thước giữa ray 115RE và neo ray 115 lb, chức năng vận hành, phân loại của chúng theo hướng dẫn AREMA và các cân nhắc lắp đặt.
1. Kích thước và thông số kỹ thuật của ray 115RE
"115RE" ký hiệu biểu thị một đoạn đường ray cụ thể được tiêu chuẩn hóa bởi Hiệp hội Kỹ thuật và Bảo trì Đường sắt Hoa Kỳ-của-Hiệp hội Đường bộ (AREMA). "115" đề cập đến trọng lượng danh nghĩa của nó là 115 pound mỗi thước Anh (khoảng 56,9 kg/m).
Để đảm bảo neo đường ray hoạt động như dự kiến, dung sai sản xuất của nó phải phù hợp với hình dạng cơ sở của đường ray. Dưới đây là kích thước kỹ thuật tiêu chuẩn của đoạn đường ray 115RE:
| tham số | Đo lường tiêu chuẩn (Imperial) | Đo lường tiêu chuẩn (số liệu) |
|---|---|---|
| Trọng lượng danh nghĩa | 114,7 lbs/yd | 56,9 kg/m |
| Chiều cao đường sắt | 6-5/8 inch | 168,28 mm |
| Chiều rộng cơ sở (chân) | 5-1/2 inch | 139,70 mm |
| Chiều rộng đầu | 2-11/16 inch | 68,26 mm |
| Độ dày của web | 5/8 inch | 15,88 mm |
Vì các neo đường ray được kẹp trực tiếp vào chân ray nênChiều rộng đế 5-1/2 inch (139,70 mm)là kích thước quan trọng quyết định thiết kế và sự phù hợp của neo đường ray 115 lb.
2. Chức năng kỹ thuật của neo đường sắt
Neo đường sắtlà những chiếc ốc vít bằng thép lò xo đơn-được gắn vào mặt dưới của đế ray. Chúng được thiết kế để ngồi chặt vào các cạnh của thanh ray (tà vẹt) hoặc tấm giằng. Chức năng chính của chúng bao gồm:
- Kiểm soát Rail Creep:Chuyển động dọc của đường ray-được gọi là "leo"-là do lực kéo của đầu máy, lực phanh của tàu hỏa và sự giãn nở hoặc co lại vì nhiệt. Các neo truyền các lực dọc này từ ray vào các dây giằng và bệ dằn.
- Duy trì khoảng cách chung:Trong các đường ray nối, neo đường ray giúp duy trì khoảng cách giãn nở đồng đều giữa các đầu đường ray, ngăn ngừa hư hỏng mối nối và oằn đường ray.
- Đảm bảo đường ray hàn liên tục (CWR):Trong hệ thống CWR, sự thay đổi nhiệt độ gây ra ứng suất bên trong đáng kể. Các neo, cùng với biên dạng dằn, hạn chế đường ray để ngăn chặn hiện tượng oằn ngang khi thời tiết nóng và -bị bung ra khi thời tiết lạnh.
3. Các loại neo ray 115lb
Các ứng dụng công nghiệp thường sử dụng hai thiết kế chính của neo đường ray cho hệ thống đường ray 115lb. Cả hai đều được sản xuất từ thép lò xo hợp kim hoặc cacbon-cao và được xử lý nhiệt- để đảm bảo khả năng giữ ổn định.
A. Lái xe-Trên các điểm neo (Phong cách hợp lý)
Thường được gọi là "Hội chợ được cải tiến" hay-phong cách thúc đẩy, mỏ neo này có thiết kế nặng nề,-giống như hàm. Nó được lắp đặt bằng cách đặt một đầu trên đế ray và dẫn đầu kia sang phía đối diện của đế bằng vồ hoặc máy bôi tự động. Thiết kế này cung cấp một vùng chịu lực rộng so với tấm giằng và mặt giằng.
B. Neo-loại lò xo (kiểu đơn vị/kênh)
Các neo loại lò xo (chẳng hạn như thiết kế Đơn vị hoặc Channeloc) sử dụng vòng lặp hành động lò xo-có tính đàn hồi. Chúng được đặt dưới đế ray và cố định vào đúng vị trí. Lực căng của lò xo giúp tiếp xúc hai chiều, giữ chặt đế ray một cách an toàn. Những neo này thường có khả năng điều chỉnh những thay đổi nhỏ về độ dày nền đường ray do mài mòn.
| Tên | Neo đường sắt | ||
| Kiểu | Được sử dụng cho đường ray 50Kg, 85Kg,90/91LB, 115RE /136RE ,UIC54 & UIC60 | ||
| Hoặc loại theo bản vẽ của khách hàng | |||
| Vật liệu | 60Si2MnA | 45# | QT500-7 |
| Thành phần hóa học (%) | C:0,56-0,64, Mn:0,60-0,90, Si:1,60-2,00, Cr: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,35, P: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03, S: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03 | C:0,42-0,50, Mn:0,50-0,80, Si:0,17-0,37, Cr: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25, P: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,035, S: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,035 | C:3,60-3,80, Mn: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,6, Si:2,50-2,90, P: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08, S: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,025 |
| Bề mặt | đồng bằng (dầu), sơn màu | ||
4. Tiêu chuẩn AREMA và Tiêu chí Hiệu suất
Theo Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật đường sắt AREMA (Chương 4: Đường sắt), neo đường sắt chất lượng cao{1}}phải đáp ứng các tiêu chí hiệu suất cơ học nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn khi chịu tải:
- Khả năng chống trượt:Một neo đường ray tiêu chuẩn mới được áp dụng thường phải chịu được lực dọc tối thiểu trước khi trượt dọc theo đế đường ray.
Khả năng chống gãy xương:Thép phải có đủ độ dẻo và độ cứng (thường được chỉ định trong phạm vi độ cứng Brinell hoặc Rockwell C nhất định) để tránh nứt trong quá trình lắp đặt hoặc ở nhiệt độ cực lạnh.
Khả năng tái sử dụng:Neo đường ray được thiết kế để giữ lại phần trăm đáng kể lực giữ ban đầu khi được tháo ra và gắn lại trong chu kỳ bảo trì, miễn là chúng không bị kéo căng quá mức.
5. Các phương pháp hay nhất về ứng dụng và cài đặt
Hiệu quả của hệ thống neo đường ray 115lb phụ thuộc rất nhiều vào mô hình và kỹ thuật lắp đặt chính xác:
- Vòng bi đầy đủ:Mỏ neo phải được lắp đặt sao cho mặt thẳng đứng của nó tựa chặt vào dây buộc hoặc tấm buộc. Khoảng cách giữa mỏ neo và dây buộc làm giảm hiệu quả của nó, cho phép đường ray di chuyển trước khi neo vào khớp.
- Neo đối xứng:Để kiểm soát chuyển động theo cả hai hướng, các neo thường được lắp theo cặp ở các phía đối diện của cùng một dây buộc (gọi là "neo hộp").
- Các mẫu neo:Trong các tuyến đường nối, thông lệ tiêu chuẩn thường quy định hộp neo một số dây buộc cố định trên mỗi chiều dài đường ray (ví dụ: 8 đến 16 dây buộc trên mỗi đường ray 39 feet), tùy thuộc vào mật độ và cấp độ giao thông. Đường ray hàn liên tục (CWR) thường yêu cầu các kiểu neo toàn diện hơn, đôi khi neo từng dây hoặc mỗi dây buộc thứ hai gần các khu vực quan trọng như lối rẽ và lối vào cầu.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Câu hỏi 1: Có thể sử dụng neo ray 115lb trên đoạn ray 136RE không?
Không. Đường ray 136RE tiêu chuẩn có chiều rộng đáy là 6 inch (152,4 mm), trong khi đường ray 115RE có chiều rộng đáy là 5-1/2 inch (139,7 mm). Neo đường ray 115 lb sẽ không vừa với đế ray 136 lb. Việc cố gắng lắp lực neo không tương thích có thể gây hư hỏng bộ phận hoặc hỏng hệ thống buộc chặt.
Câu hỏi 2: "Hộp neo" là gì và tại sao nó được sử dụng?
Neo hộp là phương pháp lắp đặt hai thanh neo trên cùng một thanh giằng-mỗi bên của thanh giằng trên cùng một thanh ray. Điều này ngăn cản đường ray di chuyển theo một trong hai hướng (cả tiến và lùi). Nó cung cấp khả năng hạn chế theo chiều dọc hai chiều chống lại sự giãn nở nhiệt và giao thông hai chiều.
Câu hỏi 3: Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất của neo đường ray 115lb?
Sự thay đổi nhiệt độ khiến đường ray giãn ra vào mùa hè và co lại vào mùa đông. Nếu không có các neo ray được trang bị phù hợp và phù hợp, các lực này có thể dẫn đến hiện tượng vênh đường ray (gấp khúc do ánh nắng mặt trời) hoặc -đường ray bị đứt rời. Các neo truyền các lực nhiệt này qua các dây giằng và vào đá dằn, tại đó lực cản của lớp đá dằn giúp ổn định cấu trúc đường ray.
Câu hỏi 4: Các neo truyền động-trên các neo có tốt hơn các neo loại lò xo-cho đường ray 115RE không?
Cả hai kiểu đều đã được chứng minh là có hiệu quả khi được sản xuất theo tiêu chuẩn AREMA. Các neo truyền động-có diện tích tiếp xúc lớn, chắc chắn với dây buộc và có khả năng chống hư hỏng do va chạm cao. Các neo loại lò xo-thường được ưa chuộng vì khả năng phục hồi và dễ cài đặt trong một số thiết lập bảo trì tự động nhất định.