1. Структурната роля на релсовата връзка
Шината за свързване на релсите, известна на много пазари като плоча или снаждаща щанга, е двойка стоманени пръти, монтирани от двете страни на релсовото платно и захванати с рибести болтове за свързване на два съседни края на релсата. При шарнирния коловоз, шарнирът е най-слабото звено на повърхността на движение: релсата е прекъсната там, така че шарнирът трябва да -възстановява механичната непрекъснатост чрез предаване на огъващи моменти и сили на срязване през интерфейса с болтове.
Когато колело минава през сглобка, щангата се противопоставя на вертикално отклонение, поддържа двата края на релсата подравнени както във вертикалната, така и в хоризонталната равнина, и предотвратява краищата от стъпване или удар. Тъй като болтовата връзка не може да постигне същата твърдост като заварена релса, съединената релса е проектирана с разширителна междина от обикновено 6-10 mm между краищата на релсата в умерен климат. Тази празнина позволява на релсите да се удължават и свиват с температурата, докато свързващите пръти поддържат подравняването. Отворите с шлици или овални болтове в щангата позволяват още 5-15 mm контролирано надлъжно движение, поради което съединените коловози остават стандартни за второстепенни линии, стрелки, подходи към мостове и временни ремонти.
2. Материали и стандарти за производство
Сглобките обикновено се произвеждат от средно{0}}въглеродна стомана като C45 или C50 (45#/50# в китайската система за обозначаване), с типичен химичен състав на въглерод 0,42-0,50%, манган 0,50-0,80%, силиций 0,17-0,37%, хром не повече от 0,25% и фосфор и сяра всеки ограничен до 0,035%. Този състав балансира здравина, обработваемост и заваряемост на място. Еластични (пружинен тип) рибни плочи, използвани в някои приложения за тежки превози, са изработени от пружинна стомана като 60Si2Mn до GB/T 1222 или DIN 17221, която осигурява по-добра устойчивост на умора при многократно огъване.
Управляващите стандарти варират в зависимост от пазара: UIC 864 обхваща рибарски плочи за релси Vignole в Европа; BS 47-1 определя рибарски пластини и рибарски болтове за британски железопътни секции; Ръководството на AREMA за железопътно инженерство, глава 4, урежда щангите за съединения в Северна Америка; и китайските национални стандарти покриват еквивалентни профили за 8-75 kg/m релси. Рибките болтове и гайки следват ISO 898-1 класове на свойства 8.8 или 10.9 и се доставят с пружинни шайби за поддържане на предварително натоварване при вибрации. Повърхностната защита обикновено е горещо поцинковане по ISO 1461 или покритие от цинкови люспи, с минимална маса на покритието, определена за крайбрежни и влажни среди.
3. Характеристики на дизайна, които определят съвместната работа
Три характеристики на дизайна доминират в полевата работа:
Модел на болтовете и дължина на пръта: прътите с 4 отвора от 600-630 mm и прътите с 6 отвора от 800-914 mm са най-често срещаните. Повече болтове означават по-равномерно разпределение на натоварването по релсовото платно и по-ниско контактно напрежение; Шините с 6 отвора са предпочитани за по-тежки релсови секции и по-високи натоварвания на осите.
Геометрия на отвора: отвори с прорези или удължени отвори приспособяват пълзенето на релсата и движението на температурата, предотвратявайки срязване на болтовете под действието на надлъжна сила.
Интерфейс на триене: зоната на контакт -към-мрежата, комбинирана с предварително натоварване на болта, пренася срязване чрез триене. Поради това правилният въртящ момент на болта е толкова важен, колкото и самата щанга; за болтове M24, типичният въртящ момент при монтаж е в диапазона 300-400 N·m, а повторното затягане е част от рутинната поддръжка на коловоза.
4. Типове фуги и типични приложения
| Тип | Типично приложение |
|---|---|
| Стандартна (обикновена) сглобка | Свързване на еднакви релсови участъци в гладък релсов път; Версии с 4 или 6 отвора |
| Изолирана лента за свързване | Сигнални и релсови секции-; стоманени пръти с композитни крайни стълбове или пълна епоксидна изолация, електрическо съпротивление над 10⁸ Ω |
| Компромисна съвместна лента | Свързване на два различни профила на релси, напр. UIC 54 към UIC 60; всяка страна е обработена, за да съответства на нейната релсова секция |
| Изпъкнала (изпъкнала) ставна лента | Временен ремонт на счупени или напукани релси; вдлъбнатият участък поддържа повърхността на движение непрекъсната |
| Залепена изолирана фуги | Високо{0}}изолирани фуги, залепени със структурно лепило за по-натоварен трафик |
5. Точки за избор и инсталиране за купувачи
Когато определят фуги за даден проект, екипите за доставка трябва да проверят четири точки. Първо, съвпадение на профила: прътът трябва да бъде обработен за точното сечение на релсата (UIC 60, AREMA 115RE, BS 75R, 50 kg/m или 60 kg/m национални релси), включително дебелината на лентата и позициите на отворите. Второ, материал и топлинна обработка: потвърдете сертификати за химичен състав и, за еластични пръти, твърдост от 42-47 HRC и устойчивост на умора от най-малко 5 милиона цикъла. Трето, защита на повърхността: посочете поцинковане или покритие с цинкови люспи за крайбрежни, тунелни и размразяващи зони. Четвърто, аксесоари: рибни болтове, гайки, пружинни шайби и изолационни компоненти трябва да идват от едно и също стандартно семейство, за да се гарантира подравняване на отворите и поведение на въртящия момент.
На място болтовете трябва да се затягат постепенно от централната двойка навън, да се проверяват след първото преминаване на влака и да се включват в редовния цикъл на проверка. Сглобка, която показва пролука под главата на релсата, ивици ръжда по отворите на болтовете или стъпало между краищата на релсата, трябва да се смени незабавно; износен рибен болт с намалено предварително натоварване е често срещана причина за удар на фугата и последваща повреда-на края на релсата.
6. Често срещани погрешни схващания за съединителната писта
Често срещано предположение е, че непрекъснато заварените релси са направили свързващите пръти остарели. В действителност, болтовите съединения остават необходими при стрелки, изолирани съединения, краища на мостове и временни ремонти, а големи части от второстепенната мрежа все още работят като съединени коловози. Друго погрешно схващане е, че по-дебелата лента винаги се представя по-добре; прътът трябва да съответства на геометрията на релсовото платно, а прекалено големите пръти концентрират напрежението в грешните точки. И накрая, купувачите понякога третират фугите като стокови артикули, но комбинацията от клас стомана, топлинна обработка, геометрия на отвора и повърхностно покритие определя дали фугата ще издържи пет или двадесет години. Спецификацията спрямо UIC 864, BS 47-1 или AREMA Глава 4, със сертифицирани материали, е надеждният път.
ЧЗВ
Въпрос 1: Каква е разликата между плоча, щанга за свързване и щанга за снаждане?
Това са различни имена за един и същ компонент: стоманената щанга, завинтена през два съседни края на релсата, за да ги свърже.
В2: Колко термично разширение може да поеме облицованата фуга?
Разширителната междина между краищата на релсите обикновено е 6-10 mm в умерения климат, а отворите за болтове с прорези позволяват още 5-15 mm надлъжно движение.
Q3: Кои релсови секции могат да бъдат съединени със стандартни фуги?
Стандартните релси покриват UIC 54/60, AREMA 115RE и 132-136RE, BS 75R/80A/90A/100A и националните релси от 8 kg/m леки до 75 kg/m тежки релси.
В4: Кога болтовите съединения трябва да бъдат заменени със заварени?
При високо{0}}скоростни и интензивни-трафик главни линии, флаш{2}}челно или термитно заваряване е за предпочитане, защото елиминира съединението като отделна слаба точка; болтовите съединения се запазват, когато заваряването е непрактично, като изолирани съединения, стрелки и временни ремонти.
Въпрос 5: Колко често трябва да се затягат болтовете?
Обикновено на редовния интервал за поддръжка - на тримесечие на второстепенни линии или според стандарта на оператора за коловоза - след първото преминаване на влака след монтажа и веднага, когато проверката покаже намалено предварително натоварване.