钢轨接头的各种连接形式（含实物图）

普通线路,钢轨与钢轨之间用夹板和螺栓连接,称为钢轨接头。钢轨接头联结零件是由夹板、螺栓、弹簧垫圈等组成。其作用是在接头处把钢轨与钢轨钢轨与道岔连接成具有与钢轨一样的整体性，以承受车轮通过钢轨接头处所产生的冲击力、纵向力、横向水平力及因温度变化钢轨所产生的温度附加力等,在抵抗曲和位移的同时，还要满足钢轨伸缩的要求。

1 接头的形式

钢轨接头的联结形式按其相对于轨枕位置，可分为悬空式和承垫式两种。按两股钢轨接头相互位置来分,可分为相对式和相错式两种。我国一般采用相对悬空式，即两股钢轨接头左右对齐,同时位于两接头轨枕间。

2 接头的形式

钢轨接头按其性能及用途又可分为普通接头、绝缘接头、冻结接头、胶结接头、异形接头、伸缩接头及减振接头等。

2.1 普通接头

普通接头连接零件是由夹板、螺栓、弹簧垫圈等组成。

普通接头（普通夹板）实物图片

2.2 绝缘接头

绝缘接头（普通绝缘夹板）实物图片

用于两个自动闭塞区段的交界处,以确保轨道信号电流不能从一个闭塞分区传到另一个闭塞分区,主要有普通高强绝缘接头和和胶接绝缘接头两种。

2.3 冻结接头

冻结接头是指采用夹板与高强螺栓连接钢轨,使轨端密贴或预留小轨缝,将钢轨锁定阻止其伸缩的一种接头形式。目前,国内外采用的钢轨接头冻结方式主要有以下两种。

A.普通冻结接头。普通冻结接头是指采用特制垫片,塞入钢轨螺栓孔空隙中,使钢轨接缝密贴而阻止钢轨自由伸缩的一种钢轨连接方式。

B.新型冻结接头。近年来,出现了采用施必牢防松机构、哈克紧固件等连接形式的钢轨接头连接及MG接头等新型钢轨冻结接头。与普通冻结接头不同的是,新型冻结接头主要依靠高强螺栓连接提供钢轨与夹板间足够的摩擦阻力,阻止钢轨与夹板间的伸缩,要求钢轨接头螺栓强度高,并具有一定的防松功能。在钢轨接头连接中运用新型冻结接头技术,可以有效地冻结钢轨接头,减少接头病害,冻结后的线路可以比照普通无缝线路进行管理。

2.4 胶接接头

胶接接头也就是胶接绝缘接头，为适应超长无缝线路取消缓冲区的要求而采用的一种钢轨绝缘接头,把绝缘接头部分全部胶接为一个整体,由厂家制作成为成品或是进行现场胶接。可以有效地改善接头绝缘性能和受力状态,增强钢轨接头阻力。

在接头钢轨的端部与侧面要加垫具有足够强度的绝缘垫层和套管﹐以及绝缘轨道电路。在结构上,钢轨端面有对接和斜接两种。斜接接头轨端接触面大,可发挥胶粘剂剪切强度大的优势,增大接头承载能力。但斜接接头需把轨端加工成尖轨形式,轨端一旦开裂,钢轨易被轧伤,因而普遍采用对接形式。

胶接绝缘接头的夹板是连接钢轨的重要部件,它既保留了连接螺栓,又用胶粘剂把钢轨与夹板胶接在一起。因此要求钢轨与夹板的接触面积要尽量加大,以增大胶接面积,提高接头的承载能力。因此,胶接绝缘接头的夹板大都采用特制的大接触面积的夹板﹐或采用扩大与钢轨接触面的改造型夹板。钢轨接头螺栓采用高强度螺栓,使粘胶加压固化,增强绝缘接头夹板抗剥离性能。

厂制胶接绝缘接头：在工厂内采用加温、加压的胶接工艺,将两根钢轨与夹板、绝缘槽板﹑绝缘端板、绝缘套管,高强度螺栓粘接并紧固而成的钢轨接头。

现场胶接绝缘接头：在施工现场,用胶粘剂将胶接绝缘夹板与钢轨粘接,并采用高强度螺栓紧固的钢轨接头。

2.5 异形接头

异型接头（异型夹板）现场图片

异形接头用于两种不同型号钢轨的联结,又称过渡接头。异形夹板的两端,分别与不同型钢轨相吻合,异形接头的联结,应使两钢轨工作面轨距线与轨顶最高点水平线都一致。目前普遍使用异形钢轨如用P60钢轨一端轧制成P50轨的断面,将该异形轨作过渡，衔接60kg/m与50kg/m线路。

2.6 伸缩接头

伸缩接头即温度调节器,用以连接轨端伸缩量相当大的轨道及用于跨度大于100m的桥上无缝线路的钢轨接头。伸缩接头由基本轨与尖轨相贴组成,基本轨及尖轨安装在共同的长垫板上,并用特制的轨撑及扣板将基本轨与尖轨保持在正确的位置上。当钢轨伸缩时,尖轨沿基本轨移动。

伸缩接头（伸缩调节器）实物图片

伸缩接头随尖轨形状的不同,分为折线型和曲线型两种。折线型伸缩接头的尖轨刨成折线或斜线与相应的基本轨弯折部分相贴。曲线型伸缩接头的尖轨刨切成半径为200~500 m的圆曲线,并且固定在大垫板上,基本轨也弯成与尖轨半径相同的曲线。

2.7 减振接头

减振接头实物图片

减振接头,又称承越式接头,是指在钢轨接头处线路外侧夹板中间部分加高至与钢轨头部持平,当车轮通过轨缝时,减振夹板的顶面与钢轨顶面同时接触车轮,减振夹板的刚度大,可减小车轮通过轨缝的折角和台阶,减缓车轮的冲击振动,使车轮能平顺过渡,达到减振的效果。

2.8 焊接接头

焊接接头实物图片

钢轨焊接接头是指用焊接方法将轨端不钻螺栓孔，未经淬火的钢轨焊接成连续长轨条的钢轨接头。为使长钢轨焊头基本达到钢轨母材的力学性能，以安全承受无缝线路温度力的作用，钢轨的焊接方法可采用钢机接触焊、钢轨气压坪和钢轨铝热挥等。

3 接头的联结零件

钢轨接头联结连接零件主要包括接头夹板(鱼尾板)、接头螺栓弹簧垫圈等。

3.1 接头夹板

接头夹板是承受弯矩传递纵向力、阻止钢轨伸缩的重要部件,要求具有一定的强度。夹板的形式很多,我国采用斜坡支承双头对称型夹板,简称双头式夹板。
双头式夹板的优点是在竖直荷载作用下,具有较大的抵抗挠曲和横向位移的能力。每块夹板上的螺栓孔6个圆形孔与长圆形孔相间。圆形螺栓孔的直径,较螺栓直径较大,长圆形螺栓孔的长径较螺栓头下突出部分的长径略大。依靠钢轨圆形螺栓孔直径与螺栓直径之差,以及夹板圆形螺栓孔直径与螺栓直径之差,就可以得到所需要的预留轨缝值。

3.2 接头螺栓、螺母及弹簧垫圈

接头螺栓、螺母是用来夹紧夹板和钢轨的配件垫圈是为了防止螺栓松动,以保持钢轨接头的整体性和强度。
螺栓根据其机械性能划分为8.8级、10.9级和12.9级三个等级,其抗拉强度相应为880 MPa、1040 MPa和1220 MPa。8. 8级螺栓直径分为24mm和22mm两种;10.9螺栓直径为24 mm,螺母均为10级;12. 9级螺栓直径为24 mm,螺母均为10H级。为使接头螺栓受力均衡,并且防止在列车意外脱轨时被车轮全部切断,其应向线路内外交错安装,钢轨接头采用弹性防松垫圈。

3.3 接头螺栓的扭矩

接头螺栓的扭矩应达到下表要求,并应保持均匀。扭矩不足时,不得低于规定值100N●m以上。

扩展资料

夹板是承受弯矩、传递纵向力,阻止钢轨伸缩的重要部件,要求有一定的垂直和水平刚度及足够的强度。夹板的形式很多,在我国线路上曾经使用的有平板式、角式、吊板式及双头式等。

(a)平板式  (b)角式 (c)吊板式 (d)双头式

目前,我国主要采用斜坡支承双头对称型夹板,简称双头式夹板。双头式夹板的优点是在竖直载荷作用下,具有较大的抵抗挠曲和横向位移的能力。夹板的上下两面均有斜坡,能使其楔入轨腰空间,但不贴住轨腰。这样,当夹板稍有磨耗,以致连接松弛时,仍可重新旋紧螺栓,保持接头连接的牢固。每块夹板上有螺栓孔6个,圆形孔与长圆形孔相间。圆形螺栓孔的直径较螺栓直径略大,长圆形螺栓孔的长径较螺栓头下突出部分的长径略大。依靠钢轨圆形螺栓孔直径与螺栓直径之差,以及夹板圆形螺桎孔直径与螺栓直径之差,就可以得到所需要的预留轨缝值。

参考文献：

1.刘建利，温永磊，李静敏. 地铁轨道维护技术[M]. 2016

2.许克亮，耿明. 高速铁路长轨生产系统研发与应用[M]. 2018