Definición y antecedentes de las placas de presión modulares
Una placa de presión, también llamada abrazadera de riel o placa de presión, es el componente de un sistema de sujeción de riel que presiona el pie del riel sobre la placa base o el asiento del durmiente. Los diseños tradicionales son componentes de una sola-pieza cuya sustitución implica cambiar toda la abrazadera. La nueva placa de presión modular utiliza una estructura dividida hecha de tres partes reemplazables, el cuerpo de la placa, una almohadilla de absorción de impactos-y una funda aislante, de modo que una almohadilla o funda dañada se pueda cambiar sin desechar el cuerpo de la placa. Al sustituir almohadillas de diferentes espesores, el mismo cuerpo de placa se adapta a carriles de 50 kg/m y 60 kg/m, y el manguito aislante integrado elimina la necesidad de un componente aislante independiente en líneas electrificadas. El diseño tiene como objetivo reducir los costes de mantenimiento, un montaje más rápido y una mejor adaptación a las desviaciones de las vías.
Características principales de diseño y materiales.
| Característica | Especificación |
|---|---|
| Estructura | Dividido: cuerpo de placa, almohadilla-de absorción de impactos, funda aislante, cada uno reemplazable de forma independiente |
| Material del cuerpo de la placa | Acero Q345B, estampado; Resistencia a la tracción mayor o igual a 510 MPa. |
| Manga aislante | Plástico reforzado con fibra de vidrio-; tensión de ruptura Mayor o igual a 5 kV |
| Adaptación ferroviaria | El cambio de espesor de la pastilla se adapta a carriles de 50 y 60 kg/m |
| Asamblea | Perno de liberación rápida-; tiempo de desmontaje aproximadamente un tercio de las placas tradicionales |
El proceso de estampado le da al cuerpo de la placa una sección consistente a una alta tasa de producción, y el grado Q345B proporciona la resistencia para soportar vibraciones e impactos de alta-frecuencia. El diseño del perno de liberación rápida-reduce el tiempo de mantenimiento y mantiene la sujeción segura bajo carga.
Optimización-de la placa de presión de absorción de impactos
La variante-de absorción de impactos añade una almohadilla de goma elástica en la superficie de contacto entre la placa y el riel, normalmente de 3 a 5 mm de espesor con una dureza Shore de 60 a 70 A, para absorber la energía de vibración del tren. La almohadilla utiliza una estructura microcelular con una tasa de recuperación elástica de al menos el 90 por ciento, por lo que no requiere una compresión obvia durante un servicio prolongado. El cuerpo de la placa utiliza un diseño de contacto de arco que aumenta el área de contacto con la almohadilla de goma y distribuye la carga de vibración de manera uniforme, evitando la concentración de tensión local. La distribución de tensiones de la placa se optimiza para convertir cargas concentradas en cargas distribuidas uniformemente, reduciendo el desgaste local del riel y extendiendo la vida útil del riel. En servicio, las placas amortiguadoras-reducen la aceleración de la vibración de la vía en más de un 30 por ciento y el ruido de funcionamiento entre 5 y 8 dB.
Placas de presión ajustables para desviaciones de vía
Las placas de presión regulables corrigen las desviaciones sin necesidad de desmontar el carril. Las placas ajustables transversalmente utilizan una estructura de ranura-deslizante para lograr un rango de ajuste lateral de ±10 mm, corrigiendo el desplazamiento lateral del riel causado por curvas o asentamiento de la vía. Las placas de altura-ajustables utilizan cuñas de ajuste de 1 mm, 2 mm y 3 mm de espesor para lograr un ajuste de altura de 0 a 5 mm, corrigiendo la desviación vertical de la superficie del riel. Las placas ajustables en ángulo- permiten que el ángulo de acoplamiento de la superficie de contacto se ajuste entre 0 y 3 grados, adaptándose a bases de instalación inclinadas y asegurando un ajuste perfecto. Todo el ajuste se realiza en línea sin desmontar el riel, evitando bloqueos de líneas largas. Después del ajuste, el mecanismo se fija con tuercas de seguridad a un par de bloqueo de al menos 300 N·m para evitar que se afloje en servicio.
Escenarios de aplicación por variante
Placas aislantes modulares: vías electrificadas, integrando aislamiento y fijación en un solo componente; aplicado en la línea de alta velocidad-de Harbin-Dalian.
Placas-amortiguadoras: tránsito ferroviario urbano, estable bajo vibraciones de alta-frecuencia, lo que reduce el ruido para los residentes a lo largo de la línea.
Placas regulables: renovación-antigua línea, corrigiendo desvíos de asentamientos y desplazamientos sin sustitución de traviesas.
Placas modulares reforzadas: líneas de transporte-pesadas, espesor del cuerpo de la placa aumentado a 12 mm con resistencia a la tracción mayor o igual a 600 MPa.
Placas anticorrosión: túneles, revestimiento de superficies de fluorocarbono para ambientes de alta-humedad.
Métodos de evaluación del desempeño
Las pruebas de aceptación cubren cinco áreas. Las prestaciones mecánicas se miden en una máquina de ensayo universal: la resistencia a la tracción del cuerpo de la placa debe ser de al menos 510 MPa y la resistencia a la compresión de al menos 800 MPa. El rendimiento de la absorción de impactos-se prueba en un banco de pruebas de vibración, registrando la tasa de atenuación de la aceleración de la vibración, siendo necesario al menos el 30 por ciento. El rendimiento del aislamiento se mide con un probador de resistencia de aislamiento: una resistencia de aislamiento de al menos 10^8 ohmios y una tensión de ruptura de al menos 5 kV satisfacen los requisitos de los ferrocarriles electrificados. La función de ajuste se verifica simulando desviaciones de vía y ejercitando los mecanismos laterales, de altura y de ángulo, y luego verificando la confiabilidad del bloqueo. Finalmente, la puesta en marcha in situ instala las placas en una línea real y rastrea el aflojamiento y el desgaste durante más de seis meses para evaluar el rendimiento del servicio a largo plazo antes de su adopción a gran escala.
Preguntas frecuentes
¿Qué hace que una placa de presión sea modular?
La estructura dividida: el cuerpo de la placa, la almohadilla-de absorción de impactos y la funda aislante son partes separadas, por lo que cada una se puede reemplazar de forma independiente y las almohadillas de diferente espesor adaptan el mismo cuerpo a diferentes tamaños de rieles.
¿Cómo funciona el aislamiento integrado?
La funda aislante está moldeada de plástico reforzado con fibra de vidrio-con un voltaje de ruptura de al menos 5 kV, por lo que la placa fija el riel y lo aísla eléctricamente sin un componente de aislamiento independiente.
¿Cuál es la resistencia del cuerpo de la placa?
La carrocería estampada Q345B tiene una resistencia a la tracción de al menos 510 MPa, y la variante reforzada de transporte pesado-tiene 12 mm de espesor con una resistencia a la tracción de al menos 600 MPa.
¿Cuánto ajuste proporcionan las placas ajustables?
Ajuste lateral de hasta ±10 mm, ajuste de altura de 0 a 5 mm con cuñas de 1, 2 y 3 mm y ajuste de ángulo de 0 a 3 grados, todo sin quitar el riel.
¿Qué placas se utilizan en los túneles?
Placas anticorrosión con un revestimiento superficial de fluorocarbono, que resisten la alta humedad y la corrosión de los entornos de túneles.
¿Cómo se verifica el desempeño de las placas nuevas?
Mediante pruebas de tracción y compresión, medición de atenuación de vibraciones, resistencia de aislamiento y pruebas de rotura, verificación del rango de ajuste-y al menos 6 meses de puesta en marcha in situ en una línea real.