Diseño de espacios en juntas de rieles y alivio de tensión por temperatura
¿Cuál es la base de diseño para la separación de las juntas del riel?
La base de diseño central para la separación de juntas ferroviarias es ladiferencia de temperatura extremaen la zona donde se ubica la línea y elcoeficiente de expansión linealdel riel, y estos dos parámetros determinan directamente la expansión y contracción del riel. El coeficiente de expansión lineal del riel es de aproximadamente 0,0118 mm/(m·grado), lo que significa que por cada cambio de 1 grado en la temperatura, cada metro de riel se expandirá o contraerá 0,0118 mm. Durante el diseño, es necesario determinar primero la diferencia entre la temperatura máxima local del riel y la temperatura mínima del riel, luego calcular la expansión y contracción máxima combinada con la longitud del riel. El espacio de la junta debe ser ligeramente mayor que esta expansión y contracción máxima para liberar completamente el estrés térmico. Además, es necesario considerar el tipo de vía de la línea: las vías con balasto tienen más espacio para la expansión y contracción del carril, por lo que el espacio se puede reducir adecuadamente; Las vías sin lastre tienen fuertes limitaciones, por lo que es necesario aumentar adecuadamente la separación. Sólo considerando exhaustivamente estos factores se puede diseñar una separación de unión adecuada para una línea específica.
¿Cuáles son las diferencias en los espacios entre las uniones ferroviarias en diferentes regiones climáticas?
La diferencia extrema de temperatura en áreas de alta-temperatura y alta-humedad es relativamente pequeña, y la expansión y contracción del riel es limitada, por lo que el valor de diseño del espacio de la junta es pequeño, generalmente controlado entre 4 y 6 mm. En las regiones frías, la diferencia de temperatura entre el invierno y el verano puede alcanzar más de 60 grados, y el rango de expansión y contracción térmica del riel es grande. La separación de la junta debe aumentarse a 8-10 mm para satisfacer la demanda de liberación de tensión. En zonas de meseta con grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche, la temperatura del ferrocarril cambia con frecuencia. El diseño de la brecha debe tener en cuenta tanto la expansión y contracción diaria como la expansión y contracción estacional, que generalmente oscilan entre 6 y 8 mm. Las zonas costeras tienen mucha humedad y las juntas de los rieles son propensas a oxidarse. El diseño del espacio debe reservar un margen de óxido, que es entre 1 y 2 mm mayor que el de las zonas del interior con la misma diferencia de temperatura. Las diferentes diferencias de temperatura y características ambientales de las diferentes regiones climáticas conducen directamente al diseño diferenciado de los espacios de unión.
¿Qué peligros puede causar una separación excesivamente pequeña en las juntas de los rieles?
Si el espacio de la junta del riel es demasiado pequeño, no podrá liberar completamente la tensión de expansión del riel causada por el aumento de temperatura, y el riel experimentarádeformación por extrusión longitudinal, lo que a su vez provocará un mayor desgaste lateral de la cabeza del riel. La tensión de extrusión-a largo plazo se transmitirá a los sujetadores y las traviesas, lo que provocará enfermedades como sujetadores sueltos y traviesas agrietadas, lo que aumentará los costos de mantenimiento de la línea. En el período de alta-temperatura del verano, un espacio excesivamente pequeño también puede causar un accidente de "pandeo" del riel, es decir, el riel sufre una deformación por flexión lateral, lo que amenaza seriamente la seguridad de la operación del tren. Además, un espacio demasiado pequeño-aumentará la rigidez en la unión del riel y aumentarán la vibración y el impacto cuando pase el tren, lo que no solo reduce la comodidad de conducción, sino que también acorta la vida útil de los componentes de la unión. Estos peligros afectarán directamente la estabilidad y seguridad del sistema de vías.
¿Cuál es la diferencia en el diseño de espacios entre las vías sin juntas y las vías ordinarias?
Las vías ordinarias adoptan un modo de empalme de rieles cortos. Cada riel tiene una longitud limitada y se debe establecer un espacio en la junta para liberar el estrés térmico. El tamaño del espacio debe determinarse según el cálculo de la diferencia de temperatura. Las vías sin costuras, por otro lado, sueldan rieles cortos en tiras de rieles largas y resisten el estrés térmico a través de las limitaciones de los sujetadores y los lechos de lastre, por lo queno es necesario establecer espacios conjuntos. La separación entre juntas de las vías ordinarias es una forma pasiva de liberar tensiones, mientras que las vías sin fisuras son una forma activa de limitar las tensiones, y la lógica de control de tensiones de las dos es completamente diferente. En la zona de expansión y la zona de amortiguamiento de las vías sin costura, se establecerá una pequeña cantidad de juntas, y el diseño de su espacio debe combinar las características de expansión de las franjas ferroviarias largas, y el valor es menor que el de las vías ordinarias. Este diseño de orugas sin costuras reduce en gran medida el número de juntas y mejora la suavidad de la vía, mientras que el diseño de separación de juntas de orugas ordinarias se centra más en la liberación completa de la tensión.
¿Cómo mantener la eficacia de la separación de las juntas ferroviarias?
Para mantener la eficacia de la separación de las juntas ferroviarias, en primer lugar, es necesariodetectar periódicamente el tamaño del espacioutilizando herramientas de medición especiales. Si el espacio se reduce debido a la oxidación o la deformación, es necesario realizar la expansión de la ranura de manera oportuna. En segundo lugar, mantenga limpia el área de la junta, elimine los sedimentos, el óxido y otros desechos del espacio para evitar que los desechos se bloqueen y eviten que el riel se expanda y contraiga libremente. También es necesario comprobar periódicamente el estado de los componentes de la articulación. El desgaste o aflojamiento de las eclisas, pernos y otros componentes afectarán la estabilidad del espacio y deberán reemplazarse o apretarse de manera oportuna. Antes de la llegada de condiciones climáticas extremas, como altas temperaturas en verano y frío severo en invierno, es necesario verificar la separación de la junta con anticipación para garantizar que cumpla con la demanda de liberación de estrés por temperatura. Además, se puede aplicar lubricante anticorrosión a las juntas para reducir la oxidación de los componentes y extender la vida útil efectiva del espacio. Sólo haciendo un buen trabajo en estas tareas de mantenimiento la separación de juntas podrá desempeñar siempre el papel que le corresponde.