Kẹp đàn hồi đường sắt là một dây buộc bằng thép lò xo được sử dụng để cố định đường ray vào tà vẹt bên dưới. Kẹp loại này được sử dụng trong các hệ thống buộc chặt yêu cầu bảo trì tối thiểu và được biết đến với tải trọng chân chắc chắn, giúp ngăn cản chuyển động tương đối giữa ray và tà vẹt. Chúng thường được sử dụng với tà vẹt bê tông và có thể được cố định bằng các phụ kiện phụ trợ và tấm đế. Bài viết này tập trung vào các loại kẹp được sản xuất từ thép lò xo 38Si7.
Tính chất vật liệu của thép lò xo 38Si7
38Si7 là thép lò xo hợp kim silicon có hàm lượng carbon từ 0,35 đến 0,42%, silicon từ 1,50 đến 1,80% và mangan từ 0,50 đến 0,80%, với phốt pho và lưu huỳnh giới hạn ở mức 0,03%. Hàm lượng silicon cao mang lại giới hạn đàn hồi cao và khả năng chống mỏi tốt, trong khi hàm lượng carbon vừa phải mang lại khả năng định hình tốt và phản ứng xử lý nhiệt. Sau khi đông cứng và tôi luyện, thép 38Si7 đạt được độ cứng và độ dẻo dai cần thiết cho các móc gắn ray làm việc dưới áp suất lặp đi lặp lại xen kẽ. Loại thép tuân theo các tiêu chuẩn tham chiếu như DIN 17221, BS 970 và GB/T 1222.
Hiệu suất độ cứng và độ mỏi
Kẹp đàn hồi đường sắt 38Si7 được xử lý nhiệt đến độ cứng từ 44 đến 48 HRC. Ở độ cứng này, chiếc kẹp cung cấp lực kẹp cần thiết trong khi vẫn giữ đủ độ dẻo dai để chống va đập và tránh gãy giòn. Trong quá trình kiểm tra độ mỏi, các kẹp có đường kính dưới 20 mm chịu được 3 triệu chu kỳ mà không bị gãy và các kẹp có đường kính 20 mm chịu được 5 triệu chu kỳ mà không bị gãy. Sự kết hợp giữa độ cứng, chất lượng bề mặt và lắp đặt chính xác là điều cần thiết để đạt được tuổi thọ mỏi thiết kế.
Kích thước clip phổ biến
| Lớp clip | Đường kính dây | độ cứng |
|---|---|---|
| Kẹp nhẹ | 13mm | 44-48 HRC |
| Clip vừa | 19mm | 44-48 HRC |
| Kẹp nặng | 20mm | 44-48 HRC |
| Kẹp nặng | 20mm | 44-48 HRC |
| Kẹp cực nặng | 22mm | 44-48 HRC |
Các kẹp đàn hồi khác có thể được sản xuất theo bản vẽ của khách hàng, với cùng chất liệu và phạm vi độ cứng.
Cách hoạt động của Clip trong Hệ thống buộc chặt
Kẹp được lắp đặt trên tấm đế hoặc vai gắn vào tà vẹt bê tông và phần mũi cong của nó ấn xuống chân ray. Biến dạng đàn hồi của kẹp tạo ra tải trọng chân giữ chặt đường ray, trong khi tính linh hoạt của kẹp sẽ hấp thụ lực dọc và lực ngang từ các đoàn tàu đi qua. Hệ thống buộc chặt cũng bao gồm tấm giằng, tấm cách nhiệt đường ray, đinh vít hoặc đinh chó và tấm đệm ray. Tấm giằng thường được làm bằng thép Q235 hoặc sắt dẻo, chất cách điện PA66 được gia cố bằng sợi thủy tinh và tấm đệm ray bằng cao su, EVA hoặc vật liệu đàn hồi khác.
xử lý bề mặt
Xử lý bề mặt bao gồm sơn dầu trơn, sơn đen oxit và sơn màu, theo yêu cầu của khách hàng. Lớp sơn hoàn thiện bằng dầu và màu đen oxit tiết kiệm cho khí hậu khô, trong khi lớp sơn giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn. Đối với môi trường ẩm ướt và ven biển, có thể cân nhắc việc mạ kẽm nhúng nóng-, mặc dù quy trình này phải được kiểm soát để duy trì đặc tính mỏi của thép lò xo.
Cài đặt và bảo trì
Lắp kẹp bằng dụng cụ chính xác sao cho mũi ép vào chân ray ở vị trí thiết kế và xác minh rằng chất cách điện và tấm đệm đã được đặt đúng vị trí. Áp dụng lực lắp đặt được chỉ định và tránh tải tác động. Trong quá trình kiểm tra, hãy kiểm tra các kẹp xem có vết nứt, rỉ sét, mất tải trọng chân và dịch chuyển không, đồng thời thay thế các kẹp bị hỏng kịp thời. Kiểm tra mô-men xoắn của các gai vít và thay thế các tấm cách điện và miếng đệm bị mòn theo yêu cầu.
Những quan niệm sai lầm phổ biến
Một quan niệm sai lầm phổ biến là clip khó hơn luôn hoạt động tốt hơn. Độ cứng trên phạm vi quy định làm tăng nguy cơ gãy giòn, trong khi độ cứng dưới phạm vi làm giảm lực kẹp. Một quan niệm sai lầm khác là chỉ riêng chiếc kẹp đã cung cấp khả năng buộc chặt hoàn toàn; trên thực tế, tấm đế, tấm cách điện, miếng đệm và các gai đều góp phần vào hiệu suất của hệ thống. Một số người cũng tin rằng clip không bao giờ cần bảo trì; trên thực tế, chúng làm việc dưới áp lực lặp đi lặp lại và phải được kiểm tra thường xuyên.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Thép 38Si7 là gì?
A:Nó là thép lò xo hợp kim silicon với 0,35-0,42% carbon và 1,50-1,80% silicon, mang lại giới hạn đàn hồi cao và khả năng chống mỏi.
Q: Những chiếc kẹp này có độ cứng như thế nào?
A:Các clip được xử lý nhiệt đến 44-48 HRC.
Hỏi: Tuổi thọ mỏi của kẹp là bao nhiêu?
A:Các kẹp có đường kính dưới 20 mm chịu được 3 triệu chu kỳ và các kẹp 20 mm chịu được 5 triệu chu kỳ mà không bị gãy.
Hỏi: Đường kính kẹp phổ biến là gì?
A:Đường kính phổ biến là 13 mm, 19 mm, 20 mm và 22 mm, với các mẫu mã khác nhau cho từng kích thước.
Q: Những thành phần nào được sử dụng với clip?
A:Một tấm giằng, vật cách điện đường ray, đinh vít hoặc đinh chó và tấm đệm ray tạo thành bộ dây buộc hoàn chỉnh.
Hỏi: Những tiêu chuẩn nào được tham chiếu cho vật liệu?
A:DIN 17221, BS 970 và GB/T 1222 là tiêu chuẩn tham chiếu cho thép lò xo.
