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聚酰胺復(fù)合材料對(duì)軌道交通應(yīng)用方式
隨著鐵路向高速化、安全化、輕量化的方向發(fā)展，高分子材料起的作用越來(lái)越重要，已成為繼鋼鐵、石料之后的第三大材料。下面是小編為大家整理的聚酰胺復(fù)合材料對(duì)軌道交通應(yīng)用方式，歡迎大家閱讀瀏覽。
1、 聚酰胺復(fù)合材料在鐵路工務(wù)工程中的應(yīng)用
高速鐵路要求其軌道結(jié)構(gòu)具有較高剛性、穩(wěn)定性和適宜的彈性，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、少維修。因而對(duì)軌道結(jié)構(gòu)中的高分子材料部件提出了更高的要求。塑料工業(yè)的發(fā)展及改性技術(shù)的進(jìn)步使工程塑料的品種、數(shù)量及改性材料的性能得到進(jìn)一步提高，特別是增強(qiáng)增韌改性聚酰胺復(fù)合材料在鐵路工務(wù)工程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
1.1 在軌道扣件系統(tǒng)中的應(yīng)用
扣件是連接鋼軌和軌枕的中間連結(jié)零件。其作用是將鋼軌固定在軌枕上，保持軌距和阻止鋼軌相對(duì)于軌枕的縱橫向移動(dòng)。在混凝土軌枕的軌道上，由于混凝土軌枕的彈性較差，扣件還需提供足夠的彈性。因此，扣件必須具有足夠的強(qiáng)度、耐久性和一定的彈性，并有效地保持鋼軌與軌枕之間的可靠連結(jié)。此外，還要求扣件系統(tǒng)零件少、安裝簡(jiǎn)單、便于拆卸。聚酰胺復(fù)合材料耐磨、耐老化、彈性好、強(qiáng)度高、柔韌性好，可以滿足上述要求。
1.2 在鐵路道岔中的應(yīng)用
道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備;是鐵路線路上的重要部件。它的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是行車安全的基本保證。隨著我國(guó)鐵路建設(shè)的發(fā)展，鐵路路基也不斷應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝。減小道岔的轉(zhuǎn)換力，提高道岔的運(yùn)行可靠性一直是國(guó)內(nèi)外鐵路部門(mén)努力的目標(biāo)。聚酰胺復(fù)合材料優(yōu)良的耐油性、耐磨性、自潤(rùn)滑性和良好的力學(xué)性能，使其應(yīng)用在道岔中取得了良好的效果。
2、 聚酰胺復(fù)合材料在鐵路車輛中的應(yīng)用
隨著我國(guó)高鐵列車向著高速化、安全化、輕量化的方向發(fā)展，為了滿足高速列車運(yùn)行的要求，列車必須自重小、性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐腐蝕性能好等。高分子復(fù)合材料被大量應(yīng)用于鐵路車輛中，列車用材料和制造工藝有很大改進(jìn)。
2.1 滾動(dòng)軸承保持架
客車車輛的車輪對(duì)軸承要求很高，需確保列車在高速運(yùn)行時(shí)可靠性和安全性的同時(shí)，還要維修方便，因此，滾動(dòng)軸承保持架起著十分關(guān)鍵的作用。聚酰胺復(fù)合材料具有高彈性、自潤(rùn)滑性、耐磨性、耐沖擊性、耐腐蝕性、易加工、質(zhì)輕等特點(diǎn)，能達(dá)到軸承所要求的性能，對(duì)鐵路運(yùn)輸安全、高速、重載起到了關(guān)鍵作用。這種軸承保持架采用玻纖增強(qiáng)和石墨或二硫化鉬作潤(rùn)滑劑，密度小，質(zhì)量輕。此種保持架在國(guó)外已廣泛應(yīng)用，如瑞典SKF公司在客車車輛軸承和機(jī)車牽引電機(jī)軸承上均采用25%的玻纖增強(qiáng)PA66復(fù)合材料制作軸承保持架。德國(guó)市郊運(yùn)輸車輛和干線車輛的圓柱軸承保持架已通過(guò)數(shù)百萬(wàn)次運(yùn)用考核。俄羅斯自1986年在貨車軸承上開(kāi)始裝用尼龍保持架。這種尼龍保持架在溫升、磨損和油脂親和等方面具有優(yōu)良特性，對(duì)提高軸承負(fù)荷能力和壽命，特別是潤(rùn)滑作用對(duì)延緩軸承事故、保證行車安全有顯著特點(diǎn)。我國(guó)的大連內(nèi)燃機(jī)車研究所和大連塑料研究所進(jìn)行了玻纖增強(qiáng)尼龍塑料保持架的研究，并在軸承試驗(yàn)臺(tái)上順利通過(guò)了20余萬(wàn)千米的模擬高速試驗(yàn)。
2.2 轉(zhuǎn)向架心盤(pán)磨耗盤(pán)
轉(zhuǎn)向架是列車結(jié)構(gòu)中最為重要的部件之一，起著支撐車體、保證車輛安全運(yùn)行的重要作用。心盤(pán)磨耗盤(pán)是轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵配件之一，安裝在貨車轉(zhuǎn)向架搖枕的中間，和旁承一起支撐整個(gè)車體。美國(guó)鐵路早在上世紀(jì)60年代就在轉(zhuǎn)向架上使用尼龍導(dǎo)框襯，并擴(kuò)大應(yīng)用到搖枕磨耗板。轉(zhuǎn)向架旁承承受超載負(fù)荷，要求所用材料具有較高強(qiáng)度、柔性和耐久性。美國(guó)MBT公司采用UHM-WPE材料制作轉(zhuǎn)向架旁承，滿足了這些要求，并在輕軌鐵路上采用尼龍做旁承磨耗板。在重軌鐵路GSI型轉(zhuǎn)向架上使用尼龍旁承和導(dǎo)框襯。芝加哥和西北鐵路公司用尼龍制作導(dǎo)框模板和拉桿裝置上的磨耗墊，GPSO機(jī)車轉(zhuǎn)向架也使用尼龍磨耗板。為解決上下心盤(pán)間的磨耗，緩沖車輛行走動(dòng)能，延長(zhǎng)相關(guān)部件使用壽命，通常采用自潤(rùn)滑材料作為減磨的磨損件，應(yīng)用在機(jī)車車輛上。機(jī)車車輛上采用玻璃纖維增強(qiáng)增韌尼龍、含油鑄型尼龍和超高相對(duì)分子質(zhì)量的聚乙烯等高分子材料，取代金屬磨耗件制作車輛心盤(pán)襯墊。聚酰胺材料及其它改性材料具有良好耐磨性和自潤(rùn)滑性，能夠在少油或無(wú)油的條件下安全運(yùn)行。德國(guó)貨車一般采用PA6制作心盤(pán)襯墊，美國(guó)多用超高相對(duì)分子質(zhì)量的聚乙烯，我國(guó)則選用增韌PA66做心盤(pán)襯墊。
3、 聚酰胺復(fù)合材料在鐵路電務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用
鐵路通訊信號(hào)是整個(gè)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。軌道電路是鐵路信號(hào)設(shè)備自動(dòng)控制的遠(yuǎn)程操作的重要組成部分。聚酰胺復(fù)合材料可適用于傳輸較高頻率信息的軌道電路，保障通訊信號(hào)的暢通，減少行車故障和提高行車安全。
3.1 軌道絕緣器材
鋼軌絕緣是軌道電路的基本組成部分之一。軌道絕緣除應(yīng)保證軌道電路正常工作外，還應(yīng)不降低鋼軌接頭處的機(jī)械強(qiáng)度。這就要求軌道絕緣材料具有良好的絕緣性能和高的壓縮強(qiáng)度。由于受氣候、環(huán)境的不良影響及列車運(yùn)行交變載荷的連續(xù)作用，鋼軌絕緣較易損壞。它是鋼軌最薄弱的環(huán)節(jié)。軌道絕緣的材料采用PA6、PA66、PA1010、MC尼龍等，主要產(chǎn)品為槽型絕緣、絕緣管墊、絕緣墊圈、軌端絕緣等。軌道絕緣技術(shù)與絕緣材料成為軌道電路設(shè)備技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
3.2 絕緣軌距桿
鐵路鋼軌絕緣軌距桿是用于鐵路軌道電路區(qū)段保持鋼軌距離和加固線路的設(shè)備。采用玻纖增強(qiáng)PA66做絕緣體，與金屬拉桿及其它部件組成絕緣軌距桿，既能滿足拉桿機(jī)械強(qiáng)度的要求，又具良好的絕緣性，保證了軌道電路的正常工作。
4、 聚酰胺復(fù)合材料在軌道交通中的其它應(yīng)用
目前我國(guó)正處在軌道交通發(fā)展的繁榮時(shí)期。隨著我國(guó)迅速發(fā)展的城市輕軌、地鐵、城際鐵路系統(tǒng)，以及鐵路系統(tǒng)制件的更換和更新改造同樣需要大量的聚酰胺復(fù)合材料。
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