Tấm nối ray rèn cho đường ray nhẹ và nặng

Tấm nối ray rèn cho đường ray nhẹ và nặng là một loại phụ kiện bằng thép được sản xuất bằng quy trình rèn, được lắp đặt ở đầu ray và kết nối hai ray thành một đường ray liên tục bằng bu lông cường độ cao. Tấm nối ray cho đường ray nhẹ và đường ray nặng khác nhau về kích thước, độ bền và thiết kế để phù hợp với các loại ray khác nhau (ví dụ: dưới 50kg/m cho đường ray nhẹ và 50-75kg/m cho đường ray nặng) và điều kiện vận hành. Quy trình rèn đảm bảo tấm nối ray có độ bền cao, độ dẻo dai và khả năng chống mỏi, đáp ứng các yêu cầu về tải trọng cao và rung động của hoạt động đường sắt.

Tùy thuộc vào loại đường ray, cấu trúc và mục đích sử dụng, tấm nối ray rèn có thể được chia thành các loại sau:

（1）Tấm nối ray đường ray nhẹ

• Đặc điểm：
  • Phù hợp với các loại ray nhẹ, chẳng hạn như ray 43kg/m, dưới 50kg/m (thường thấy ở đường sắt đô thị hoặc đường sắt khai thác mỏ).
  • Kích thước nhỏ, chiều dài khoảng 400-600mm, độ dày 10-15mm, trọng lượng 5-10kg/cặp.
  • Số lượng lỗ bu lông thường là 4 lỗ, đường kính lỗ 22-26mm, phù hợp với bu lông M20-M24.
• Ứng dụng：Đường sắt đô thị, xe điện, đường sắt công nghiệp, đường sắt khu vực khai thác mỏ.
• Ưu điểm：Trọng lượng nhẹ, lắp đặt dễ dàng, chi phí thấp.
• Nhược điểm：Độ bền thấp, không phù hợp với đường sắt tốc độ cao hoặc tải trọng nặng.

（2）Tấm nối ray đường ray nặng

• Đặc điểm：
  • Phù hợp với các loại ray nặng, chẳng hạn như 50kg/m, 60kg/m, 75kg/m (thường thấy ở đường sắt cao tốc, đường sắt chở hàng).
  • Kích thước lớn, chiều dài khoảng 600-820mm, độ dày 15-20mm, trọng lượng 10-20kg/cặp.
  • Số lượng lỗ bu lông là 4 lỗ hoặc 6 lỗ, đường kính lỗ 26-30mm, phù hợp với bu lông cường độ cao M24-M30 (cấp 10.9).
• Ứng dụng：Đường sắt cao tốc, đường sắt chở hàng nặng, đường sắt chính.
• Ưu điểm：Độ bền cao, chống mỏi, phù hợp với tải trọng trục cao (>20 tấn) và tốc độ cao (>200km/h).
• Nhược điểm：Trọng lượng lớn, chi phí gia công và lắp đặt cao.

（3）Tấm nối ray cách điện

• Đặc điểm：
  • Được sử dụng để cách điện mạch đường ray, ngăn ngừa đoản mạch, sử dụng vật liệu composite cường độ cao hoặc thép được xử lý cách điện bề mặt.
  • Kích thước và vị trí lỗ giống như tấm nối ray thông thường, nhưng bề mặt được phủ lớp cách điện (chẳng hạn như lớp phủ epoxy) hoặc sử dụng miếng đệm không dẫn điện.
• Ứng dụng：Khu vực điều khiển tín hiệu, khu vực mạch đường ray.
• Ưu điểm：Kết hợp chức năng kết nối và cách điện, đảm bảo hệ thống tín hiệu ổn định.
• Nhược điểm：Chi phí cao, lớp cách điện cần được kiểm tra định kỳ.

（4）Tấm nối ray đặc biệt

• Đặc điểm：
  • Thiết kế tùy chỉnh, chẳng hạn như tấm nối ray mở rộng (tăng cường độ ổn định ngang) hoặc tấm nối ray chuyển tiếp (kết nối các loại ray khác nhau, chẳng hạn như 50kg/m đến 60kg/m).
  • Có thể được trang bị tấm đệm hoặc thiết bị giảm xóc để giảm rung động và tiếng ồn.
• Ứng dụng：Khu vực ghi, đường ray cầu hoặc các điều kiện làm việc đặc biệt.
• Ưu điểm：Thích ứng với môi trường phức tạp, tối ưu hóa hiệu suất.
• Nhược điểm：Gia công phức tạp, chi phí cao.

Vật liệu và đặc điểm cấu trúc

• Vật liệu：
  • Thép carbon：Q235 (giới hạn chảy 235 MPa) được sử dụng cho tấm nối ray đường ray nhẹ, Q345 (giới hạn chảy 345 MPa) được sử dụng cho tấm nối ray đường ray nặng.
  • Thép hợp kim：Chẳng hạn như thép 40Cr, 45#, độ bền kéo 600-800 MPa, phù hợp cho tấm nối ray đường ray nặng cường độ cao.
  • Thép không gỉ：304/316, chống ăn mòn, phù hợp cho môi trường ven biển hoặc độ ẩm cao.
  • Mật độ：Khoảng 7850 kg/m³ (thép carbon/thép hợp kim), 7800 kg/m³ (thép không gỉ).
  • Xử lý bề mặt：Mạ kẽm nhúng nóng (độ dày 60-80μm) hoặc phun (80-120μm) để chống ăn mòn, một số sử dụng xử lý phốt phát để cải thiện khả năng chống mài mòn.
• Thiết kế cấu trúc：
  • Hình dạng：Hình đuôi cá, đối xứng trên dưới, thu hẹp ở giữa, mở rộng ở hai đầu, phù hợp với bụng ray.
  • Kích thước：Chiều dài 400-820mm, chiều rộng 120-150mm, độ dày 10-20mm, phù hợp với loại ray (chẳng hạn như 50kg/m, 60kg/m).
  • Lỗ bu lông：4-6 lỗ, đường kính lỗ 22-30mm, khoảng cách lỗ 100-150mm, dung sai ±0.2mm.
  • Độ bền：Độ bền kéo >600 MPa, độ bền cắt >300 MPa, đáp ứng tiêu chuẩn UIC 864 hoặc TB/T 2345.
  • Khe hở：Để lại khe hở 1-2mm giữa tấm nối ray và ray, cho phép giãn nở và co ngót do nhiệt (thay đổi nhiệt độ ±40°C).