Sélection des matériaux de base et exigences pour les performances d'amortissement élastique des patins de rail

Dec 31, 2025 Laisser un message

Sélection des matériaux de base et exigences pour les performances d'amortissement élastique des patins de rail

 

Quels sont les matériaux de base et les applications de voie appropriées pour les plateformes ferroviaires ?

Les principaux types de patins de rail sont les patins en caoutchouc, les patins en caoutchouc composite et les patins isolants. Les matériaux sont classés en fonction des conditions de la piste et des exigences fonctionnelles, s'adaptant aux différents scénarios d'utilisation de la piste. Les patins en caoutchouc sont le principal type utilisé pour les chemins de fer conventionnels et les voies d'usine. Ils sont fabriqués en caoutchouc naturel/caoutchouc nitrile, offrant une bonne élasticité, un faible coût et une excellente absorption des chocs, résistance à l'usure et durabilité. Les patins en caoutchouc composite sont spécialement conçus pour les rails à grande vitesse-et les voies à charge lourde-. Ils sont constitués de caoutchouc double-couche incorporée dans des tôles d'acier à haute-résistance, offrant une élasticité et une rigidité plus élevées, une plus grande résistance à la déformation et une adaptation aux conditions d'impact à haute-fréquence. Les coussinets isolants sont spécialement conçus pour les voies ferroviaires à grande vitesse-et les voies de signalisation. Ils sont fabriqués en caoutchouc isolant pour éviter les courts-circuits dans le circuit de voie. Les coussins isolants ne sont pas requis pour les chemins de fer conventionnels sans exigences de signalisation. Les patins en caoutchouc résistants à l'huile sont utilisés pour les voies industrielles et minières afin de résister à la corrosion par l'huile et sont spécialement conçus pour les ports et les aciéries. Les patins en caoutchouc standard suffisent pour les chenilles ordinaires.

 

rail fastening system

 

Quelles sont les spécifications de base et les types de rails appropriés pour les patins de rail ?

Les spécifications des patins de rail sont classées en fonction du type et de l'épaisseur du rail. Les rails standard nationaux de 50 kg/m utilisent des patins de 10 mm d'épaisseur, les rails de 60 kg/m utilisent des patins de 12 mm d'épaisseur et les rails de 75 kg/m utilisent des patins de 15 mm d'épaisseur, l'épaisseur augmentant en fonction de la charge du rail. Les rails de la norme internationale UIC50 utilisent des patins standard européens de 8 mm d'épaisseur, les rails UIC60 utilisent des patins de 12 mm d'épaisseur et les rails standard américains 136RE utilisent des patins standard américains de 10 mm d'épaisseur, avec des dimensions correspondant à la largeur de la base du rail. Les patins composites sont 4-5 mm plus étroits que la base du rail pour garantir l'absence de déplacement latéral sous charge. Les patins en caoutchouc ont la même largeur que la base du rail pour un contact et un amortissement complets. Les patins de rail à grande vitesse-sont formés sur mesure-avec des rainures surélevées pour améliorer l'élasticité et les propriétés antidérapantes-, tandis que les patins de rail conventionnels sont plats, avec une structure simple et une construction pratique. Le rail de grue QU70-120 est équipé d'un patin robuste de 20 mm d'épaisseur, doublant sa rigidité élastique. Il est spécialement conçu pour les applications industrielles et minières, empêchant la déformation et la défaillance des plaquettes sous pression.

 

railway pad

 

Quels sont les principaux indicateurs de performance élastique et exigences de qualité pour le patin de rail ?

Les principaux indicateurs élastiques du patin de rail sont une rigidité élastique de 20-80 kN/mm et une déformation en compression de 3-5 mm. Ce sont des valeurs cruciales pour assurer la mise en mémoire tampon et la répartition de la charge ; seuls les tampons répondant à ces normes peuvent être utilisés. La dureté Shore du tampon en caoutchouc est contrôlée entre 60-70 degrés. Une dureté modérée est importante ; une dureté excessive entraîne un mauvais tamponnage, tandis qu'une douceur excessive entraîne une déformation. Le tampon composite a une dureté de 70 à 75 degrés et est spécialement conçu pour les applications intensives. Après 1 million de cycles d'essais de fatigue par compression, le patin ne présente aucune dégradation de l'élasticité, fissuration ou détachement. Les patins des rails à grande vitesse nécessitent un test d'élasticité supplémentaire à basse température (-25 degrés) avant de quitter l'usine. Le tampon doit répondre aux exigences de résistance au vieillissement, de résistance à l'huile et de résistance aux températures élevées et basses. Sa température de fonctionnement est de -25 degrés à 80 degrés, garantissant l'absence de vieillissement ou de fissure sur les rails extérieurs et prolongeant sa durée de vie. La surface du trackpad doit être plane, exempte de bulles et d'adhésif manquant, sans endommager les bords. La résistance d'isolation du plot isolant doit être supérieure ou égale à 10^8Ω pour éliminer le risque de fuite.

 

rail pad structure

 

Quelles sont les spécifications de construction de base et les points d'acceptation pour l'installation des rails ?

Avant d'installer le pavé tactile, la surface de la traverse doit être nettoyée pour éliminer les impuretés, les taches d'huile et les saillies. Assurez-vous que le patin de chenille est posé à plat, sans bords recourbés ni espaces, et qu'il est bien ajusté contre la traverse et le rail. Le patin de voie doit être placé centré le long de l'axe du rail, avec un écart inférieur ou égal à ± 2 mm. Les bandes surélevées de la plate-forme composite doivent s'aligner avec la direction du rail pour améliorer les effets d'amortissement et d'antidérapant- ; l'installation inversée est strictement interdite. Lors de l'installation, posez d'abord le patin de chenille, puis abaissez le rail pour éviter que le rail n'endommage le patin de chenille. Le patin de chenille doit être exempt de plis et de dommages, et s'adapter parfaitement à la base du rail, sans espace. Les dalles des voies ferrées à grande vitesse-doivent assurer l'isolation ; après l'installation, la résistance d'isolation doit être testée. Les accessoires de fixation ne peuvent être installés qu'une fois que la résistance est conforme à la norme. Il n’existe aucune exigence en matière de tests d’isolation pour les patins de voie ferrée ordinaires. Critères d'acceptation clés : La plateforme de rail ne doit pas bouger ni se déformer ; le rail ne doit pas avoir de déplacement vertical ; l'effet d'amortissement doit être bon ; il ne devrait y avoir aucun bruit anormal pendant la circulation du train ; et le patin du rail ne doit pas interférer avec la traverse ou le rail.

 

Quels sont les problèmes courants et les mesures d’entretien/rectification des patins de rail pendant leur utilisation ?

Les problèmes courants liés aux patins de rail comprennent la dégradation de l'élasticité, l'usure, le déplacement et la déformation, la défaillance de l'isolation et les fissures liées au vieillissement. Tous ces problèmes doivent être résolus rapidement pour éviter une défaillance de l’amortissement de la voie et une usure accélérée des rails. La dégradation de l'élasticité est causée par une fatigue due à la pression à long-terme. Remplacez le tampon par un neuf ; pour les lignes à charge lourde-, passez à des coussinets composites pour réduire la probabilité de dégradation. Vérifiez régulièrement l'élasticité. Une usure supérieure ou égale à 2 mm indique une diminution de la capacité d'amortissement du coussin ; remplacez-le immédiatement pour éviter un contact direct entre le rail et la traverse, ce qui entraînerait une double usure des deux. Les déplacements et les déformations sont causés par un mauvais alignement ou une fixation non sécurisée. Recalibrez la position du coussinet, centrez-le et installez des clips de positionnement sur les coussinets composites pour éviter tout déplacement latéral. La défaillance de l'isolation est causée par des couches d'isolation endommagées. Remplacez le coussin isolant, vérifiez le circuit de voie pour éviter les courts-circuits et évitez de rayer la couche isolante avec des objets pointus pendant l'installation. Le vieillissement et les fissures sont causés par l'exposition extérieure au soleil et à la pluie. Remplacez les patins résistants au vieillissement, ajoutez une couche protectrice à la piste, prolongez la durée de vie des patins et effectuez une inspection complète et un remplacement tous les 3 ans.