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钢轨及其选型
1）钢轨的作用及分类
钢轨是轨道上部结构的重要组成部分之一，它不仅引导车辆按照一定的方向运行，且承受来自车轮的压力、冲击力和纵向的惯性力、横向和离心力，并经轨枕将载荷传递给道床及巷道底板（轨道的下部结构），为车轮的滚动提供阻力的踏面。在使用架线式电机车和“信集闭”的区段还兼作回流线。
钢轨的类型是以它每米长重量（kg/m）来表示的。钢轨每米长重量越大，则抗冲击、弯曲、振动的能力越强，承载力也越大。矿井轨道所用的钢轨有轻轨和重轨之分。煤矿使用的有15kg/m、18kg/m、22kg/m、24kg/m、30kg/m、38kg/m、43kg/m等几种轨型，最常用的是22kg/m、24kg/m、30kg/m三种轨型。
表3—1   钢轨的主要技术参数
钢轨型号(kg/
标准长度(m)
重量
(kg/m)
断面尺寸（mm）
螺栓孔中心距（mm）
螺栓孔径(mm)
D
(mm)
A
B
C
D
E
F
A
b
c
43
12.5
44.653
70
114
140
14.5
42
71
56
110
160
29
62.5
38
12.5
38.733
68
114
134
13
39
71
56
110
160
29
59.5
33
12.5
33.286
60
110
120
12.5
35
64
66
160

29
53
(30)
7-10
30.10
60.33
107.95
107.95
12.30
30.95
57.55
57.55
127

24
48.22
24
7-12
24.523
51
92
107
10.9
32
58
58
100

22
46
(22)
7-10
22.30
50.80
93.66
93.66
10.72
26.99
50
50
127

24
41.67
18
7-12
18.11
40
80
90
10
32
40
40
100

19
39
15
6-12
14.758
37
76
91
7
28.75
46
46
100

19
39
(15)
6-9
15.20
42.86
79.37
79.37
8.33
22.22
43.65
43.65
101.6

20
35.325
11
6-10
11.233
32
66
80.5
7
23
45
45
100

16
35

2）如何选择钢轨：
选用钢轨时，主要应考虑电机车和矿车重量、行车的速度和行车的密度等。车辆载重量越大，车速越快，行车密度越高，采用钢轨型号就越大。《煤矿安全规程》规定：新建或扩建的矿井中，对运行7吨及其以上机车或3吨及其以上矿车的轨道，应采用不低于30kg/m的钢轨。井巷轨道轨型的选择，应根据运输设备的类型、使用地点和提升方式来确定。
四、钢轨的固联零件
钢轨的固联零件包括道钉（钢筋混凝土轨枕、钢轨枕为螺栓）、垫板、鱼尾板等。见图3—5。
1.道钉
道钉的作用是把钢轨固定在木轨枕上，使钢轨与轨枕连接成整体，增强轨道框架的钢度。道钉钉头为鸭嘴形，钉杆为方形钉尖楔形刃角。道钉一般采用有足够韧性的钢料锻制而成，应保证弯曲180度而不折断。
图3—5钢轨的固联零件
1—钢轨；2—鱼尾板；3—弹簧垫圈；
4—鱼尾螺栓； 5—道钉；6—垫板

2.垫板
垫板的作用是增加轨枕受压面积，以减少木枕的机械磨损。垫板有平板形和楔形两种，楔形板可使钢轨有一定的内倾角，用于弯曲线路的外轨，使运行中的车轮中心始终在钢轨中心线上，减少钢轨的不均匀磨损。
3.鱼尾板
鱼尾板的作用是通过固定螺栓夹紧两根钢轨使其连接，制止轨端错位。鱼尾板上、下端面均为斜面，与轨顶下方和轨底上方的斜度一致，以使鱼尾板与钢轨密贴。螺栓拧紧后，鱼尾板中部与钢轨腹板之间留有一定空隙，以增加接头的弹性。在钢轨两端的轨腰上和鱼尾板上有椭圆形孔眼，以适应钢轨因温度变化而引起的伸长或缩短。为此，在钢轨接头处应留有不大于5mm的间隙。
4.鱼尾螺栓与弹簧垫圈
鱼尾螺栓是用来紧固钢轨与鱼尾板的，螺栓应使鱼尾板与钢轨连接牢固，并使其密贴，必须有足够的强度，不能剪断和拉弯。弹簧垫圈要与鱼尾螺栓配套使用，其作用是防止螺母在机车运行时发生振动而松动退扣。
五、钢轨接头
为了减小车轮从一根钢轨过渡到另一根钢轨时冲击、震动，以及使列车运行时达到平稳，钢轨必须有良好的接头。钢轨的接头形式按接头与轨枕相互位置分为悬接式和承垫式，按两条钢轨接头的相对位置分为对接式和错接式，按用途分为异型接头、导电式接头和绝缘式接头。
1.悬接式与承接式
悬接式接头悬于两轨枕之间。当列车通过接头时，因车轮碾压后钢轨挠曲，轨端下落，鱼尾板和轨端受力较大，容易使轨道产生低接头、鱼尾板弯曲和断裂现象。为了克服这一缺点，可适当地把接头处两侧的轨枕间距缩小，以提高接头处轨端的抗弯强度。轨枕间距一般为440—480mm，见图3-6a。
承载式接头是两根轨枕分别承载在两个轨头上。两轨枕间有20—25mm间隙，使轨头有自由挠曲的可能，并具有弹性，见图3-6b，c。
2.对接式与错接式
轨道的两条钢轨的接头左右相对，称为对接式接头，其相对错距最大不超过50mm，多用于直线段，见图3-6d，e。
轨道的两条钢轨的接头位置相互错开称为错接式接头，接头的相对错距最小为2m，一般用于曲线段和使用抱轨式人车的斜井绞车道。
3.异型接头
图3-6 轨道接头形式

是指一条铁道在变换轨型时，在同一个接头有两种轨型用异型鱼尾板连接，以保持钢轨头部内侧和轨顶的平顺。
4.导电接头
是指为了减少接头处的电阻，在钢轨接头处用导电体连接做架线式电机回流导线使用。
5.绝缘接头
是指用在不回电的铁道和架线式电机车铁道的连接处，或用于自动闭塞区段分割闭塞区。在两轨端之间、钢轨与夹板、夹板与螺栓和螺母、钢轨螺孔四周，填以绝缘材料，将导电回路隔开，达到两轨端间绝缘的目的。