[科普中国]-护轨垫板

护轨垫板(guard rail plate)是指设置于辙叉护轨和岔枕之间，为护轨和走行轨（基本轨)提供牢固联结条件，确保护轨轮缘槽宽度和行车安全的垫板。护轨垫板是轨道的重要部件之一，其作用是保证车辆顺利通过道岔辙叉部分或者桥梁等特殊区域而不发生脱轨事故。

简介护轨垫板(guard rail plate)是指设置于辙叉护轨和岔枕之间，为护轨和走行轨（基本轨)提供牢固联结条件，确保护轨轮缘槽宽度和行车安全的垫板1。

用途护轨垫板是轨道的重要部件之一，其作用是保证车辆顺利通过道岔辙叉部分或者桥梁等特殊区域而不发生脱轨事故。

因此，护轨垫板承受相当复杂的轮对动荷载，即车轮通过钢轨、护轨传到垫板上的垂直和水平荷载、弹条压力、弹条螺栓拉力和螺栓预紧力。现有的焊接护轨垫板上道使用后，在复杂的动荷载作用下焊缝处提前出现裂纹，致使垫板过早折断，无法保证护轨轮缘槽尺寸，严重危及行车安全。

所以，必须对护轨垫板的结构进行优化，保证列车安全平稳通过高速道岔1。

初步设计方案窄型弹条弹性整铸护轨垫板是针对现场焊接护轨垫板容易折断而设计的一种新型护轨垫板，其特征是在结构上强化了薄弱断面，增加横向和垂向弹性，其流线型设计，外观比较优美，同时还可以节约材料，不容易出现应力集中。

此外，新型整铸垫板消除了焊缝，底板和立墙用较大的圆弧连接，缓解了垫板的竖向刚度突变，整铸垫板采用边墙结构，使垫板上部有足够的横向刚度2。

总结(1)护轨垫板受到比较大的横向力作用时，由于结构尺寸的突变，在撑板与底板相交区域有较大的拉应力，此处的弹条座由于设置弧形槽，容易出现应力集中，是整个护轨垫板的薄弱环节，比较容易破坏，有必要对该部分进行加强。

(2)当横向力小于100 kN时护轨垫板基本能够满足强度要求，当大于100 kN时就需要对结构有所改进。

(3)垫板容许的疲劳使用系数小于1，应力循环次数超过200万次，能够满足疲劳强度要求。

(4)分析表明，车轮对护轨的横向力随护轨的横向刚度增大而增加的关系很明显，车轮横移量相同时，护轨横向刚度越大则横向力越大，反之，横向力则越小。而护轨的横向刚度与护轨垫板的横向刚度成正比。对垫板的受力分析是基于同种工况横向力相同的情况下的，如果考虑刚度和横向力的情况，则在相同工况下，整铸垫板所受的横向力比焊接垫板要小得多，从而内部应力也小得多。

(5)垫板下橡胶垫板的刚度对垫板应力和竖向位移以及撑板上部的横向位移影响较大，较大的刚度有利于减小应力和位移。

(6)撑板侧面可以设置凸台以固定护轨，防止钢轨固定螺栓在长期荷载作用下剪切破坏3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学