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聚氨酯材料在铁路轨道的应用
发布时间: 2013-07-23   来源:网友北柠陌寒投稿 

随着中国轨道交通行业的快速发展,高性能塑料在轨道交通领域的应用也陆续增加。许多铁路车辆制造商已开始借鉴国外经验利用高性能工程塑料替代金属,向小型化、轻质化方向发展。本文将介绍几个国外案例供行业借鉴参考。

木材或混凝土是生产轨枕或枕木(用于支撑铁轨)的传统材料。随着人们环保意识的增强及新技术的的发展,高分子复合材料生产的枕木应运而生。事实上,在日本,塑料枕木的应用历史已超过25年,且已应用于新干线高速列车的铁轨上。

2008年,德国勒沃库森化学工业园为改进生产基地与德国铁路网之间的铁路连接,安装了一套道岔系统,使用136根名为“埃尔森新木材(EslonNeoLumberFFU)”的枕木,这些枕木采用了由拜耳材料科技BaySystems®日本苏米加拜耳聚氨脂有限公司提供的长纤维增强Baydur®60整皮泡沫聚氨酯体系。循环弯曲与长期负荷试验证明:聚氨酯枕木即使在投入使用15年后仍可保持远高于木材的弯曲强度。由于其出众的机械性能,该聚氨酯材料也非常适合于建造高速铁路。这已通过新干线高速列车顺利运行20多年的成功经验得以证明。因质轻,这些枕木也适合于建造桥梁。

据介绍,这种聚氨酯材料虽然外观上与木头相似,但却将所有天然产品与现代复合产品的优点集合于一身。不仅如此,还可使用木材加工中采用的相同工具对其进行锯、磨、钻、钉和粘结,甚至比木头更加耐用。这些道岔系统和枕木的使用寿命是传统轨结构的3倍以上。而且可按照实际的需要设计枕木的任意长度和生产横截面最长达9.60米的枕木。相比之下,若使用混凝土枕木,每种长度就需一个单独模具。由于“埃尔森新木材“采用闭孔结构,即使在大雨磅礴的环境下也只吸收极少水分,不会影响其良好的电绝缘特性。不仅如此,该材料对水解、油脂、油类以及除冰盐均有良好的耐受性。

火车飞驰而过时产生的力会使道碴碎石移动,产生噪音。目前,一种具有持久弹性的轨道上结构系统――拜耳材料科技Durflex®可以避道碴移位,并能极大地提高道碴上层结构的耐久性,吸收噪音点上的结构噪音,该系统入选了2009年德国“创意之国的365个里程碑”。在此应用中,道床道碴碎石间的缝隙完全采用拜耳材料科技的弹性聚氨酯泡沫塑料系统Bayflex®进行填实。

该系统既能用于新铁路段的建造,也可用于现有轨道的改造,2007年夏,Durflex®技术被用在位于下萨克森Uelzen----汉堡至汉诺威高速线路的长300米铁路段的普通轨道上。事实证明,Durflex®缓减了轨道系统的振动,较之普通道碴上层结构。能有效减少约40%的结构噪音。根据城际快车、区际快车或货运列车等不同列车类型,空气传播噪音可降低1.5-3分贝。

中国铁路里程已居世界第三,但仅占世界6%的铁路里程却承担着世界铁路1/4的运输量,为此,国家重新调整了《中长期铁路网规划》,将2020年全国铁路营业里程规划目标之前确定的10万公里调整为12万公里以上,刷新了中国铁路建设的蓝图。随着中国铁路建设水平的提升,未来高性能塑料在中国轨道交通上的成功应用也将越来越多。

责任编辑: Ellen
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