توجد وسادة السكة (وتسمى أيضًا وسادة السكة السفلية أو اللوحة المطاطية للسكك الحديدية) بين قاعدة السكة والوسادة النائمة أو لوحة الربط. فهو يخفف المسار عموديًا، وينشر أحمال العجلات فوق الجزء العلوي النائم، ويخفف الاهتزازات والضوضاء، وفي الخطوط المكهربة أو ذات الإشارات يوفر عزلًا كهربائيًا لدوائر المسار. تعتبر الرطوبة من أكثر ظروف التشغيل تطلبًا بالنسبة للوسادة: حيث يجب أن تحافظ المادة على مرونتها وأبعادها لسنوات أثناء تعرضها للتبلل والتجميد والضغط والتحميل بالمواد الكيميائية-المذيبة للثلج بالتناوب. تتناول هذه المقالة كيفية هجوم الماء على الوسادات، وكيفية مقارنة المواد، وقيم المواصفات المهمة على المسار الرطب.
1. كيف تدمر الرطوبة منصات السكك الحديدية
امتصاص الماء: تفقد الفوط التي تمتص الماء التحكم في الصلابة وتزيد الوزن؛ يتجمد الماء الممتص في الشتاء ويشقق الفوطة داخليًا.
التحلل المائي: يتم تحلل مادة البولي يوريثين-المرتكزة على الإستر وبعض المركبات المطاطية عن طريق ملامسة الماء لفترة طويلة-، مما يجعل الوسادة ناعمة ولزجة أو صلبة وهشة.
الهجوم الكيميائي: تعمل أملاح إزالة الجليد-وزيت الديزل وملوثات الصابورة على تسريع عملية الشيخوخة وتدهور السطح.
المياه المحتبسة: تعمل الوسادة التي تحبس الماء على مقعد النوم على إبقاء مقعد السكة رطبًا، مما يؤدي إلى تسريع تآكل مقعد السكة (RSD) وتآكل اللوحة والمثبتات.
2. مقارنة المواد للخدمة الرطبة
| مادة | السلوك المائي | نطاق درجة الحرارة | الاستخدام النموذجي |
| مطاط طبيعي/SBR | امتصاص معتدل. يصلب مع التقدم في السن | -30 إلى 70 درجة مئوية | المسار العام، المناطق الجافة |
| إبدم | امتصاص منخفض جدًا مقاومة ممتازة للأوزون والأشعة فوق البنفسجية | -50 إلى 70 درجة مئوية | المسار الرطب، والأنفاق، والتعرض في الهواء الطلق |
| تبي | امتصاص منخفض؛ قوة عالية وحياة التعب | -50 إلى 70 درجة مئوية | منصات نقل عالية السرعة-وثقيلة-. |
| البولي ايثيلين عالي الكثافة | امتصاص ضئيل صلابة عالية، عزل عالي | -50 إلى 70 درجة مئوية | العزل-المواقع الحرجة |
| الأثير-نوع البولي يوريثين | مقاومة جيدة للتحلل المائي (العمود الفقري للأثير) | -40 إلى 80 درجة مئوية | التخميد-التصميمات المكثفة |
بالنسبة للمواقع الرطبة بشكل دائم، تعد تركيبات EPDM أو TPEE هي الخيار الآمن؛ حدد نطاق درجة الحرارة بالدرجات مئوية، على سبيل المثال -50 إلى 70 درجة مئوية، بدلاً من ملاحظة تشغيل غامضة.
3. معلمات المواصفات المهمة
الصلابة الثابتة: تتناسب مع حمل المحور وسرعته. تعمل الوسادات الأكثر نعومة على تقليل القوى الديناميكية ولكنها تسمح بمزيد من دوران السكة؛ تعمل الوسادات الأكثر صلابة على حماية مقعد السكة على خطوط النقل الثقيلة-.
نسبة الصلابة الديناميكية: تشير نسبة الصلابة الديناميكية إلى الصلابة الثابتة إلى التخميد؛ النسبة المنخفضة تعني عزل أفضل للاهتزاز.
مجموعة الضغط: تشوه دائم منخفض يحافظ على دعم الوسادة للسكة بعد سنوات من دورات التحميل.
مقاومة العزل: بالنسبة لدوائر المسار، يتم تحديد الوسادات بمقاومة عزل جاف في حدود 10 إلى 9 إلى 10 إلى 10 أوم، ويتم اختبارها وفقًا لطرق الاختبار الكهربائي لنظام التثبيت-.
تفاوت الأبعاد: تفاوت سماكة الوسادة والتسطيح، مثل زائد أو ناقص 0.5 مم، يحافظ على قوة التثبيت حتى عبر مقعد السكة.
4. الاختيار والتركيب على المسار الرطب
اختر عائلة المواد أولاً (EPDM أو TPEE للخطوط الرطبة)، ثم قم بتأكيد فئة الصلابة مقابل قسم السكة ونوع النائم وحركة المرور. أثناء التثبيت، تأكد من أن مقعد النوم نظيف ومصفى؛ تساعد أسطح الوسادات المضلعة أو المحززة على هروب الماء من الجوانب بدلاً من احتجازه تحت قاعدة السكة. أحكم ربط أدوات التثبيت على عزم الدوران المحدد بحيث يتم تحميل الوسادة مسبقًا بشكل متساوٍ، وحدد موعد الفحص الأول بعد موسم الأمطار: ابحث عن تشققات الحواف والمسافة البادئة الدائمة وعلامات وجود مياه محاصرة في مقعد السكة. استبدل الوسادات التي تصلب أو تشققت أو فقدت سمكها الأصلي، حيث أن الوسادة الفاشلة تنقل التأثير مباشرة إلى النائم.
5. قواعد تخزين الفوط
يجب تخزين الوسادات في مكان نظيف وجيد التهوية، بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة ومصادر الحرارة والكواشف الكيميائية. يجب ألا تتلامس مع الزيت أو المذيبات العضوية أو المواد الكيميائية الأخرى، ويجب تجنب التعرض لمعدات إنتاج الأوزون-مثل المحركات الكهربائية بالنسبة للوسادات المطاطية-. في المناخات الرطبة، قم بتخزين الوسادات على منصات مع دوران الهواء بدلاً من إغلاقها على الأرضيات الخرسانية.
التعليمات
س 1: هل EPDM دائمًا أفضل من المطاط الطبيعي للمسار الرطب؟
بالنسبة للتعرض للماء والأشعة فوق البنفسجية على المدى الطويل، فإن EPDM هو الخيار الأكثر أمانًا نظرًا لامتصاصه المنخفض جدًا للماء ومقاومته الممتازة للأوزون. يوفر المطاط الطبيعي مرونة عالية عندما يكون التعرض للماء محدودًا، ولكنه ينضج بشكل أسرع في البيئات الرطبة والمشمسة.
س2: هل توفر وسادات السكك الحديدية أيضًا العزل الكهربائي؟
نعم. تعتبر وسادات السكة السفلية- عنصرًا عازلًا رئيسيًا لنظام التثبيت على المسار المكهرب والمزود بالإشارات، جنبًا إلى جنب مع الأكتاف والمسامير والبطانات العازلة. تعد مقاومة عزل الوسادة جزءًا من الاختبارات الكهربائية لنظام التثبيت.
س3: ما هو نطاق درجة الحرارة الذي يجب أن أحدده لمنصات الأنفاق؟
بالنسبة لخدمة المناخ النفقي والبارد-، حدد الوسادة بدرجة حرارة -من 50 إلى 70 درجة مئوية. ويحمي الطرف المنخفض من تقصف الصقيع ويحمي الطرف العلوي من تراكم الحرارة تحت أحمال الصيف.
س 4: كيف أعرف أن الوسادة قد تعطلت على خط مبتل؟
العلامات المرئية هي تشقق الحواف، مجموعة الضغط الدائم (لم تعد الوسادة تعود إلى السُمك)، والتصلب، وبقع الماء على مقعد السكة. من الناحية الوظيفية، تشير المثبتات السائبة وزيادة تآكل مقعد السكة إلى أن الوسادة لم تعد تدعم السكة بشكل صحيح.
س 5: هل يمكن استخدام نفس الوسادة لسكك حديدية 43 و50 و60 كجم/م؟
لا. أبعاد الوسادة، بما في ذلك الطول والعرض والسمك وواجهة لوحة الربط-، تتوافق مع عرض قدم السكة ونظام التثبيت. تقوم تسميات النماذج الشائعة مثل 43-7-7 و50-10-9 و60-10-17 بتشفير قسم السكة الحديدية وسمكها وتكوين الفتحة.
س6: كيف تؤثر الرطوبة على دوائر المسار عبر الوسادة؟
يمكن أن تؤدي أسطح الوسادة المبللة إلى إنشاء مسارات تسرب تقلل من مقاومة العزل بين السكة والعارضة، مما يضعف إشارات دائرة المسار. ولهذا السبب تتطلب المواقع الرطبة وسادات ذات مقاومة عزل عالية ولماذا يجب ألا يحبس سطح الوسادة الماء على مقعد السكة.