钢轨,是铁路轨道的主要组成部件,功用在于引导机车车辆的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并传递到轨枕上.世界上型的钢轨已达到77.5kg/m,我国也在重载线路上逐步铺设75kg/m钢轨.
基本信息
中文名称
钢轨
承 受
车轮的巨大压力
组 成
铁路轨道
提 供
连续、平顺和阻力小的滚动表面
功 用
引导机车车辆的车轮前进
目录
展开
1 基本介绍
2 钢轨类型
3 钢轨长度
4 作用介绍
5 淬火处理
6 生产厂
6.1 国内生产
6.2 国外进口
1 基本介绍
钢轨是铁路轨道的主要组成部件.它的功用在于引导机车车辆的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并传递到轨枕上.钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力的滚动表面.在电气化铁道或自动闭塞区段,钢轨还可兼做轨道电路之用.
2 钢轨类型
,以每1米大致质量kg数表示.目前,我国铁路的钢轨类型主要有75kg/m、60kg/m、50kg/m及43kg/m
世界上型的钢轨已达到77.5kg/m,我国也在重载线路上逐步铺设75kg/m钢轨.
钢轨标准长度为12.5m和25m两种.
铁路轨道的基本承重结构,用于引导机车车辆行驶,并将所承受的荷载传布于轨枕、道床及路基,同时为车轮的滚动提供小阻力的接触面。钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能。20世纪80年代,世界各国铁路,除英国部分铁路铺设双头钢轨外,均铺设工字形截面钢轨。它由轨头、轧腰和轨底三部分组成。
3 钢轨长度
我国钢轨的标准长度为12.5m和25.0m两种。特重型、重型轨采用25.0m的标准长度钢轨,其他类型轨道可采用12.5m25.0m标准长度钢轨。
《250km/h 客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件》规定,250km/h 客运专线(兼顾货运)钢轨标准轨定尺长度为100m。
曲线缩短轨长度有比12.5m标准轨短mm 的三种,有比25.0m标准轨短mm的三种。
4 作用介绍
重型钢轨适用于运量大、速度高及行驶重载车辆的铁路;轻型钢轨则用于运量较小的铁路及站线上。在大运量铁路上铺设重型钢轨,可以减少养护维修费用,并可降低行车阻力,节约燃料。根据使用需要,钢轨应有一定的标准长度。中国、苏联等国家规定为25米及12.5米;美国规定为78英尺及39英尺(相当于23.774米及11.887米)。
材质钢轨的强度、耐磨性以及抵抗冲击的能力,在很大程度上取决于钢轨的材质,也就是取决于钢材的化学成分、金相组织、生产工艺和热处理质量。钢轨的化学成分,除含铁外,还含有碳、锰、硅、硫和磷等。含碳量高,可增加钢轨的强度,但含碳过高,钢轨
钢轨
将使其塑性及冲击韧性降低。适当提高锰和硅的含量,能增加钢轨的强度、硬度和韧性。硫和磷是有害杂质,不容许超过规定的限度。此外,在钢轨中加入适量的铬、镍、钼、钒、钛或铜等元素制成合金钢轨,可提高钢轨的质量。中国自70年代起已生产含稀土、低锰、中硅及含钛、含铜等低合金钢轨。为提高轨端部分的抗磨性能,防止压陷,保证钢轨全长磨耗均匀,通常在钢轨的两端进行轨面淬火,以提高其硬度;全长淬火,钢轨使用效果。
钢轨伤损钢轨作为一根支承在连续弹性基础上的无限长梁,主要承受来自机车车辆的集中垂直荷载,在其断面上产生一定的弯矩。钢轨由于断面抗弯强度不足而损坏的事例较少。钢轨更换的主要原因是磨耗和疲劳伤损。钢轨的磨耗在直线及曲线上有不同形式和程度上的表现。直线上主要为接头部分的鞍形磨耗。曲线上主要为外股钢轨的侧面磨耗、内股钢轨的头部压溃和波形磨耗,而在小半径曲线上更显得特别严重。钢轨疲劳伤损的主要表现是核伤。它起源于轨头内部存在的细小裂纹。随着机车车辆通过时轨头内部出现极为复杂的应力组合,使这一细小裂纹先是成核,然后再向轨头四周发展,后则在无预兆下猝然折断,引起后果十分严重的行车事故。
钢轨伤损的防止措施减少曲线钢轨磨耗的主要措施在于改进机车车辆转向架的设计,借以改善轮轨间的相互作用条件,减少彼此间的摩擦。作为治标措施,可采用曲线钢轨侧面涂油或在小半径曲线上铺设耐磨性能高的特种合金钢轨。防止核伤的有效方法是对钢料进行控制性冷却,避免钢轨内部因氢气逸出而产生的细小裂纹,从而根本消灭了产生核伤的疲劳源。但是,尽管采取各种预防措施,钢轨核伤仍无法绝对避免。为确保行车安全,必须进行定期的钢轨探伤,以便及时消除隐患,避免发生重大行车事故。
5 淬火处理
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
钢轨载荷较,定心精度要求高,技术要求非常高。在工作过程中不可避免的要承受巨大的摩擦力,的办法就是对钢轨进行淬火热处理,这样就可以提高它的硬度、耐磨性和使用寿命了。常见的钢轨淬火设备如下:
钢轨
钢轨
型号
WH-VI-50
输入功率
50KW
输入电压
342V-430V
输入电流
75A
冷却水流量(主机)
20L/min(0.1mpa)
冷却水流量(变压器)
18L/min(0.1mpa)
振荡频率
15-35KHZ
冷却水压
0.1-0.3Mpa
主机体积
590×450×780mm3
变压器体积
420×355×450mm3
主机重量
55±5%kg
变压器重量
35±5%kg
钢轨
钢轨
型号
WH-VI-80
输入功率
80KW
输入电压
342V-430V
输入电流
130A母线
冷却水流量(主机)
28L/min(0.3mpa)
冷却水流量(变压器)
20L/min(0.3mpa)
振荡频率
15-35KHZ
冷却水压
0.1-0.3Mpa
主机体积
650×520×1100mm3
变压器体积
500×800×580mm3
主机重量
80±5%kg
变压器重量
77±5%kg
水温保护点
50℃
效率 100%
6 生产厂
6.1 国内生产
我国生产钢轨最主要的有四大轨梁厂,分别是攀钢集团的攀钢轨梁厂、鞍钢集团的鞍钢轨梁厂、武钢轨梁厂以及包钢轨梁厂。
6.2 国外进口
由于用量较大,尚需进口一些按我国技术标准要求的理化性能和按国外有关标准方法判定的钢轨及钢轨附件。进口生产国有日本、德国、法国、英国、俄罗斯、澳大利亚等。