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    钢轨乐动的伤损磨耗

    发布日期:2018-11-15

    钢轨乐动的伤损磨耗


    钢轨乐动伤损是指钢轨在运用过程中,发作折断、裂纹及其它影响和约束钢轨运用功能的伤损。


    为便于计算和剖析钢轨伤损,需对钢轨伤损进行分类。依据伤损在钢轨断面上的方位、伤损外表及伤损原因等分为九类32种伤损,用两位数编号分类,十位数表明伤损的部位和状况,个位数表明构成伤损的原因。钢轨伤损分类具体内容可见"铁道工务技能手册(轨迹)"。


    钢轨折断是指有下列状况之一者:钢轨全截面至少断成两部分;裂缝现已贯穿整个轨头截面或轨底截面;钢轨顶面上有长大于50mm、深大于10mm的掉块。钢轨折断直接要挟行车安全,应及时替换。钢轨裂纹是指除钢轨折断之外,钢轨部分资料发作分离,构成裂纹。


    钢轨伤损品种许多,常见的有磨耗、剥离及轨头核伤、轨腰螺栓孔裂纹等。下面介绍几种常见的钢轨伤损状况。


    钢轨磨耗


    钢轨磨耗首要是指小半径曲线上钢轨的旁边面磨耗和波涛磨耗。至于笔直磨耗一般状况下是正常的,跟着轴重和经过总重的添加而增大。轨迹几许形位设置不妥,会使笔直磨耗速率加快,这是要避免的,可经过调整轨迹几许尺度处理。


    (1)旁边面磨耗


    旁边面磨耗发作在小半径曲线的外股钢轨上,是现在曲线上伤损的首要类型之一。列车在曲线上运行时,轮轨的磨擦与滑动是构成外轨侧磨的根本原因。列车经过小半径曲线时,一般会呈现轮轨两点触摸的状况,这时发作的侧磨最大。侧磨的巨细可用导身力与冲击角的乘积,即磨耗因子来表明。改善列车经过曲线的条件,如选用磨耗型车轮踏面,选用径向转向架等会下降侧磨的速率。


    从工务视点来讲,应改善钢轨原料,选用耐磨轨,例如高硬稀土轨其耐磨性是普通轨的2倍左右,淬火轨为1倍以上。


    加强维护修理,设置合适的轨距、外轨超高及轨底坡,添加线路的弹性,在钢轨旁边面涂油等,都能够减小旁边面磨耗的效果。


    (2)波涛形磨耗


    波涛形磨耗是指钢轨顶面上呈现的波涛状不均匀磨耗,实质上是波涛形压溃。波磨会引起很高的轮轨动力效果,加快机车车辆及轨迹部件的损坏,添加维护修理费用;此外列车的剧烈振荡,会使旅客不适,严峻时还会要挟到行车安全;波磨也是噪音的来源。我国一些货运干线上,呈现了严峻的波磨。其开展速度比侧磨还快,成为换轨的首要原因。


    波磨能够其波长分为短波(或称波纹)和长波(或称波涛)两种。波纹为波长约50~100mm,波幅0.1~0.4mm的周期性不平顺;长波为波长100mm以上,3000mm以下,波幅2mm以内的周期性不平顺。


    波磨首要呈现在重载运送线上,尤其是运煤运矿线上特别严峻,在高速高客运线上也有不同程度的发作,城市地铁上也较遍及。列车速度较高的铁路上,首要发作波纹磨耗,且首要呈现在直线和制动地段。在车速较低的重载运送线上首要发波涛磨耗,且一般呈现在曲线地段。影响钢轨波磨发作开展的要素许多,涉及到钢轨原料、线路及机车辆条件等多个方面。世界各国都在致力于钢轨波形磨耗成因理论研讨。关于波磨成因的理论稀有十种,大致可分为两类:动力类成因理论和非动力类成因理论。总的来说,动力效果是钢轨波磨构成的外因,钢轨原料功能是波磨的内因。事实上单靠某一方面的剖析来归纳钢轨波磨的一切成因是适当困难的,而有必要把车辆和轨迹作为一个体系,研讨多种振荡构成,从全体上进行多方面、多学科的研讨,才能掌握波磨成因的全貌。


    打磨钢轨是现在最有用的消除波磨的办法。除此还有以下一些办法能够减缓波磨的开展:用接连焊接法消除钢轨接头,进步轨迹的平顺性;改善钢轨原料选用高强耐磨钢轨,进步热处理工艺质量,消除钢轨剩余应力;进步轨迹质量,改善轨迹弹性,并使纵横向弹性接连均匀;坚持曲线方向圆顺,超高设置合理,外轨作业边涂油;轮轨体系应有满足的阻力等。


    (3)钢轨磨耗的答应极限


    钢轨头部答应磨耗极限首要由强度和结构条件断定。即当钢轨磨耗到达答应极限里,一是还能确保钢轨有满足的强度和抗弯刚度;二是应确保在最晦气状况下车轮缘不磕碰接头夹板。《铁路线路修理规则》中按钢轨头产磨耗程度的不同,分为轻伤和重伤两类。波磨轨耗谷深超越0.5mm为轻伤轨。


    触摸疲惫伤损


    触摸疲惫伤损的构成大致可分三个阶段:第一阶段是钢轨踏面外形的改变,如钢轨踏面呈现不平顺,焊缝处呈现鞍形磨损,这些不平顺将增大车轮对钢轨的冲击效果;第二阶段是轨头外表金属的损坏,因为轨头踏面金属的冷作硬化,使轨头作业面的硬度不断增加,经过总质量150~200Mt时,硬度可达HB360;尔后,硬化层不再发作改变,对碳素钢轨来说,经过总质量200~250Mt时,在轨头表层构成微裂纹。对于弹性非平等的线路当车轮及钢轨肯有显着不平顺时,轨顶面所受之拉压力几乎持平,若存在微型纹,一起挠曲应力与剩余应力同号,会极大的下降钢轨强度。第三阶段为轨头触摸疲惫的构成,因为金属触摸疲惫强度缺乏和重载车轮的多次效果,当最大剪应力效果点超越剪切屈服极限时,会使该点成为塑性区域,车轮每次经过必将发生金属显微安排的滑移,经过一段时间的运营,这种滑移发生堆集和集合,终究导致疲惫裂纹的构成。跟着轴载的进步、大运量的运送条件、钢轨原料及轨型的不适应,将加快触摸疲惫裂纹的萌发和开展。


    轨头作业边上圆角附近的剥离首要是由以下三个原因引起的:由夹杂物或触摸剪应力引起纵向疲惫裂纹而导致剥离;导向轮在曲线外轨引起剪应力交变循环促进外轨轨头疲惫,导致剥离;车轮及轨迹修理不良加快剥离的开展。一般剥离会构成缺口区的应力会集并影响行车的平顺性,增大动力冲击效果,又促进缺口区域裂纹的发生和开展。缺口区的存在,还会阻止金属塑性变形的开展,使钢轨塑性目标下降。


    轨头核伤是最风险的一种伤损方式,会在列车效果下俄然开裂,严峻影响行车安全。轨头核伤产一的首要原因是轨头内部存在细小裂纹或缺点(如非金属夹杂物及白点等),在重复动荷载效果下,在钢轨走行面以下的轨头内部呈现极为复杂的应力组合,使细不裂纹先是成核,然后向轨头四周开展,直到核伤周围的钢料缺乏以供给满足的反抗,钢轨在毫元征兆的状况下猝然折断。所以钢轨内部原料的缺点是构成核伤的内因,而外部荷载的效果是外因,促进核伤的开展。核伤的开展与运量、轴重及行车速度、线路平面状况有关。为确保行车的安全,对钢轨要定期探伤。


    减缓钢轨触摸疲惫伤损的办法有:净化轨钢,操控杂物的形状;选用淬火钢轨,开展优质重轨,改善轨钢力学性质;变革旧轨再用准则,合理运用钢轨;钢轨打磨;按轨钢原料分类铺轨等。


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