高速铁路用钢轨的若干问题
高速铁路电弧灼伤钢轨和绝缘节问题研究
高速铁路电弧灼伤钢轨和绝缘节问题研究一、概述高速铁路的发展是现代交通运输领域的重要成就之一。
然而，随着高速铁路运营速度的不断提升，电弧灼伤钢轨和绝缘节问题也逐渐凸显出来。
这一问题不仅影响了高速铁路的安全运行，也给维护工作带来了巨大挑战。
深入研究和解决高速铁路电弧灼伤钢轨和绝缘节问题，对于保障高铁的安全稳定运行具有重要意义。
二、电弧灼伤钢轨问题分析1. 电弧灼伤的概念和特点电弧灼伤是指在高速列车运行过程中，由于轨枕和钢轨接触处的绝缘破坏和信号电缆短路等原因，导致电弧在钢轨表面产生高温灼伤。
这种灼伤会直接影响钢轨的使用寿命和安全性，是高速铁路运行中的重要安全隐患。
2. 电弧灼伤对钢轨的影响电弧灼伤不仅会导致钢轨表面产生熔化和变形，还会使钢轨内部的晶粒结构发生改变，从而降低了钢轨的强度和韧性。
长期的电弧灼伤会使钢轨出现裂纹和断裂，严重危及列车运行的安全。
3. 电弧灼伤的成因电弧灼伤的成因主要包括绝缘件破损、信号电缆短路、轨枕老化等因素。
这些因素在高速列车运行中可能引发电弧灼伤，而且由于电弧灼伤的形成过程比较复杂，因此需要系统地研究和分析，才能有效地预防和处理。
三、绝缘节问题探讨1. 绝缘节的作用和重要性绝缘节是高速铁路轨道系统中的重要组成部分，它负责在轨枕与钢轨之间提供绝缘支持，防止信号电缆和轨枕的接触，从而维护列车的安全运行。
2. 绝缘节损坏的影响当绝缘节损坏或老化时，会导致轨枕和钢轨之间的绝缘作用减弱甚至失效，使得信号电缆和轨枕发生接触，从而引发电弧灼伤等安全隐患。
3. 绝缘节问题的研究和解决对于绝缘节的材料选用、安装方式、维护管理等方面，需要进行深入研究和探讨，以提高绝缘节的使用寿命和抗干扰能力，减少绝缘节损坏对高速铁路运行的影响。
四、解决电弧灼伤及绝缘节问题的对策1. 加强维护管理对于高速铁路的绝缘件和绝缘节的维护管理应该更加重视，包括日常巡视、定期检修、维护记录的建立和管理等方面，以确保高速铁路绝缘系统的完好和正常运行。
铁路钢轨伤损分析及对策
铁路钢轨伤损分析及对策钢轨作为铁路轨道的主要组成部分，直接与列车相接触且负载着列车的重量载荷，难免会因外界因素的影响受到伤损。
当钢轨伤损达到一定严重程度时便有可能导致列车出现运行安全的问题，关乎到旅客的生命安全，因此深入分析钢轨伤损问题成为了铁路工务段必须要解决的问题之一。
本文通过对铁路钢轨伤损方面进行深入分析，提出了相应的解决对策及建议。
标签：铁路钢轨；伤损分析；解决对策随着我国铁路运输业的高速发展，铁路承担的负荷也越来越大，这样便加快了钢轨的损耗速度，严重降低了钢轨的使用寿命。
再受到列车运行密度高、列车间距离小等不利因素的影响，导致工务段职工进行钢轨伤损修复工作的难度越来越高、钢轨伤损程度也越来越明显。
因此，铁路企业要大力加强铁路钢轨伤损的研究分析力度，提出行之有效的问题解决对策。
1 铁路钢轨伤损分析1.1 钢轨伤损的分类钢轨伤损按程度主要分为轻伤、重伤和折断。
当探伤人员或者钢轨检查工长认定钢轨有伤损时，也可以判其为轻伤或重伤。
而折断是指当钢轨截面全部断裂、裂纹横穿过轨道的整个轨头截面或是轨底截面。
1.2 钢轨伤损的修理我国铁路工务段基础线路设施维修主要分为大修和维修两种。
大修的基本任务是根据实际运输需求及钢轨伤损情况，有规律、周期地更新钢轨或者再用钢轨；其中，单项大修主要包括成段更换新的钢轨或使用再用轨、铺设无缝接线路等等。
主要是为了消除铁路钢轨线路设备长时间积累下来的永久性伤损，使大修后铁路钢轨的质量完全达到正常标准或者更高标准。
钢轨伤损的修理工作分为三类：（1）综合维修：依照钢轨伤损周期性变化的特点，主要以以翻修、更换伤损钢轨零部件的形式进行，以大型养路机械作为主要维修工具，具有较强的规律性和周期性。
（2）日常保养：依照钢轨伤损实时情况，以小型养路器械为主要工具，对钢轨实施具有针对性、日常性、规律性的日常保养措施，以保持钢轨伤损情况始终符合钢轨质量标准。
其主要方式是对钢轨进行焊补、打磨，处理接头处的伤损，更换断轨等等。
钢轨常见缺陷产生原因及消除方法
钢轨常见缺陷产生原因及消除方法摘要：随着国家经济和科技的飞速发展，我国的铁路建设取得了长足进步。
但是随着国民需求日益增长，社会对铁路运输的要求越来越高，现有的铁路钢轨的质量已经不能满足高速、重载、高密度以及高频度的运输现状。
当前阶段，铁路钢轨产品仍然有一定的缺陷，严重桎梏了我国铁路运输事业的发展。
基于此，本文从钢轨对于铁路运输的作用着手，首先阐述了现阶段钢轨生产的特点，随后简要分析了铁路钢轨的常见缺陷及其产生的原因，并且笔者根据目前国内的生产技术提出了消除钢轨缺陷的具体措施。
以此来供相关人士交流参考。
关键词：钢轨；常见缺陷；原因引言：纵观近些年来我国铁路运输事业的发展，在火车运输速率以及载重量的发展上，进步非常大，相关的生产技术越来越成熟。
但是对于使用频率与磨损率较高的铁路钢轨，目前的生产技术仍然存在一定的局限性，生产出来的钢轨产品在质量上有缺陷，影响了铁路运输事业的进一步发展。
为了适应目前正在不断向更高速、更安全、承载量更大的方向发展的铁路运输事业，钢轨的质量必须得到有效的提高。
如何探索总结目前铁路钢轨的常见缺陷和原因，并且研究出切实可行的缺陷改进方案，是目前钢轨生产行业面临的首要问题。
一、现阶段钢轨生产的特点钢轨是铁路轨道的主要组成部件，其主要功能是引导和辅助机车车辆的车轮前进，将车体的巨大压力传递到轨枕上，为机车车辆的车轮提供连续、平稳以及阻力最小的滚动表面。
钢轨主要分为起重机轨、重轨、轻轨等，我国目前使用的钢轨的规格参数有75千克每米、60千克每米、50千克每米、43千克每米、38千克每米等。
钢轨质量的好坏直接关系到铁路运输事业效率与安全性能的发展。
铁路钢轨的断面形状采用的是具有最佳抗弯性能的工字形断面，分为轨头、轨腰以及轨底三部分[1]。
根据目前国内钢轨生产质量的要求，生产出来的钢轨产品必须在保证必要强度的条件下，还要有足够的高度，头部和底部之间要有足够的高度和面积，腰部和底部不能太薄。
高速铁路用钢轨的若干问题
收稿日期:20031222高速铁路用钢轨的若干问题周清跃 张银花 陈朝阳(铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心 北京 100081) 摘 要 钢轨是轨道结构的重要部件,是高速铁路重要的基础设施。
根据高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,提出了高速铁路钢轨应重点关注的性能指标,介绍国外高速铁路采用的钢轨强度等级,论述国内钢轨生产厂家应进行的技术改造,讨论了高速铁路采用长定尺钢轨的可行性包括长定尺钢轨的生产、运输、焊接,以及钢轨焊接体系。
关键词 高速铁路 长定尺钢轨 技术要求 技术改造1 高速铁路用钢轨及其主要伤损日本新干线早期采用断面为50T 的普通碳素热轧钢轨,后期改用强度等级为800MPa 的60kg 普通碳素热轧钢轨,使用中钢轨出现的主要损伤为轨头踏面的黑斑(dark spot )以及钢轨焊接接头部位的低塌所引起的波状磨损[1]。
钢轨轨头踏面的黑斑主要发生在列车的加速驱动以及减速制动区间,在高速行驶车轮的转动作用下,引起钢轨轨顶表面0105～012mm 的表层金属加工硬化。
此加工硬化层将成为剥落损伤的起源(或核),随着通过总重的增加,黑斑缺陷发展成纵向水平裂纹甚至引发钢轨断裂。
日本学者称这种伤损为钢轨中的癌症[2,3]。
高速铁路列车轴重轻,运行速度快,钢轨磨损轻微。
钢轨表面的伤损以接触疲劳伤损以及短波波磨为其主要特点。
目前,高速铁路比较发达的许多国家除了正在积极研究和试验由具有优良抗表面伤损性能的新材料制成的钢轨如贝氏体钢轨外,主要采用对钢轨进行定期打磨的办法来解决这种接触疲劳伤损。
钢轨打磨还能去除引起钢轨剥落的表面细微裂纹并降低钢轨与车轮接触面发生的转动噪声。
焊接接头是无缝线路的薄弱环节。
焊接接头的平直度以及轨顶面的硬度是否与母材匹配,将决定其在使用过程中是否出现低塌以及影响列车平顺运行,严重时将发生焊接接头断裂。
如日本东海道新干线在运行初期钢轨伤损大部分(约占80%)发生在铝热焊接头处[1]。
浅谈铁路钢轨常见问题的原因、预防和处理
中图分类号 ： Ｕ ２ １ ３
无论是在普通线路还是在 高速铁路上 ， 轨道作
为列 车运 行 的基础 ， 是 直接 承 受 机 车 车 辆 各 种荷 载 的部分 。在 机 车车 辆 动 荷 载 的重 复作 用 下 ， 由 于 钢
２ ） 检 查扣 件 的扣 押 力 ， 扣 件 的扣 压力 主要 是 为 了增强 钢轨 和夹 板之 间 、 垫板 和轨枕 之 间的阻 力 ， 对
轨本身 的材质和构造上 的原因， 加上线路养 护和气 候条件等外界因素 ， 会使钢轨在使用 中发生各种病 害和伤损。铁路钢轨常见的病 害和伤损有 ： 钢轨爬 行、 钢轨接头病害、 曲线钢轨磨耗 、 钢轨折断等。这
些 病 害对 铁路运 营安 全 造成 不 同程 度 的威 胁 ， 钢轨
于损坏的扣件要及时更换 ， 保持扣件的作用 ； ３ ） 更 换 接 头 的病 害 。在 铁 路 线 路 上很 多 接 头
对 于 线 路爬 行 的原 因非 常 多 ， 它 是 导 致 铁路 线
会出现悬空跳过的现象 ， 车轮对接头的冲击 比较严
重， 导致钢 轨 、 夹板 和连 接零 件 的磨 损 。
２ ． ２ 预 防钢轨 及 接头 连接 零件病 害 的方法
路出现其他问题 的直接原因， 影响线路爬行 的因素 主要 有 ： 列 车运 动过 程 中所 产 生 的纵 向力 、 钢轨 自身 温度的升高、 列车进行 制动、 再 动荷载下 的挠 曲等 等 。 同时还 有一 些其 他情 况 ， 例如 ， 放爬 行设 备不 足
保 铁路 运输 长治 久安 。
２ 钢轨接头病 害
２ ． １ 钢轨 及联 结 零件 病害 的原 因 １ ） 钢 材 的质量 决定 着钢 轨及 连接零 件 的质量 ；
长钢轨运输列车运用管理办法
长钢轨运输列车运用管理办法第一章总则第一条为加强长钢轨运输列车（以下简称长轨列车）的运用和管理工作, 提高生产效率, 确保施工安全, 根据《铁路技术管理规程》《普速铁路工务安全规则》《高速铁路工务安全规则（试行）》, 特制定本办法。
第二条长轨列车是同时具备装、运、收、卸长钢轨作业能力的专用设备, 适用于50m及以上长钢轨运输。
第三条长轨列车运用管理的基本任务是：正确使用、精心维护、确保安全、周期检修, 使长轨列车经常处于良好的技术状。
第四条长轨列车由中国铁路总公司（以下简称总公司）配置至工务机械段（含大修段, 以下统称配置段）使用, 产权归当公司。
第五条本办法适用于总公司所属长轨列车的运用管理。
第二章设备管理长轨列车实行总公司、铁路局、配置段三级管理。
总公司运输局是总公司长轨列车的主管部门, 其管理职责是: （一）制定全路长轨的运用规划和运用管理的规章制度。
（二）监督、检查和组织协调全路长轨列车的运用管理工作。
（三）掌握全路长轨列车的装备数量、技术状况和运用管理（四）负责长轨列车的分配、调拨和报废工作, 提出长轨列车购置计划。
（五）审核长轨列车的厂修数量和送车计划。
（六）参与长轨列车事故的调查处理工作。
第八条铁路局工务处是铁路局长轨列车的主管部门, 其管理职责是:（一）贯彻执行国家、总公司有关长轨列车运用管理的规章制度, 制定长轨列车运用管理实施细则, 监督、检查、指导长轨列车的运用管理工作。
（二）掌握长轨列车的装备数量、运用动态、生产能力、技术状况和运用安全情况, 按时统计、汇总和提报长轨列车运用和管理的相关报表。
（三）负责组织新造、调拨长轨列车的接车工作。
（四）负责提报长轨列车的需求、调拨和报废申请。
（五）掌握并及时汇报长轨列车事故情况, 参与长轨列车事故的调查、分析和处理工作。
（六）负责提报长轨列车的厂修、段修计划, 协调长轨列车厂修、段修的送车工作。
（七）负责组织长轨的设备安全检查和安全技术考核。
高速铁路钢轨的可行性研究与前景展望
高速铁路钢轨的可行性研究与前景展望随着现代交通的快速发展，高速铁路成为了世界各国发展交通运输的重要选择之一。
而作为高速铁路的核心组成部分，钢轨的可行性与发展前景备受关注。
本文将对高速铁路钢轨的可行性进行研究，并对其前景进行展望。
1. 高速铁路钢轨的可行性研究高速铁路钢轨作为承载列车运行的基础设施，其可行性研究涉及多个方面。
首先，在技术可行性方面，高速铁路钢轨必须具备较高的强度和耐久性，以承受高速列车的运行。
采用优质钢材制造的钢轨，可以满足高速列车的要求。
同时，采用特殊的制造工艺和设计，使得钢轨具备良好的轨面几何形状和减震性能，确保列车的平稳运行。
其次，在经济可行性方面，高速铁路钢轨的投资和维护成本也是一个重要考虑因素。
与传统铁路相比，高速铁路的设计速度更高，对钢轨的要求更严格，因此制造成本较高。
然而，高速铁路的建设和运营带来的经济效益和社会效益也更为显著，能有效促进区域经济的发展，提高人民出行的便利性。
另外，环境可行性也是高速铁路钢轨可行性考虑的重要因素。
相较于汽车和飞机等交通工具，高速铁路具有更低的能源消耗和环境污染，能够减少大气污染和噪音污染。
在未来的可持续发展趋势下，高速铁路钢轨作为一种绿色交通方式，具备更广阔的发展前景。
2. 高速铁路钢轨的前景展望高速铁路已经成为全球范围内一种受欢迎的交通方式，并且在许多国家得到广泛应用。
与传统铁路相比，高速铁路具有更快的速度、更高的运输量和更好的舒适性，其发展前景非常广阔。
首先，高速铁路的发展带动了相关产业的兴起。
高速铁路的建设和运营需要大量的钢轨等基础设施。
这就促进了相关产业的发展，包括钢铁、交通工程、装备制造等行业，为国民经济的快速发展提供了支撑。
其次，高速铁路的发展能够促进区域间的经济一体化。
高速铁路连接不同城市和地区，缩短了时间和空间的距离，更加方便了人民的出行。
这有助于推动区域间的经贸合作，促进资源的优化配置和产业的互相补充，推动区域经济的均衡发展。
高速铁路钢轨的开裂与裂纹扩展机理分析
高速铁路钢轨的开裂与裂纹扩展机理分析摘要：高速铁路的安全性和运营效率对铁轨的质量和可靠性有着严格的要求。
然而，由于高速列车的高速运行以及复杂的动力环境，钢轨会面临一系列的损伤和开裂问题。
本文将针对高速铁路钢轨的开裂问题进行综合分析，并重点讨论裂纹的扩展机理，以期推动铁路行业的技术进步和安全性提升。
1. 引言随着高速铁路交通的快速发展，高速铁路钢轨的质量和可靠性成为保障其安全运营的重要因素。
然而，由于复杂的动力环境和长时间高速运行，钢轨在使用过程中容易发生开裂和损伤，严重影响线路的安全性和运营效率。
因此，深入分析钢轨的开裂与裂纹扩展机理对于确保高速铁路的正常运营和安全性具有重要意义。
2. 钢轨开裂原因分析开裂是钢轨损伤的常见问题，引起开裂的原因有很多，主要包括以下几个方面：2.1 动载荷高速列车的高速运行会产生强大的动力载荷，这些载荷将直接作用于钢轨上。
当载荷超过钢轨的强度极限时，钢轨容易发生塑性变形和疲劳开裂。
2.2 热应力高速列车的运行会产生大量的热能，这些热能会导致钢轨温度升高，引起热应力的发生。
当热应力超过钢轨材料的承受能力时，也会导致钢轨开裂。
2.3 材料质量钢轨的质量直接影响其抗压强度和疲劳性能。
低质量的材料容易出现裂纹，并且裂纹的扩展速度更快。
2.4 安装和维护不当不合理的安装和维护方法会增加钢轨的开裂风险。
比如，错误的焊接和固定方式会增加钢轨的破裂风险。
3. 裂纹扩展机理分析裂纹的扩展是钢轨开裂过程中的关键环节，对其机理的深入研究可以提供有效的预防和维护建议。
3.1 疲劳裂纹扩展疲劳裂纹的扩展是高速铁路钢轨开裂的主要原因之一。
当钢轨长时间承受重复的动载荷时，会导致裂纹从微小缺陷处开始扩展，最终导致钢轨破裂。
研究发现，裂纹的扩展速率与应力幅值、裂纹尺寸和材料的抗裂性能有关。
3.2 应力腐蚀裂纹扩展高速铁路环境中存在各种化学物质和湿气，这些物质可能引起钢轨表面的腐蚀。
当表面腐蚀与内部应力相互作用时，会导致应力腐蚀裂纹的形成和扩展。
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收稿日期:20031222高速铁路用钢轨的若干问题周清跃 张银花 陈朝阳(铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心 北京 100081) 摘 要 钢轨是轨道结构的重要部件,是高速铁路重要的基础设施。
根据高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,提出了高速铁路钢轨应重点关注的性能指标,介绍国外高速铁路采用的钢轨强度等级,论述国内钢轨生产厂家应进行的技术改造,讨论了高速铁路采用长定尺钢轨的可行性包括长定尺钢轨的生产、运输、焊接,以及钢轨焊接体系。
关键词 高速铁路 长定尺钢轨 技术要求 技术改造1 高速铁路用钢轨及其主要伤损日本新干线早期采用断面为50T 的普通碳素热轧钢轨,后期改用强度等级为800MPa 的60kg 普通碳素热轧钢轨,使用中钢轨出现的主要损伤为轨头踏面的黑斑(dark spot )以及钢轨焊接接头部位的低塌所引起的波状磨损[1]。
钢轨轨头踏面的黑斑主要发生在列车的加速驱动以及减速制动区间,在高速行驶车轮的转动作用下,引起钢轨轨顶表面0105～012mm 的表层金属加工硬化。
此加工硬化层将成为剥落损伤的起源(或核),随着通过总重的增加,黑斑缺陷发展成纵向水平裂纹甚至引发钢轨断裂。
日本学者称这种伤损为钢轨中的癌症[2,3]。
高速铁路列车轴重轻,运行速度快,钢轨磨损轻微。
钢轨表面的伤损以接触疲劳伤损以及短波波磨为其主要特点。
目前,高速铁路比较发达的许多国家除了正在积极研究和试验由具有优良抗表面伤损性能的新材料制成的钢轨如贝氏体钢轨外,主要采用对钢轨进行定期打磨的办法来解决这种接触疲劳伤损。
钢轨打磨还能去除引起钢轨剥落的表面细微裂纹并降低钢轨与车轮接触面发生的转动噪声。
焊接接头是无缝线路的薄弱环节。
焊接接头的平直度以及轨顶面的硬度是否与母材匹配,将决定其在使用过程中是否出现低塌以及影响列车平顺运行,严重时将发生焊接接头断裂。
如日本东海道新干线在运行初期钢轨伤损大部分(约占80%)发生在铝热焊接头处[1]。
从日本的情况来看,铝热焊接头强度难以满足铁路高速运行的需要。
而法国的情况与日本不同[4]。
法国高速铁路早期采用60kg/m UIC700普通热轧钢轨,后来采用60kg/m UIC900A 普通热轧钢轨,从1983年开通运营至2001年,断轨80起,其中30%断在焊缝上,而这30%的焊缝断头中有9/10断在铝热焊焊缝处。
从绝对数量看,法国高速铁路最薄弱的铝热焊缝断头率年平均1起左右,而钢轨其它部位的折断率为年平均3起左右(后者发生在钢轨母材上的断裂主要是由于钢轨擦伤以及道碴飞溅打伤钢轨造成的),这说明铝热焊接头虽然是无缝线路的薄弱环节,但从铝热焊技术本身而言是可以满足高速铁路使用要求的。
2 高速铁路对钢轨的基本要求针对高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,要求钢轨钢质洁净,钢轨表面尤其轨头表面基本无原始缺陷,几何尺寸精度高、平直度好。
(1)钢质洁净材质内部高洁净是对高速铁路钢轨的最基本要求。
钢质洁净有利于提高其抗疲劳性能。
(2)表面基本无缺陷钢轨表面基本无原始缺陷不仅对保证钢轨安全使用有益,而且可以减少表面接触疲劳伤损的出现,延长钢轨的使用寿命。
・铁道/道路・(3)脱碳层深度要浅钢轨表层脱碳,造成表面硬度降低,会导致波状磨损等表面伤损的过早出现。
因此,高速铁路在开通运行前均要用打磨列车进行打磨,以除去脱碳层和施工过程中造成的钢轨表面伤损。
为了保持打磨后钢轨表面的光洁度以及避免打伤钢轨,新轨打磨深度一般不超过013mm。
因此,高速铁路钢轨的轨头表面脱碳层深度应控制在013mm以内为好。
(4)几何尺寸高精度、高平直度钢轨的几何尺寸高精度、高平直度是高速铁路实现平顺运行的重要保证。
高速铁路用钢轨的几何尺寸公差以及钢轨端头和本体的平直度、扭曲等应达到有关规定的要求。
为此应采用万能法轧制钢轨,并且应进行钢轨平直度的自动检测以及严格控制3m左右周期性不平顺。
(5)采用长定尺钢轨,减少钢轨焊接接头高速铁路要求轨道平顺,必须实施焊接铺设无缝线路,而焊接接头是无缝线路的薄弱环节。
因此,现代铁路要求增加定尺钢轨的长度,以减少焊接接头的数量。
另外,一根钢轨经过矫直机矫直后,在钢轨两端各形成一个非矫直区及过渡区,中部为矫直变形区。
各个区域的轨高、头宽尺寸都有不同程度的变化。
在正常情况下高差达014mm,头宽差011 mm[5]。
钢轨长尺生产采用长尺矫直冷锯定尺工艺,利用热轧头尾余量切除非矫直区和过渡区,使整支钢轨尺寸高度一致,提高钢轨整体的平顺度。
例如,法国生产80m的长定尺钢轨时,长尺矫直后冷锯定尺时钢轨两端各切去115m,德国则切去018m[4],这样可充分消除其端部存在的矫直和探伤盲区,同时还提高钢轨的成材率,保证端部平直度、端头内部质量以及钢轨全长的性能质量。
钢轨长定尺生产还便于对钢轨进行热预弯,减少钢轨矫直前的弯曲度,以降低钢轨因矫直引起的残余应力和表面损伤。
因此,高速铁路应积极采用长定尺钢轨。
(6)严格出厂检验,确保钢轨质量要求对高速铁路钢轨进行严格的质量检验包括钢轨平直度激光自动检测,确保钢轨平直度,尤其是3m左右的周期性不平顺应严格控制在规定的范围内;作钢轨轨头顶面和轨底面表面涡流探伤(探测出>013mm深度的表面缺陷),保证钢轨的表面质量;进行多探头钢轨超声波探伤(要求探头12个及以上,采用<210m平底孔当量进行缺陷标定),确保出厂钢轨的内部质量。
3 国外高速铁路用钢轨的强度等级日本高速铁路一直采用强度等级为800MPa的热轧珠光体钢轨,要求轨面硬度大于235H B,其化学成分及常规性能指标要求见表1。
法国高速铁路在修建东南线(巴黎—里昂)时采用强度等级为700MPa的热轧珠光体钢轨(UIC700),该线路自1983年开通,至今未大修换轨,也未出现钢轨的波磨,垂磨也很少,更未见严重的滚动接触疲劳伤损。
后来修建的高速铁路均采用强度等级为880MPa的UIC900A钢轨(见表1)。
德国高速铁路采用客货混跑,钢轨的强度等级也只采用880MPa的UIC900A钢轨。
其它欧洲国家修建的高速铁路也均只采用强度等级为880MPa的UIC900A钢轨。
表1 国外高速铁路用钢轨的化学成分及其性能国别钢号化学成分/%力学性能C S i Mn P Sσb/MPaδ/%硬度日本新干线60kg0163～01750115～01300170～1110≤01030≤01025≥800≥10≥235H B 法国东南线(巴黎—里昂)UIC700(220)0140～01600105～01350180～1125≤01050≤01050680～830≥14220～260H B 法国其它高速铁路UIC900A(260)0162～01800115～01580170～1120≤010*******～01025≥880≥10260～300H B 德国、意大利、韩国等UIC900A(260)0162～01800115～01580170～1120≤010*******～01025≥880≥10260～300H B 注:括弧中的钢号为欧洲钢轨标准E N13674-1规定的钢号,其中化学成分作了优化 由上可知,无论是采用动力分散的日本高速铁路(轴重11～14t),还是采用动力集中的法国TG V (轴重19～21t)、客货混跑的德国以及其它国家的高速铁路,在较大半径的曲线以及直线地段所采用的钢轨强度等级均未超过880MPa级。
日本高速铁路为了降低曲线上钢轨的磨耗,采用了部分热处理钢轨。
德国客货混跑的高速铁路,经过对不同强度等级(220,260,350HT)钢轨的试验结果表明,强度等・铁道/道路・级为260的UIC900A钢轨在直线和大半径曲线上未出现明显的滚动接触疲劳伤损,在半径为3000～6 000m曲线上热处理钢轨具有较好的抵抗滚动接触疲劳伤损的能力。
由于热处理钢轨强度高,韧塑性也好,在曲线上使用可以减少钢轨的打磨次数,但由于硬度高,对车轮使用寿命的影响值得关注。
鉴于高速铁路的使用安全性能尤为重要,国外高速铁路均未使用强度等级较大但韧塑性、焊接性能较差的合金轨。
4 我国高速铁路使用长定尺钢轨的可行性随着炼钢技术的进步,特别是炉外精炼、真空脱气以及大方坯连铸技术的配套使用,为钢轨的长定尺生产创造了前提条件。
目前,国外钢轨生产技术较为先进的国家纷纷进行钢轨长尺生产的技术改造以满足高速铁路的需要。
出厂钢轨长度,德国(蒂森公司)、奥地利(奥钢联)可达120m,法国(C orus公司)为80m,日本(NSC,NKK)为50m。
因此,在高速铁路上使用50～100m长定尺钢轨是技术上的进步,具有十分重要的意义。
但是长定尺钢轨的生产、焊接等对我国而言都是首次,需要尽快对其进行研究。
411 长定尺钢轨的生产鞍钢已完成50m长定尺钢轨的生产改造,经过完善取消钢轨缓冷技术以及进行热预弯试验等工作后,已于2003年10月生产出国内首批50m长定尺钢轨并已结合沈阳局大修铺设在既有线上。
攀钢按生产100m长定尺钢轨方案进行改造,预计2005年以后可完成。
作为轨梁改造的第二步,包钢已经预留50～100m长定尺钢轨生产的场地,计划待25m钢轨万能轧制技术改造完成以后,再看情况进行50m或100m长定尺钢轨的改造。
从上述钢厂技术改造的情况看,目前鞍钢已基本具备生产符合高速铁路要求的50m长定尺钢轨条件。
而符合高速铁路要求的、采用万能法轧制的100m长定尺钢轨何时能生产并规模供货,取决于攀钢、包钢以及鞍钢进一步改造的进度。
因此,只要抓紧工作,高速铁路采用国产50～100m长定尺钢轨是完全有可能的。
412 长定尺钢轨的运输(1)25m定尺钢轨的运输目前,我国采用通用平板车进行25m定尺钢轨的运输。
具体运输方案为:采用2个平板车跨装,一次满载约70根钢轨105t(60kg/m钢轨)左右。
采用扣装,钢轨捆绑在一起作为一个刚性整体,每个平板车上设一个转向架,以便通过曲线。
这是一种通用运输方式,仅对转向架进行回收管理即可。
(2)250～500m焊接长轨条的运输采用专用长轨车(T11)运输。
每列长轨车每层钢轨采用一个锁定车,将钢轨垂直方向固定住,并采用特制立辊对钢轨的横向移动进行限制,可顺利通过半径300m以上曲线。
因此,长轨列车的运输不采用转向架。
钢轨立放,每列车满载可装4层,共56根长轨条。
当装载60kg/m、500m长钢轨时,每列长轨车装载量约为1680t。
在焊轨厂用16～32台门式吊机将250～500m长轨条装上长轨车;运到工地后,用车上安装的特制滚道系统,按照线路铺设钢轨的需要将长轨条从车上顺下来,不需要吊装设备。
因此,长轨车卸轨较慢。
每个路局焊轨厂自备长轨车,在路局管内按货车规定运行。
车体采用租赁的方式,车辆部门负责检修,改装部分由路局负责检修。