朔黄重载铁路延长钢轨使用寿命技术措施
钢轨使用寿命管理制度范文
钢轨使用寿命管理制度范文钢轨使用寿命管理制度范第一章总则第一条为了规范钢轨使用寿命管理工作，保障铁路运输安全和高效运营，制定本制度。
第二条本制度适用于铁路运营企业及其相关人员，以及其他与钢轨使用寿命管理有关的单位和个人。
第三条钢轨使用寿命管理应遵循安全、环保、经济的原则，实行科学管理、全面预防、合理使用和及时维修的原则。
第四条铁路运营企业应建立健全钢轨使用寿命管理制度，加强组织领导，明确责任分工，实施责任制。
第五条铁路运营企业应制定钢轨使用寿命管理规定，明确钢轨使用寿命管理的目标、原则、措施和要求。
第二章钢轨日常检查与维护第六条铁路运营企业应建立健全钢轨日常检查与维护制度，进行定期巡检和定期检修。
钢轨巡检应包括以下内容：（一）轨面巡检：查看钢轨轨面是否有磨损、坑槽、裂缝等缺陷，发现问题应及时处置。
（二）轨底巡检：查看钢轨轨底是否有损伤，检查钢轨轨底的嵌筋和背筋是否完好。
（三）轨肩巡检：查看钢轨轨肩是否有裂缝、脱落等现象。
（四）扣紧度巡检：检查钢轨的扣紧度，确保钢轨连接紧固。
第七条钢轨的定期检修应进行轮换、翻转、磨光等工作，以延长钢轨的使用寿命。
第八条铁路运营企业应提供专业培训和技术指导，确保钢轨巡检和检修工作的质量和效果。
第三章钢轨的更换与更新第九条钢轨达到规定的使用寿命或出现严重磨损、裂缝等缺陷时，应及时更换。
第十条铁路运营企业应建立钢轨的更换与更新计划，根据实际情况确定更换与更新的时间和范围。
第十一条钢轨更换与更新应遵循专业标准和规程，确保工程质量和铁路运输安全。
第十二条铁路运营企业应建立健全钢轨质量监控制度，加强对新旧钢轨的质量检验和监测。
第四章钢轨的维修与保养第十三条铁路运营企业应建立健全钢轨维修与保养制度，定期开展维修和保养工作。
第十四条钢轨的维修与保养应包括以下内容：（一）补焊：对裂缝和磨损较大的钢轨进行焊接补修。
（二）钢轨补片：对磨损严重或裂缝较大的钢轨进行补片修复。
（三）除锈：对生锈的钢轨进行除锈处理，防止进一步腐蚀。
30t轴重重载铁路轨道结构强化改造技术
30t轴重重载铁路轨道结构强化改造技术曹海滨【摘要】朔黄重载铁路轨道结构基础设施均按25 t轴重设计与建造,将货车轴重提高至30 t同时开行2万t以上的重载列车,将导致基础设施的强度与疲劳性能发生显著变化.根据朔黄重载铁路既有基础设施现状,对30 t轴重运输条件下基础设施存在的薄弱环节进行了现场调研,并通过大轴重实车试验对直线、不同半径曲线地段轨道部件受力和轨道几何状态进行了测试与分析,给出了铺设新型重载轨枕与重载扣件等结构强化改造技术措施.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】4页(P132-135)【关键词】重载铁路;轨道结构;适应性评估;轨道强化技术【作者】曹海滨【作者单位】神华集团有限责任公司,北京 100011【正文语种】中文【中图分类】U239.2;U213.2+11重载铁路运输受到世界各国的广泛重视，美国、巴西、澳大利亚、南非等国已大力发展重载铁路。
目前重载铁路已被国际公认为铁路货运的发展方向，成为世界铁路发展的重要方向之一。
从国外发展重载运输的实践来看，大轴重重载运输具有很好的经济性：一方面其运能大、效率高、运输成本低；另一方面大轴重、高牵引质量重载运输可显著提高机车车辆运转效率，减少机车车辆数量，同时降低牵引能耗，降低机车车辆维护费用和设备占用时间。
目前国外重载煤运铁路货车轴重大多集中在26.5～32.4 t，如澳大利亚昆士兰地区煤运铁路轴重最大为26.5 t，北美地区煤运铁路最大轴重达32.4 t。
随着神华集团各煤炭基地建设步伐的加快和矿区开采规模的扩大，神华铁路骨干网络的运输能力已不能适应发展的需求，通过多种技术途径扩大神华铁路运输能力十分紧迫。
经过近2年的广泛调研、咨询和论证，提出了在既有铁路基础设施强化改造基础上，通过提高轴重，增加牵引质量，规模开行2万t及以上重载列车等技术途径，提高神华铁路的运输效率和能力。
但提高货车轴重至30 t及以上，其荷载将超出轨道结构和部件设计标准。
对朔黄铁路重载线延长钢轨使用寿命的思考
数是减小蠕滑力的有效手段。 目前朔黄铁路在原平分公司管内个别地段和机辆 分公司机车上安装了磨擦系数调节剂涂敷设备 ， 对重点地段实施摩擦系数调
节。
四、 精 心组 织线路 维护保 养 。 一是 适时安 排道 床清筛 ， 特 别是对 桥 梁、 隧道 口、 岔区 等不具备 大型养 路机械作 业条件 的地段进 行换碴 ， 恢复 道床 弹性 ， 进 而 改 善钢轨 受力 状态 。 二是 确保 重车 线每年尽 可 能捣鼓 １ 遍， 保持 线路 良好状 态 。 三是 加强静 态检查 ， 重点放 在 曲线和道岔 上 ， 检 查 曲线 园顺 、 轨下垫 板压溃 和线 路 空 吊问题 。 四 是进行 综合 维修 ， 利用 小型 打磨机 和捣 鼓机具 ， 加 强对 焊缝 、 低 接头 、 坍 白地 段 进行 打磨 和 捣鼓 等 维修保 养 。 五是 减缓 钢轨 侧磨 ， 每 日对Ｒ≤ ６ ０ ０ Ｍ 曲线上股 钢 轨进行 ２ 遍 涂抹 固体 润滑 脂 。 五、 补强 轨道 薄弱环 节 。 针 对普 通胶垫 压溃 失效造 成钢轨 与轨 枕直 接接触 的 问题 ， 在重车 线结合 换轨 或换枕 铺设 热塑性 弹性 体轨 下垫板 ， 使 轨下 垫板 与 钢轨 同寿命 ， 改善钢 轨受力 状态 。 针 对列 车经常 制动 和提速 等操 作的 长大坡道 地段 ， 采 取安装 轨撑 、 轨 距拉杆 、 横 向 阻力器 、 加 强型 弹条 、 加宽 堆高道 床 、 喷涂 固化 增强 树脂 等方 法 ， 增 强轨道 框 架刚度 。
低塌病 害 。
二、 利用钢轨整形技术 改善轮轨接触关系， 研究朔黄铁路不同半径曲线、
不 同地 段轮轨 关系 比较理想 的廓面模 板 ， 通过钢轨 整形技术 后 ， 使 得钢带 居 中 ， 宽度在 ２ ５ ～３ ０ ＭＭ ２ ０ １ １ 年朔黄铁 路公 司从 奥地 利引进 的钢轨铣 磨车投入运 用 ，
高速铁路钢轨的轮辐维修与寿命延长技术
高速铁路钢轨的轮辐维修与寿命延长技术高速铁路钢轨是现代铁路交通中最关键的组成部分之一，对于保障列车运行的安全和稳定十分重要。
然而，长期高强度运行和恶劣环境的影响，不可避免地会导致钢轨的损坏和疲劳，进而影响钢轨的使用寿命和运行稳定性。
因此，钢轨的轮辐维修与寿命延长技术在高铁运输领域具有重要的意义。
钢轨的轮辐维修是指对钢轨表面的疲劳裂纹、磨损和变形等进行修复和维护，以保证钢轨的结构完整性和使用性能。
轮辐维修的关键技术包括裂纹检测、修复工艺和材料选择等。
以下将针对这些技术进行详细讨论。
首先，裂纹检测是轮辐维修的重要环节。
由于高铁运行速度快，对钢轨的安全性要求高，因此及时发现和修复裂纹对于防止事故发生至关重要。
目前常用的裂纹检测方法包括超声波检测、磁粉检测和涡流检测等。
这些方法能够在不损坏钢轨的情况下，准确地检测出钢轨内部的表面和内部裂纹，并提供修复的依据。
其次，在修复工艺方面，要根据不同类型的损伤选择合适的修复方法。
例如，对于表面磨损和凹坑，可以采用切割和磨平的方法进行修复，将钢轨表面恢复到正常状态。
对于较大的裂纹和变形，可以采用焊接修复的方法，将钢轨的结构恢复到正常。
此外，还需要注意修复后的热处理，以消除焊接应力和提高钢轨的力学性能。
在材料选择方面，钢材的质量和性能直接影响到钢轨的使用寿命和运行稳定性。
因此，在轮辐维修过程中，应选择具有高强度、高韧性和耐疲劳性的钢材。
新一代的高强度低合金钢和热处理钢具有较好的性能，能够提高钢轨的寿命和使用安全性。
同时，不同部位的钢轨所需的材料性能也存在差异，因此需要根据实际情况进行合理的材料选择。
除了轮辐维修技术，延长高速铁路钢轨使用寿命的关键还包括科学的钢轨设计和合理的养护措施。
在钢轨设计方面，应考虑到运行速度、载重和曲线半径等因素，合理设计钢轨的几何参数和截面形状，以提高钢轨的疲劳强度和使用寿命。
在养护方面，应加强对钢轨的清洁和润滑，及时清除积水、冰渣和杂物，以减少钢轨的磨损和腐蚀。
铁路钢轨加固规章制度
铁路钢轨加固规章制度1. 引言铁路钢轨是铁路运输系统中至关重要的组成部分，直接影响铁路运输线路的稳定性和安全性。
由于长期使用和外界环境因素的影响，钢轨会出现疲劳、腐蚀等问题，为了确保铁路运输的正常进行，保证线路的安全性，需要建立铁路钢轨加固规章制度。
2. 加固方式为了保证铁路线路的稳定性和安全性，铁路钢轨加固可以采取以下方式：2.1 钢轨更换定期检查铁路线路的钢轨状态，一旦发现严重磨损、裂纹等问题，应及时更换钢轨。
钢轨更换的步骤包括：1.断轨：使用专业工具剪断受损的钢轨断面。
2.除去旧钢轨：使用挖掘机等工具清除旧钢轨。
3.安装新钢轨：按照铁路设计规定，将新钢轨安装到位。
4.焊接：对新旧钢轨进行焊接，确保稳定性。
2.2 用钢板加固钢板加固是加固钢轨的常见方法之一。
具体步骤如下：1.找准加固位置：根据铁路线路的情况，确定需要加固的位置。
2.清理路基：将加固位置的碎石、泥土等杂物清除。
3.固定钢板：在加固位置使用打桩机等工具将钢板固定在地面上，确保稳定性。
4.焊接：对钢板进行焊接，确保与钢轨的连接牢固。
2.3 引入新技术随着科技的发展，新技术的引入也为铁路钢轨加固带来了新的可能性。
目前已经出现的一些新技术包括：•纳米材料：纳米材料具有优异的力学性能和耐腐蚀性，可以用于加固钢轨，提高其整体强度和耐久性。
•碳纤维复合材料：碳纤维复合材料具有较高的强度和刚性，可以用于加固钢轨并提高其承载能力。
•监测系统：通过安装传感器和监测设备，实时监测钢轨的状态，及时发现问题并采取措施加以修复。
3. 加固周期为了提高铁路线路的运行效率和安全性，对铁路钢轨的加固应定期进行。
具体的加固周期可以根据以下因素来确定：•铁路线路运输量：运输量大的线路，钢轨磨损速度较快，加固周期可以相应缩短。
•外界环境影响：如气候条件、水汽、盐碱等对钢轨的腐蚀和疲劳速度也有很大影响。
•钢轨材料质量：质量好的钢轨使用寿命长，加固周期可以相对延长。
4. 加固标准为了确保铁路线路的安全运行，加固所需符合一定的标准。
朔黄重载铁路延长钢轨使用寿命技术措施
朔黄重载铁路延长钢轨使用寿命技术措施
1.增加钢轨的厚度：适当增加钢轨的厚度可以提高其承载能力和抗疲
劳性能，从而延长使用寿命。
采用更厚的钢轨可以减少应力集中和疲劳断
裂的风险。
2.提高钢轨材料的质量：采用更高强度和更耐磨的钢材可以提高铁轨
的耐久性和使用寿命。
选择具有较高碳含量和合适的合金元素的钢材，可
以增加铁轨的硬度和耐磨性。
3.定期维护和检修：定期维护和检修铁轨是至关重要的，可以及时发
现和修复铁轨上的磨损、裂纹和其他缺陷。
定期进行铁轨的涂油、磨削和
翻转操作可以延长其使用寿命。
4.加强铁轨的防腐蚀措施：铁轨易受到湿度、雨水和化学物质的侵蚀，形成锈蚀和腐蚀。
采用适当的防腐涂层和材料可以有效地减少铁轨的腐蚀，延长其使用寿命。
5.控制列车速度和重量：铁轨承载列车的重量是造成疲劳断裂和损坏
的重要原因之一、限制列车的最高速度和控制列车的载重量可以减轻铁轨
的负荷，降低疲劳断裂的风险。
6.安装减震和隔音设备：适当的减震和隔音设备可以减少列车通过铁
轨时产生的冲击和振动，降低铁轨的损耗和疲劳断裂的风险。
7.积极采用先进的监测技术：利用无损检测技术、振动监测技术和红
外热成像技术等，可以及时发现铁轨上的缺陷和隐患，采取相应的维修和
保养措施，延长铁轨的使用寿命。
总之，通过增加钢轨的厚度、提高材料质量、定期维护和检修、加强防腐蚀措施、控制列车速度和重量、安装减震和隔音设备、采用先进的监测技术等一系列措施，可以有效地延长朔黄重载铁路钢轨的使用寿命，提高铁路运输的安全性和经济效益。
朔黄铁路换轨作业钢规格
朔黄铁路换轨作业钢规格1. 引言朔黄铁路是连接山西省朔州市和河南省黄河之间的一条重要铁路线路。
为了提高运输效率和安全性，朔黄铁路计划进行换轨作业，即将原有的轨道替换为新的轨道。
本文将详细介绍朔黄铁路换轨作业中所使用的钢材规格。
2. 钢材规格选择的重要性换轨作业中所使用的钢材规格对于铁路线路的运行安全和稳定性至关重要。
合适的钢材规格能够确保轨道的强度和耐久性，减少因轨道材料问题引起的事故风险，提高铁路线路的使用寿命。
3. 朔黄铁路换轨作业钢材规格选择的考虑因素在选择钢材规格时，需要考虑以下几个因素：3.1 强度和耐久性朔黄铁路是一条重要的货运通道，承载着大量的货物运输。
因此，钢材的强度和耐久性是非常重要的考虑因素。
选用高强度和耐久性的钢材能够保证铁路线路在长时间的使用中不易出现断裂和变形等问题。
3.2 抗腐蚀性能由于朔黄铁路沿线经过的地区气候条件复杂，存在着不同程度的腐蚀风险。
因此，选用具有良好抗腐蚀性能的钢材可以延长轨道的使用寿命，减少维护和修复成本。
3.3 成本效益在选择钢材规格时，还需要考虑成本效益。
合理控制材料成本，同时保证钢材的质量和性能，可以最大程度地满足工程需求，并且降低工程成本。
4. 朔黄铁路换轨作业钢材规格推荐基于以上考虑因素，我们推荐以下钢材规格供朔黄铁路换轨作业使用：4.1 轨道钢推荐采用U75V型轨道钢。
该型号钢材具有较高的强度和耐久性，能够满足朔黄铁路的运输需求。
同时，U75V型轨道钢还具有良好的抗腐蚀性能，能够在复杂的环境中长时间使用。
4.2 螺栓推荐采用8.8级以上的高强度螺栓。
高强度螺栓能够提供良好的连接性能，保证轨道的稳定性和安全性。
4.3 螺母推荐采用8级以上的高强度螺母。
高强度螺母能够与高强度螺栓配合使用，提供可靠的连接效果。
4.4 轨道垫片推荐采用橡胶垫片。
橡胶垫片具有良好的缓冲和隔音性能，能够减少轨道噪音和振动，提高铁路线路的舒适性。
4.5 钢轨连接板推荐采用热镀锌钢轨连接板。
浅谈延长重载铁路曲线钢轨使用寿命的方法
（ ０ １ ）．
２ ． １ 钢轨打磨的 目的 钢轨的伤损 主要表现为钢轨磨损 （ 垂直磨耗和轨侧磨损 ） 和 疲 劳破坏 （ 裂纹和剥离掉块 ） 。钢轨的失效 主要表现为磨损超标 和因疲劳破坏而产生 的钢轨重伤 。 对大秦重车线钢轨使用情况 的 调查表 明 ， 曲 线 上、 下 股在铺设 后 ２ 个月出现 了不同程度 的剥离 掉块 ， 而这种剥离掉块不仅会严重影响钢轨的使用寿命 ， 还会给 超声波探伤作业造成 困难 ， 进而给运输安全埋下隐患。 采用钢轨 打磨的方法 （ 以最佳重载轮轨廓面为基础 ） 控制钢轨廓面形状 ， 可改善轮轨关系 ， 延缓和消除钢轨 的接触疲劳和疲劳破坏。 ２ ． ２ 钢 轨打磨 的原 则和 方法 钢轨打磨要以最佳钢轨廓形为基础 ， 减小或消除轮轨蠕滑。钢 轨打磨的 ３ 项基本原 则为 “ 严格根据重载铁路钢轨最佳廓面、预防 性地去除钢轨上的疲劳初始裂纹 、打磨中 将磨削量降至最低” 。
科技 与 创新 ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
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朔黄重载铁路延长钢轨使用寿命技术措施 薛继连1，贾晋中1，孟宪洪1，徐涌2，张格明2，翟婉明3，许玉德4，马战国2，李伟2（1.朔黄铁路公司，北京；2.铁道科学研究院，北京；3.西南交通大学，成都；3.同济大学，上海） 摘 要：朔黄重载铁路年运量已突破1.8亿吨，但山区大量小半径曲线75kg/m钢轨过度疲劳伤损和严重磨耗已阻碍朔黄铁路运能进一步提高，为此，朔黄铁路公司联合国内科研院校开展了为期两年多的系统试验研究，从重载铁路轮轨相互作用关系源头出发，着重开展了曲线设置参数、轮轨型面匹配关系的优化和分析，以及钢轨打磨、曲线钢轨润滑技术的研究与试验工作，提出了延长朔黄重载铁路钢轨使用寿命的综合技术措施，并经过现场实际应用考核，证实了其有效性和实用性。
关键字：铁路；重载；钢轨；寿命1 概述朔黄重载铁路西起山西省神池县神池南站，东至河北省黄骅市黄骅港口货场，正线总长近600公里，是我国西煤东运的第二条重载运煤铁路。
朔黄重载铁路于2000年5月18日建成通车，新建时为60kg/m配套轨道结构，600kg/m、U71Mn、25m标准轨、II型混凝土轨枕、轨枕配置1840根/公里、I型弹条、II级碎石道床，道床厚550mm，道床顶宽3.1m、边坡1:1.75。
自2005年5月19日开始，朔黄重载铁路上行线进行跨区间或区间无缝线路改造，钢轨更换为U75V 75kg/m钢轨，2005年11月底全部完成正线换铺工作，换轨总长557.5km，其中在半径800m及以下曲线地段铺设了强度等级高的全长淬火钢轨（1180MPa）。
朔黄重载铁路上行线自2005年开始更换U75V 75kg/m钢轨后，运营半年左右时间，小半径曲线（R500m~R800m）内股钢轨轨面表层开始出现鱼鳞状裂纹，并逐步发展成鱼鳞状剥落掉块，到2006年2月底已发现有30条曲线共计4.571km钢轨出现大范围的剥落掉块，而且发展趋向严重。
小半径曲线外股钢轨也同样出现裂纹掉块，但出现时间晚于内股，其发展情况与外股基本相同。
曲线钢轨磨耗和疲劳伤损是世界各国重载铁路钢轨病害的基本形式，但在如此短的在役时间和较小的累计通过总重情况下，朔黄铁路上行线75kg/m钢轨病害形成和发展速度如此之快，病害程度如此之严重，预示着朔黄重载铁路75kg/m钢轨线路与运行的机车车辆间存在极为不利的相互作用，为此，朔黄铁路公司于2006年联合北京铁路局、中国铁道科学研究院、西南交通大学、同济大学协同研究延长朔黄铁路钢轨使用寿命技术措施。
2 朔黄铁路75kg/m钢轨伤损朔黄铁路于2000年5月18日开通，当年完成运量547万吨，2004年完成7470万吨，超过近期设计能力6800万吨，2006年完成1.12亿吨，超过远期设计能力1亿吨，比大秦线提前5年达到亿吨。
2010年完成1.8亿吨，现行运行图铺画日均115对列车，最高日达129 对，包括12对万吨重载列车。
随着朔黄重载铁路运量逐年快速增长，75kg/mU75V钢轨的疲劳伤损和曲线钢轨侧磨速率加快，尤其是小半经曲线R500~800，钢轨伤损和磨耗已成为控制钢轨下道的直接原因，平均寿命大约在通过总重4~4.5亿吨。
（1） 钢轨磨耗图式图2.1为小半经曲线钢轨典型磨耗图式，其中内股钢轨磨耗主要发生在钢轨轨顶面上，且轨顶常常由于塑性变形的原因而被压平、出现肥边；外股钢轨磨耗在轨距面和轨顶均出现，且侧磨量较垂磨大，轨距侧金属塑性变形而出现肥边。
外轨内轨图2.1 朔黄铁路小半经曲线钢轨典型磨耗图式（2） 钢轨疲劳伤损图式朔黄铁路小半经曲线75kg/m钢轨病害表现出以下特征：曲线钢轨裂纹及剥离掉块普遍发生，严重程度随曲线半径不同而有差异，曲线半径越小，钢轨裂纹和剥离掉块发生的越早、发展速度越快；出现严重钢轨病害的曲线集中体现在R500m~R800m；一旦钢轨出现裂纹和微掉块后，钢轨裂纹和剥离掉块发展速度基本相同。
当钢轨鱼鳞状剥离掉块发展出现连续、面 积较大的掉块时，达到高峰，随后趋向稳定，此时曲线外股钢轨侧磨速度加剧，成为钢轨下道的关键因素。
外股钢轨侧磨呈非均匀磨耗状态，进曲线和出曲线位置钢轨侧磨相对严重，尤其是靠近曲线圆缓点（靠近曲线出口方向）的钢轨平均磨耗大于曲中和缓圆点的钢轨平均磨耗，且钢轨平均磨耗（外轨侧磨、外轨垂磨、内轨垂磨）都较大。
图2.2是小半经曲线典型钢轨病害区段（R=500m，K64+400）的钢轨表面伤损图式，不难看出，R500曲线的内轨，轮轨接触点分布比较广，整个轨顶面基本都与车轮踏面发生接触，主要轮轨接触带为从轨距边至轨顶面中心，宽度约33~46mm，说明轮对在通过该曲线时，横向移动幅度可能很大，轮轨接触几何关系不合理。
R500曲线的外轨，接触带为轨距边向外侧边约50~60mm 的宽度，随着侧磨的加剧，接触带逐渐向外侧边扩展，宽度超过60mm。
除了侧磨外，外轨在轨距边存在45度斜裂纹、在靠近轨距边的轨顶面存在剥离，而在靠近外侧边约20mm 处存在垂直裂纹，这表明外轨轨距边、轨顶面和外侧边附近存在不良轮轨接触的情况。
图2.2 朔黄铁路小半经曲线钢轨典型磨耗图式 3延长钢轨使用寿命技术措施3.1 钢轨型面优化朔黄重载货车车轮采用LM 踏面，它是根据我国铁路60kg/m 钢轨轨头断面尺寸和钢轨轨底坡1:20而设计的，轮缘根部采用R14mm 圆弧段与钢轨轨头R13mm 弧段配合，在轮缘根部和踏面之间采用R100m 弧段作为过渡段弧段，踏面中部为R500mm 圆弧。
U75V 75kg/m 钢轨轨头宽75mm ，轨顶采用500mm 圆弧，与车轮踏面的中部圆弧相等，轨顶与轨距角的过渡圆弧半径为80mm ，轨距角采用R15mm 与轮缘R14mm 圆弧匹配。
图3.1a 显示新LM 车轮与新75kg/m 钢轨外形轮廓匹配的示意图，接触点主要集中在内侧上圆角处，接触面相对较小。
由于车轮踏面的形状，如果要实现车轮与钢轨之间出现更大接触面积的共形接触，则需要钢轨和车轮大量的磨耗才能达到。
图3.1b 为磨耗形车轮与新钢轨轮廓匹配的示意图，同样出现钢轨内侧接触应力集中的现象。
由此可以推断，LM 车轮与75kg/m 钢轨型面匹配关系欠合理，适当优化轮轨型面可实现轮轨共形接触、减小轮轨接触应力、产生良好的曲线通过性能和直线运动稳定性。
(a)新轮/新轨 (b)典型磨耗型车轮与新轨图3.1 LM 车轮与75kg/m 钢轨型面匹配关系 朔黄铁路轮轨型面优化可从LM 车轮型面、75kg/m 钢轨轨头型面两方面入手进行，通过外股钢轨 内股钢轨对朔黄铁路LM车轮踏面尺寸统计分析发现，实测的朔黄重载货车车轮踏面虽出现不同程度的磨耗，但踏面上不同位置处的磨耗量基本相当，车轮踏面仍基本保持原有的外形，未出现明显的凹形踏面，因此，优化朔黄铁路轮轨型面匹配关系可立足于钢轨型面优化。
为分析75kg/m钢轨不同轨头型面设计方案的效果，选取两种车轮型面作为分析基准，一是新LM型面，二是对实测的朔黄铁路Z8A、K2、K6三种实际运营转向架的360个车轮踏面数据统计分析，选择具有典型代表性的K6转向架的磨耗车轮踏面作为车轮匹配方案。
两种基准车轮型面如图3.2所示。
图3.2 朔黄铁路轮轨型面优化中基准车轮型面在确定了基准车轮型面后，通过对朔黄重载铁路现场大量测试的钢轨型面数据的统计分析，应用SIMPACK软件对大量钢轨型面初步设计方案的轮轨接触几何关系进行了分析，在此基础上，运用车辆－轨道耦合动力学仿真软件TTISIM对初选后的型面进行了动力性能分析、比选，以减小轮轨横向力和冲角、降低轮缘与钢轨侧面接触的可能性、降低轮轨接触力为优化目标，研究提出了适合于朔黄重载铁路运营条件的小半径曲线内、外侧钢轨的最佳型面，如图3.3所示。
优化型面与基准车轮型面接触关系比较见图3.4，动力学参数比较列入表3.1。
图3.3朔黄铁路75kg/m钢轨轨头型面优化结果(a)新轮/新轨(b)典型磨耗车轮/新轨(c)典型磨耗车轮/型面优化钢轨图3.4 基准车轮型面与新轨、型面优化钢轨轮轨接触点比较表3.1 轮轨动力学参数比较动力学参数典型磨耗车轮/型面优化钢轨 新轮/新轨 典型磨耗车轮/新轨 轮轨横向力(kN)-4.35 -7.73 -6.28 轮轨垂直力(kN)118.80 118.16 118.36 磨耗功(Nm/m）1134.57 1468.24 1600.72 钢轨横向位移(mm)-2.98 -6.80 -3.10 轮轨冲角(mrad)0.35 0.70 0.52 轮轨接触应力 (MPa) 1470 2000 1850为考核优化的75kg/m 钢轨轨头型面对轮轨相互作用和钢轨磨耗的影响，朔黄铁路在正线上选择了一条R600小半经曲线用于试验验证，钢轨型面按优化型面进行打磨，打磨前后进行了轮轨动力学参数测试，同时定期进行钢轨磨耗观测。
试验曲线动力学测试数据表明，钢轨优化型面打磨后，轮轨动力性能指标得到了改善，钢轨优化型面打磨前后，外侧轮轨垂向力最大值的范围分别是120~160kN 和110~160kN；外侧轮轨横向力最大值的范围分别是50~65kN 和35~60kN；而轮轴横向力最大值的范围则分别是21～43kN 和20～41kN。
钢轨优化型面打磨前外轮脱轨系数最大值的范围是0.35～0.60，而钢轨优化型面打磨后的外轮脱轨系数最大值的范围是0.30～0.60；钢轨优化型面打磨前内轮轮重减载率最大值范围是High Rail High Rail High Rail Low RailLow Rail Low Rail0.10～0.55，而钢轨优化型面打磨后内轮轮重减载率最大值范围是0.10～0.45。
对比试验曲线型面改进后外侧钢轨侧磨量与试验曲线前后有历史磨耗记录数据的连续4条曲线（运营条件与试验段较为接近）的历史磨耗平均值，如图3.5，试验曲线在钢轨型面改进后，圆曲线段外侧钢轨侧磨量平均值较对比曲线的历史磨耗状况降低了30~40%。
图3.5 优化钢轨型面试验曲线钢轨磨耗与历史磨耗数据对比3.2 钢轨打磨钢轨打磨是重载铁路预防和及时整治钢轨病害重要技术措施，但朔黄铁路自2000年开通运营以来，至2005年一致未进行有效的钢轨打磨，一是朔黄铁路未配备钢轨打磨车，二是没有适用技术规范来确定钢轨打磨周期、打磨量和相应打磨策略。
2006年开始，朔黄铁路开始实施了钢轨打磨技术的系统试验研究，其研究重点是钢轨打磨技术参数和策略确定。
朔黄铁路钢轨打磨技术参数，除钢轨打磨模板由3.1节确定外，其它技术参数如打磨周期、打磨量均通过在役钢轨现场切轨取样、室内金相分析方式来确定。
具体实施过程为：选取朔黄上行重车线K86+214~K86+827曲线（半径500m、超高90 mm、圆曲线长度393m、坡度7‰、缓和曲线长110m）为钢轨取样试验曲线，根据累计通过总重的变化，对试验曲线外轨和内轨表面疲劳裂纹发展情况进行了8次跟踪观测、9次磨耗跟踪测量和9次定期钢轨取样（含新轨）。