轨头工作边上圆角附近的剥离主要是由以下三个原因引起的:由夹杂物或接触剪应力引起纵向疲劳裂纹而导致剥离;导向轮在曲线外轨引起剪应力交变循环促使外轨轨头疲劳,导致剥离;车轮及轨道维修不良加速剥离的发展。通常剥离会造成缺口区的应力集中并影响行车的平顺性,增大动力冲击作用,又促使缺口区域裂纹的产生和发展。缺口区的存在,还会阻碍金属塑性变形的发展,使钢轨塑性指标降低。
轨头核伤是较危险的一种伤损形式,会在列车作用下突然断裂,严重影响行车安全。轨头核伤产一的主要原因是轨头内部存在微小裂纹或缺陷(如非金属夹杂物及白点等),在重复动荷 载作用下,在钢轨走行面以下的轨头内部出现较为复杂的应力组合,使细不裂纹先是成核,然后向轨头四周发展,直到核伤周围的钢料不足以提供足够的抵抗,钢轨在毫元预兆的情况下猝然折断。所以钢轨内部材质的缺陷是形成核伤的内因,而外部荷载的作用是外因,促使核伤的发展。核伤的发展与运量、轴重及行车速度、线路平面状态有关。为确保行车的安全,对钢轨要定期探伤。
减缓钢轨接触疲劳伤损的措施有:净化轨钢,控制杂物的形态;采用淬火钢轨,发展优质重轨,改进轨钢力学性质;改革旧轨再用制度,合理使用钢轨;钢轨打磨;按轨钢材质分类铺轨等。
钢轨用途应用
钢轨伤损
钢轨伤损是指钢轨在使用过程中,发生折断、裂纹及其它影响和限制钢轨使用性能的伤损。
为便于统计和分析钢轨伤损,需对钢轨伤损进行分类。根据伤损在钢轨断面上的位置、伤损外貌及伤损原因等分为九类32种伤损,用两位数编号分类,十位数表示伤损的部位和状态,个位数表示造成伤损的原因。钢轨伤损分类具体内容可见“铁道工务技术手册(轨道)”。
钢轨折断是指有下列情况之一者:钢轨全截面至少断成两部分;裂缝已经贯通整个轨头截面或轨底截面;钢轨**面上有长大于50mm、深大于10mm的掉块。钢轨折断直接威胁行车安全,应及时更换。钢轨裂纹是指除钢轨折断之外,钢轨部分材料发生分离,形成裂纹。
钢轨伤损种类很多,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情况。
钢轨类型
钢轨的类型是以每米长的钢轨质量千克数表示的。我国铁路上使用的钢轨有75kg/m、60kg/m、50kg/m,43kg/m和38kg/m等几种。
钢轨的断面形状采用具有较佳抗弯性能的工字形断面,有轨头、轨腰以及轨底三部分组成。为使钢轨更好地承受来自各方面的力,保证必要强度条件,钢轨应有足够的高度,其头部和底部应有足够的面积和高度、腰部和底部不宜太薄。
以上各种类型钢轨中,38kg/m钢轨现已停止生产,60kg/m、50kg/m钢轨在主要干线上铺设,站线及**线一般铺设43kg/m钢轨。对于重载铁路和特别繁忙区段铁路,则铺设75kg/m钢轨。
此外,为了适应道岔、特大桥和无缝线路等结构的需要,我国铁路还采用了特种断面(与中轴线不对称工字型)钢轨。现采用较多的为矮特种断面钢轨,简称AT轨。
制造及用途。
钢轨采用平炉、氧气转炉冶炼的碳素镇静钢轧制而成。其用途是承受机车车辆的运行压力及冲击载荷。
生产厂
(1)国内生产
我国生产钢轨较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。
(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。
国际上各个国家都有自己的生产钢轨的标准,分类方式也不尽相同。
如:英标:BS系列(有90A,80A,75A,75R,60A等等)
德标:DIN系列吊车轨。
国际铁路联盟:UIC系列。
美标:ASCE系列。
日标:JIS系列。
③轻轨。品种在“8”的标准(5)中规定。主要有9、12、15、22、30kg/m 等不同轨型,其断面尺寸和轨型类别等如6-7-11所示。技术条件详见“8”中标准(3)。
轻轨也分为国标(GB)和部标(YB冶金部标准)两种,上面说的是GB的几种型号,YB的型号有:8、18、24kg/m等。
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