钢轨伤损防治措施
学 生 姓 名：
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专 业 班 级：
指 导 教 师：
摘
钢轨铁路轨道重部件直接承受车轮荷载击尤复杂运营条件机车车辆钢轨动力作然环境钢轨身质量等原钢轨伤损避免钢轨伤损轨道存问题直接影响行车安全钢轨伤损充分认识做出切实行防治措施合理钢轨便延长钢轨寿命确保行车安全
关键词：钢轨伤损防治措施合理
目 录
摘 I
引 言 1
1钢轨伤损 2
11 概述 2
12 国钢轨伤损特征 2
13轨头核伤 2
14钢轨磨耗 3
141侧面磨耗 4
142波形磨耗 5
15钢轨接触疲劳伤损 5
16螺栓孔裂纹 6
2钢轨合理 8
21钢轨分级 8
212钢轨二次 8
212次中合理倒换 9
22轮润滑 9
23钢轨磨 9
24钢轨整修技术 10
结 11
致 谢 12
参 考 文 献 13
附录A 伤损 14
引 言
钢轨伤损指钢轨程中发生钢轨折断裂纹影响限制钢轨性伤损
机车车辆钢轨动力作然环境钢轨身质量等原钢轨常发生裂纹折断磨耗等现象钢轨伤损铁路较突出问题严重影响行车安全国根钢轨伤损种类伤损位置伤损原进行分类分9类32种伤损两位数编号十位数表示伤损部位状态位数表示造成伤损原
着国铁路运输事业断发展干线列车重量行车密度断增加规模客运专线建设高速铁路快深发展国铁路客货混跑行车密度客运提速货运重载行车条件恶劣货车轨道结构破坏严重特钢轨表面造成伤损钢轨踏面波形磨耗层出穷轨头核伤轨面剥离增减半径曲线侧磨十分突出钢轨伤损防止合理显更加必钢轨仅延长寿命改善线路质量确保列车安全运行
1钢轨伤损
11 概述
钢轨伤损指钢轨程中发生裂纹折断磨耗影响限制钢轨性病害复杂运营条件钢轨伤损避免伤损原复杂钢轨生产程中产生缺陷运输铺设程中出现问题
钢轨伤损轨道存问题直接影响行车安全目前国外建立相应钢轨伤损类型数库进行计算机统计理便掌握钢轨伤损发生发展规律加强钢轨理延长钢轨寿命确保行车安全作轨道理维修决策部分便统计分析钢轨伤损需钢轨伤损进行分类根伤损钢轨断面位置伤损外貌伤损原等分九类32种伤损两位数编号分类十位数表示伤损部位状态位数表示造成伤损原钢轨伤损分类具体容见铁道工务技术手册（轨道）
12 国钢轨伤损特征
着国济建设发展铁路运量日益增长轨道钢轨强度发展满足铁路扩需伤损钢轨量逐年增加根1994年国钢轨伤损统计分析钢轨伤损升趋势明显极限制运输力
着钢轨等级轨基础刚度增加轨头接触疲劳伤损升钢轨实效机理通常钢轨伤损线路类型关缝线路轨头核伤例较高普通轨道轨端螺孔开裂较半径曲线外轨侧磨较严重等
着重载铁路发展钢轨损伤类型发生新变化重载铁路通常采燃电力机车牵引类机车轮径较轮轨接触应力远超钢轨允许值成钢轨伤损原起动加速常空转擦钢轨时悬挂结构刚度钢轨垂直磨损加剧
国钢轨病害轨头核伤磨耗解疲劳伤损轨腰螺栓孔裂纹等成机理相预防措施相
13轨头核伤
轨头核伤危险种伤损形式会列车作突然断裂严重影响行车安全轨头核伤图11示
图11轨头核伤
(1) 核伤形成原
① 钢轨材质良钢轨中存气孔夹杂
② 轧轨质量良钢轨部轧轨程产生缺陷
③ 线路养护质量
④ 线路行车速度轴重运量等
轴重高行车速度影响核伤发展尤核伤期接头击荷载影响核伤发展苏联实验证明距轨端1～35m处核伤发展速度腰处快18～20倍
(2) 防止减缓核伤产生发展措施：
① 提高钢轨质量防制钢轨中存核伤源
② 改善线路质量提高弹性性减少动荷载轨道击
③ 提高轧轨质量减少钢轨质量缺陷
④ 利型超声探伤列车型钢轨探伤车钢轨进行探伤早发现核伤时治理
14钢轨磨耗
国直线半径曲线线路换轨控制素核伤半径曲线换轨钢轨磨耗钢轨磨耗侧面磨耗﹙包括直线两股钢轨交均匀侧磨﹚垂直磨耗鞍形磨耗波浪形磨耗等
鞍形磨耗指钢轨接头处轨端淬火硬度提高交界处轨顶面硬度较低列车击荷载造成淬火表面交界处产生坑洼淬火端没磨耗形成马鞍形状顶面鞍形磨耗通焊补修复
垂直磨耗指钢轨轨面高度磨耗垂直磨耗般情况正常磨耗量会着通量增加增曲线垂直磨耗超高设置合理引起里轨垂直磨耗表现轨头压溃轨头压偏宽度增加通适调整轨道尺寸解决
141侧面磨耗
钢轨侧面磨耗指钢轨作边磨耗钢轨侧面磨耗图12示属塑性变形磨损粘着磨损疲劳伤损综合机理终形态犹切削侧磨发生半径曲线外股钢轨作边半径曲线钢轨报废原许半径曲线钢轨寿命半年左右
图12钢轨侧磨轨头侧面核伤
钢轨侧面磨耗素：
(1) 钢轨材质硬度较高硬稀土轨淬火轨耐磨性高硬稀土轨耐磨性普通轨2倍左右淬火轨1倍左右
(2) 机车车辆条件车辆通曲线时导力角轮轨磨耗轮轨间磨耗做功关摩擦功导力角关导力固定轴距车轮踏面效横黏着状态未衡离心力关
⑶ 轨道尺寸状态合理轨距超高良方改善机车车辆通条件减少钢轨侧磨效途径
⑷ 线路养护质量提高线路养护质量减少钢轨侧面磨耗方法：
① 铺设耐磨轨﹙高硅轨淬火轨等﹚
② 设置合理外轨超高轨距保持良轨底坡方
③ 提高线路弹性
④ 建立合理涂油制度涂油两种方法：中车载涂油车尾放置涂油器遇曲线喷油机车安装涂油装置喷油种面涂油曲线头安装固定涂油器列车通时车轮压装轨头侧面油嘴喷出浓度较黏状油质车轮带曲线钢轨侧面达涂油目两种涂油方式收良效果延长寿命倍
142波形磨耗
图13 钢轨波浪形磨耗
波形磨耗指轨顶出现波浪状均匀磨耗实质波浪压溃钢轨波形磨耗外观图13示波形磨耗波长分两类：类波纹磨耗波长30～80mm发生半径曲线甚直线类波浪磨耗波长80～600mm甚长达2m左右发生半径曲线国货运丰沙石太线波浪形磨耗十分严重
(1) 产生波形磨耗原：
① 钢轨顶面初始整状态
② 钢轨材质
③ 轮轨接触关系
④ 线路养护质量
(2) 预防波形磨耗措施：
① 时磨产生波形磨耗钢轨
② 改善钢轨顶面初始状态新铺设钢轨进行预磨钢轨良初始状态延长波形磨耗出现时间
③ 提高线路养护质量减少轮轨作力
解决波磨问题没效方法机械磨
15钢轨接触疲劳伤损
轴载列车运行速度运量断提高国外铁路轨头接触疲劳伤损增﹙剥离引起黑核轨头疲劳裂纹等﹚仅成直线钢轨半径曲线钢轨实效原接触疲劳伤损形成致分三阶段：第阶段钢轨踏面外形变化钢轨踏面出现焊缝处出现鞍形磨损增车轮钢轨击作第二阶段轨头表面金属破坏轨头踏面金属冷作硬化轨头工作面硬度断增长通总质量150~200Mt时硬度达HB360硬化层发生变化碳素钢轨说通总质量200~250Mt时轨头表层形成微裂纹弹性非均等线路车轮钢轨肯明显时轨顶面受拉压力相等存微型纹时挠曲应力残余应力号会极降低钢轨强度第三阶段轨头接触疲劳形成金属接触疲劳强度足重载车轮次作剪应力作点超剪切屈服极限时会该点成塑性区域车轮次通必产生金属显微组织滑移通段时间运营种滑移产生积累聚集终导致疲劳裂纹形成着轴载提高运量运输条件钢轨材质轨型适应加速接触疲劳裂纹萌生发展
(1) 轨头工作边圆角附素引起：
① 夹杂物接触剪应力引起疲劳裂纹导致剥离
② 导轮曲线外轨引起剪应力交变循环促外轨轨头疲劳导致剥离
③ 车轮轨道维修良加速剥离发展通常剥离会造成缺口区应力集中影响行车性增动力击作促缺口区域裂纹产生发展
缺口区存会阻碍金属塑性变形发展钢轨塑性指标降低
(2) 减缓钢轨接触疲劳伤损措施：
① 净化轨钢控制杂物形态
② 采淬火钢轨发展优质重轨改进轨钢力学性质
③ 改革旧轨制度合理钢轨
④ 钢轨磨轨钢材质分类铺轨等
16螺栓孔裂纹
钢轨端部轨腰钻孔强度削弱螺栓孔周围产生较高局部应力列车击荷载作螺栓孔裂纹开始产生发展出现疲劳伤损螺栓孔裂纹图14示
图14 钢轨接头螺栓裂纹
(1) 产生螺栓孔裂纹原：
① 钻孔质量良钻孔周边光滑
② 养护方法造成线路弹性良基础弹性够接头处产生瞬时击力﹙般称P1力﹚钢轨长度中部﹙称腰处﹚低频准静态力﹙称P1力﹚等研究表明P1P2组合控制着轨端第螺栓孔应力水第二螺栓孔P2控制12螺栓孔间出现拉应力方相垂直裂纹﹙般水线成45°左右﹚
③ 道床板结轨端低塌高低左右错牙线路良状态加剧裂纹发展
④ 未时整治钢轨接头病害加轮轨间作力等
(2) 防治措施：
① 加强接头养护防止接头产生错牙鞍形磨低塌道床板结减接头处轮廓作力
② 螺栓孔周边倒棱防止周边应力集中延长裂纹萌生期
③ 增加接头弹性接头处铺设枕胶垫枕铺设高弹性胶垫等减少击力做试验加第螺栓孔轨端距离减少螺栓孔直径减少螺栓孔应力30﹪
④采缝线路取消钢轨接头根消轨腰螺栓孔裂纹
见造成钢轨伤损原复杂防止策应综合进行：改进车轮钢轨踏面形状改善轨道参数改善钢轨车轮材质进行轮轨润滑等措施忽视
2钢轨合理
21钢轨分级
钢轨铁路线路重装备铁路工务技术装备政策中明确指出钢轨发展方重型化强韧化纯净化外合理钢轨明确规定规定指出应根钢轨综合济效益分析确定钢轨合理周期实行钢轨分期制度积极做旧轨整修工作钢轨合理仅节省投资资源直接影响行车安全涉广政策性问题钢轨分级包含2方面含义：钢轨二次钢轨次中合理倒换
212钢轨二次
钢轨二次指钢轨繁忙线路运营旧轨整修铺设运量铁路次作延长钢轨寿命提高钢轨效率重型旧轨次整非繁忙线路设备显著加强货运密度线路采重型钢轨旧轨提高线路稳定较少材料劳动力保证轨道正常养护
旧轨分3类：类轨需修理钢轨二类修轨需整修钢轨三类报废轨整修钢轨中轨分二两级技术条件见表11
表11 钢轨伤损分级
项 目
级
二 级
损伤情况
轻重伤
轻重伤
根钢轨长度
短10 mm
短8 mm
钢轨头部总磨损侧面磨损
43kgm钢轨
—
6 mm
43~50kgm钢轨﹙含50﹚
6 mm
8 mm
50~60kgm钢轨﹙含60﹚
8 mm
10 mm
60kgm钢轨
10 mm
12 mm
项 目
级
二 级
低头堆压
超1 mm
超2 mm
侧飞边
超2 mm
超3 mm
波浪形磨耗
明显
超02 mm
注：仅侧面磨损1项二级规定尚调边者作二级轨调边
级轨成段次正线发线类型等长度轨应连续05km二级轨成段次干线股道应类型长度轨特殊情况长度类型应超2种修轨根具体情况调直截锯钻孔刨切磨焊接焊补等整修分级
现代钢轨高质量耐久性性钢轨次提供性钢轨设备运营制度应队梯式钢轨着承载力减弱逐步移运量较区段
212次中合理倒换
钢轨次倒换钢轨合理方面国幅员辽阔铁路线路条件相差铁路线路条件相差区段轨道结构钢轨伤损速率样钢轨寿命长短差区段线路轨道股钢轨倒换直线曲线钢轨倒换延长钢轨寿命措施
22轮润滑
钢轨涂油减少减少钢轨磨耗延长钢轨寿命钢轨涂油减缓钢轨侧面磨耗特效般提高曲线钢轨寿命3～5倍甚高达10倍
钢轨涂油目前两种方式：
(1) 车涂油直线半径曲线段需涂油量少般采车涂油器
(2) 面涂油半径曲线段需涂油量车涂油满足求需面涂油
23钢轨磨
钢轨进行现场磨始世纪50年代初整治波形磨耗现已发展成种功现代化养路技术磨重点已钢轨修理转身钢轨保养钢轨定期磨消延缓波磨消钢轨表面接触疲劳层防止剥离掉块断面磨改善轮轨接触条件降低接触应力根钢轨磨目磨削量钢轨磨分三类：
(1) 修理性磨消钢轨波浪形磨耗车轮擦伤轨裂纹接头马鞍形磨耗钢轨次磨削量较磨周期长种磨方式消引起波磨钢轨剥离掉块潜接触疲劳裂纹列车通时裂纹继续扩展
(2) 预防性磨预防性磨裂纹开始扩展前裂纹萌生区掉已发展成控制钢轨接触疲劳技术力图控制钢轨表面接触疲劳发展磨周期较短便钢轨表面裂纹萌生时予消
(3) 钢轨断面﹙钢轨轮廓﹚磨曲线段钢轨断面进行非称磨明显降低轮轨横力角达减轻钢轨侧磨目
24钢轨整修技术
轨端均匀磨耗掉块擦伤钢轨运营程中产生种伤损缺陷形式病害引起机车车辆巨附加击力线路变表加剧仅缩短轨道部件寿命增养护维修工作量需钢轨表面病害时整治钢轨表面整治工作包括磨修焊修
(1) 磨修采砂轮磨机消接头表面均匀磨损焊补掉块剥落等缺陷常钢轨磨机般手砂轮机型砂轮机碗形砂轮机中碗形砂轮机效果轮面磨质量优2种砂轮机
(2) 焊修轨面目前采氧乙炔焊电弧焊氧乙炔焰金属粉末喷焊3种技术
结
完成情况：段学工作终完成文开始锁定文题目系统实现文文章完成走步说新尝试挑战学期间独立完成项目段时间里学知识感受刚开始时钢轨病害相关技术解状态通学讨学查相关资料书籍头脑中模糊概念逐渐清晰非常稚嫩作品步步完善起
收获：通次毕业设计解做事情需付出相努力取成功开始清楚明白通身断钻研查阅资料终实现
钢轨伤损轨头核伤钢轨磨耗接触疲劳螺栓孔裂纹等根伤损究成针性提出钢轨伤损防治措施改进车轮钢轨踏面形状改善轨道参数改善钢轨车轮材质进行轮轨润滑等
钢轨合理仅节省投资资源直接影响行车安全涉广政策性问题钢轨合理措施：钢轨分级轮润滑钢轨磨整修技术
致 谢
段时间查资料整理资料设计天终利完成毕业设计谢词时光匆匆流水三年西铁生活着毕业设计完成西铁学校生活画句号开始课题文利完成直离开老师学朋友热情帮助里请接受诚挚谢意
首先感谢指导老师XX老师您悉心指导谆谆教诲令终身受益您指导方面力相应提高您睿智知识孜孜倦追求 教育科学研究热爱严谨治学态度学做事您生活中幽默宽容豁达教会做您丰富学养严谨作风求实态度勤奋精神更成断前行动力希够机会您表示衷心感谢时感谢教育老师传授专业知识断成长源泉完成文基础
感谢父母生命竭全力予接受教育机会 精神物质予莫支持养育恩没齿难忘
感谢窗友困难时候予安慰鼓励重拾信心 家交中学非常快乐正家学生活丰 富充实次真心感谢祝福
时光转瞬逝然段短暂时光生命中美回忆征程中 面困难怀抱着感激怀抱着情谊怀抱着责怀抱着期梦想 坚定信走
参 考 文 献
[1] 宏斌 现代轨道原理维修技术 成西南交通学20078
[2] 刘兴文 铁路轨道 成西南交通学20112
[2] 赵雪芹 钢轨接触疲劳裂纹形成机理研究 成西南交通学2006
[3] 张伟 钢轨滚动接触疲劳试验研究 成西南交通学2005
[4] 沈志云 高速重载轮轨接触表面波浪形磨损接触疲劳研究 基础科学研究2004 (2)
19—22
[5] 金学松沈志云 轮轨滚动接触疲劳问题新进展 铁道学报2001 23 ( 2) 93108
[6] 刘学文 邹定强刑丽贤等 钢轨踏面斜裂纹伤损原策研究 中国铁道科学2004 32 (3) 3542
[7] 年生刘丰收周清跃等 钢轨滚动接触疲劳缺陷特征发展模式 理化检验物理分册 2005 41 9599
[8] 邹定强田常海邢丽贤等 全长淬火钢轨踏面伤损横疲劳断裂分析 中国铁道科学2004 25 ( 2) 8891
[9] 涂占宽黎连修熊晓兰 钢轨踏面斜裂纹超声波检测研究 北京铁道科学研究院金属化学研究2007
附录A 伤损
钢轨线路损伤钢轨损伤指钢轨铁路线路列车环境种素作产生宏观破损
(1) 擦馅擦伤指发生钢轨踏面种金属塑性变形分离缺陷种缺陷面积达头部总面积 10~15会迅速发展成掉块破损造成擦伤原机车牵 gl 力增机车启动制动程中伴车轮滑空转滑动轮轨接触区应力急速增产生高温造钢轨踏面局部热黏着列车驶急速冷形成金属塑变分离
(2) 轨底破碎轨底破碎半月形破碎发 生垫板处轨底处该处轨底度磨损 轨距螺栓造成轨底边缘硬伤形成应力集中逐渐发展成该种破碎轨底处存裂纹夹杂冶金缺陷致
(3) 轨头压溃轨头压溃指发生轨头踏面处压溃金属形成正边造成轨压溃原列 车予钢轨压应力离心力轨头金属产生塑性流变发生轨头压溃处金属常常存害夹杂物元素 偏析
(4) 剥离剥离指发生钢轨轨头踏面 E 种呈薄片状金属剥离母体呈掉块状剥离母体损伤剥离发生铁道曲线外轨钢轨接触应力钢轨屈服强度时造成剥离外钢轨轨头踏面存夹杂物造成剥离形成
(5) 铸蚀钢轨锈蚀发生潮湿腐蚀段海隧道造成钢轨锈蚀诱气腐蚀电化学腐蚀锈蚀钢轨表面呈麻点钢轨刚度降
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钢轨伤损防治措施
学 生 姓 名：
学 号：
专 业 班 级：
指 导 教 师：
摘
钢轨铁路轨道重部件直接承受车轮荷载击尤复杂运营条件机车车辆钢轨动力作然环境钢轨身质量等原钢轨伤损避免钢轨伤损轨道存问题直接影响行车安全钢轨伤损充分认识做出切实行防治措施合理钢轨便延长钢轨寿命确保行车安全
关键词：钢轨伤损防治措施合理
目 录
摘 I
引 言 1
1钢轨伤损 2
11 概述 2
12 国钢轨伤损特征 2
13轨头核伤 2
14钢轨磨耗 3
141侧面磨耗 4
142波形磨耗 5
15钢轨接触疲劳伤损 5
16螺栓孔裂纹 6
2钢轨合理 8
21钢轨分级 8
212钢轨二次 8
212次中合理倒换 9
22轮润滑 9
23钢轨磨 9
24钢轨整修技术 10
结 11
致 谢 12
参 考 文 献 13
附录A 伤损 14
引 言
钢轨伤损指钢轨程中发生钢轨折断裂纹影响限制钢轨性伤损
机车车辆钢轨动力作然环境钢轨身质量等原钢轨常发生裂纹折断磨耗等现象钢轨伤损铁路较突出问题严重影响行车安全国根钢轨伤损种类伤损位置伤损原进行分类分9类32种伤损两位数编号十位数表示伤损部位状态位数表示造成伤损原
着国铁路运输事业断发展干线列车重量行车密度断增加规模客运专线建设高速铁路快深发展国铁路客货混跑行车密度客运提速货运重载行车条件恶劣货车轨道结构破坏严重特钢轨表面造成伤损钢轨踏面波形磨耗层出穷轨头核伤轨面剥离增减半径曲线侧磨十分突出钢轨伤损防止合理显更加必钢轨仅延长寿命改善线路质量确保列车安全运行
1钢轨伤损
11 概述
钢轨伤损指钢轨程中发生裂纹折断磨耗影响限制钢轨性病害复杂运营条件钢轨伤损避免伤损原复杂钢轨生产程中产生缺陷运输铺设程中出现问题
钢轨伤损轨道存问题直接影响行车安全目前国外建立相应钢轨伤损类型数库进行计算机统计理便掌握钢轨伤损发生发展规律加强钢轨理延长钢轨寿命确保行车安全作轨道理维修决策部分便统计分析钢轨伤损需钢轨伤损进行分类根伤损钢轨断面位置伤损外貌伤损原等分九类32种伤损两位数编号分类十位数表示伤损部位状态位数表示造成伤损原钢轨伤损分类具体容见铁道工务技术手册（轨道）
12 国钢轨伤损特征
着国济建设发展铁路运量日益增长轨道钢轨强度发展满足铁路扩需伤损钢轨量逐年增加根1994年国钢轨伤损统计分析钢轨伤损升趋势明显极限制运输力
着钢轨等级轨基础刚度增加轨头接触疲劳伤损升钢轨实效机理通常钢轨伤损线路类型关缝线路轨头核伤例较高普通轨道轨端螺孔开裂较半径曲线外轨侧磨较严重等
着重载铁路发展钢轨损伤类型发生新变化重载铁路通常采燃电力机车牵引类机车轮径较轮轨接触应力远超钢轨允许值成钢轨伤损原起动加速常空转擦钢轨时悬挂结构刚度钢轨垂直磨损加剧
国钢轨病害轨头核伤磨耗解疲劳伤损轨腰螺栓孔裂纹等成机理相预防措施相
13轨头核伤
轨头核伤危险种伤损形式会列车作突然断裂严重影响行车安全轨头核伤图11示
图11轨头核伤
(1) 核伤形成原
① 钢轨材质良钢轨中存气孔夹杂
② 轧轨质量良钢轨部轧轨程产生缺陷
③ 线路养护质量
④ 线路行车速度轴重运量等
轴重高行车速度影响核伤发展尤核伤期接头击荷载影响核伤发展苏联实验证明距轨端1～35m处核伤发展速度腰处快18～20倍
(2) 防止减缓核伤产生发展措施：
① 提高钢轨质量防制钢轨中存核伤源
② 改善线路质量提高弹性性减少动荷载轨道击
③ 提高轧轨质量减少钢轨质量缺陷
④ 利型超声探伤列车型钢轨探伤车钢轨进行探伤早发现核伤时治理
14钢轨磨耗
国直线半径曲线线路换轨控制素核伤半径曲线换轨钢轨磨耗钢轨磨耗侧面磨耗﹙包括直线两股钢轨交均匀侧磨﹚垂直磨耗鞍形磨耗波浪形磨耗等
鞍形磨耗指钢轨接头处轨端淬火硬度提高交界处轨顶面硬度较低列车击荷载造成淬火表面交界处产生坑洼淬火端没磨耗形成马鞍形状顶面鞍形磨耗通焊补修复
垂直磨耗指钢轨轨面高度磨耗垂直磨耗般情况正常磨耗量会着通量增加增曲线垂直磨耗超高设置合理引起里轨垂直磨耗表现轨头压溃轨头压偏宽度增加通适调整轨道尺寸解决
141侧面磨耗
钢轨侧面磨耗指钢轨作边磨耗钢轨侧面磨耗图12示属塑性变形磨损粘着磨损疲劳伤损综合机理终形态犹切削侧磨发生半径曲线外股钢轨作边半径曲线钢轨报废原许半径曲线钢轨寿命半年左右
图12钢轨侧磨轨头侧面核伤
钢轨侧面磨耗素：
(1) 钢轨材质硬度较高硬稀土轨淬火轨耐磨性高硬稀土轨耐磨性普通轨2倍左右淬火轨1倍左右
(2) 机车车辆条件车辆通曲线时导力角轮轨磨耗轮轨间磨耗做功关摩擦功导力角关导力固定轴距车轮踏面效横黏着状态未衡离心力关
⑶ 轨道尺寸状态合理轨距超高良方改善机车车辆通条件减少钢轨侧磨效途径
⑷ 线路养护质量提高线路养护质量减少钢轨侧面磨耗方法：
① 铺设耐磨轨﹙高硅轨淬火轨等﹚
② 设置合理外轨超高轨距保持良轨底坡方
③ 提高线路弹性
④ 建立合理涂油制度涂油两种方法：中车载涂油车尾放置涂油器遇曲线喷油机车安装涂油装置喷油种面涂油曲线头安装固定涂油器列车通时车轮压装轨头侧面油嘴喷出浓度较黏状油质车轮带曲线钢轨侧面达涂油目两种涂油方式收良效果延长寿命倍
142波形磨耗
图13 钢轨波浪形磨耗
波形磨耗指轨顶出现波浪状均匀磨耗实质波浪压溃钢轨波形磨耗外观图13示波形磨耗波长分两类：类波纹磨耗波长30～80mm发生半径曲线甚直线类波浪磨耗波长80～600mm甚长达2m左右发生半径曲线国货运丰沙石太线波浪形磨耗十分严重
(1) 产生波形磨耗原：
① 钢轨顶面初始整状态
② 钢轨材质
③ 轮轨接触关系
④ 线路养护质量
(2) 预防波形磨耗措施：
① 时磨产生波形磨耗钢轨
② 改善钢轨顶面初始状态新铺设钢轨进行预磨钢轨良初始状态延长波形磨耗出现时间
③ 提高线路养护质量减少轮轨作力
解决波磨问题没效方法机械磨
15钢轨接触疲劳伤损
轴载列车运行速度运量断提高国外铁路轨头接触疲劳伤损增﹙剥离引起黑核轨头疲劳裂纹等﹚仅成直线钢轨半径曲线钢轨实效原接触疲劳伤损形成致分三阶段：第阶段钢轨踏面外形变化钢轨踏面出现焊缝处出现鞍形磨损增车轮钢轨击作第二阶段轨头表面金属破坏轨头踏面金属冷作硬化轨头工作面硬度断增长通总质量150~200Mt时硬度达HB360硬化层发生变化碳素钢轨说通总质量200~250Mt时轨头表层形成微裂纹弹性非均等线路车轮钢轨肯明显时轨顶面受拉压力相等存微型纹时挠曲应力残余应力号会极降低钢轨强度第三阶段轨头接触疲劳形成金属接触疲劳强度足重载车轮次作剪应力作点超剪切屈服极限时会该点成塑性区域车轮次通必产生金属显微组织滑移通段时间运营种滑移产生积累聚集终导致疲劳裂纹形成着轴载提高运量运输条件钢轨材质轨型适应加速接触疲劳裂纹萌生发展
(1) 轨头工作边圆角附素引起：
① 夹杂物接触剪应力引起疲劳裂纹导致剥离
② 导轮曲线外轨引起剪应力交变循环促外轨轨头疲劳导致剥离
③ 车轮轨道维修良加速剥离发展通常剥离会造成缺口区应力集中影响行车性增动力击作促缺口区域裂纹产生发展
缺口区存会阻碍金属塑性变形发展钢轨塑性指标降低
(2) 减缓钢轨接触疲劳伤损措施：
① 净化轨钢控制杂物形态
② 采淬火钢轨发展优质重轨改进轨钢力学性质
③ 改革旧轨制度合理钢轨
④ 钢轨磨轨钢材质分类铺轨等
16螺栓孔裂纹
钢轨端部轨腰钻孔强度削弱螺栓孔周围产生较高局部应力列车击荷载作螺栓孔裂纹开始产生发展出现疲劳伤损螺栓孔裂纹图14示
图14 钢轨接头螺栓裂纹
(1) 产生螺栓孔裂纹原：
① 钻孔质量良钻孔周边光滑
② 养护方法造成线路弹性良基础弹性够接头处产生瞬时击力﹙般称P1力﹚钢轨长度中部﹙称腰处﹚低频准静态力﹙称P1力﹚等研究表明P1P2组合控制着轨端第螺栓孔应力水第二螺栓孔P2控制12螺栓孔间出现拉应力方相垂直裂纹﹙般水线成45°左右﹚
③ 道床板结轨端低塌高低左右错牙线路良状态加剧裂纹发展
④ 未时整治钢轨接头病害加轮轨间作力等
(2) 防治措施：
① 加强接头养护防止接头产生错牙鞍形磨低塌道床板结减接头处轮廓作力
② 螺栓孔周边倒棱防止周边应力集中延长裂纹萌生期
③ 增加接头弹性接头处铺设枕胶垫枕铺设高弹性胶垫等减少击力做试验加第螺栓孔轨端距离减少螺栓孔直径减少螺栓孔应力30﹪
④采缝线路取消钢轨接头根消轨腰螺栓孔裂纹
见造成钢轨伤损原复杂防止策应综合进行：改进车轮钢轨踏面形状改善轨道参数改善钢轨车轮材质进行轮轨润滑等措施忽视
2钢轨合理
21钢轨分级
钢轨铁路线路重装备铁路工务技术装备政策中明确指出钢轨发展方重型化强韧化纯净化外合理钢轨明确规定规定指出应根钢轨综合济效益分析确定钢轨合理周期实行钢轨分期制度积极做旧轨整修工作钢轨合理仅节省投资资源直接影响行车安全涉广政策性问题钢轨分级包含2方面含义：钢轨二次钢轨次中合理倒换
212钢轨二次
钢轨二次指钢轨繁忙线路运营旧轨整修铺设运量铁路次作延长钢轨寿命提高钢轨效率重型旧轨次整非繁忙线路设备显著加强货运密度线路采重型钢轨旧轨提高线路稳定较少材料劳动力保证轨道正常养护
旧轨分3类：类轨需修理钢轨二类修轨需整修钢轨三类报废轨整修钢轨中轨分二两级技术条件见表11
表11 钢轨伤损分级
项 目
级
二 级
损伤情况
轻重伤
轻重伤
根钢轨长度
短10 mm
短8 mm
钢轨头部总磨损侧面磨损
43kgm钢轨
—
6 mm
43~50kgm钢轨﹙含50﹚
6 mm
8 mm
50~60kgm钢轨﹙含60﹚
8 mm
10 mm
60kgm钢轨
10 mm
12 mm
项 目
级
二 级
低头堆压
超1 mm
超2 mm
侧飞边
超2 mm
超3 mm
波浪形磨耗
明显
超02 mm
注：仅侧面磨损1项二级规定尚调边者作二级轨调边
级轨成段次正线发线类型等长度轨应连续05km二级轨成段次干线股道应类型长度轨特殊情况长度类型应超2种修轨根具体情况调直截锯钻孔刨切磨焊接焊补等整修分级
现代钢轨高质量耐久性性钢轨次提供性钢轨设备运营制度应队梯式钢轨着承载力减弱逐步移运量较区段
212次中合理倒换
钢轨次倒换钢轨合理方面国幅员辽阔铁路线路条件相差铁路线路条件相差区段轨道结构钢轨伤损速率样钢轨寿命长短差区段线路轨道股钢轨倒换直线曲线钢轨倒换延长钢轨寿命措施
22轮润滑
钢轨涂油减少减少钢轨磨耗延长钢轨寿命钢轨涂油减缓钢轨侧面磨耗特效般提高曲线钢轨寿命3～5倍甚高达10倍
钢轨涂油目前两种方式：
(1) 车涂油直线半径曲线段需涂油量少般采车涂油器
(2) 面涂油半径曲线段需涂油量车涂油满足求需面涂油
23钢轨磨
钢轨进行现场磨始世纪50年代初整治波形磨耗现已发展成种功现代化养路技术磨重点已钢轨修理转身钢轨保养钢轨定期磨消延缓波磨消钢轨表面接触疲劳层防止剥离掉块断面磨改善轮轨接触条件降低接触应力根钢轨磨目磨削量钢轨磨分三类：
(1) 修理性磨消钢轨波浪形磨耗车轮擦伤轨裂纹接头马鞍形磨耗钢轨次磨削量较磨周期长种磨方式消引起波磨钢轨剥离掉块潜接触疲劳裂纹列车通时裂纹继续扩展
(2) 预防性磨预防性磨裂纹开始扩展前裂纹萌生区掉已发展成控制钢轨接触疲劳技术力图控制钢轨表面接触疲劳发展磨周期较短便钢轨表面裂纹萌生时予消
(3) 钢轨断面﹙钢轨轮廓﹚磨曲线段钢轨断面进行非称磨明显降低轮轨横力角达减轻钢轨侧磨目
24钢轨整修技术
轨端均匀磨耗掉块擦伤钢轨运营程中产生种伤损缺陷形式病害引起机车车辆巨附加击力线路变表加剧仅缩短轨道部件寿命增养护维修工作量需钢轨表面病害时整治钢轨表面整治工作包括磨修焊修
(1) 磨修采砂轮磨机消接头表面均匀磨损焊补掉块剥落等缺陷常钢轨磨机般手砂轮机型砂轮机碗形砂轮机中碗形砂轮机效果轮面磨质量优2种砂轮机
(2) 焊修轨面目前采氧乙炔焊电弧焊氧乙炔焰金属粉末喷焊3种技术
结
完成情况：段学工作终完成文开始锁定文题目系统实现文文章完成走步说新尝试挑战学期间独立完成项目段时间里学知识感受刚开始时钢轨病害相关技术解状态通学讨学查相关资料书籍头脑中模糊概念逐渐清晰非常稚嫩作品步步完善起
收获：通次毕业设计解做事情需付出相努力取成功开始清楚明白通身断钻研查阅资料终实现
钢轨伤损轨头核伤钢轨磨耗接触疲劳螺栓孔裂纹等根伤损究成针性提出钢轨伤损防治措施改进车轮钢轨踏面形状改善轨道参数改善钢轨车轮材质进行轮轨润滑等
钢轨合理仅节省投资资源直接影响行车安全涉广政策性问题钢轨合理措施：钢轨分级轮润滑钢轨磨整修技术
致 谢
段时间查资料整理资料设计天终利完成毕业设计谢词时光匆匆流水三年西铁生活着毕业设计完成西铁学校生活画句号开始课题文利完成直离开老师学朋友热情帮助里请接受诚挚谢意
首先感谢指导老师XX老师您悉心指导谆谆教诲令终身受益您指导方面力相应提高您睿智知识孜孜倦追求 教育科学研究热爱严谨治学态度学做事您生活中幽默宽容豁达教会做您丰富学养严谨作风求实态度勤奋精神更成断前行动力希够机会您表示衷心感谢时感谢教育老师传授专业知识断成长源泉完成文基础
感谢父母生命竭全力予接受教育机会 精神物质予莫支持养育恩没齿难忘
感谢窗友困难时候予安慰鼓励重拾信心 家交中学非常快乐正家学生活丰 富充实次真心感谢祝福
时光转瞬逝然段短暂时光生命中美回忆征程中 面困难怀抱着感激怀抱着情谊怀抱着责怀抱着期梦想 坚定信走
参 考 文 献
[1] 宏斌 现代轨道原理维修技术 成西南交通学20078
[2] 刘兴文 铁路轨道 成西南交通学20112
[2] 赵雪芹 钢轨接触疲劳裂纹形成机理研究 成西南交通学2006
[3] 张伟 钢轨滚动接触疲劳试验研究 成西南交通学2005
[4] 沈志云 高速重载轮轨接触表面波浪形磨损接触疲劳研究 基础科学研究2004 (2)
19—22
[5] 金学松沈志云 轮轨滚动接触疲劳问题新进展 铁道学报2001 23 ( 2) 93108
[6] 刘学文 邹定强刑丽贤等 钢轨踏面斜裂纹伤损原策研究 中国铁道科学2004 32 (3) 3542
[7] 年生刘丰收周清跃等 钢轨滚动接触疲劳缺陷特征发展模式 理化检验物理分册 2005 41 9599
[8] 邹定强田常海邢丽贤等 全长淬火钢轨踏面伤损横疲劳断裂分析 中国铁道科学2004 25 ( 2) 8891
[9] 涂占宽黎连修熊晓兰 钢轨踏面斜裂纹超声波检测研究 北京铁道科学研究院金属化学研究2007
附录A 伤损
钢轨线路损伤钢轨损伤指钢轨铁路线路列车环境种素作产生宏观破损
(1) 擦馅擦伤指发生钢轨踏面种金属塑性变形分离缺陷种缺陷面积达头部总面积 10~15会迅速发展成掉块破损造成擦伤原机车牵 gl 力增机车启动制动程中伴车轮滑空转滑动轮轨接触区应力急速增产生高温造钢轨踏面局部热黏着列车驶急速冷形成金属塑变分离
(2) 轨底破碎轨底破碎半月形破碎发 生垫板处轨底处该处轨底度磨损 轨距螺栓造成轨底边缘硬伤形成应力集中逐渐发展成该种破碎轨底处存裂纹夹杂冶金缺陷致
(3) 轨头压溃轨头压溃指发生轨头踏面处压溃金属形成正边造成轨压溃原列 车予钢轨压应力离心力轨头金属产生塑性流变发生轨头压溃处金属常常存害夹杂物元素 偏析
(4) 剥离剥离指发生钢轨轨头踏面 E 种呈薄片状金属剥离母体呈掉块状剥离母体损伤剥离发生铁道曲线外轨钢轨接触应力钢轨屈服强度时造成剥离外钢轨轨头踏面存夹杂物造成剥离形成
(5) 铸蚀钢轨锈蚀发生潮湿腐蚀段海隧道造成钢轨锈蚀诱气腐蚀电化学腐蚀锈蚀钢轨表面呈麻点钢轨刚度降
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