钢轨表面伤损及打磨的重要性ppt课件

钢轨表面伤损及打磨的重要性 1 2 主要内容 一 钢轨现状概况二 钢轨的主要病害三 钢轨打磨的益处四 钢轨打磨的应用效果五 钢轨打磨的技术经济性 3 一 钢轨现状概况 4 随着我国铁路运输事业的不断发展 主要干线的列车重量和行车密度的不断增加 大规模客运专线的建设 高速铁路又好又快向纵深发展 而且由于我国铁路客货混跑 行车密度大 客运提速 货运重载 行车条件恶劣 货车对轨道结构破坏严重 特别是对钢轨表面易造成伤损 钢轨踏面纵向波形磨损层出不穷 轨面擦伤及剥离有增无减 以及小半径曲线的侧磨十分突出 针对此等损伤 用钢轨打磨列车对在线钢轨进行打磨维修与养护是行之有效的 不仅能显著地延长钢轨的寿命 还能改善线路质量 确保列车的安全运行 5 二 常见的钢轨病害 6 常见的钢轨病害形式 钢轨 焊合 的不平道碴的印痕塌陷 儒变 黑色斑点 钢轨的纵向变形 波磨钢轨的横向截面变形表面疲劳 7 钢轨 焊合 的不平 8 道碴的印痕 9 塌陷 儒变 黑色斑点 10 钢轨的这些独立缺陷会在每一次车轮通过时产生一次冲击 随之产生一个数倍于正常情况下的负载 因此 铁轨受到很高的压力 一般情况下这种损伤还会进一步扩展 有些情况下会导致铁路失效 不仅铁轨受影响 铁轨还不能全部吸收这种由冲击产生的能量 这些冲击会持续地传递给线路 固定位置的损伤会影响轨垫和枕木 最后 形成道床局部下沉 铁路失去其稳定性 11 钢轨的纵向变形 钢轨的纵向变形分为 1 极短波距波形2 短波距波形3 长波距波形 12 极短波距波形 30 100mm 13 短波距波形 100 300mm 14 长波距波形 300 1000mm 15 铁轨的纵向变形表现为周期性的波浪磨耗 波长非常短 波长30 100mm 极短周期波形 的变形多发生于铁路直线部份 在160公里 小时速度下的运行线路 铁轨的不规则冲击所成形 短波长 波长100 300mm 变形常在发生在铁路的曲线区段 通常发生于短轨一侧的轨道 它可以解释为 转弯时固定在车轴上的两个车轮所碾过的长度不一样所造成的 长波 波长300 1000mm 变形通常是由铁路上只有单一型号的车辆运行所造成的 较长波 波长1000 2500mm 的变形也许与铁轨的制造工艺有关 实际上 几种波长的变形经常会同时出现在钢轨同一部位 16 钢轨的横向截面变形 钢轨的横截面变形对线路运行起着重要作用 车轮与铁轨的接触点决定了运行中表面和内部的应力 车轮与钢轨的不正确接触 会导致车轮与钢轨的疲劳损害 17 拐角处塑性变形 边缘磨耗 18 工作面边缘塑性变形 边缘肥边 19 车轮与钢轨的横截面决定了轮轨的接触状况 在钢轨的直线部分和曲线的外侧 车轮圆锥面产生的横向运动会给车轮带来影响 对中 效果就是当量锥度 当量锥度必须保持在一定的范围内 否则 车辆将会发生横向的波动振荡 被称作 蛇行 伤害就会发生 在高速铁路线上当量锥度特别重要 当量锥度的变化能引起转向架接近它的临界的速度 如果这种情况发生 车辆的运行会变得很不稳定 20 表面疲劳 表面疲劳通常是由重载车辆造成铁路的轨面失效形式 但它也能发生在由轻载列车运行的铁路上 在铁轨被润滑和繁忙线路区段就会发生 表面疲劳起始于一个材料的疲劳点 当磨损程度不高时 金属保持在原处伸长 最后达到疲劳极限 对付疲劳的处理是在金属达到疲劳之前就除去这部份金属 要达到此目的 可用循环的修磨来实现 每一次修磨仅需要磨去很少一部份金属 21 初期钢轨工作表面伤损 22 钢轨在拐角处 23 发展后钢轨工作表面伤损 24 钢轨拐角处的剥落 25 四 钢轨打磨的益处 26 钢轨打磨的益处如下 通过修正钢轨断面形状 改善轮 轨接触关系 从而减少轮 轨接触应力和磨耗 修正 控制钢轨波磨以及低接头 这些缺陷会增加轮轨噪音 加快车辆部件和轨道部件的恶化率 甚至造成列车限速 修正 控制滚动接触疲劳缺陷 这些缺陷会增加钢轨损伤的风险 甚至降低超声波钢轨探伤的效果 修正 控制其他钢轨缺陷 如车轮滚伤 压溃 轨头垂向及纵向裂纹 减少车轮和转向架运动的不利影响 这种情况下 会加剧钢轨磨耗和缺陷的恶化 减少噪音和振动 减少普通接头和焊接接头的垂向不平顺 控制钢轨波磨 缓和大轴重车轮作用的不利影响 改善轮 轨接触条件 使钢轨和车轮正确接触 减少车辆横向不稳定性 蛇行运动 27 五 钢轨打磨的应用效果 钢轨打磨的应用效果 1 增加钢轨50 100 的使用寿命 2 减少钢轨失效的风险 3 减少车轮 轨道部件 扣件 轨枕等 以及轨道几何形位的恶化率 4 允许列车以较高的速度运行 5 降低轮轨噪音 28 六 钢轨打磨的技术经济性 1 预防性钢轨打磨可延长钢轨寿命 据资料介绍 按计划定期打磨的钢轨可延长钢轨寿命达5 8年 还可改善列车的运行 减少蛇形运动 减少运动的噪音 减少波磨 降低能耗 一般维修性打磨的钢轨寿命一般为5年左右 2 预防性收益 减少对扣件的过度荷载引起的维修 减少由于轨底系统过度荷载引起的维修 减少桥梁等过度荷载引起的维修 3 减少机车燃油消耗 降低车轮镟修成本 29 30