钢轨打磨基础知识(总)
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❖ 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，会几种波长的变形，经常会同时出现在钢 轨同一部位。
A
21
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。
A
32
能量损耗
有试验表明铁轨周 期性变形将明显增加机 车的燃料消耗。一个 TIM计算机模型表明在 0.8mm深波纹的铁轨上， 机车需要付出大于三倍 的牵引力。实际测试表 明这个数值更高。
对无波浪变形的轨
面上可以减少能耗到30
％左右。
A
33
振动危害
钢轨周期性的变形会产生有规律的振动。这就 存在着共振的危险。当振动频率与系统构件的固有 频率相同时，就会发生共振。振动的振幅得到加强， 释放出巨大的能量，铁路构件会因此而迅速被损坏。
钢轨的振动还导致构件承受过多的载荷，造成 紧定螺栓断裂、枕木爆裂等。同时,对钢轨维修不良 也会有负面的影响,需更多的检查钢轨支撑和螺栓紧 固状况。
作用是难以预测的。 有一点是明确的，钢轨和车轮的接触点是 很重要的。这个小的区域，决定着整个系统的 运行效果。因此，车轮和钢轨是必须维护。
钢轨的损伤影响到钢轨服役期间的可靠性.
A
10
钢轨伤损的类型
A
11
独立的缺陷
A
12
钢轨“焊合”的不
平
A
13
道碴的印痕
A
14
塌陷（儒变、黑色斑点）
A
15
❖ 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。
A
20
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；
钢轨打磨
A
1
第一部分 SPENO公司简介
A
2
铁轨矫正是一项世界铁路 维修的常规作业，在这方面， SPENO公司拥有较丰富的设 备制造和使用经验。
A
3
迈克纳菲公司（MECNAFER）
意大利 麦斯垂（Mestre）
ASI公司
子公司
意大利 马肯(Marcon）
SPENO国际公司 子公司
子公司
瑞士 日内瓦
❖ 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。
A
16
钢பைடு நூலகம்的纵向变形
A
17
极短波距波形（30~100mm）
A
18
短波距波形 （100~300mm）
A
19
长波距波形 （300~1000mm）
NSKK SPENO日本子公司
子公司
SRMA
SPENO澳大利西亚子公司
A
4
总经理
行政和财务部 事务部 商务部
维护部
生产部
质检部
技术和设计部
A
5
❖SPENO公司：
❖ 承担着五个国家的铁路维修业务； ❖ 生产的设备配有8~112个不等的打磨头； ❖ 从城市地铁到重型货运线线路； ❖ 施工线路列车速度高达300公里/小时。
A
22
拐角处塑性变形（边缘磨耗）
A
23
工作面边缘塑性变形（边缘肥边）
A
24
❖ 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。
A
26
初期钢轨工作表面伤损
A
27
在钢轨在拐角处
A
28
发展后钢轨工作表面伤损
A
29
钢轨拐角处的剥落
A
30
钢轨磨损
❖ 铁轨矫正通常不是用来解除铁轨磨损的，然而， 修磨过的铁轨却有助于减轻磨损。高速铁路曲线 部份的磨损是一个问题，转弯时许多轮缘对铁轨 的冲击造成了钢轨的磨损；
❖ 在一定曲线半径范围内，轮缘接触是在侧边的， 车轮位置的轻微变化将会避免这种接触；
A
7
主要从事的施工业务：
—— 检测策划； —— 铁轨矫正； —— 过程监测； —— 钢轨伤损探测。
A
8
第二部分
钢轨伤损形式及其危害
A
9
我们的印象中,铁路运行通常显现为静态形 式。事实上，铁路运行一定是动态的。它是由 若干环节(层)组成。每一层就像一个弹簧，各 有自己的特性。各层的自然特性是不同的，其 结果构成了一个复杂的结构形式。此外，铁路 又由若干部份构成了整个线路体系。这个体系 包括道碴和路基环境，道碴和路基之间的相互
❖ 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。
A
25
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。
❖ 用修磨不对称铁轨轮廓的方法可能会改变车轮与 铁轨的接触位置。车轮的滚动半径会不同程度的 增加，于是轮子有离开较高轨道的倾向；
❖ 在弯道的内侧不对称的接触情况会缩小铁轨与轮 子的作用角，因此转向架被磨损。
A
31
噪声危害
线路的纵向周期 性变形的影响结果就 是噪声。它普遍可以 使噪声升高12分贝。
地基的振动也能 产生较高级别的噪声。 极端的情况下，比如 在砖砌的隧道中，振 动能导致结构的损伤。
❖SPENO公司：
❖ 从1960年至今已为一百多个用户提供服务； ❖ 已制造出超过一百套的机械设备； ❖ 每年生产的砂轮超过一百万个。
A
6
SPENO公司主要从事的业务有：
—— 拥有施工机器； —— 有委派的专门人员进行现场管理； —— 进行铁路现场施工； —— 跟踪检查施工结果； —— 生产和销售铁路维护设备。
❖ 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，会几种波长的变形，经常会同时出现在钢 轨同一部位。
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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。
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32
能量损耗
有试验表明铁轨周 期性变形将明显增加机 车的燃料消耗。一个 TIM计算机模型表明在 0.8mm深波纹的铁轨上， 机车需要付出大于三倍 的牵引力。实际测试表 明这个数值更高。
对无波浪变形的轨
面上可以减少能耗到30
％左右。
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33
振动危害
钢轨周期性的变形会产生有规律的振动。这就 存在着共振的危险。当振动频率与系统构件的固有 频率相同时，就会发生共振。振动的振幅得到加强， 释放出巨大的能量，铁路构件会因此而迅速被损坏。
钢轨的振动还导致构件承受过多的载荷，造成 紧定螺栓断裂、枕木爆裂等。同时,对钢轨维修不良 也会有负面的影响,需更多的检查钢轨支撑和螺栓紧 固状况。
作用是难以预测的。 有一点是明确的，钢轨和车轮的接触点是 很重要的。这个小的区域，决定着整个系统的 运行效果。因此，车轮和钢轨是必须维护。
钢轨的损伤影响到钢轨服役期间的可靠性.
A
10
钢轨伤损的类型
A
11
独立的缺陷
A
12
钢轨“焊合”的不
平
A
13
道碴的印痕
A
14
塌陷（儒变、黑色斑点）
A
15
❖ 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。
A
20
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；
钢轨打磨
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1
第一部分 SPENO公司简介
A
2
铁轨矫正是一项世界铁路 维修的常规作业，在这方面， SPENO公司拥有较丰富的设 备制造和使用经验。
A
3
迈克纳菲公司（MECNAFER）
意大利 麦斯垂（Mestre）
ASI公司
子公司
意大利 马肯(Marcon）
SPENO国际公司 子公司
子公司
瑞士 日内瓦
❖ 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。
A
16
钢பைடு நூலகம்的纵向变形
A
17
极短波距波形（30~100mm）
A
18
短波距波形 （100~300mm）
A
19
长波距波形 （300~1000mm）
NSKK SPENO日本子公司
子公司
SRMA
SPENO澳大利西亚子公司
A
4
总经理
行政和财务部 事务部 商务部
维护部
生产部
质检部
技术和设计部
A
5
❖SPENO公司：
❖ 承担着五个国家的铁路维修业务； ❖ 生产的设备配有8~112个不等的打磨头； ❖ 从城市地铁到重型货运线线路； ❖ 施工线路列车速度高达300公里/小时。
A
22
拐角处塑性变形（边缘磨耗）
A
23
工作面边缘塑性变形（边缘肥边）
A
24
❖ 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。
A
26
初期钢轨工作表面伤损
A
27
在钢轨在拐角处
A
28
发展后钢轨工作表面伤损
A
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钢轨拐角处的剥落
A
30
钢轨磨损
❖ 铁轨矫正通常不是用来解除铁轨磨损的，然而， 修磨过的铁轨却有助于减轻磨损。高速铁路曲线 部份的磨损是一个问题，转弯时许多轮缘对铁轨 的冲击造成了钢轨的磨损；
❖ 在一定曲线半径范围内，轮缘接触是在侧边的， 车轮位置的轻微变化将会避免这种接触；
A
7
主要从事的施工业务：
—— 检测策划； —— 铁轨矫正； —— 过程监测； —— 钢轨伤损探测。
A
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第二部分
钢轨伤损形式及其危害
A
9
我们的印象中,铁路运行通常显现为静态形 式。事实上，铁路运行一定是动态的。它是由 若干环节(层)组成。每一层就像一个弹簧，各 有自己的特性。各层的自然特性是不同的，其 结果构成了一个复杂的结构形式。此外，铁路 又由若干部份构成了整个线路体系。这个体系 包括道碴和路基环境，道碴和路基之间的相互
❖ 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。
A
25
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。
❖ 用修磨不对称铁轨轮廓的方法可能会改变车轮与 铁轨的接触位置。车轮的滚动半径会不同程度的 增加，于是轮子有离开较高轨道的倾向；
❖ 在弯道的内侧不对称的接触情况会缩小铁轨与轮 子的作用角，因此转向架被磨损。
A
31
噪声危害
线路的纵向周期 性变形的影响结果就 是噪声。它普遍可以 使噪声升高12分贝。
地基的振动也能 产生较高级别的噪声。 极端的情况下，比如 在砖砌的隧道中，振 动能导致结构的损伤。
❖SPENO公司：
❖ 从1960年至今已为一百多个用户提供服务； ❖ 已制造出超过一百套的机械设备； ❖ 每年生产的砂轮超过一百万个。
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6
SPENO公司主要从事的业务有：
—— 拥有施工机器； —— 有委派的专门人员进行现场管理； —— 进行铁路现场施工； —— 跟踪检查施工结果； —— 生产和销售铁路维护设备。