无缝钢轨实现的原理

合集下载

无缝钢轨实现的原理精编版

无缝钢轨实现的原理精编版

无缝钢轨实现的原理公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-无缝钢轨实现的原理一、研究动机我们生活在一个交通便捷的时代,纵横交错的铁路网络把祖国的广大土地连接在了一起,人们可以方便地乘坐火车出行。

特别是随着我国高速铁路的发展和运用,铁路客运的速度、效率有了很大的提高。

从北京到昆明,火车耗时从原来的34个小时缩短到10个小时。

高铁除了速度快,还有运行平稳,噪音小等特点,大大提高乘坐体验。

2009 年12 月26 日武广高速铁路正式运营,设计时速350 千米/小时,列车在如此高的速度下运行,即使把矿泉水瓶倒置在小桌板上也不会倒,同时列车运行中完全没有传统列车的有节奏的大声响,是什么技术会达到如此效果呢原因在于铁路建设中使用了超长无缝钢轨。

无缝钢轨,是将不钻孔、不淬火的10根或20根标准钢轨先在工厂焊接成200—500米的钢轨,人们俗称其为“长钢轨”,再用特别编组的运轨车运到铺设工地,焊接成1000~2000米的长轨铺设在线路上,通常称之为“铁路无缝线路”。

从而大大减少了“轨缝”,减少了由此产生的噪音,让旅客列车更加平稳、舒适。

如果没有加工、运输、施工方面的困难,从理论上讲,“无缝线路”可以无限长。

为了学习无缝钢轨的实现原理,查阅了大量的资料,对问题展开了学习和研究。

二、文献综述当今世界各国铁路都在大力发展无缝线路(CWR—continuously welded rails)。

所谓“无缝线路”,就是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨,在基地工厂用气压焊或接触焊的办法,焊接成200m到500m的长轨,然后运到铺轨地点,再焊接成1000m到2000m的长度,甚至更长的钢轨,铺到线路上就成为一段无缝线路,其特点是每段钢轨间不留轨缝。

与普通线路相比,无缝线路在其长钢材料1503 马俊良轨段内消灭了轨缝,从而消除了车轮对钢轨接头的冲击,使得列车运行平稳,旅客舒适,延长了线路设备和机车车辆的使用寿命,减少了线路养护维修工作量。

轨道工程-第八章-无缝线路

轨道工程-第八章-无缝线路

一、无缝线路基本知识介绍
2.无缝线路的类型
(1)按处理温度应力的方式分: ①温度应力式无缝线路 ②放散应力式无缝线路
长轨条 标准长度钢轨 长轨条 缓冲区
温度应力式无缝线路
(1)结构形式:是由一根焊接长钢轨及其两端 2 ~4根标准轨 组成,并采用普通接头的形式; (2)受力状况:无缝线路铺设锁定后,在钢轨内部产生很大 的温度力,其值随轨温变化而异; (3)特点:结构简单,铺设维修方便,应用广泛; (4)铺设范围:对于直线轨道,铺设50kg/m和60kg/m轨,每 公里配量1840根混凝土枕时,铺设温度应力式无缝线路允许 轨温差分别为100℃和108℃。
二、无缝线路基本原理
为降低长轨条内的温度力,需选择一个适宜的锁定轨温,又称零应力状 态轨温。设计确定的锁定轨温称为设计锁定轨温;铺设无缝线路中,将 长轨条始终端落槽就位时的平均轨温称为施工锁定轨温;无缝线路运行 过程中处于温度力为零状态的轨温称为实际锁定轨温。施工锁定轨温应 在设计锁定轨温允许变化范围之内。常说的锁定轨温发生变化是指实际 锁定轨温发生变化;而设计和施工锁定轨温,一旦设计和施工完成记入 技术档案,作为日后线路养护维修的依据,不允许随意改变。锁定轨温 是决定钢轨温度力水平的基准,因此根据强度、稳定条件确定锁定轨温 是无缝线路设计的主要内容。
接头阻力的特点: (1)其本质是摩擦力,只有存在相对运动或相对运动趋势时,才产生; (2)钢轨首先要克服接头阻力,然后才能伸长或缩短; (3)钢轨从伸长转入缩短或从缩短转入伸长状态要克服两倍接头阻力。
二、无缝线路基本原理
(二)扣件阻力
中间扣件和防爬设备抵抗钢轨沿轨枕面纵向位移的阻力,称扣件阻 力。为了防止钢轨爬行,要求扣件阻力必须大于道床纵向阻力。扣件阻力 是由钢轨与轨枕垫板面之间的摩阻力和扣压件与轨底扣着面之间的摩阻力 所组成。摩阻力的大小取决于扣件扣压力和摩擦系数的大小。

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理一、研究动机我们生活在一个交通便捷的时代,纵横交错的铁路网络把祖国的广大土地连接在了一起,人们可以方便地乘坐火车出行。

特别是随着我国高速铁路的发展和运用,铁路客运的速度、效率有了很大的提高。

从北京到昆明,火车耗时从原来的34个小时缩短到10个小时。

高铁除了速度快,还有运行平稳,噪音小等特点,大大提高乘坐体验。

2009 年12 月26 日武广高速铁路正式运营,设计时速350 千米/小时,列车在如此高的速度下运行,即使把矿泉水瓶倒置在小桌板上也不会倒,同时列车运行中完全没有传统列车的有节奏的大声响,是什么技术会达到如此效果呢?原因在于铁路建设中使用了超长无缝钢轨。

无缝钢轨,是将不钻孔、不淬火的10根或20根标准钢轨先在工厂焊接成200—500米的钢轨,人们俗称其为“长钢轨”,再用特别编组的运轨车运到铺设工地,焊接成1000~2000米的长轨铺设在线路上,通常称之为“铁路无缝线路”。

从而大大减少了“轨缝”,减少了由此产生的噪音,让旅客列车更加平稳、舒适。

如果没有加工、运输、施工方面的困难,从理论上讲,“无缝线路”可以无限长。

为了学习无缝钢轨的实现原理,查阅了大量的资料,对问题展开了学习和研究。

二、文献综述当今世界各国铁路都在大力发展无缝线路(CWR—continuously welded rails)。

所谓“无缝线路”,就是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨,在基地工厂用气压焊或接触焊的办法,焊接成200m到500m的长轨,然后运到铺轨地点,再焊接成1000m到2000m的长度,甚至更长的钢轨,铺到线路上就成为一段无缝线路,其特点是每段钢轨间不留轨缝。

与普通线路相比,无缝线路在其长钢轨段内消灭了轨缝,从而消除了车轮对钢轨接头的冲击,使得列车运行平稳,旅客舒适,延长了线路设备和机车车辆的使用寿命,减少了线路养护维修工作量。

据有关部门方面统计,无缝线路至少能节省15%的经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命,并能适应高速行车的要求,是轨道现代化的发展方向。

简析客运专线无缝线路的施工

简析客运专线无缝线路的施工

简析客运专线无缝线路的施工1 无缝线路根本原理在普通轨道上,钢轨长度一般只有12.5 m或25 m,在接头处都留有轨缝,钢轨随轨温的变化可以伸缩。

无缝线路上,钢轨长度在1 000m 以上,这种轨道是被“锁定”着的,当轨温发生变化时,钢轨不能自由伸缩,在内部产生一种力,称为温度力。

夏天轨温升高,钢轨欲伸长,但因受阻力影响而不能实现,从而转化为压应变,在钢轨内部产生压应力。

冬季轨温降低,钢轨欲收缩,但因受阻力影响而不能实现,从而转化为拉应变,在钢轨内部产生拉应力。

这是无缝线路区别于一般线路的根本特点。

由理论计算和运营实践说明:无缝线路内部的温度力的大小与轨温的变化幅度成正比关系,而与钢轨的长度无关,所以,在一定的温度变化条件下,只要轨道的强度与稳定能够得到保证,无缝线路的长度可以不受限制。

但在实际应用中,考虑到自动闭塞区段绝缘接头的设置,桥梁、隧道、道岔的衔接及施工、维修的方便,无缝线路的长度一般为1~2km,两端还铺有短轨作为“缓冲区”,致使此种无缝线路中尚有10%左右的有缝线路。

2 无缝线路锁定轨温将焊接长钢轨铺在轨枕上,并予以锁定时的钢轨温度。

当钢轨全部被锁定时,钢轨内部的温度应力等于零,所以又称“零应力轨温”。

选择锁定轨温的原那么是以冬季钢轨不折断,夏季不发生胀轨跑道,并根据各个地区的轨温变化情况进展检算和调整,一般以高于本地区的中间轨温比较适宜。

例如,中国北京地区最高轨温为62.6℃,最低轨温为22. 8℃,中间轨温就是19. 9℃,而设计锁定轨温一般采用24℃。

每一根焊接长钢轨的锁定轨温各不相同,必须如实记录,作为技术资料,以便今后计算轨温升降变化幅度时的依据。

由于轨温时刻在变化,而铺轨工作需要一定的时间才能完成,所以将铺轨轨温范围定为T±5℃。

无缝线路的施工,必须在这个轨温范围内完成铺设锁定工作,并把当时测量的轨温定为这一段无缝线路实际的锁定轨温。

它是重要的技术资料,是计算轨温变化幅度的依据。

高铁无缝钢轨原理

高铁无缝钢轨原理

高铁无缝钢轨原理咱来聊聊高铁无缝钢轨原理哈。

你说这高铁跑起来那叫一个快呀,“嗖”的一下就过去了,还特别稳。

这可多亏了无缝钢轨呀!你看啊,普通的钢轨那是一段一段的,就好像拼图似的,中间有缝隙。

那要是高铁在这样的钢轨上跑,那不得“咯噔咯噔”响个不停,坐车上的人不就跟坐花轿似的,颠得难受呀!可无缝钢轨就不一样啦,它呀,就像是一条长长的丝带,没有那些缝隙。

这就好比你跑步,要是路上老是有坑坑洼洼或者小台阶,你是不是跑起来就不顺畅呀?无缝钢轨就是让高铁的路变得特别平坦。

那它是怎么做到没有缝隙的呢?嘿嘿,这里面可有大学问呢!它其实是把钢轨焊接在一起的,把好多段钢轨变成了长长的一根。

这焊接技术可厉害了,能让钢轨连接得特别牢固,就跟本来就是一体的似的。

你想想,高铁那么快的速度,如果钢轨不牢固,那还不得出事儿呀!所以这焊接可得精细着点儿。

就好像咱缝衣服,线得缝得密密实实的,不然一拉扯就开线了。

而且啊,这无缝钢轨还得考虑热胀冷缩呢!夏天热的时候钢轨会变长,冬天冷的时候钢轨会缩短。

那怎么办呢?工程师们可聪明啦,他们会在铺设的时候留一点点余地,让钢轨有伸缩的空间。

这多神奇呀!就好像一个会变形的超级英雄,能根据不同的情况变化自己的形态。

咱再想想,要是没有这无缝钢轨,高铁能这么舒服、这么快地带着我们到处跑吗?肯定不能呀!所以说呀,这看似普通的无缝钢轨,其实是高铁的大功臣呢!咱平时坐高铁的时候,可能都没注意到这钢轨的厉害之处,就光觉得速度快、舒服。

但其实背后有这么多人为了让我们有好的体验在努力呢!那些工程师们得花费多少心思呀,得经过多少次试验呀,才能让这无缝钢轨这么完美地工作。

所以呀,咱得珍惜这便利的交通,感谢那些默默付出的人们。

下次坐高铁的时候,你也可以跟身边的人讲讲这无缝钢轨的故事,让大家都知道这其中的奥秘。

这就是高铁无缝钢轨原理,是不是很有意思呀!原创不易,请尊重原创,谢谢!。

简述无缝线路的基本原理

简述无缝线路的基本原理

简述无缝线路的基本原理
无缝线路是一种特殊的铁路线路,其基本原理是通过将两个钢轨端部压制成互相嵌合的形状来形成一条连续、无缝的轨道。

这种构造方式相比传统的钢轨连接方式,具有更高的强度和更好的稳定性,适用于高速、重载和长距离的铁路运输。

无缝线路的制造过程主要包括以下几个步骤:
1.母材制备:首先需要制备出符合相关标准的钢材,选择具有足够韧性和强度的钢材作为母材。

2.轧制加工:将母材通过冷、热轧等多道次的加工,加工成符合要求的形状和尺寸。

3.筛选:对加工好的母材进行筛选,排除存在缺陷的母材。

4.预弯制:将加工好的钢材进行预弯制,使其符合后续加工的要求。

5.端部加工:将钢轨两端进行加工,使其能够互相嵌合。

6.热处理:将加工好的钢轨进行热处理,提高其强度和韧性。

无缝线路相比传统的钢轨连接方式,具有以下优点:
1.强度更高:无缝线路的连接方式使得钢轨形成了一体化结构,强度更高,能够承受更重的车辆荷载。

2.运行更稳定:由于无缝线路的连接方式更稳定,所以能够降低噪声和振动,提高列车运行的稳定性和舒适性。

3.维护成本更低:无缝线路的结构更简单,维护成本相对传统的钢轨连接方式更低。

综上所述,无缝线路是一种具有高强度、高稳定性和低维护成本的铁路线路,已经成为现代铁路运输的主流标准。

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理无缝钢轨是指由一整段钢材制成的铁路轨道,没有任何细缝或接缝。

它在铁路交通中的应用非常广泛,能够提供更平稳、更安全的行驶条件。

无缝钢轨的实现原理主要包括制造工艺、材料选择以及安装技术等方面。

首先,制造无缝钢轨的关键在于热轧制造技术。

热轧方式通过对钢材进行预热、轧制等多道工序加工,使得钢坯逐渐变形成较为细小的截面,最终形成轨道的形状。

具体制造过程如下:炉前处理:在轧机辊道上的钢坯进入炉前处理环节,包括酸洗、煅烧、预热等步骤,以确保钢坯表面没有杂质,提高轧制质量。

轧制过程:将经过炉前处理的钢坯送入轧机,经过多次轧制、加工变形,最终得到无缝钢轨的轨道截面形状。

在热轧过程中,钢材会经历不断的拉伸、压缩、弯曲等工序,以确保钢材达到理想的形状和尺寸。

冷却和探伤:轧制完成后,无缝钢轨经过冷却处理,使其逐渐降温,增加材料的硬度和强度。

同时,还需要对轨道进行探伤,以确保表面没有明显的缺陷或裂纹。

接头焊接:无缝钢轨的制造中也需要进行接头的焊接。

焊接会将两段无缝钢轨的端部进行熔结,以形成一个连续的轨道。

焊接接头需要通过超声波、磁粉检测等方式进行质量检查,确保焊接接头的可靠性和稳定性。

材料选择是实现无缝钢轨的另一个重要因素。

由于铁路轨道的使用环境严苛,对材料的要求也非常高。

优质的无缝钢轨需要具备以下特点:高强度:无缝钢轨需要承受列车的重压和冲击,所以需要具备较高的强度。

一般采用中碳、高碳或合金钢作为材料,以提供足够的强度和刚性。

优良的耐磨性:铁路轨道在使用过程中会受到大量的摩擦和磨损,所以无缝钢轨的材料需要具备良好的耐磨性。

根据实际情况,可以添加合适的合金元素,以增加耐磨性能。

良好的耐腐蚀性:无缝钢轨要长时间放置在室外,容易受到湿气、酸雨等环境因素的影响,所以需要具备较好的耐腐蚀性。

不同地区和使用环境的无缝钢轨可以采用不同的材料,以适应不同的腐蚀性环境。

最后,无缝钢轨的安装也是实现其正常使用的关键。

无缝钢轨安装的主要步骤包括以下几个方面:基础处理:对于铺设无缝钢轨的路基进行平整和加固,以提供稳定的基础条件。

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理一、研究动机我们生活在一个交通便捷的时代,纵横交错的铁路网络把祖国的广大土地连接在了一起,人们可以方便地乘坐火车出行。

特别是随着我国高速铁路的发展和运用,铁路客运的速度、效率有了很大的提高。

从北京到昆明,火车耗时从原来的34个小时缩短到10个小时。

高铁除了速度快,还有运行平稳,噪音小等特点,大大提高乘坐体验。

2009年12月26日武广高速铁路正式运营,设计时速350千米/小时,列车在如此高的速度下运行,即使把矿泉水瓶倒置在小桌板上也不会倒,同时列车运行中完全没有传统列车的有节奏的大声响,是什么技术会达到如此效果呢?原因在于铁路建设中使用了超长无缝钢轨。

无缝钢轨,是将不钻孔、不淬火的10根或20根标准钢轨先在工厂焊接成200—500米的钢轨,人们俗称其为“长钢轨”,再用特别编组的运轨车运到铺设工地,焊接成1000~2000米的长轨铺设在线路上,通常称之为“铁路无缝线路”。

从而大大减少了“轨缝”,减少了由此产生的噪音,让旅客列车更加平稳、舒适。

如果没有加工、运输、施工方面的困难,从理论上讲,“无缝线路”可以无限长。

为了学习无缝钢轨的实现原理,查阅了大量的资料,对问题展开了学习和研究。

二、文献综述当今世界各国铁路都在大力发展无缝线路(CW—continuously welded rails )。

所谓“无缝线路”,就是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨,在基地工厂用气压焊或接触焊的办法,焊接成200m到500m的长轨,然后运到铺轨地点,再焊接成1000m到2000m的长度,甚至更长的钢轨,铺到线路上就成为一段无缝线路,其特点是每段钢轨间不留轨缝。

与普通线路相比,无缝线路在其长钢轨段内消灭了轨缝,从而消除了车轮对钢轨接头的冲击,使得列车运行平稳,旅客舒适,延长了线路设备和机车车辆的使用寿命,减少了线路养护维修工作量。

据有关部门方面统计,无缝线路至少能节省15%勺经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命,并能适应高速行车材料求15是轨马代化的发展方向。

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理

无缝钢轨实现的原理一、研究动机人们还有时速350接成200,减少上讲,路”,200m 到500m 段内消灭了轨缝,从而消除了车轮对钢轨接头的冲击,使得列车运行平稳,旅客舒适,延长了线路设备和机车车辆的使用寿命,减少了线路养护维修工作量。

据有关部门方面统计,无缝线路至少能节省15%的经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命,并能适应高速行车的要求,是轨道现代化的发展方向。

无缝钢轨是把25米长的钢轨焊接起来连成几百米长甚至几千米长,然后再铺在路基上,每隔很长一段距离才会有一个轨缝,而且每个轨缝仅有11毫米,当车轮行至两根钢轨接缝时,车轮踏面的一部分压在第一根钢轨上的同时,车轮踏面的另一部分同时压在第二根钢轨上了,使两根材料1503马俊良钢轨同时受力,使车轮平滑通过两钢轨接缝处,不产生振动,减少了噪音污染。

与普通铁轨相比,无缝铁轨由于消除了大量钢轨接头,因而消除了接头冲击力,磨损大大减少,减少了线路损害,节省了大量原材料,线路维修可节约费用30%—75%。

由于钢轨之间的无缝连接,消除了大量的轨缝,使得轨道变得平滑,行驶在无缝钢轨上的火车更加的平稳,提高了轨道的可靠性,因此火车的速度可以大幅度提高。

为了学习无缝钢轨的实现原理,查阅了大量的资料,并将它们进行归纳总结,形成了本文。

本文将从基本的原理出发,探究无缝钢轨的实现原理,焊接方法及养护措施。

三、研究方法和内容3.1(图2)。

s 为近,一般采用稍高于本地区的中间轨温作为锁定轨温比较适宜。

例如,北京地区最高轨温为62.6℃,最低轨温为?22.8℃,中间轨温为19.9℃,而设计时的锁定轨温一般采用24℃。

另一种解决热胀冷缩的方法是长轨节自身不承受温度应力,而以自动放散应力或定期放散应力。

“应力放散”就是在夏季或秋季,将钢轨切个口子释放能量,再根据公式计算出热胀的量对钢轨进行切割,使用拉伸机将缺口拉拢焊接,冬季采取相同方法解决冷缩问题。

3.2温度应力及温度力一根不受任何限制而自由伸缩的钢轨,当轨温变化时,其伸缩量为:式中:a—钢的线膨胀系数,等于0.0000118,即每米长钢轨,当轨温变化1℃时,钢轨伸缩0.0000118,l—钢轨长度(米);—轨温变化度数(℃)。

高铁的铁轨为什么是无缝的

高铁的铁轨为什么是无缝的

高铁的铁轨为什么是无缝的火车,是大家非常熟悉的一种重要的交通和运输工具。

而乘坐火车时“哐当哐当哐当……”的声音,也是很多人难以忘却的经历和回忆。

不过,坐在今天的火车上,车轮与铁轨间有节奏的“哐当”声响很难再听得到,坐在高速运行的火车上,刚装好的开水都不会因为颠簸而溢出,也不用担心因为站不稳在车厢里摇摇晃晃。

而网上有人说,发生这种变化是因为现在的铁轨之间都是没有缝隙的,这是真的吗黄西主持先抛出了这一网络传闻~围观群众一脸懵~那到底是怎么回事捏?直接看视频(已剪辑)一起看看节目是怎么介绍的吧?在记者的采访中了解到对于铁轨间有没有缝隙,大家各执一词,那么高速铁路的铁轨都是无缝的是真的吗?下面:谜底揭晓!中铁山桥集团教授级高级工程师于宝东:现在铁轨确实没有缝隙,这是真的。

长度可以达到几十公里甚至上百公里的长度,整个钢轨没有轨缝接头。

在我们的记忆中,蜿蜒曲折的铁道是用一根根长度相同的钢轨连接而成的。

在钢轨街接的地方总会留有专为钢轨受热膨胀伸长而设的缝隙。

如果没有这个缝隙的话,钢轨受热伸长就会相互挤压、扭曲、上拱,使整条铁路变形。

如果说现在的铁轨没有缝隙,那么问题来了:铁轨的热胀冷缩问题怎么解决呢?中铁山桥集团教授级高级工程师于宝东:它的关键技术就是采用了高强度的弹性扣件扣压住钢轨的轨底,使钢轨的热胀冷缩变形,不能产生锁定了它的热胀冷缩地变形。

于是央视财经频道《是真的吗》记者来到位于山海关的中铁山桥集团,想看看无缝钢轨到底是怎么生产出来的。

原来,无缝钢轨在刚生产出来的时候,也是一节一节的,通过无缝钢轨焊接机,将两根钢轨相邻两端升温至1000度以上,然后两根轨道挤压到一起。

这样焊接出来的轨道,可以达到500米长。

经过焊接、打磨、检验一道道工序的钢轨,将被运输到铺设现场,再与其它轨道再次焊接,最终成为几百公里长的无缝轨道。

中国那么大从南到北都有铁路,这么长的里程,这么大的覆盖面积,用的都是这种无缝钢轨技术吗?中铁山桥集团教授级高级工程师于宝东:中国的南方它的一年四季温差不大,所以它更适合于铺设无缝线路,在中国的北方夏天跟冬天的温差比较大,钢轨定期对它的应力进行释放把扣件全部打开,南方就不用应力释放。

无缝线路钢轨焊接方法原理及特点

无缝线路钢轨焊接方法原理及特点

无缝线路钢轨焊接方法原理及特点
无缝线路钢轨焊接的方法主要包括电弧焊接和摩擦焊接两种。

电弧焊
接是通过电弧加热,使钢轨两端的金属熔化并相互结合,形成无缝连接;
而摩擦焊接则是通过钢轨与钢轨之间的相对摩擦,产生局部高温,使接头
金属软化融合。

无缝线路钢轨焊接的原理是利用热量使钢轨的金属达到熔化点,并通
过一定的压力使两根钢轨连接在一起。

电弧焊接是通过电流产生的弧光加热,将钢轨两端的金属熔化,并通过外加的机械压力使其形成无缝连接。

摩擦焊接则是通过钢轨与钢轨之间的相对摩擦产生的热量,使接头两端的
金属软化并通过外加的机械压力使其形成无缝连接。

1.高强度:焊接后的无缝线路钢轨连接紧密,强度高于普通的螺栓连接,能够满足高速铁路的使用要求。

2.舒适性好:无缝线路焊接后的钢轨接头平整,减少了行车时的颠簸
和噪音,提高了列车乘坐的舒适性。

3.经济节约:无缝线路钢轨焊接能够减少钢轨接头的维护和更换频率,降低了维护成本,延长了钢轨的使用寿命。

4.缺陷少:焊接接头没有螺栓连接的缺点,无松动、脱位等现象,减
少了事故隐患,提高了铁路的安全性。

5.施工快速:无缝线路钢轨焊接的工艺简单,施工效率高,能够提高
铁路线路的建设速度和质量。

6.美观整洁:无缝线路钢轨焊接后的接头平整流畅,与铁轨一体,美
观整洁。

综上所述,无缝线路钢轨焊接是一种高强度、舒适性好、经济节约、缺陷少、施工快速、美观整洁的钢轨连接方式。

在铁路建设中得到了广泛应用,并不断发展和改进,提高了铁路的安全性、舒适性和运营效率。

铁路无缝线路钢轨焊接技术分析

铁路无缝线路钢轨焊接技术分析

铁路无缝线路钢轨焊接技术分析高波/中铁二十局集团第四工程有限企业,山东青岛266061提纲:无缝线路是钢轨持续焊接旳轨道构造。

文章对不一样焊接措施旳钢轨焊头质量进行比较,深入分析多种焊接技术优缺陷。

关键词:无缝线路、钢轨、焊接无缝线路是用焊接长轨条铺设旳轨道,由于长轨条没有轨缝而得名。

现代无缝线路是世界各国铁路发展旳方向,在铁路发展史上具有里程碑旳意义。

目前,全区间无缝线路和跨区间无缝线路旳铺设成为现实,最大程度地取消缓冲区,包括道岔区存在旳钢轨接头,使无缝线路旳优越性不停得到了体现。

尤其是铁路第6次大提速是两条钢轨上不停旳科技突破。

作为火车提速关键设备旳无缝钢轨,目前国产化率已靠近100%,钢轨接口处1.5m以内旳平直度误差不超过0.2mm。

文章重要分析了客运专线无缝轨道线路旳施焊技术,深入分析多种焊接技术优缺陷,并提出提议。

一、线路设计对钢轨旳规定我国铁路钢轨产品长度在300m-500m范围内。

铁道部2004年2月1日实行旳铁路用热轧钢轨订货技术条件(TB/T2344-2023)中已将50m、100m长度钢轨列入原则轨定尺长度,鞍钢目前已具有生产50m长尺钢轨旳能力,攀钢和包钢正在进行100m长尺钢轨生产旳技术改造。

钢轨焊接后形成由焊缝和热影响区构成旳焊头,其强度、塑性、韧性等力学性能出现不一样程度减少,焊缝中也会出现焊接缺陷,是无缝线路钢轨旳微弱环节。

我国客运专线确定为60kg/m轨型,抗拉强度为880MPa。

断面尺寸偏差直接影响焊接轨端面对正程度,偏差较大可出现焊头错位(错口),导致外观质量缺欠,钢轨高度、轨头宽度、轨底宽度和断面不对称旳尺寸偏差是影响焊接旳重要原因。

二、无缝钢轨旳焊接措施及原理(一)铝热焊接法现如今铝热焊接法已被公认为是一种高效、迅速旳钢轨焊接措施,铝热焊接法工艺简朴,适合工地流动作业,利于工地焊接联合接头和断轨复原复焊。

1.钢轨铝热焊旳原理钢轨铝热焊是运用铝和氧化铁在化学反应过程中释放旳大量热量熔化金属,使金属之间形成熔接或堆焊。

钢轨的原理

钢轨的原理

钢轨的原理钢轨是铁路线路中承载列车重量的重要部件,它起到了传递轨道荷载、引导列车运行、保持列车稳定性等关键作用。

钢轨的原理涉及材料力学、结构力学、动力学等多个学科领域,下面我将从这几个方面详细介绍钢轨的原理。

首先,钢轨的制造材料通常为优质钢材。

钢材具有良好的韧性和强度,可以承受列车的重载和长时间的冲击力。

同时,钢材还具有优良的耐腐蚀性和耐磨性,可以保证钢轨在恶劣的环境下长时间使用。

其次,钢轨的截面形状是其设计及制造的重要因素之一。

钢轨的截面形状通常为等边角形,即所谓的V型轨。

这种截面形状可以提供良好的承载能力和稳定性,能够抵抗列车运行过程中产生的横向力和纵向力。

同时,V型轨的截面形状还能够有效地引导轮对在轨道上运行,减小轮与轨的摩擦阻力,降低列车能耗。

第三,钢轨的连接方式也是其原理的重要组成部分。

钢轨通常采用钢轨接头连接,常见的连接方式有剪切式接头和电焊式接头。

剪切式接头通过螺栓将两根钢轨连接在一起,形成一个连续的轨道。

电焊式接头则是通过将两根钢轨的端部进行加热和熔化,然后再进行快速冷却,使两根钢轨连接在一起。

这种连接方式可以提高钢轨的连续性,减小轮对的冲击和振动,提高列车运行的平稳性。

最后,钢轨的安装和维护也是保证其正常运行的重要环节。

在钢轨的安装过程中,需要确保轨道的几何精度、轨距和轨面的均匀性。

同时,钢轨的维护也很关键,包括定期检查和维修钢轨的损伤、防止钢轨的腐蚀和锈蚀、保持钢轨的平整度等。

这些维护工作可以保证钢轨的使用寿命和安全性,减少事故的发生。

综上所述,钢轨是铁路线路中起到承载列车重量和引导列车运行作用的重要部件,其原理涉及材料力学、结构力学、动力学等多个学科领域。

钢轨的设计和制造材料、截面形状、连接方式,以及钢轨的安装和维护都对其正常运行起到了关键作用。

只有在这些方面都做好的前提下,才能保证钢轨的正常运行和列车的安全通行。

无缝钢轨原理

无缝钢轨原理

无缝钢轨原理
无缝钢轨是一种高强度、高耐久性的钢轨,它的设计原理是为了提高铁路运输的效率和安全性。

与传统的钢轨相比,无缝钢轨具有更好的连接性和更高的强度,因此在铁路运输中得到了广泛的应用。

无缝钢轨的设计原理是基于钢轨的连接性。

传统的钢轨是由多个钢轨段组成的,这些钢轨段之间需要通过螺栓和螺母进行连接。

然而,这种连接方式存在一些问题,例如连接处容易出现疲劳裂纹和松动等问题,从而影响铁路运输的安全性和效率。

为了解决这些问题,无缝钢轨采用了一种全新的设计原理。

它是由一整段钢轨组成的,没有任何连接处。

这种设计可以有效地避免连接处出现疲劳裂纹和松动等问题,从而提高了铁路运输的安全性和效率。

无缝钢轨的另一个优点是它的强度更高。

由于无缝钢轨是由一整段钢轨组成的,它的强度比传统的钢轨更高。

这种高强度可以有效地减少钢轨的变形和磨损,从而延长钢轨的使用寿命。

除了以上的优点,无缝钢轨还具有其他的优点。

例如,它的表面光滑,可以减少列车的摩擦阻力,从而提高铁路运输的效率。

此外,无缝钢轨还可以减少列车的噪音和振动,提高铁路运输的舒适性。

无缝钢轨是一种高强度、高耐久性的钢轨,它的设计原理是为了提高铁路运输的效率和安全性。

它的优点包括更好的连接性、更高的
强度、表面光滑、减少噪音和振动等。

随着铁路运输的不断发展,无缝钢轨将会得到更广泛的应用。

钢轨的工作原理

钢轨的工作原理

钢轨的工作原理嘿,咱今儿来聊聊钢轨这玩意儿的工作原理哈!你说钢轨,它就像铁路的脊梁骨,默默撑起了一列列飞驰的火车。

你想想看,钢轨那长长的身子,平铺在地上,多稳当啊!火车那么大的家伙,拉着那么多人和货物,要是没有钢轨给它指引方向,那还不得乱跑啊!钢轨就像是火车的专属跑道,让火车能顺顺溜溜地跑起来。

钢轨的工作原理其实挺简单的。

它就是要承受火车的重量,还要给火车提供一个光滑的行驶面。

这就好比你走在路上,路要是坑坑洼洼的,你走得舒服吗?肯定不舒服呀!钢轨就得保证火车走得稳稳当当的。

而且啊,钢轨还得特别结实。

火车跑起来的力量那可老大了,要是钢轨不结实,那还不得被压坏了呀!这就跟咱盖房子一样,根基得打牢了,房子才不会倒。

钢轨就是铁路的根基呀!你说钢轨累不累?天天被火车压着,还不能有怨言。

这要是换了咱,说不定早就不干了呢!但钢轨可不一样,它任劳任怨,默默奉献。

再看看钢轨之间的连接,那也是有讲究的。

它们得紧紧地连在一起,不能有缝隙,要不然火车跑起来不就咯噔咯噔的啦?那乘客不得被颠得七荤八素的呀!钢轨的铺设也是个技术活呢!得保证它们是直直的,不能歪歪扭扭的。

这就像咱走路,要是路是歪的,你走起来是不是得费劲啊?钢轨要是铺不好,火车跑起来也得费劲呀!咱国家的铁路发展得多快呀!这可少不了钢轨的功劳。

它们就像一群无名英雄,默默地为我们的出行保驾护航。

你说要是没有钢轨,咱还能那么方便地坐火车到处跑吗?所以啊,可别小看了钢轨这玩意儿。

它虽然看起来普普通通的,但作用可大了去了。

它就像一个老黄牛,勤勤恳恳地工作着,让我们的生活变得更加便捷。

下次你再坐火车的时候,可别忘了看看车底下的钢轨哦,它们可是为你的旅途付出了很多呢!钢轨就是这样,平凡而又伟大,难道不是吗?。

无缝线基本原理

无缝线基本原理

三、无缝线路的几种轨温
一、轨温: 轨温就是钢轨温度。轨温必须使用专用仪器(如数字式钢轨测温计)
测量确定,切忌靠气温表随意臆测,以免给施工带来不良影响。 二、中和轨温: 根据各地轨温幅度并按《铺设无缝线路允许温差表》(《修规》附录
六)所列允许温升[△tu]和允许温降[△td]计算中和轨温,确定设 计锁定轨温。 中和轨温按下式计算:
σt=E*α*△t
式中: σt――温度应力(KN)
E――钢轨钢的弹性模量,E=2.1×107N/cm2
α――钢轨的线膨胀系数(0.0118mm/m.℃)
△t ――轨温变化度数(℃)。
σt=E*α*△t=2.1×107×0.0000118×△t=248 △t N/cm2
温度应力只表示每平方厘米钢轨断面上受到的力。60kg/m钢轨的全断面77.45cm2。
过程中取其“始终端落槽时的平均轨温为锁定轨 温”。 2、锁定轨温的性质 ① 锁定轨温是“零应力轨温”。 ② 锁定轨温是轨温变化度依据。 ③ 锁定轨温和钢轨长度是相关统一的。 四、设计锁定轨温: 设计锁定轨温是设计无缝线路时采用的锁定轨温。*来自四、轨道框架刚度和线路阻力
一、轨道框架刚度 在线路上,用中间扣件把钢轨与轨枕联接起来的架 体叫轨道框架。
( 1)以冬天最低轨温时轨缝不超过构造轨缝18mm为条件计算
冬天最低轨温时,长轨缩短量+短轨缩短量+预留轨缝≤18mm。
λ1+λ2+λ≤18mm
六、缓冲区轨缝的设置
一、缓冲区轨缝设置
1、缓冲轨缝设置的要求
无缝线路缓冲区的轨缝预留,必须照顾到两个的需要。一是在夏天最高轨温时,长、短 轨的限制伸长量达到最大值,但轨缝不致顶严;二是在冬天最低轨温时,长、短轨的限 制缩短量达到最大值,但轨缝不致超过构造轨缝18mm。预留轨缝应通过计算确定。

无缝铁轨原理

无缝铁轨原理

无缝铁轨原理
无缝铁轨是指在铁路铺设时,铁轨的连接方式采用无缝接头,使得铁轨在使用过程中形成了一条连续的线路。

无缝铁轨原理是指无缝铁轨的连接方式和工作原理。

在铁路运输中,无缝铁轨的使用可以提高运输效率,减少运输成本,提高安全性和舒适性。

下面将介绍无缝铁轨的原理和优势。

首先,无缝铁轨的原理是通过无缝接头将铁轨连接成一体,使得整条铁路形成了一条连续的线路。

在传统的铁轨连接方式中,常见的是通过螺栓将铁轨连接在一起,这样会在连接处产生缝隙,容易造成噪音和振动,影响列车的行驶和乘客的舒适度。

而无缝铁轨通过无缝接头的连接方式,可以减少这些问题的发生,提高了铁路的平整度和稳定性。

其次,无缝铁轨的优势在于可以提高列车的行驶速度和运输效率。

由于无缝铁轨连接成一体,列车在行驶过程中不会因为铁轨连接处的颠簸而减速,可以保持较高的行驶速度,提高了铁路的运输效率。

同时,无缝铁轨的连接方式也减少了列车在行驶过程中的摩擦阻力,减少了能耗,降低了运输成本。

另外,无缝铁轨还可以提高铁路的安全性。

无缝铁轨连接方式的稳定性和平整度更高,可以减少铁路开裂、变形等问题的发生,保证了铁路的安全运行。

此外,无缝铁轨还可以减少列车在行驶过程中的振动和噪音,提高了乘客的乘车舒适度。

总之,无缝铁轨的原理是通过无缝接头将铁轨连接成一体,形成一条连续的线路。

无缝铁轨的优势在于可以提高列车的行驶速度和运输效率,同时提高铁路的安全性和乘车舒适度。

随着科技的不断进步,无缝铁轨的应用将会更加广泛,为铁路运输带来更多的便利和优势。

无缝轨道热膨胀原理

无缝轨道热膨胀原理

无缝轨道是指将多段铁轨焊接成一个整体的轨道结构。

无缝轨道的热膨胀原理是基于铁轨的热胀冷缩性质。

铁轨在温度变化时会发生膨胀或收缩。

当温度升高时,铁轨会膨胀,长度增加;当温度降低时,铁轨会收缩,长度缩短。

如果铁轨是由多段连接而成的,那么在温度变化时,铁轨之间会产生缝隙或挤压,这会影响列车的行驶稳定性和安全性。

为了解决这个问题,无缝轨道采用了焊接技术,将多段铁轨焊接成一个整体,形成一条无缝的轨道。

这样,在温度变化时,整个轨道会一起膨胀或收缩,避免了铁轨之间的缝隙或挤压。

无缝轨道的热膨胀原理也涉及到轨道的材料选择和设计。

为了减小温度变化对轨道的影响,无缝轨道通常采用高强度、低膨胀系数的材料制成,例如钢轨。

此外,轨道的设计也需要考虑到热膨胀的影响,例如在轨道两端设置伸缩缝,以允许轨道在温度变化时自由伸缩。

总之,无缝轨道的热膨胀原理是基于铁轨的热胀冷缩性质,通过焊接技术将多段铁轨连接成一个整体,以减小温度变化对轨道的影响,提高列车的行驶稳定性和安全性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

无缝钢轨实现的原理材料1503 马俊良41503157一、研究动机我们生活在一个交通便捷的时代,纵横交错的铁路网络把祖国的广大土地连接在了一起,人们可以方便地乘坐火车出行。

特别是随着我国高速铁路的发展和运用,铁路客运的速度、效率有了很大的提高。

从北京到昆明,火车耗时从原来的34个小时缩短到10个小时。

高铁除了速度快,还有运行平稳,噪音小等特点,大大提高乘坐体验。

2009 年12 月26 日武广高速铁路正式运营,设计时速350 千米/小时,列车在如此高的速度下运行,即使把矿泉水瓶倒置在小桌板上也不会倒,同时列车运行中完全没有传统列车的有节奏的大声响,是什么技术会达到如此效果呢?原因在于铁路建设中使用了超长无缝钢轨。

无缝钢轨,是将不钻孔、不淬火的10根或20根标准钢轨先在工厂焊接成200—500米的钢轨,人们俗称其为“长钢轨”,再用特别编组的运轨车运到铺设工地,焊接成1000~2000米的长轨铺设在线路上,通常称之为“铁路无缝线路”。

从而大大减少了“轨缝”,减少了由此产生的噪音,让旅客列车更加平稳、舒适。

如果没有加工、运输、施工方面的困难,从理论上讲,“无缝线路”可以无限长。

为了学习无缝钢轨的实现原理,查阅了大量的资料,对问题展开了学习和研究。

二、文献综述当今世界各国铁路都在大力发展无缝线路(CWR—continuously welded rails)。

所谓“无缝线路”,就是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨,在基地工厂用气压焊或接触焊的办法,焊接成200m到500m的长轨,然后运到铺轨地点,再焊接成1000m到2000m的长度,甚至更长的钢轨,铺到线路上就成为一段无缝线路,其特点是每段钢轨间不留轨缝。

与普通线路相比,无缝线路在其长钢轨段内消灭了轨缝,从而消除了车轮对钢轨接头的冲击,使得列车运行平稳,旅客舒适,延长了线路设备和机车车辆的使用寿命,减少了线路养护维修工作量。

据有关部门方面统计,无缝线路至少能节省15%的经常维修费用,延长25%的钢轨使用寿命,并能适应高速行车的要求,是轨道现代化的发展方向。

无缝钢轨是把25米长的钢轨焊接起来连成几百米长甚至几千米长,然后再铺在路基上,每隔很长一段距离才会有一个轨缝,而且每个轨缝仅有11毫米,当车轮行至两根钢轨接缝时,车轮踏面的一部分压在第一根钢轨上的同时,车轮踏面的另一部分同时压在第二根钢轨上了,使两根钢轨同时受力,使车轮平滑通过两钢轨接缝处,不产生振动,减少了噪音污染。

与普通铁轨相比,无缝铁轨由于消除了大量钢轨接头,因而消除了接头冲击力,磨损大大减少,减少了线路损害,节省了大量原材料,线路维修可节约费用30%—75%。

由于钢轨之间的无缝连接,消除了大量的轨缝,使得轨道变得平滑,行驶在无缝钢轨上的火车更加的平稳,提高了轨道的可靠性,因此火车的速度可以大幅度提高。

为了学习无缝钢轨的实现原理,查阅了大量的资料,并将它们进行归纳总结,形成了本文。

本文将从基本的原理出发,探究无缝钢轨的实现原理,焊接方法及养护措施。

三、研究方法和内容3.1无缝铁路实现原理概述正由于钢轨接头被焊接,轨条变长了,线路在外界温度变化要承受巨大的温度力,据测算,钢轨温度每改变1℃,每根钢轨就会承受1.645 吨的压力或拉力。

因此铺设无缝线路的关键是设法克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力问题。

现在解决热胀冷缩有两种方法,一种是长轨节自身承受全部温度应力,即将无缝线路上长钢轨的两端用钢轨联结零件和防爬设备加以强制性固定,其他部分也是采用强度大的中间联结零件和防爬设备使之紧扣于钢筋混凝土轨枕之上,称为锁定线路(图2)。

锁定时(即铺设或维修时)的钢轨温度称为锁定轨温。

当温度变化时,钢轨不能自由伸缩,只能在钢轨内部产生应力,这个力是由轨温变化引起的,叫做温度力,它均匀地作用在钢轨的全长上。

夏天轨温升高,钢轨内部产生压应力;冬天轨温降低,钢轨内部产生拉应图2力。

温度力F=250·Δt·s(s 为钢轨断面积),所以温度力产生的压强只和轨温变化Δt 有关。

可见,选择适当的锁定轨温,对无缝线路的强度和稳定性具有很大影响。

选择锁定轨温时,应使钢轨在冬季和夏季所受到的最大温度力尽量接近,一般采用稍高于本地区的中间轨温作为锁定轨温比较适宜。

例如,北京地区最高轨温为62.6℃,最低轨温为−22.8℃,中间轨温为19.9℃,而设计时的锁定轨温一般采用24℃。

另一种解决热胀冷缩的方法是长轨节自身不承受温度应力,而以自动放散应力或定期放散应力。

“应力放散”就是在夏季或秋季,将钢轨切个口子释放能量,再根据公式计算出热胀的量对钢轨进行切割,使用拉伸机将缺口拉拢焊接,冬季采取相同方法解决冷缩问题。

3.2温度应力及温度力一根不受任何限制而自由伸缩的钢轨,当轨温变化时,其伸缩量为:∆l =α∙l ∙∆t (1)式中: a —钢的线膨胀系数,等于0.0000118,即每米长钢轨,当轨温变化1℃时,钢轨伸缩0.0000118,l —钢轨长度(米);∆t —轨温变化度数(℃)。

无缝线路的钢轨, 中间接头被焊接,且其两端被扣件及防爬设备扣紧、锁定,不能白由伸缩。

当轨温变化时, 无缝线路中部的钢轨就无法伸缩, 于是在钢轨内产生应力, 根据虎克定律,钢轨内的应力为:σ=E ∙ε=E ∙∆l l ∆l =α∙l ∙∆tσ=E ∙α∙l ∙∆t l=E ∙α∙∆t (公斤/厘米2)(2) 式中: E —钢的弹性模量, 等于2.l ×106公斤/厘米3;其他符号意义同前。

把α、E 值代人上式,则:σ=2.1×106×0.0000118×∆t ≈25∆t (公斤/厘米2)(3)也就是说, 两端固定的钢轨, 当轨温升高或降低1℃时,钢轨产生25公斤/厘米2的压应力或拉应力。

由于这个应力是由轨温变化引起的, 所以通常称为温度应力。

而整根钢轨承受的由轨温变化引起的压力或拉力称为温度力。

由此,一根钢轨承受的温度力则为:P=σ∙S=E∙α∙∆t∙S=25∙∆t∙S(公斤)(4)S为钢轨的断面积,各定型钢轨的断面积值见表1。

以每米50公斤钢轨为例,当轨温变化时,两端固定的钢轨所承受的温度力为:P=65.8×25×∆t=1645∆t(公斤)即: 轨温变化1℃时, 一股钢轨要承受1645公斤的拉力或压力。

所以,无缝线路中的钢轨,随轨温变化,要承受巨大的温度力,这是无缝线路非常重要的一个特点,也是无缝线路设计、施工及维修养护工作中必须考虑的一个特殊矛盾。

由于铁路线路固定区内的钢轨紧固件约束并限制其热胀冷缩,所以在此区间的钢轨内部必然存在相应的纵向温度应力。

钢轨无法向两侧伸长,只好把这种内应力(温度应力)均匀地作用在钢轨内部的全长上。

为减小钢轨的这种温度应力,铺设时要在钢轨处于合适的温度时锁定线路,一般采用当地最高轨温与最低轨温平均稍高点时的轨温来锁定。

若控制不当,夏天温度高时,钢轨内部产生巨大的压应力,就会胀轨跑道;冬天气温低时,钢轨内部产生的巨大拉应力,就会细轨断裂。

由于这种导致钢轨的变形的热应力,威胁到列车的运行安全,所以准确、及时地掌握钢轨内部温度应力具有重要意义。

国内外的实践证明:无缝钢轨的钢轨拉断后,车辆几乎不发生脱轨,而胀轨跑道的路段,只要车辆上去,必然脱轨,乃至颠覆。

在此情况下,国内外的做法一致,掌握不了钢轨的温度应力就不惜付出巨大的经济代价,从产生胀轨跑道的各种可能因素入手来解决胀轨问题。

长轨的广泛应用,使得掌握由温度改变和外加载荷而引起的长轨纵向应力成为必要的任务。

但上述方法都提高了铁路建设的成本,并且有的方法对铁路整体具有破坏性。

特别是,即便采用上述方法人们仍无法知道什么时间,什么位置的钢轨中存在温度应力超标的危险。

3.3长轨温度应力检测方法长轨中的温度应力估计,因为许多因素可能造成干扰,比如地基温度应力和长轨中不平均的温度分布,仅凭外界或钢轨的温度及人工经验是很难准确评估的。

因此又有许多建立在钢轨本身不同物理现象上的应力测量方法也被实验性的采用。

综合起来无缝轨道上的钢轨实际温度应力的测定可分为两大类,即应力法和应变法。

应力法排除不了钢轨微结构的影响和非温度应力的干扰;而应变法又超越不了传统的长度精度概念上的不足。

测量钢轨应力从采用的方法与设备上可主要分为两类。

一类是破坏性测量方法,它包括锯切法、钻孔法、开槽法;另一类是非破坏性方法,包括X射线法、超声波法、磁弹性法、中子衍射法等。

3.3.1破坏性应力测定法最简单的长轨纵向温度应力检测方法是破坏性的,它是基于应变原理。

采用机械方法把含有应力的工件一部分分离掉,使内应力由于释放而引起变形,若把这种变形测量出来,再利用弹性理论进行处理,即可推算出释放前的应力值。

用这种方法能够大致估算出某段钢轨中在切割前的应力值。

在钢轨上的具体做法是,人工切割一截钢轨,从而测量切断处钢轨的变形位移。

一般常用应变片采集分离前后的应变变化。

在很长一段时间中,各国的铁路部门根据实践经验,在钢轨容易出现应力问题的地方采取锯切法,将钢轨的温度应力释放掉。

但这种凭经验进行的养护工作,显然效率低下,既不准确又造成浪费。

3.3.2标记法它被许多国家和地区采用。

这种方法需要日积月累,将轨道方向数个标记点的变形监控起来。

在轨道沿线,路基上和对应的钢轨上相隔200m做一个标记,并作记录。

如果两个标记间的距离发生改变,就意味着钢轨中有应力变化,标记间距离缩短表明存在压应力,反之为拉应力。

我国的铁路轨温监测主要是采用这种靠人工定点定时测量的方法。

该方法获得的监测数据密度小,占用劳动力多、测量误差大、实时性差,因此难以为铁路养护作业提供及时、准确、科学的决策依据。

3.3.3非破坏性检测方法随着科技的进步,非破坏性检测方法成为可能。

无损检测方法是建立在物理或晶体特性和应力之间关系的基础上的。

因为应力的存在,将影响到材料的物理性质,测量这些物理性质的变化能反馈出应力的分布和大小。

这些物理参数包括晶面间距、比容、磁性等。

随着无损检测的发展,目前国外的科研机构和铁路公司都在开发采用无损检测无缝钢轨纵向温度应力的方法,测量金属残余应力的工具也被用于长轨纵向应力检测中。

例如:各种磁技术和巴森豪克噪音技术、X射线法、中子衍射法等等。

磁弹性法(又称为巴克豪森法)在八十年代到九十年代研究较多。

其原理基本是:铁磁材料内部存在许多微小的、不同取向的小磁畴。

在无外界因素作用下,每个磁畴沿其极化的结晶方向取向,其总体磁化效果为零。

当有外加交变磁场或应力作用时,磁畴沿其作用方向发生交变磁场或应力作用时,磁畴沿其作用方向发生90º或180º反转或使磁畴壁移动,导致磁畴发生一定规则的取向,这种磁畴变化过程使材料内部产生一系列突变、阶越式的跳跃脉冲信号,即巴克豪森信号。

相关文档
最新文档