有砟轨道结构PPT课件

钢轨
木枕
轨排 石撑
碎石道床 道钉扣件 防爬器
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传统轨道结构的组成（*） 钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备 防脱 护轨
拉杆
拉杆
木枕线路加强
混凝土枕线路加强
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传统轨道结构的组成（*） 钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备
木枕道岔
混凝土枕道岔
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第一节 钢轨(Rail)
Function and basic requirements 一、钢轨的功能及基本要求 （一）钢轨功能、类型及断面
Ballasted Track Structure
有砟轨道结构
任娟娟 博士、副教授 Ren, juanjuan
Ph.D. Associate professor
School of Civil engineering, Southwest Jiaotong University
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一、轨道的结构组成 the composition of track structure
➢ 支承和引导机车车辆的车轮 ➢ 承受车轮传来的力并传递到轨枕上 ➢ 为车轮滚动提供连续、平顺和阻力最小
的表面
➢ 兼供功轨能道：电导路之向用、承重、传力、导电
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨基本要求(the basic requirements of rail)
轨底： ➢稳定——足够宽、厚
1.1钢轨功能、类型及断面 Function ,type and section
钢轨断面 Rail cross section
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1.2 钢轨的材质及机械性能
the material and mechanical performance of rail
钢轨的材质和机械性能取决于化学成分(chemical constituents)、金属组织(matel structure)及热处 理工艺(heat treatment process)
Function ,type and section
钢轨断面 rail section
➢工字型——最佳抗弯性能
轨头轮轨接触部位： ➢压力大——抗压溃、 耐磨（大而厚） ➢磨耗均匀——宽、与 车轮踏面配合具有不 同半径组合
轨腰： ➢承载能力——足够厚 ➢抗弯能力——足够高 ➢连接要求——侧曲线
钢轨断面的四个主要参数：H、B、 b、t 为保证稳定H:B=1.15-1.2 为保11证轧制冷却均匀，要求各部比例合理
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
钢轨钢的物理力学性能包括强度极限、屈服极限、 疲劳极限、伸长率、断面收缩率、冲击韧性及硬度 等 Physical and mechanical properties of rail steel includ strength
limit b, yield limit s, fatigue limit r, elongation 5, section shrinkage , impact toughness h and hardness.
➢钢轨伤损分类：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
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1.3.1钢轨伤损 Rail failure
钢轨折断 brittle fractures of rail
➢ 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 ➢ 钢轨顶面上有长大于50（30）mm、深大于10（5）mm的掉块
钢轨钢化学成分：Fe、C、Mn、Si、P、S
➢ C含量提高，抗拉强度、耐磨性及硬度提高，冲击韧性降低 ➢ Mn提高强度和韧性，去除氧化铁和硫，高锰钢抗磨性好 ➢ Si与氧化合，去除气泡增加密度，提高Si含量提高耐磨性 ➢ P使钢轨具有冷脆性 ➢ S不溶于与Fe，以硫化铁型式存在，热脆性
1.2 钢轨的材质及机械性能 the material and mechanical performance of rail
• combine heat treatment with alloying 热处理与合金化结合
1.3钢轨伤损及合理使用 Rail failure and fair use of the tail
（一）rail failure 钢轨伤损
➢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
➢强度 ( strength ) ➢刚度 ( stiffness ) ➢硬度 ( hardness ) ➢韧性 ( toughness ) ➢可焊性 ( weldability ) ➢经济性 (economics)
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Hale Waihona Puke Baidu
1.1钢轨功能、类型及断面
Function ,type and section
Rail type 钢轨类型
Rail fastener, sleeper, track bed, lower foundation
钢轨、扣件、轨枕、道床、下部基础
传统轨道结构的组成（*） 钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备
钢轨
Ⅲ型扣件
Ⅲ型 轨枕
碎石道床
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传统轨道结构的组成（*） 钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及轨道加强设备
➢ 以每米大致质量kg数表示
75、60、50、43
➢ 另外钢轨按厂制钢轨长度的不同可分为：标准轨和缩
短轨
100m定长钢轨
➢ 按材质的不同可分为：碳素轨、合金轨、热处理轨 ➢ 按强度的不同可分为五级：850、900、1000、1200、
1300MPa ➢ 按货源可分为：国产轨、进口轨、试验轨
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1.1钢轨功能、类型及断面
钢轨重型化、强韧化、纯净化
➢ The strengthening technology of rail 钢轨强化技术
• Rail alloying 钢轨合金化
– 加入合金元素Si、Mn、Cr，钢轨整体强化，表面硬度均匀，可焊性好
• The rail heat treatment 钢轨热处理
– 钢轨接头冲击力大，轨端30-70mm范围进行轨顶淬火处理，提高抗磨能力 – 全长淬火：电感应加热加速奥氏体向珠光体转变，提高强度和韧性