简谈我国铁路钢轨

第四章高速铁路与钢轨

第四章高速铁路与钢轨第一节高速铁路对钢轨的质量要求 690．什么叫轮轨系统的高速铁路? 目前已经投入运营的高速铁路设计全部是采用轮轨系统，轮轨系统的高速铁路无论是总体设计，还是车体制造及线路施工维护技术都已成熟，这一系统已在世界各国运行了近40年。40年的运行证明了轮轨系统的高速铁路是成功的，并告诉人们这一系统在高速下运行是可靠的、安全的和高效的，被世界各国的政府和铁路部门所接受。轮轨系统的高速铁路车速现已达到200～350km／h，全世界已建成的高速铁路总长约5000km。其中，日本有4条，法国有3条，英国有1条，德国有2条，西班牙有2条，波兰有1条。全世界在建或计划建的高速铁路约6000km，分布在13个国家，主要有日本、美国、中国、俄罗斯和韩国等。采用轮轨系统的高速铁路，大多数是以大功率的电力机车或内燃机车为动力。高速铁路的线路采用小坡度，一般为0．8％～3．5％；线路曲线采用大半径，一般为2500～8000m。通常，人们把速度为200km／h的高速铁路定为第一代高速铁路，把速度为300km／h的高速铁路定为第二代高速铁路，把速度为350km／h的高速铁路定为第三代高速铁路。轮轨系统的高速铁路其实验车速已达到515km／h。到目前为止，世界各国已建成的和规划中的长距离的高速铁路基本上都是采用轮轨系统设计的。 691．什么叫磁悬浮系统的高速铁路? 磁悬浮列车是利用电磁原理和超导原理研制的一种高速列车。在电磁场产生的吸力或斥力作用下，列车被托起悬浮在线路上，靠线路上和车辆上的线性电机所产生的推力前进。与轮轨系统的高速列车相比，磁悬浮列车的车速可以更快，运行更平稳，又不产生污染，是一种理想的交通工具。但其技术难度大，目前尚在实验研究中。另外，磁悬浮高速铁路的投资比轮轨高速铁路的投资要高出20％～40％以上。 692．什么叫重载铁路? 现在，人们对“重载”(heavy haul)的概念往往仅指那些装运铁矿石、煤、磷矿等矿物的又长又重的货运列车，其实重载列车早已远远不拘于此。在北美有许多重载铁路，这些装载各种商品的又长又重的列车已运营多年。“重载”的概念随着社会生产力的发展也在变化，在1835年，那时所指“重载”是指采用蒸汽做动力的货运列车，它仅仅是相对于用马做动力的运客或运煤的四轮车而言的。现代重载铁路的概念是由国际重载协会(IHHA)在1986年9月确定的，即重载铁路必须能让每列车载重量超过5000t、轴重大于21t的列车通过，且每年运量要超过2000万t的线路才能称为重载铁路。重载铁路的出现，在历史上主要是看重其经济性。如美国和加拿大在边远山区采用超长和重载运输方式是经济的。为牵引这样的重载列车，在美国曾开发了最大牵引力的蒸汽机车“巨孩”号。这是在1941年由美国机车公司制造的。机车重达345t，有24个轮子。当时主要运行在夏延(Cheyenne)与怀俄明(Wyoming)线。列车全长约2442m，共牵挂90～100节车厢。该机车一直运行到蒸汽机车末期，现在被保留下来。其实在北美，轴重在30～35t的车辆并不少见，甚至可找到37t轴重车辆。当时由于经济发展的需要，曾开发出了35．7t轴重、125t装载量的车厢。应指出的是，重载运输即使是30～35t轴重列车，也会使桥梁的维修费成本升高到危险点。现代重载铁路的铺设主要是用于运输煤、铁矿石和其他矿石。 693．什么叫自动化铁路? 自动化铁路．AGT(Automated Guideway Transit)是指列车的运营可以实现无人操纵，即从列车发出开车信号到列车启动、加速运行，以及在到站前的减速停车等，这一切均由计算

《高速铁路钢轨快速打磨管理办法》(2018)48

TG/GW216—2018 高速铁路钢轨快速打磨管理办法第一章总则第一条为规范高速铁路钢轨快速打磨管理，制定本办法。第二条本办法适用于200km/h及以上铁路和200km/h以下仅运行动车组铁路的钢轨(不含道岔、钢轨伸缩调节器)快速打磨。其他铁路的钢轨快速打磨管理可参照本办法执行。第三条钢轨快速打磨是指利用钢轨快速打磨车进行的被动式钢轨打磨。通过钢轨快速打磨，可消除或减轻轨面伤损和缺陷，提高轨面平顺度，预防或减缓接触疲劳、波磨等轨面病害的产生和发展，延长钢轨使用寿命。第四条钢轨快速打磨车按大型养路机械管理，应符合《大型养路机械使用管理规则》（TG/GW108）的相关规定。第五条钢轨快速打磨车主要用于高速铁路钢轨预防性打磨，也可用于不改变廓形的钢轨预打磨和修理性打磨。在高速铁路高海拔、长大坡道以及隧道占比较高的区段，宜使用钢轨快速打磨车作业。第六条钢轨快速打磨应根据打磨前钢轨状态制定打磨技术方案，在满足目标廓形、保证打磨深度和消除病害的前提下尽量使打磨量最小。

第二章组织管理和计划实施第七条中国铁路总公司（以下简称总公司）工电部负责指导全路钢轨快速打磨技术管理，制定相关技术标准，组织相关单位和专家为钢轨快速打磨工作提供技术支持，协调钢轨快速打磨车跨局作业。第八条铁路局集团公司负责钢轨快速打磨的管理工作，负责路外钢轨快速打磨车准予作业临时运行证明的发放工作。第九条铁路局集团公司工务处负责制定年度钢轨快速打磨计划，审定钢轨快速打磨技术方案、施工组织方案和作业计划，协调日常施工，监督和指导钢轨快速打磨质量验收，组织对作业人员进行安全和技术培训。第十条工务段（含高铁维修段、桥工段等，下同）负责提报年度钢轨快速打磨建议计划和作业计划，参与制定钢轨快速打磨技术方案，制定施工组织方案并组织实施，组织钢轨快速打磨质量验收。第十一条钢轨快速打磨车运用单位负责制定打磨技术方案，参与制定施工组织方案，实施钢轨快速打磨作业，编制自验报告，参加钢轨快速打磨质量验收；负责钢轨快速打磨车的运用管理，保持钢轨快速打磨车设备状态良好。第十二条钢轨快速打磨车运用单位应配齐打磨作业质量检测设备和工具。

国内外高速铁路线路养护维修浅析

国内外高速铁路线路养护维修浅析摘要：高速铁路线路养护维修的主要特点是按设备的状态进行必要的“状态修”，做到既不失修也不过剩修，避免了养护维修中的盲目性，使设备始终处于可靠受控状态。用地理信息系统将轨检车和车载添乘仪自动生成的设备数据与线路平面图连接，做到实时监控线路状态，同时将生成数据与历史数据对比。建立综合信息传输网，及时制定检修对策，用管理信息系统管理线路设备数据，指导养护维修。线路养护维修的组织管理分为“修养分开”和“修养合一”形式。我国线路养护维修组织管理以“修养分开”为目标，鼓励专业维修公司的发展，注重线路维修质量以及维修新技术的应用，以适应客运专线的养护维修。关键词：高速铁路；养护；维修；分析我国铁路线路养护维修主要是贯彻“预防为主，防治结合，修养并重”的维修原则，按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检测以人工每月检查为主，轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的养护维修按周期有计划地进行，分为综合维修、经常保养和临时维修。线路是列车高速、安全运行的基础设施，不论是整体，还是各组成部分都要有一定的坚固性和稳定性。受自然条件的影响和列车荷载的作用，线路设备的技术状态不断地发生变化。为适应高速运行和繁重运输任务的需要，必须采用先进的技术手段加强线路的养护维修工作，以保证线路的质量和行车安全。世界上一些国家在高速铁路线路的养护维修方面进行了大量的探索和实践。正确地认识和理解国外的实践成果，结合我国客运专线线路设备的特点，找出适合线路检修的模式，是尽快提高我国线路检修水平的捷径。国外高速铁路的发展及其养护维修特点:外高速铁路发展三十多年，尤其是近十多年以来迅猛发展飞速发展。世界铁路处在各种交通运输的激烈竞争中，取得了高新技术，在某种程度上，铁路线路的质量代表了铁路技术的水平和行车速度的高低，而保证线路质量的关键是做好线路维修养护。国外铁路发展的共同特点是想将线路变为少维修或不维修的轨道，以省力、经济、高效的新型线路维修为目标。维修水平主要表现在采用先进的检测系统、高度机械化作业方式、科学诊断和自动化管理方面。国外铁路的研究及经验证明:在线路方面直接影响、控制行车速度的主要因素，一是线路的平、纵断面:另一是线路的平顺性。日本铁道线路专家佐藤吉彦

铁路轨道的组成

.铁路轨道的组成：钢轨、轨枕、连接零件、道床、防爬设备、道岔。2.轨道的类型如何分类：设计车速在300km/h为无碴轨道结构；200km/h —250km/h为有碴轨道结构；特重型、重型、次重型、中型、轻型。3.轨距、水平、轨底坡定义，如何测量：（1）轨距：为两股钢轨头部内侧与轨道中线相垂直的距离，1435mm，用道尺和轨检车量测。（2）水平：指线路左右两股轨道顶面的相对高差，用道尺和轨检车量测。（3）轨底坡：钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度，可根据钢轨顶面车轮碾磨痕迹的光带位置来判断。 4.标准轨距：1435mm；曲线轨距：由固定轴距为4m的车辆顺利通过为条件计算出来的；曲线轨距加宽：把曲线的内侧向内侧方向移动一定距离。 5.轨道误差：允许偏差+6mm或-2mm；正线、到得大于5mm。三角坑：再一段不太长的距离内，首先是左股轨道比右股轨道高，接着是右股轨道比左股轨道高，所形成的轨道不平顺。 6.曲线规矩加宽：将曲线轨道内轨向曲线中心方向移动，曲线外轨的位置保持与轨道中心半个规矩的距离不变。曲线外轨超高：有外轨提高法和线路中心高度不变法，前者是保持内轨标高不变而只抬高外轨，后者是内外轨分别各降低和抬高超高值的一半。超高值视离心力的大小而定，曲线半径越小，速度越高，离心力越大，用来平衡的超高值越大。 7.钢轨按取整后的每延米长度质量来分：43kg/m、45kg/m、50kg/m、 60kg/m、75kg/m。

8.标准钢轨长度：25m和12.5m；标准缩短：比25m缩短40mm 80mm 160mm，比15m缩短40mm 80mm 120mm六种。短轨长度为6.5m。 9.轨道附属设施：轨撑、防爬设备、轨距杆、曲线加强增加轨枕配置。轨道爬行：由于钢轨相对于轨枕、轨排相对于道床的阻力不足导致轨道纵向位移。信号标志及线路标志作用是：向行人和线路养护人员先是铁路建筑物、设备的位置和状态，位置设置在铁路运行方向的左侧。 10.轨缝：18mm。钢轨接头位置应对接悬空布置。 11.轨枕作用：保持钢轨的位置、方向和轨距，并将它承受的钢轨力均匀的分不到道床上。轨枕有木枕、钢枕和混凝土枕。 12.轨枕如何设置：钢轨应按标记位置铺设，并应与线路中线垂直。 13.联结零件：（1）连接钢轨与轨枕的接头扣件：夹板、螺栓、螺母、弹簧垫圈。（2）连接钢轨和轨枕的中间扣件。钢轨夹板作用：加紧钢轨。接头螺栓、螺母的作用：用来加紧夹板和钢轨，使夹板牢固，阻止钢轨部分伸缩。 14.道床作用：承受来自钢轨和轨枕传递的荷载，保护路 13.联结零件：（1）连接钢轨与轨枕的接头扣件：夹板、螺栓、螺母、弹簧垫圈。（2）连接钢轨和轨枕的中间扣件。钢轨夹板作用：加紧钢轨。接头螺栓、螺母的作用：用来加紧夹板和钢轨，使夹板牢固，阻止钢轨部分伸缩。 14.道床作用：承受来自钢轨和轨枕传递的荷载，保护路基顶面，保证轨道稳定，几何形状，提供排水作用，减震降噪，提供维护条件。道床材

高铁打磨技术

高速铁路钢轨预打磨技术上海铁路局上海客专维修基地钱海以开行CRH380A高速动车组为标志、时速高达350公里的高速铁路，不仅对轨道几何尺寸提出了很高要求，而且对钢轨轨面状态和轨头轮廓提出了极高要求。由于钢轨在制造、运输、焊接、铺设等环节存在难以避免的缺陷或病害，新铺设钢轨难以完全适应动车组高速平稳运行要求，轴向加速度、减载率、动力学指标无法有效控制，人体感觉有晃车、抖动等不良反应，严重影响列车运行品质，甚至威胁高速行车安全。2010年，上海客专维修基地精心组织、全力以赴，以最快速度消化吸收新型引进装备--PMC-96C钢轨打磨车设备技术，联合铁道部科学研究院、同济大学和设备制造商美国HTT 公司，分析研究高速铁路轮轨接触病害，科学试验作业效果，攻克打磨作业技术关键，在全路率先成功运用96头钢轨打磨车实施高速铁路钢轨预打磨，出色完成沪杭、沪宁城际高铁和京沪高铁先导段打磨任务，取得很好效果。一、高速铁路轮轨接触病害分析早在2010年我国武广高速铁路试运行期间，曾发生连续晃车报警致动车组自动停车。3月初，铁道部高速技术组在组织调研动车晃车原因分析时，发现除钢轨顶面正常轮轨接触光带外，钢轨内侧圆弧角处也出现明显接触光带，形成轮轨之间在同一钢轨断面的两处接触，即“双光带”，其表现形式或连续、或间断、或单侧、或双

侧，这种“双光带”问题在我局先期开通运营的沪宁城际高铁也普遍存在，是造成动车晃车的重要原因。法国高速铁路铺设UIC60标准钢轨，设计轨底坡为1:20。我国高速铁路铺设U71MnK标准钢轨，钢轨轮廓与UIC60标准钢轨相同，但设计轨底坡1:40，与我国铁路普通既有线一致。显而易见，与1:20轨底坡设计相比，1:40的轨底坡减少了钢轨内倾幅度，钢轨内侧圆弧角相对抬高了0.9mm，这是导致其与车轮轮缘之间构成不良接触的结构性原因。为此，同样采用1:40轨底坡设计的德国高铁，于2003年起铺设修正轨廓的60E2型钢轨。当然，如果改变轨底坡设计，必须改动轨下基础即轨道版或轨枕设计，对已经开通运营的数千公里高速铁路来说，不但影响巨大，而且即使改变成1:20轨底坡，也很可能导致钢轨外侧过高，轮轨接触光带外移，显然也不能保证最佳轮轨关系，同样可能影响动车组平稳运行。因此，保留1:40轨底坡设计不变，在高速铁路精调以后开通运营之前，通过钢轨打磨，即高速铁路钢轨预打磨，“修正”（实际上是“改变”）钢轨轮廓，是消除轮轨接触病害，实现良好轮轨关系的唯一途径。这可能意味着，要利用打磨车“制造”出中国高铁的60E2钢轨。此外，钢轨制造、运输、铺设施工中无法避免的断面轮廓尺寸误差、轨面不平顺、轨头扭曲变形，尤其是焊接接头对轨错牙、扭曲、打磨质量难以控制等产生的局部不平顺和前后相邻轨顶面连续性不良，均在不同程度上加剧影响动车组运行品质，表现为晃车、

国内外高速铁路线路养护维修浅析概要

国内外高速铁路线路养护维修浅析 1 国内外线路养护维修概况 1.1 我国线路养护维修简介我国铁路线路养护维修主要是贯彻“ 预防为主, 防治结合, 修养并重” 的维修原则, 按照设备技术状态的各种变化不同程度地进行相应的维修工作。线路检测以人工每月检查为主, 轨道检查车主要负责线路的动态检查。铁路线路的养护维修按周期有计划地进行, 分为综合维修、经常保养和临时维修。线路是列车高速、安全运行的基础设施, 不论是整体, 还是各组成部分都要有一定的坚固性和稳定性。受自然条件的影响和列车荷载的作用, 线路设备的技术状态不断地发生变化。为适应高速运行和繁重运输任务的需要,必须采用先进的技术手段加强线路的养护维修工作, 以保证线路的质量和行车安全。世界上一些国家在高速铁路线路的养护维修方面进行了大量的探索和实践。正确地认识和理解国外的实践成果, 结合我国客运专线线路设备的特点, 找出适合线路检修的模式,是尽快提高我国线路检修水平的捷径。 1.2 国外高速铁路的发展及其养护维修特点国外高速铁路发展三十多年, 尤其是近十多年以来迅猛发展飞速发展。世界铁路处在各种交通运输的激烈竞争中, 取得了高新技术, 在某种程度上, 铁路线路的质量代表了铁路技术的水平和行车速度的高低,而保证线路质量的关键是做好线路维修养护。国外铁路发展的共同特点是想将线路变为少维修或不维修的轨道, 以省力、经济、高效的新型线路维修为目标。维修水平主要表现在采用先进的检测系统、高度机械化作业方式、科学诊断和自动化管理方面。国外铁路的研究及经验证明 :在线路方面直接影响、控制行车速度的主要因素,一是线路的平、纵断面 :另一是线路的平顺性。日本铁道线路专家佐藤吉彦在一

高速铁路的钢轨打磨对于我国来说是一个新的课题

高速铁路的钢轨打磨对于我国来说是一个新的课题，研究高速铁路的钢轨打磨技术对我国高速铁路的建设和开通运营后的线路养护维修具有重大意义。钢轨打磨最早是在重载铁路上为了延长钢轨使用寿命为目的发展起来的，钢轨打磨形式也从最初的修理性打磨到保养性打磨发展到现在特别流行的“频繁、快速、轻度”的预防性打磨。同样高速铁路也施行养护维修性的钢轨打磨。而中高速铁路新铺轨后实施的初次钢轨打磨为新轨打磨，是属于另一种打磨类型，叫做“钢轨预打磨”即预备性打磨，它完全不同于运营过程中的预防性钢轨打磨。轨道不平顺所引起的轮轨动力，对行车安全、平稳和乘车舒适性的影响随行车速度的提高而显著增大。对于高速铁路，一些轨面不平顺不要说使列车舒适度降低，甚至可能导致轨道和车辆的破坏甚至行车事故的发生，因而必须严格控制。所以，国外高速铁路对钢轨打磨极其重视。对于新铺钢轨，原苏联曾规定速度大于120km/h的铁路，必须在铺设钢轨后立即进行新轨打磨；现在日本、法国、德国、意大利以及西班牙建设的高速铁路，都要求新线铺轨或大修换轨后进行一次轨面打磨。在高速铁路运营管理中的钢轨打磨，日本、法国和德国的打磨技术已经成熟，钢轨打磨作业已经被列入线路的常规维修作业中，这些对我国的高速铁路的钢轨打磨具有重要的借鉴作用。钢轨打磨—延长钢轨寿命的有效方法（1）中国铁路2007-04-14 09:39:47 阅读72 评论0 字号：大中小钢轨是轨道交通的主要部件，钢轨与列车的车轮直接接触，其质量的好坏直接影响到行车的安全性和平稳性。轨道交通开通运营之后，钢轨就长期处于恶劣的环境中，由于列车的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会发生伤损情况，如裂纹、磨耗等现象，造成了钢轨寿命减少、养护工作量增加、养护成本增加，甚至严重影响行车安全。因此，就必须及时对钢轨伤损进行消除或修复，以避免影响轨道交通运行的安全。这些修复措施如钢轨涂油、钢轨打磨等，其中钢轨打磨由于其高效性受到世界各国铁路的广泛应用。钢轨打磨主要是通过打磨机械或打磨列车对钢轨头部滚动表面的打磨，以消除钢轨表面不平顺、轨头表面缺陷及将轨头轮廓恢复到原始设计要求，从而实现减缓钢轨表面缺陷的发展、提高钢轨表面平滑度，进一步达到改善旅客乘车舒适度、降低轮/轨噪音、延长钢轨使用寿命的目的。本文主要分析了钢轨打磨的目的和类型，并分析最新的国外铁路钢轨打磨技术，以期对我国铁路及城市轨道交通的钢轨养护维修有所借鉴。 1 钢轨打磨的目的钢轨打磨技术的最初应用是为了控制波磨的发展（图1），以及改善钢轨头部断面形状，满足轮/轨接触特性（即所谓的最佳断面），从而减少钢轨及车轮的磨耗率。随着钢轨打磨技术的发展和推广，越来越多的高速铁路、重载铁路和城市轨道交通都采用该项技术来延长钢轨寿命。总的来说，钢轨打磨的目的如下： 1）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； 2）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； 3）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； 4）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）；

第二节钢轨基本知识

第二节钢轨基本知识一、钢轨使用规定高速铁路正线、到发线应采用60 kg／m无螺栓孔新钢轨；其他站线宜铺设50 kg／m钢轨。 200 km／h及以上高速客运铁路应选用u71MnG、强度等级为880～IPa热轧钢轨；200 km ／h～ 250 km／h高速客货混运铁路应选用U75VG、强度等级为980 MPa热轧钢轨。其中，U代表钢轨钢，71、75代表化学成分中碳平均含量为0．71％、0．75％，V代表钒元素，Mn代表锰元素，G代表高速铁路。高速铁路钢轨应具备安全使用性能好、几何尺寸精度高、平直度好的特点，同时要求钢轨的实物质量达到高纯净、高平直、高精度、长定尺，这就要求钢轨钢质洁净、韧塑性高、焊接性能优良、表面基本无原始缺陷。二、钢轨长度及断面尺寸 1．钢轨长度高速铁路正线应采用符合相应技术标准的100 m定尺轨，短尺轨长度为95 m、96 m、97 ITI 和99 ITI四种。．；，， ’2．钢轨断面尺寸 60 kg／m钢轨断面尺寸，如图2-1所示。

60 kg／m钢轨计算数据，如表2—9所示。 1．钢轨的化学成分(表2—10)

2．钢轨拉伸性能和硬度钢轨的抗拉强度和伸长率及轨头顶面中心线上的表面硬度值应符合表2一11的规定。四、钢轨标志我国钢轨生产厂家主要有攀钢、包钢、鞍钢和武钢四家，各厂家标志如图2 2所示。钢轨标准规定，在钢轨轨腰部位需要采用两种标记，即轧制标志和热压印标志，同时还规定了其他标识，如在轨端刷漆以及粘贴标签。 1．凸出标志钢轨一侧轨腰上轧制的凸出标志顺序：生产厂标志——钢轨轨型(如60代表 60 kg／m)——钢轨钢牌号(如u75vG、u7lMnG)——制造年(轧制年度末两位)、月(如04代表轧年度为2∞4年，Ⅲ代表3月份轧制)。 2．凹入标志钢轨另一侧的轨腰上热压印凹人标志的顺序：钢厂代码——生产年份——炉号——连铸流号——连铸坯号——钢轨顺序号——班别号。各个钢厂的热压印标志不完全相同。以攀钢为例说明，如图2 3所示。

钢轨打磨列车在高铁上的应用

钢轨打磨列车在高铁上的应用摘要：目前我国高铁营运里程和运行速度大幅度增加，这也对高铁线路养护提出了更高要求。钢轨打磨列车主要用于消除钢轨波磨、擦伤和剥离等钢轨损害及新线钢轨的预防性打磨，能大幅度提高钢轨利用率，延长使用寿命，改善旅客列车舒适度，是我国高铁养护的必备的有效装备。在介绍了国外的使用情况，具体打磨方式和使用效果后，指出了我国高铁应用钢轨打磨车的不足和努力方向。关键词：打磨列车；高铁；应用引言目前，我国投入运营的高速铁路已达6，920公里。其中+新建时速250-350公里的高速铁路有4，044营业公里；既有线提速达到时速200-250公里的高速铁路有2，876营业公里。根据2008年调整的《中长期铁路网规划》，到2020年，我国新建高速铁路将达到16万公里，加上其他新建铁路和既有线提速线路，我国铁路快速客运网将达到5万公里以上，将连接所有省会城市和人口在50万以上的城市，覆盖全国90％以上人口。高速铁路、客运专线对轨道结构、钢轨表面的平顺性要求极高，轨道状态对列车运行安全性、平稳性具有十分重要影响。目前国际上公认钢轨打磨对保证线路质量，提高安全系数，降低运营成本，起关键作用。高铁线路在开通前进行钢轨预打磨、开通后进行钢轨预防性打磨及保养性打磨是保证高铁运行的重要手段。 1高速铁路高速铁路是一个具有国际性和时代性的概念。1985年5月，联合国欧洲经济委员会将高速铁路的列车最高运行速度规定为客运专线300km／h，客货混线250km／h。1996年欧盟对高速铁路的最新定义是：在新建高速专用线上运行时速至少达到250km的铁路可称作高速铁路。铁盟认为，各国可以根据自身情况确定本国高速铁路的概念，在既有线上提速改造，时速达到200km以上，也可称为高速铁路。目前我国所说的高铁，一般是指新建的时速在300公里以上的客运专线。高速铁路的运行维护如果还是依靠我国传统的铁路养护手段，则已经完全不能满足要求了，必须使用大型的专用检测和维护设备，如检测车，打磨车等。2钢轨打磨列车

高速铁路用钢轨的若干问题

收稿日期:20031222 高速铁路用钢轨的若干问题周清跃　张银花　陈朝阳 (铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心　北京　100081) 摘　要　钢轨是轨道结构的重要部件,是高速铁路重要的基础设施。根据高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,提出了高速铁路钢轨应重点关注的性能指标,介绍国外高速铁路采用的钢轨强度等级,论述国内钢轨生产厂家应进行的技术改造,讨论了高速铁路采用长定尺钢轨的可行性包括长定尺钢轨的生产、运输、焊接,以及钢轨焊接体系。关键词　高速铁路　长定尺钢轨　技术要求　技术改造 1　高速铁路用钢轨及其主要伤损日本新干线早期采用断面为50T 的普通碳素热轧钢轨,后期改用强度等级为800MPa 的60kg 普通碳素热轧钢轨,使用中钢轨出现的主要损伤为轨头踏面的黑斑(dark spot )以及钢轨焊接接头部位的低塌所引起的波状磨损[1]。钢轨轨头踏面的黑斑主要发生在列车的加速驱动以及减速制动区间,在高速行驶车轮的转动作用下,引起钢轨轨顶表面0105～012mm 的表层金属加工硬化。此加工硬化层将成为剥落损伤的起源(或核),随着通过总重的增加,黑斑缺陷发展成纵向水平裂纹甚至引发钢轨断裂。日本学者称这种伤损为钢轨中的癌症[2,3]。高速铁路列车轴重轻,运行速度快,钢轨磨损轻微。钢轨表面的伤损以接触疲劳伤损以及短波波磨为其主要特点。目前,高速铁路比较发达的许多国家除了正在积极研究和试验由具有优良抗表面伤损性能的新材料制成的钢轨如贝氏体钢轨外,主要采用对钢轨进行定期打磨的办法来解决这种接触疲劳伤损。钢轨打磨还能去除引起钢轨剥落的表面细微裂纹并降低钢轨与车轮接触面发生的转动噪声。焊接接头是无缝线路的薄弱环节。焊接接头的平直度以及轨顶面的硬度是否与母材匹配,将决定其在使用过程中是否出现低塌以及影响列车平顺运行,严重时将发生焊接接头断裂。如日本东海道新干线在运行初期钢轨伤损大部分(约占80%)发生在铝热焊接头处[1]。从日本的情况来看,铝热焊接头强度难以满足铁路高速运行的需要。而法国的情况与日本不同[4]。法国高速铁路早期采用60kg/m UIC700普通热轧钢轨,后来采用60kg/m UIC900A 普通热轧钢轨,从1983年开通运营至2001年,断轨80起,其中30%断在焊缝上,而这30% 的焊缝断头中有9/10断在铝热焊焊缝处。从绝对数量看,法国高速铁路最薄弱的铝热焊缝断头率年平均1起左右,而钢轨其它部位的折断率为年平均3起左右(后者发生在钢轨母材上的断裂主要是由于钢轨擦伤以及道碴飞溅打伤钢轨造成的),这说明铝热焊接头虽然是无缝线路的薄弱环节,但从铝热焊技术本身而言是可以满足高速铁路使用要求的。 2　高速铁路对钢轨的基本要求针对高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,要求钢轨钢质洁净,钢轨表面尤其轨头表面基本无原始缺陷,几何尺寸精度高、平直度好。 (1)钢质洁净材质内部高洁净是对高速铁路钢轨的最基本要求。钢质洁净有利于提高其抗疲劳性能。 (2)表面基本无缺陷钢轨表面基本无原始缺陷不仅对保证钢轨安全使用有益,而且可以减少表面接触疲劳伤损的出现,延长钢轨的使用寿命。 ?铁道/道路?

打磨技术方案

津保铁路钢轨打磨技术方案一、目标廓形（一）线路 1.津保铁路天津西津保场至霸州西（不含）上行k0+094～k72+164、下行k0+000～k72+164仅运行动车组，按照《高速铁路钢轨打磨管理办法》，应使用设计廓形为目标廓形。 2.津保铁路霸州西（含）至徐水（不含）上行k72+164～k137+082、下行k72+164～k136+670运行动车组及普速客车，按照《高速铁路钢轨打磨管理办法》，应使用60N为目标廓形。 3.霸徐京广高速联白洋淀至徐水东站上行k116+112～k125+744、下行北张庄线路所至徐水东站k121+585～k125+705，应使用设计廓形为目标廓形。（二）道岔 1.天津西津保场（18#道岔6组、12#道岔3组）、密云路线路所（18#道岔3组、12#道岔1组）、曹庄北线路所（42#道岔2组）、胜芳（18#道岔8组）、霸州南（18#道岔4组、42#道岔2组），应使用设计廓形为目标廓形。 2.霸州西（10组18#道岔）、白沟（18#道岔8组）、白洋淀（18#道岔9组、42#道岔1组）、北张庄线路所（42#道岔1组），应使用60E2为目标廓形。直曲全打道岔：天津西津保场313#道岔（12#）、白洋淀4#道岔（42#）、北张庄线路所线1道岔（42#）。（三）温度调节器

津保铁路子牙河特大桥上下行k14+042～k14+054，应使用设计廓形为目标廓形。温度调节器前后150m使用岔磨车进行打磨，温度调节器范围打磨角度3°～+40°。二、工作量调查 1.钢轨打磨前，应对钢轨状态进行全面调查，并保证线路状态良好。 ⑴线路、道岔几何尺寸和轨下基础等应符合相关技术标准要求。打磨前，工务段应对线路、道岔结构进行全面检查，对线路结构病害、道岔降低值超限和几何尺寸超过作业验收标准的地段应进行调整，保证线路、道岔状态良好。 ⑵工务段应提前对打磨地段进行调查，对影响打磨作业的工务设备应先采取措施进行处理，并通知其他相关设备管理单位拆除影响打磨作业的设备。 ⑶工务段应向工务机械段进行技术交底，提交相关技术资料、钢轨病害以及动态检测资料等。 ⑷工务机械段应预先进行打磨车打磨参数调整试验，工务段与工务机械段共同确认打磨廓形达到要求后方可进行正式打磨。 ⑸道岔打磨前，工务段应组织电务部门对道岔转辙及辙叉部分滑床台进行覆盖，并清除作业地段线路两侧的可燃物，落实防火措施。 2.线路钢轨打磨工作量调查及预处理 ⑴钢轨廓形及光带打磨前应调查待打磨地段钢轨廓形及光带状况，每3km采用钢轨轮廓测量仪测试钢轨廓形。廓形测试数据由工务机械段按照目标廓形进行对比

高速铁路钢轨预打磨技术

高速铁路钢轨预打磨技术以开行CRH380A高速动车组为标志、时速高达350公里的高速铁路，不仅对轨道几何尺寸提出了很高要求，而且对钢轨轨面状态和轨头轮廓提出了极高要求。由于钢轨在制造、运输、焊接、铺设等环节存在难以避免的缺陷或病害，新铺设钢轨难以完全适应动车组高速平稳运行要求，轴向加速度、减载率、动力学指标无法有效控制，人体感觉有晃车、抖动等不良反应，严重影响列车运行品质，甚至威胁高速行车安全。2010年，上海客专维修基地精心组织、全力以赴，以最快速度消化吸收新型引进装备--PMC-96C钢轨打磨车设备技术，联合铁道部科学研究院、同济大学和设备制造商美国HTT 公司，分析研究高速铁路轮轨接触病害，科学试验作业效果，攻克打磨作业技术关键，在全路率先成功运用96头钢轨打磨车实施高速铁路钢轨预打磨，出色完成沪杭、沪宁城际高铁和京沪高铁先导段打磨任务，取得很好效果。一、高速铁路轮轨接触病害分析早在2010年我国武广高速铁路试运行期间，曾发生连续晃车报警致动车组自动停车。3月初，铁道部高速技术组在组织调研动车晃车原因分析时，发现除钢轨顶面正常轮轨接触光带外，钢轨内侧圆弧角处也出现明显接触光带，形成轮轨之间在同一钢轨断面的两处接触，即“双光带”，其表现形式或连续、或间断、或单侧、或双侧，这种“双光带”问题在我局先期开通运营的沪宁城际高铁也普

遍存在，是造成动车晃车的重要原因。法国高速铁路铺设UIC60标准钢轨，设计轨底坡为1:20。我国高速铁路铺设U71MnK标准钢轨，钢轨轮廓与UIC60标准钢轨相同，但设计轨底坡1:40，与我国铁路普通既有线一致。显而易见，与1:20轨底坡设计相比，1:40的轨底坡减少了钢轨内倾幅度，钢轨内侧圆弧角相对抬高了0.9mm，这是导致其与车轮轮缘之间构成不良接触的结构性原因。为此，同样采用1:40轨底坡设计的德国高铁，于2003年起铺设修正轨廓的60E2型钢轨。当然，如果改变轨底坡设计，必须改动轨下基础即轨道版或轨枕设计，对已经开通运营的数千公里高速铁路来说，不但影响巨大，而且即使改变成1:20轨底坡，也很可能导致钢轨外侧过高，轮轨接触光带外移，显然也不能保证最佳轮轨关系，同样可能影响动车组平稳运行。因此，保留1:40轨底坡设计不变，在高速铁路精调以后开通运营之前，通过钢轨打磨，即高速铁路钢轨预打磨，“修正”（实际上是“改变”）钢轨轮廓，是消除轮轨接触病害，实现良好轮轨关系的唯一途径。这可能意味着，要利用打磨车“制造”出中国高铁的60E2钢轨。此外，钢轨制造、运输、铺设施工中无法避免的断面轮廓尺寸误差、轨面不平顺、轨头扭曲变形，尤其是焊接接头对轨错牙、扭曲、打磨质量难以控制等产生的局部不平顺和前后相邻轨顶面连续性不良，均在不同程度上加剧影响动车组运行品质，表现为晃车、抖动等人体感觉不良和水加、垂加等动态指标不佳，也需要通过钢

高速重载铁路运输对钢轨的技术要求

高速重载铁路运输对钢轨的技术要求我国铁路现有营业里程67000km，每年新线投产约1000km，其中60kg/m以上钢轨铺设38500km，约占正线延展长度的49.6%。今后相当长的一段时间内，60kg/m钢轨将是铁路采用的主轨型。国产钢轨牌号主要有U74、U71Mn、PD2、PD3和BNbRE，强度级别为800、900MPa 和1000MPa级。钢轨淬火后，强度可达到1100-1200MPa或1200-1300MPa级。其中PD2为普碳钢SQ工艺全长淬火钢轨；PD3为高碳微钒低合金钢轨，BNbRE为含铌稀土处理低合金钢轨。世界上开行200km/h以上高速铁路的国家有5个，即日本的新干线、法国的TGV、德国的ICE、意大利的ETR和西班牙的A VE。全部采用60kg/m的轨型。为保证高速列车运行的平稳性和旅客的舒适性，高速铁路的平顺性是很重要的指标，国外高速铁路采用断面尺寸公差和平直度要求很高的长定尺钢轨并焊接成超长无缝线路。为保证高速铁路的运行安全，国外高速铁路用钢轨采用各种冶金技术最新发展的成果来生产。钢轨生产厂普遍采用铁水预处理，转炉或电炉炼钢、炉外精炼、真空脱气等先进工艺。钢水浇铸则全部采用连铸。钢中硫、磷含量一般小于0.02%；氢含量小于1.5× 10-6；高倍夹杂物B、C、D类≤1.0级，A类≤1.5级。万能轧机轧制是提高尺寸精确度和表面质量的关键。我国铁路发展提速、重载运输后，有4个特点影响到钢轨的服役状态。高密度、高速度、高牵引定数和大轴重并举：提速后，四大干线旅客列车速度达到140~160km/h，货物列车速度达到80-85km/h。四大干线已开行牵引定数5000t的重载列车。大秦线运煤单元列车全列重量10000t。新设计生产的重载货车轴重达25t，增加了轮轨间接触应力和疲劳负荷。曲线外轨超高位置：由于我国铁路系统是客、货列车混跑，使得轮轨之间的接触偏离设计状态，使得钢轨的服役条件更加苛刻。内燃电力牵引比例增加：轴重与轮径之比P/D较蒸汽机车大，由于减小了轮轨之间的接触面，增加了接触应力。蛇行运动：列车速度提高后，两侧钢轨造成不均匀的磨耗和剥离。技术条件指标 ⑴ 化学成分和残留元素：200km/h钢轨化学成分采用U71Mn，UIC900A，PD3 和BNbRE四个钢种，300km/h钢轨采用欧洲标准EN260，但其成分含量比原钢号成

浅谈高速铁路钢轨伸缩调节器施工工艺

浅谈高速铁路钢轨伸缩调节器施工工艺京沪高速铁路设计的时速为350公里/小时，对轨道的平顺性要求非常高，同时大胜关长江大桥有砟轨道是全线的关键段，要达到这么高的平顺性，对大胜关伸缩调节器的铺设提出了很高的标准。标签：高速铁路大胜关长江大桥有砟轨道伸缩调节器 1 工程概况新建京沪高速铁路JHTJ—5标大胜关大桥有砟轨道，施工里程DK998+369~DK1002+227，跨混凝土连续梁及钢梁上，有砟与无砟之间设过渡段，正线设计双线、线间距为5米。线路纵断面设计为5.9‰上坡及5.9‰下坡组成的人字坡，竖曲线半径为35000米，正线轨道设计为跨区间无缝线路。在DK999+844和DK1001+153里程处分别设计两组伸缩调节器。 2 施工准备伸缩调节器存储场是进行伸缩调节器铺设的总后方，在存放的过程中为了防止由于长期放置产生变形，存放场地的选址必须保持平整、路基满足强度、便于流水等条件。同时为了伸缩调节器部件不受到污染，还需采取遮盖措施。伸缩调节器通过汽车运输到达我铺轨基地后，选取合理的存放场地、选用合格的吊装设备、通过自制的扁担梁将伸缩调节器吊卸至指定位置，采取有效的保护措施。 3 伸缩调节器运输行车安全是伸缩调节器运输作业的重中之重。为了保障伸缩调节器运输至铺设地点，需配备足够的运输人员，制定完善的管理制度。 3.1 根据运输距离，成立运输组织机构，配备足够的运输人员。 3.2 依据《铁路技术管理规程》相关规定并结合工程运输生产实际，制度运输组织和各项规章制度、岗位责任制、技术安全措施，以保障工程运输安全通畅。 3.3 工程运输所配备的运输设备（施）应状态良好，并按规定进行保养、维修。 3.4 根据运输线路的实际情况，制定相应的运输线路巡检办法，确保行车安全。

铁路钢轨标准及修理要求

钢轨第1条线路上的钢轨类型应与运量、线路允许速度和轴重相适应。允许速度大于120 km／h的线路应采用60kg／m及以上钢轨，小半径曲线地段及重载线路应铺设全长淬火轨。线路大修采用的钢轨类型应符合表1的规定。钢轨超过大修周期且伤损严重时，工务段应适当降低线路允许速度，以保证行车安全。第2条使用的新钢轨应符合相关技术条件；使用的再用轨应符合《铁道旧轨使用和整修技术条件》(附录五)的规定。第3条钢轨伤损按程度分为轻伤、重伤和折断三类。一、钢轨轻伤和重伤标准钢轨轻伤和重伤标准见表3 —1、表3—2和表3—3。探伤人员、线路(检查)工长认为钢轨有伤损时，也可判为轻伤或重伤。二、钢轨折断标准钢轨折断是指发生下列情况之一者： 1.钢轨全截面断裂； 2.裂纹贯通整个轨头截面； 3.裂纹贯通整个轨底截面； 4.允许速度不大于160km／h区段钢轨顶面上有长度大于50mm 且深度大于10mm的掉块，允许速度大于160km／h区段钢轨顶面上有长度大于30 mm且深度大于5 mm的掉块。

②垂直磨耗在钢轨顶面宽1／3处(距标准工作边)测量。 ③侧面磨耗在钢轨踏面(按标准断面)下16 mm.处测量。普通线路和无缝线路缓冲区的重伤和折断钢轨应及时更换。换下的重伤和折断钢轨应有明显的标记，防止再用。无缝线路钢轨重伤和折断，应按第4.6.10条的规定处理。在桥上或隧道内的轻伤钢轨，应及时进行更换或处理。第4条钢轨接头应采用相对式联结方式。曲线地段外股应使用标准长度钢轨，内股应使用厂制缩短轨调整钢轨接头位置。剩余少量

相错量，应利用钢轨长度误差量在曲线内调整，有困难时可在直线上调整。直线地段应按钢轨长度误差量配对使用。在每节轨上，相差量不应大于3 mm，并应前后、左右抵消，在两股钢轨上累计相差量最大不得大于15 mm。正线钢轨异型接头必须使用异型钢轨。第5条下列位置不应有钢轨接头，否则应将其焊接、冻结或胶接。一、明桥面小桥的全桥范围内。二、钢梁端部、拱桥温度伸缩缝和拱顶等处前后各2 m范围内。三、设有温度调节器的钢梁的温度跨度范围内。四、钢梁的横梁顶上。五、平交道口铺面范围内。第6条普通线路钢轨接头，应根据钢轨长度与钢轨温度预留轨缝。轨缝的标准尺寸按下列公式计算：式中a0——更换钢轨或调整轨缝时的预留轨缝(mm)； α——钢轨线膨胀系数，为0.01 1 8 mm／(m·℃)； L——钢轨长度(m)； tz——更换钢轨或调整轨缝地区的中间轨温(℃)，

钢轨打磨问题浅析

钢轨打磨问题浅析摘要：通过对国内外钢轨打磨问题的研究，从钢轨打磨原理着手，分析了目前钢轨打磨过程中存在的问题，提出了相应的效果评价指标，从而能够提高钢轨的使用寿命，进一步的降低经济成本。关键词：钢轨打磨评价指标使用寿命 1 引言近年来随着我国高速铁路以及重载铁路的发展，钢轨伤损这种情况已逐渐明显的加重，尤其是钢轨的滚动接触疲劳伤损。钢轨伤损不仅影响行车品质，甚至可能导致断轨，严重影响行车的稳定性和安全。因此，提高铁路钢轨使用寿命，已成为目前急需解决的问题。钢轨打磨线路养护维修中的一种重要方法，在国外已得到广泛的应用能够有效得提高铁路钢轨使用寿命。钢轨打磨是用来提高钢轨寿命和使用性能的一种手段，经过大量实践和理论研究，都印证了这种措施的实用性和可靠性。在技术层面，钢轨打磨主要用来消除钢轨的波形磨耗以及接触疲劳等因素对钢轨寿命的负面影响。同时，钢轨打磨还依赖于高品质材料和一些新进的润滑措施。通过这些手段，可以大量地减少上述的负面影响。自上世纪30年代起，国外的铁路检测部门将打磨方法运用到消除钢轨表面的波纹、磨耗以及剥落等类型的轨头病害。早期，钢轨打磨是通过人工操作，后期逐步发展了新的打磨设备，出现了大型钢轨打磨车。目前国内大部分铁路局已配备系列的钢轨、道岔打磨

列车，目前我国轨道方面钢轨打磨的任务主要是消除钢轨塑性流变和波形磨耗，针对线路的曲线部分和直线部分的打磨手段也基本类似。北京、上海、广州等城市地铁工程也将钢轨打磨车采取为线路养护维修过程中的必备大型维护车辆，钢轨打磨技术已然成为一项关键的线路维护技术。随着钢轨打磨技术和线路维护技术的发展，现在钢轨打磨已经从“修复性打磨（表面打磨）”开始向“预防性打磨（外形打磨）”转变。修复性打磨是在线路运营时，根据钢轨波浪磨耗或接触疲劳伤损的严重程度，打磨清除钢轨表面所产生的缺陷；预防性打磨是预防性打磨是指对钢轨进行特定廓形的打磨，周期性的打磨少量金属，避免缺陷的产生，减少病害的发生，控制病害的发展，这样能最大限度的延长钢轨使用寿命，改善轮轨接触状况，减小轮轨摩擦，降低轮轨噪声和车辆轮对损伤情况。 2 分析钢轨打磨原理钢轨打磨的基本原理是把钢轨轮廓打磨成利于延长钢轨寿命的形状，改变轮轨横向耦合轮廓的接触面，提高轮轨接触纵向平顺性，使轮轨接触应力最小化以减小磨损。预防性打磨主要从三个方面来控制：控制侧磨，控制疲劳和控制波磨。修复性打磨与预防性打磨主要作用都是提高钢轨使用性能和延长使用寿命。一般来说，钢轨打磨不但可以达到控制侧磨、疲劳、波磨、降低竖向冲击力的作用，还可以延长钢轨寿命。结合优质材

钢轨打磨的类型和特点

根据钢轨打磨的目的及打磨的磨削量，钢轨打磨可分为三类：（1）预防性打磨（2)修理性打磨（3)钢轨断面（或廓形）打磨高速铁路钢轨打磨分为使用小型机具的人工打磨和使用打磨列车的大机打磨。从高速铁路建设和运营方面，又可分为高速铁路钢轨开通前打磨和开通运营后的钢轨预防性打磨。 ①人工打磨 ②预打磨 ③预防性打磨一、按表面材料去除量可分为预防性打磨和修复性打磨，前者通过去除少量的钢轨表面金属材料即可预防或清除接触疲劳导致的裂纹萌生，而后者须去除大量的钢轨表面金属材料以确保清除严重病害并修复钢轨廓型。特点：修复性打磨去除钢轨表面金属材料的平均厚度在1.0~1.5mm之间，而预防性打磨则在0.1~0.2mm之间，后者的打磨周期约为前者的1／4，预防性打磨缩短了维护周期，增加了钢轨维护任务量，使原本有限的“天窗时间”显得更为宝贵。预防性打磨获取的评价数据均优于修复性打磨，延长了钢轨的服役寿命，但是随着钢轨打磨周期的缩短也增加了线路维护成本。预防性打磨可较早地预防或清除病害，能够保证列车运行的安全性和平稳性，并且利用预防性打磨逐步代替修复性打磨是钢轨打磨策略的发展趋势，但是提高打磨效率是开发高速打磨技术的前提条件，因此预防性打磨时的线路维护费用、维护周期、钢轨更新等因素间的关系有待深入研究，以确保在线路运行安全的前提下降低运营成本。二、钢轨打磨作业过程中，除清除钢轨表面病害金属层外，还需修复钢轨截面廓型，以改善列车运行时的轮轨关系。修复钢轨廓型的打磨方式可分为包络式和轮廓式2种打磨方式。特点：包络式打磨是通过将砂轮端面沿钢轨截面布置而获得打磨目标廓型，而轮廓式打磨则是利用砂轮的仿形轮廓进行打磨。包络式打磨的作业速度较低，常用的打磨作业速度约为15 km·h-1，其较强的切削能力在预防性打磨中难以发挥；相比而言，轮廓式打磨专为预防性打磨而开发，常用的打磨作业速度约为80 km·h-1，考虑设备调试、打磨遍数等其他因素影响，其打磨效率较包络式打磨约提高3倍左右，特别适用于行车密集线路的预防性打磨