高速铁路无缝钢轨标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
无缝钢轨不是几千公里没有缝隙的，而是把25米长的钢轨焊接起来连成几百米长甚
至几千米长,然后在铺在路基上,无缝钢轨一段和一段之间还是有11毫米的空隙,现在沪宁线上是303公里长的超长无缝钢轨,无缝钢轨要解决热涨冷缩光靠数量不多的缝隙是不够
的了,现在解决热涨冷缩有两种方法,一种是长轨节自身承受全部温度应力，即将长轨锁定在枕木上，使其不因温度变化而胀缩,这种方法适用于一年四季温度相差不大的地区,例如在中国南方地区.在一些温度相差较大的地区应就要采取另一种方法，即长轨节自身不承
受温度应力，而以自动放散应力或定期放散应力的方法，使长轨节随温度升降而自由收缩,在铺设的时候也尽量选择最佳温度铺设,使钢轨的伸缩值在最小范围内,这样不管温度上升还是下降,钢轨的伸缩始终都控制在最小范围内.
我国采用的是靠高强度扣件锁定钢轨的方式来抑制钢轨热胀冷缩的移动。无缝线路并不是全线都连在一起，根据等级，每隔数千米有断开的一个伸缩段，每到季节变化，铁路养路工人会挑选一个适合温度的时间，松开钢轨扣件，让无缝钢轨自由伸缩，再扣紧，恢复铁路运行。
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
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。
城市轨道交通钢轨打磨研究 摘要：在我国快速发展的过程中。近年来，我国各大城市积极推进城市轨道交 通建设，在为市民提供快捷优质出行服务的同时，各城市的铁路钢轨也都承受着 超高负荷。钢轨是铁路轨道的主要组成部件，它引导机车车辆的车轮前进，为车 轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面，且承受车轮的巨大压力。车轮和钢轨 长期的滚动接触，会对钢轨的踏面造成损害。钢轨表面会产生波磨和异常损伤等，使列车晃动并伴随有轮轨嚎叫声，不仅对列车平稳运行和乘客的舒适度造成影响，还会对周边环境产生噪声和振动。钢轨表面产生的鱼鳞损伤，如果不及时清除将 会渗透得越来越深直至进入轨头，严重时会出现断轨，最终导致严重事故，因此 需要对钢轨定期且及时的维护。 关键词：线路养护；钢轨波磨；鱼鳞纹钢；轨打磨涡；流探伤 引言 钢轨是铁路系统中重要的承力部件，随着我国铁路“高速”、“重载”战略的实施，轮轨间载荷也大幅增加，波磨、疲劳裂纹、剥落等钢轨损伤也日趋严重。这 些损伤会加剧列车运行时的振动与噪声，甚至对列车运行安全造成威胁，因此当 钢轨损伤达到一定限度时，或者在这些损伤出现之初，就需要对钢轨进行维护。 钢轨打磨是世界各国铁路工务部门最常用的线路维护技术之一，是对钢轨进行修 复最有效的措施。通过打磨作业可修复或减轻轨面损伤，预防接触疲劳等钢轨损 伤的产生，有效改善轮轨匹配关系，延长钢轨使用寿命，提高列车运行的安全性 与稳定性。当前，随着我国高速铁路的快速发展，钢轨打磨技术也逐渐成熟，我 国钢轨打磨技术已经从最开始借鉴国外打磨经验到目前形成自己的打磨模式，但 对钢轨打磨机理的理解，特别是钢轨材料去除行为以及打磨参数的选取策略方面 的研究还不够充分。在钢轨打磨过程中，钢轨与磨石的相互作用行为复杂，打磨 效率与打磨质量受多个因素的影响，且我国铁路分布范围广泛，钢轨服役环境复 杂多样，钢轨表面经常存在水、油等第三介质，这也会对钢轨打磨效果产生很大 影响。因此，现今钢轨打磨技术的关键在于加深对钢轨打磨机理的研究，不断优 化打磨参数，研发更加优良的打磨磨石，将钢轨打磨与其他钢轨维护技术相结合，进一步完善我国高速铁路钢轨打磨技术理论体系与作业标准。 1新建地铁钢轨打磨的必要性 由于施工失误的存在，对新建地铁线路进行必要的打磨是必需的。另外，实 际地铁轨道施工过程中，相互独立的枕木在铺垫的过程中，或多或少也会出现变形，引起制造公差;与此同时，实际施工过程中，由于轨底坡差异的存在，整个道 床的可控性差，导致难以控制轨底坡的精准性。而我国对地铁轨底坡误差有严格 的要求，范围限制于1/50～1/30s之间，对应的倾斜角的范围1°8'45″～1°54'33″。实践经验表明，通过合理的打磨技术，能够纠正施工误差，改善轨轮之间的相互 关系。值得注意的是，通过对新建地铁钢轨的打磨，能有效的减短新建地铁运行 的磨合期，保证新建地铁的高效率使用。有研究发现，地铁磨合运行期间，对地 铁轨轮的耗损非常的大，而过了磨合期，轨轮之间打磨光滑，吻合度提高，磨损 相对减少。 1.2长期运行地铁钢轨打磨的必要性 长期运行的地铁，由于内外环境因素，势必导致地铁钢轨的耗损、擦伤等意外，尤其是弯曲路段，钢轨两侧受力不一致，很容易导致地铁钢轨的破损。特别 是ATO模式运行的地铁，运行速度、车轴承重一致，反复运行后，轨道弹性变差，
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
研究与探讨 1 概述 我国于20世纪80年代引入钢轨打磨技术，目前大部分铁路局配备了钢轨打磨列车，钢轨打磨技术逐渐成为一项基本的线路维护技术[1]。我国现代化钢轨打磨列车主要依靠进口，大型打磨设备及打磨工艺落后于铁路发达国家[2]。1989年，我国引进第一台钢轨打磨列车，在丰 沙线和石太线实施打磨作业，以消除钢轨波形磨耗[3]。自此开始了钢轨打磨列车应用技术研究，并取得了一些实际应用经验。然而，我国大型养路机械钢轨打磨列车的研发和制造还处于起步阶段，为了推进钢轨打磨列车的引进和国产化进程，中国北车股份有限公司签订了大型养路机械96头钢轨打磨列车技术转让协议及采购合同。2009年11月，中国北车股份有限公司与瑞士SPENO公司通过技术引进、联合设计、合作生产、国产化制造和联合调试等模式，研制了首列GMC96型钢轨打磨列车[4]。目前，该型钢轨打磨列车的国产化比例达到70%。但SPENO公司仅提供6种适用于钢轨直线段的打磨模式，对我国铁路运输状况复杂、密度大、客货混运，以及运输距离较长等实际情况，6种钢轨打磨模式难以满足需求。 基金项目：铁道部科技研究开发计划项目（2010G008-C）。 钢轨打磨量的分析计算 贾怀珍：北京铁路局北京大型养路机械运用检修段，工程师，北京，100070蔡永林：北京交通大学，副教授，北京，100044崔宁宁：北京交通大学，硕士研究生，北京，100044李建勇：北京交通大学，教授，北京，100044姚 迪：北京交通大学，硕士研究生，北京，100044 摘 要：以GMC96型钢轨打磨列车为研究对象，论述钢轨轨廓数据采集与处理。分析打磨前后钢轨轨廓数据，针对打磨接触点、打磨面积计算、单个打磨头的平均打磨量计算进行阐述，提出钢轨打磨量计算方法；分析多种钢轨打磨模式下其打磨量与影响因素间的关系，得到打磨量与打磨角度及压力的关系，为GMC96型钢轨打磨列车打磨模式编制提供参考。 关键词：钢轨打磨；打磨量；打磨模式；GMC96型钢轨打磨列车
钢轨波型磨耗概述 1．钢轨波形磨耗的产生机理 钢轨波浪型磨耗(简为波磨)一般有三类：磨损性波磨、塑流性波磨和混合性波磨。轨头有明显的波浪型磨损痕迹，钢轨上呈显可见的波谷与波峰，但无明显磨损凹陷，属于磨损性波磨，也是最常见的一种波浪型磨耗。地铁中产生的主要就是这种磨损性波磨。 根据对波长特征的调查分析，认为磨损性波磨是由于轮对在通过曲线时，轮对扭曲共振导致交替的纵向力，从而在轮对与钢轨间发生纵向滑动而产生波磨。这不仅与轮对的重力角刚度特性有关，而且与曲线曲率及轮轨黏着状态有直接关系，主要是轮轨之间的粘滑振动导致内轨顶面的波磨。当车辆通过曲线半径较小的线路时，由于轮对冲角的改变，轮轨的纵向剪切力超过轮轨黏着极限，轮轨间发生纵向滑动，滑动处形成波谷；滑动后释放了积累的能量，使轮轨又处于黏着状态，轮轨磨损减轻，该处形成波峰。这种粘滑振动不断重复，形成了钢轨表面的波磨。 2．粘滑振动与钢轨波形磨耗的关系 若所有的车辆具有极好的一致性，且运行速度一致，则容易在所经过的曲线上，特别是在圆曲线上形成有规律的振动，这种振动往往使右侧轮子与内轨间发生大的滑动，当轮轨接触面的切向力足以破坏轨道顶面的金属材料时，或使其发生低周疲劳，则波磨就会产生。因此，在一定外界条件共同作用下的粘滑振动是地铁曲线波形磨耗发生的重要原因。任一个外界条件的消失，都能够使波磨消失。 3．波磨容易出现的位置 大量计算分析表明，该粘滑振动的发生规律与现场出现的波磨发生规律相吻合，即这种振动容易出现在曲线内轨的圆曲线上，容易出现在曲线半径较小的区段，容易出现在轮轨粘着条件较好的地下洞内的轨道上，容易出现在轨道刚度较大的整体道床上。 4．钢轨波型磨耗的影响因素（影响粘滑振动的因素） （1）影响粘滑振动的首要因素是蠕滑率和蠕滑力之间的负梯度特性，对粘滑振动形成与否有着决定性作用。 （2）蠕滑力饱和后负斜率不同，可能产生轮对的粘滑振动的频率也不同。蠕滑力饱和后如无下降，无论其他条件如何，均不会发生粘滑振动。 （3）轨道的横向刚度和轮对的扭转和弯曲刚度，轨道的刚度低到一定程度就会使耦合振动消失。调查也发现采用木枕的道岔上没有这种波磨，而整体道床的道岔上有严重的波磨。同样轮对扭转和弯曲刚度的减小也会使耦合振动消失。
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）；
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、
铁路职业技能鉴定参考丛书2008版之 钢轨探伤工 (第五部分高级技师) 一、填空题 1.TB/T 2340-2000标准规定，测定钢轨超声波探伤仪70°探头通道的灵敏度余量应在WGT-3 试块上进行。 2.TB/T 2340-2000标准规定，钢轨超声波探伤仪的阻塞范围不大于20mm 。 3.TB/T 2340-2000标准规定，GTS-60型试块主要用于缺陷检出能力的试验。 4.为了使进入工件的波形转换为横波，除选择适当的入射角外，楔块的纵波声速还要比工件的横波声速小。 5.在钢轨超声波探伤中，凡发现接头有可疑波形，而探伤人员又无法拆检的应通知养路工区拆检或监视。 6.在超声波探伤中，从各个方向都能探测到的缺陷是体积形缺陷。 7.在数字电路中三端或门的逻辑表达式为F＝A＋B＋C 。 8.使用70°探头探测钢轨轨头核伤，若只有二次反射波说明核伤的倾斜方向与声波的入射方向一致 。 9.钢轨探伤中，为了及时发现较小的螺孔裂纹应将37°探头灵敏度尽量提高。 10.钢轨探伤探头内加装的调谐线圈，其主要作用是使探头的谐振频率与仪器电脉冲激励频率相匹配。 11.聚焦探头的焦距相对于其不聚焦的探头一定是小于近场区长度。 12.铁运(2006)200号文件规定，新购置的探头必须由铁路局组织测试，合格后方可使用。 13.超声波探伤仪的接收电路主要由衰减电路、接收放大器、检波器、抑制电路、视频放大器等电路组成。 14.用示波器测得的信号周期为T＝8ms，则频率为125Hz 。 15.大型钢轨探伤车的显示方式是A型显示和B型显示。 16.大型钢轨探伤车目前的探伤速度最高为60km 。 17.在射线探伤中，影响缺陷检测的因素很多，除了X射线胶片和增感屏的特性、散射线对射线照相的影响外，还有几何不清晰度、固有不清晰度、曝光条件、射线的入射方向及透照厚度差等。 18.在铸件射线探伤中，照相上呈比较模糊的树枝状分布的黑色花纹一般是疏松缺陷。 19.磁粉探伤的方法可分为连续法和剩磁法。 20.磁粉探伤中，裂纹所产生的磁痕特征为中间较粗两端尖细、堆积陡峭清晰、外形呈弯曲状。 21.渗透液是渗透法探伤的主要器材，按探伤方法不同主要由渗透液、乳化剂、清洗液和显像剂组成。 22.A型超声波探伤仪电路中的扫描闸门发生器、锯齿波发生器、锯齿波放大器统称为扫描电路。
城市轨道交通钢轨波纹磨耗成因的探讨Discussion on the Cause of Rail Corrugation in Urban Rail Transit 1 引言 随着我国城市轨道交通建设的飞速发展，城市轨道交通已逐步成为城市中振动及噪声的主要污染源。由于轨道结构是振动传播的重要环节，因此环境影响评价中对于振动及噪声超标的敏感点，一般均要求在轨道结构上采取减振措施，以谋求线路开通后周边建筑物的振动及噪声满足要求。 在各类减振轨道结构中，扣件减振是最经济、最方便施工、最便于养护维修及更换的减振措施，国内外城市轨道交通中均有采用。然而在对我国新开通的城市轨道交通线路调研中，发现采用减振扣件的一些区段出现了类似高铁线路上的钢轨波纹磨耗问题（以下称为钢轨异常波磨问题），波长为60mm 左右，并伴随有轮轨啸叫声。城市轨道交通中因减振带来的异常波磨问题已逐渐成为当前轨道结构领域亟待解决的问题及研究热点。 2 钢轨波纹磨耗的定性分析 为全面掌握北京地铁钢轨异常波磨的情况及分布规律，课题组对钢轨波磨情况进行了系统、深入调研，并对发生波磨地段的长度、波磨特征、里程、车辆速度、线路条件、减振扣件类型等进行了详细统计，整理了详实的基础数据资料，并在此基础上对波磨的分布规律进行深入的总结分析[1]。 2.1 异常波磨的主要特点及定性分析 纵观国内外钢轨波磨成因的理论，大体分为动力类成因和非动力类成因两大类，动力类成因指钢轨波磨是轮轨系统动力作用的结果，非动力类成因主要从钢轨材质、冶炼、加工工艺等方面解释波磨的成因。 对于五号线钢轨异常波磨的成因，主要就以下几方面的特点进行定性分析,见表1。 此外，对于扣件刚度对波磨的影响问题，从既有文献来看，一般认为降低轨道刚度对于减缓波磨有利[5，6]，但地铁工程的实践表明，扣件刚度的降低虽增加了轨道弹性，但反而更易引起钢轨波磨。扣件刚度对波磨的影响，有以下几方面。 一方面，扣件刚度的降低使得轨道变形加大，轮轨接触面积随着增大，因此轮轨接触应力有所降低，有利于减缓钢轨波磨； 另一方面，扣件刚度的降低将导致在动荷载作用下钢轨更易发生弯曲振动，故易导致钢轨异常波磨产生； 再者，为降低扣件刚度，需对垫板的材料配方、几何参数等进行设计，刚度调整的同时将使得扣件系统的阻尼特性发生改变。相关测试结果表明，扣件刚度的降低可能导致其高频下的阻尼值降低较多，导致轮轨接触界面振动加剧，加速异常波磨的产生[1]。这可能是目前已开通线路上各种减振扣件地段的波磨程度差异较大的主要原因之一。 因此，扣件刚度调整是否会导致波磨的产生是各种因素综合作用的结果，不能仅从扣件刚度的大小直接判定是否易导致钢轨异常波磨产生。 3 动力仿真分析 在以上定性分析的基础上，通过建立车辆/轨道系统动力仿真模型，从轮轨垂向振动理论的角度，通过对轮轨系统的随机响应振动特性进行动力仿真计算，以对钢轨异常波磨的成因进行理论分析。 目前在诸多钢轨波磨成因理论中，轮轨垂向振动理论认为轮轨接触频率与钢轨波磨有直接关系[5]。因此动力仿真分析主要通过计算能反映轮轨相互作用状况的轮对加速度频谱特性来评估轮轨接触作用与钢轨波磨形成的相互关系问题。影响因素主要考虑扣件刚度、扣件阻尼及车辆速度。 仿真分析中车辆采用B型车，轨道不平顺采用随机不平顺激扰，钢轨为60kg/m钢轨。车辆速度除有特别说明之外均为70km/h。 3.1.1扣件刚度的影响 摘要本文在对北京地铁部分线路钢轨波纹磨耗问题进行系统调研及定性分析的基础上，通过建立车轨动力仿真模型，对扣件刚度、阻尼及车速与钢轨波纹磨耗的关系进行了动力仿真分析，并提出相关建议，为既有线整治及新线预防提供参考。 关键词城市轨道交通钢轨波纹磨耗成因分析动力学 Abstract: This paper has made a dynamic simulation analysis based on the corrugation problem in some metro lines to make a system research and analysis, through establishing vehicle rail dynamic simulation model to analysis faster stiffness, damping and relation between train velocity and rail corrugation to propose advices for the references of the existing metro line and new construction line. Keywords: Urban Rail Transit; Rail Corrugation; Cause Analysis; Dynamics
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
小半径曲线钢轨磨耗分析及整治措施 小半径曲线的换轨周期，主要由上股钢轨的侧面磨耗和波形磨耗来控制。我国铁路行业小半径曲线上的钢轨有98％是由于侧面磨耗超限而报废的。对于小半径曲线上的钢轨而言，轮轨的磨耗和损伤十分严重，具体表现在曲线上股钢轨侧磨加剧，导致几何形状发生改变，有效截面减小，影响运营安全。因此，必须在钢轨磨损达到一定限度时就更换钢轨，以保证列车的运营安全。严重的钢轨侧面磨耗减少了钢轨的强度，加剧了钢轨的伤损，缩短了钢轨的使用寿命，不仅浪费大量的资金，而且还干扰运营任务的完成。因此，延长钢轨使用寿命对解决轨道交通因钢轨磨耗而出现报废的问题具有积极意义。 1 曲线钢轨磨损机理 钢轨磨耗主要有垂直磨耗、侧面磨耗、鞍型磨耗和波形磨耗（简称波磨）等。其中影响最大的是钢轨的侧面磨耗和波形磨耗，下面就这两种磨耗机理进行简单阐述。 1.1 波磨机理 波形磨耗是指钢轨使用后钢轨顶面出现的波形不均匀磨耗。按其波长分为短波（波纹形磨耗）和长波（波浪形磨耗）两种。据研究，钢轨波形磨损形成的充要条件是轮轨接触点上的法向力和切向力联合作用结果，使旧钢轨轨头内产生2～7mm深的塑性区，并且在纵向负蠕滑率作用下，塑性区向上向前产生碾压变形基础单波，同时踏面经过不均匀磨耗和压宽，由单波发展成多波，从而导致波形磨损的发生和发展。在轮轨系统中，影响钢轨波磨形成的因素很多，大致分为两类：一是轮对的扭转粘滑振动的强度，它决定了是否会形成钢轨波磨；二是在车辆运行条件下，钢轨波磨是否会进一步发展，是加速还是减缓波磨的发展，则取决于轨道弹性和阻尼、机车车辆及其走形部构造特性、曲线半径、轮轨间粘着系数及轮轨蠕滑力特性曲线、轨道不平顺等因素(见图1)。 图１波磨示意图
期 我国现有铁路铁轨在经过了长时间的使用之后受到了很大 的损害，已经出现了很多的故障，严重影响了铁路的正常运行， 并且很有可能给车辆的安全带来极大的威胁。因此为了保障乘 车人员和乘务人员的安全就必须对钢轨进行必要的维护和保 养。因此钢轨打磨技术受到了相关技术人员的极大关注，钢轨打 磨技术是当下铁路进行钢轨维护和保养的一种重要手段，对钢 轨进行及时的维护和保养可以适当延长铁路运输的使用寿命， 保障行车人员的人身安全，以此来促进我国的经济发展。 1钢轨打磨技术的简要概述 1.1钢轨打磨技术的原理介绍 工作人员在应用钢轨打磨技术时需要应用较多的工具，这 些工具包括砂轮、铣刀、刨刀和砂带。这些打磨工具的主要用途 是打磨和磨削钢轨的顶部，来弄清楚钢轨上存在的缺陷和病害。 在打磨的过程当中钢轨会和在压力作用下的砂轮进行接触，以 此来达到打磨的目的。在应用砂轮的过程中，接触面积、去除率 和压力等这些因素都会影响钢轨实际打磨的质量效果。 1.2钢轨打磨技术的具体分类 钢轨打磨技术在目的和磨削量方面主要由三大类构成，这三 大类由修复性打磨、预防性打磨和曲线轨头非对称打磨三种打磨 方式构成。这三种打磨属于不同目的性的打磨，首先修复性打磨 的主要目的是对那些已经发生磨损或者存在某些缺陷的钢轨进 行修复性的打磨，其次预防性打磨方式是目前使用的一种定期性 的打磨，对正在投入使用的钢轨进行定期的维护和保养，以此来 排除在铁轨运行过程中可能潜在的威胁。曲线轨头非对称打磨方 式的主要目的是减少钢轨实际运行中出现磨损的可能性，其运行 原理是在车轮和钢轨之间建立一个合适的相对位置，以此来减小 车轮边和钢轨边之间的作用力，降低车轮和钢轨的直接磨损。 1.3应用钢轨打磨技术进行打磨时的策略 在给已经发生磨损的钢轨进行打磨的过程中有一个需要遵 守的策略，遵守这些策略不仅可以让工作变得事半功倍而且可 以给企业减小经济成本，带来更大的经济效益。比如说修复性打 磨和预防性打磨的出发点就不同，这是根据维护的需求来选择 不同的打磨技术，其中修复性打磨过程中清除的表面金属材料 的厚度一般是1.0到1.5毫米之间，但是预防性打磨技术主要去 除的表面金属材料一般是0.1到0.2毫米之间，这是因为预防性 打磨是来排除那些潜在的威胁，因此表面存在的金属材料便很 少，所以厚度也会很小。目前根据不同的情况会选择不同的打磨 技术，如果从短期的经济效益进行考虑，那么显然预防性打磨技 术要明显优于修复性打磨技术。目前在一些高速公路或者一些 重载铁路的钢轨上主要应用预防性打磨技术，一旦钢轨的现状 发展到需要使用修复性打磨技术的时候就说明铁路钢轨已经受 到了很大程度的损伤，需要及时进行维护和保养。 2钢轨打磨技术的实际应用 2.1对钢轨进行打磨之前需要保持一个正确的打磨方式 因为不同的钢轨打磨技术需要采取的方式不同，在此便使用 预防性打磨技术举例。使用预防性打磨技术对钢轨进行打磨时需 要注意的一个关键点便是预防。预防不同于修复，因此预防便需 要进行定期的打磨，在开展打磨工作时一定要注意动作快且轻， 速度也应该限制在一定的范围之内，打磨的深度也应该处于合理 范围之内，只有保持一个正确的打磨方式才可以更加有效地消除 钢轨潜在的安全隐患。并且预防性打磨的工作时长有一定的限 制，一定要确保整个过程在十五天之内完成，这是因为使用预防 性打磨技术需要定期地进行保养和维护。 2.2打磨过程中需要遵守的要求 在对钢轨进行打磨时需要严格遵守一些规定，首先在开始 打磨之前工作人员一定要进行仔细的排查来确定在施工周围是 否存在易燃易爆的物品，如果存在进行及时的清除以免在后续 工作过程中出现不必要的麻烦，其次需要打磨的轨道一定不能 出现松动，最后在打磨的收尾阶段一定要再进行全面且仔细的 打磨，只有这样才能确保最终的质量效果。 2.3打磨完成后对结果进行检查和验收 最后一项需要严肃对待的工作便是最后的检查与验收，只 有这样才能知道应用钢轨打磨技术后是否发挥出了应有的作 用，以此对钢轨打磨技术进行不断的完善。 总而言之，钢轨是铁路进行运输的重要组成部分，影响着列 车运行的安全，这就需要工作人员应用钢轨打磨技术时对出现 问题的钢轨进行修复，对可能存在威胁的铁轨进行预防性的打 磨，以此来保证铁路运输的安全。 参考文献： [1]张国文,贺春江,张静等.钢轨打磨车砂轮技术标准[J].金刚 石与磨料磨具工程,2018,38(4):83~86. [2]贾广凯.论钢轨打磨技术[J].建筑工程技术与设计,2018, (18):611. [3]樊文刚,刘月明,李建勇.高速铁路钢轨打磨技术的发展现 状与展望[J].机械工程学报,2018,54(22):184~193. 钢轨打磨技术及其应用研究 郑州铁路职业技术学院冯娜娜刘博 摘要：随着社会的不断进步和经济的快速发展，人们的出行也变得很方便，这也是因为铁路运输具有安全、经济、节能减排和全天候运输的特点，同时铁路运输的不断发展也成为了我国国民经济快速发展的核心力量，是我国运输方式的重要组成部分，并且铁路运输仍处于不断地改进和完善之中。本文主要阐述了钢轨打磨技术并且重点介绍了如何将其更好地应用在铁路当中。 关键词：钢轨打磨技术；应用方案；策略 作者简介：冯娜娜，1982年出生，河北泊头人，硕士，讲师，研究方 向：机电一体化。 HEBEINONGJI 48 2019年第9
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?