第三节线路纵向阻和无缝线路温度力分布
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无缝线路理论知识一、发展无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路,又称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术,世界各国竞相发展。
在普通线路上,钢轨接头是轨道的薄弱环节之一,由于接缝的存在,列车通过是发生冲击和振动,并伴随有打击噪声,冲击力可达到非接头区的三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适,并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。
养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上;钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍;重伤钢轨60%发生在接头区。
随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出,更不能适应现代高速重载运输的需要。
为了改善钢轨接头的工作状态,人们从本世纪三十年代开始至今,一直致力于这方面的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。
这中间首先遇到了接头焊接质量问题;其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题;还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。
随着上述一系列问题的逐步解决,无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。
无缝线路由于消灭了大量的接头,因而具有行车平稳、旅客舒适,同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明,从节约劳动力和延长设备寿命方面计算,无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%~70%。
在桥梁上铺设无缝线路,可以减轻列车车论对桥梁的冲击,改善列车和桥梁的运营条件,延长设备使用寿命,减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
二、无缝线路的类型无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同,可分为温度应力式和放散温度应力式两种。
温度应力事无缝线路是由一根焊接长钢轨及其端2~4根标准轨组成,并采用普通接头的形式。
无缝线路铺设锁定后,焊接长钢轨因受线路纵向阻力的抵抗,两端自由伸缩受到一定的限制,中间部分完全不能伸缩,因而在钢轨内部产生很大的温度力,其值随轨温变化而异。
无缝线路理论知识铁路无缝线路钢轨温度力伸缩位移轨温变化纵向受力分析无缝线路理论知识一、发展无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路,又称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术,世界各国竞相发展。
在普通线路上,钢轨接头是轨道的薄弱环节之一,由于接缝的存在,列车通过是发生冲击和振动,并伴随有打击噪声,冲击力可达到非接头区的三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适,并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。
养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上;钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍;重伤钢轨60%发生在接头区。
随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出,更不能适应现代高速重载运输的需要。
为了改善钢轨接头的工作状态,人们从本世纪三十年代开始至今,一直致力于这方面的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。
这中间首先遇到了接头焊接质量问题;其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题;还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。
随着上述一系列问题的逐步解决,无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。
无缝线路由于消灭了大量的接头,因而具有行车平稳、旅客舒适,同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明,从节约劳动力和延长设备寿命方面计算,无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%~70%。
在桥梁上铺设无缝线路,可以减轻列车车论对桥梁的冲击,改善列车和桥梁的运营条件,延长设备使用寿命,减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
二、无缝线路的类型无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同,可分为温度应力式和放散温度应力式两种。
温度应力事无缝线路是由一根焊接长钢轨及其端2~4根标准轨组成,并采用普通接头的形式。
无缝线路铺设锁定后,焊接长钢轨因受线路纵向阻力的抵抗,两端自由伸缩受到一定的限制,中间部分完全不能伸缩,因而在钢轨内部产生很大的温度力,其值随轨温变化而异。
第一章无缝线路基本知识第一节温度应力和温度力一、钢轨的自由伸缩量和限制伸缩量1、钢轨的自由伸缩量钢轨不受任何阻碍的伸缩叫自由伸缩。
自由伸缩量同钢轨的长度和轨温变化度数成正比。
钢轨自由伸缩量的计算公式是:△l=αl△t 式中:△l――钢轨的自由伸缩量(mm);α――钢轨的线膨胀系数(0.0118mm/m.℃)l――钢轨长度(m);△t――轨温变化度数(℃)。
[例1-1]一根不受任何阻碍的钢轨,在早晨轨温为19℃时测定的长度是25.004m,中午轨温升高到49℃,钢轨的长度是多少?[解]△t=49℃-19℃=30℃。
△l=αl△t=0.0118×25.004×30=8.8≈9(mm)此时钢轨的长度为: 25.004m+0.009m=25.013m[例1-2]某无缝线路长轨条长1000m时的轨温是45℃,在轨温变化到12℃时,松开接头扣件、中间扣件和防爬器,钢轨应缩短多少毫米?[解]据题意,我们认为此时的长轨条处于自由缩短状态。
则长轨条缩短量△l=αl△t=0.0118×1000×33≈389(mm)这个缩短量是十分惊人的,它将使无缝线路完全丧失行车条件。
2、钢轨的限制伸缩量无缝线路钢轨在充分锁定状态下的伸缩叫限制伸缩,而锁定,则指钢轨扣件的锁固状态。
由于已被强力锁定,自由伸缩量的相当一部分不能实现,故无缝线路钢轨的限制伸缩有如下特点:①只有当轨温变化到相当程度才会产生限制伸缩。
②限制伸缩量比自由伸缩量小的多。
③限制伸缩量同长轨条的长度无关,即任何长度的长轨条的限制伸缩量,在轨温变化相同度数时都是一致的。
无缝线路未充分锁定或道床抵抗轨枕沿线路方向移动的阻力不够,钢轨的限制伸缩量将会增大,甚至接近自由伸缩量,这将对无缝线路产生巨大的破坏性影响。
(无缝线路长轨条和标准轨的一端限制伸缩量见附表)二、温度应力和温度力无缝线路锁定之后,较大的自由伸缩量变成了较小的限制伸缩量。
无缝线路铺设的有关问题范猛(2008-04-16 15:58:11)一绪论无缝线路是用标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路,又称为焊接长钢轨线路(Continuous Welded Rail Track,英文简称CWR Trark)。
无缝线路被公认为是20世纪轨道结构最突出的改进与创新。
无缝线路是轨道结构技术进步的重要标志,也是高速重载轨道的最优选择,它以无可争议的优越性为各国铁路所承认,德国、美国、英国、法国、俄罗斯和日本等国家的铁路竞相发展无缝线路。
其中德国是发展无缝线路最早(1926年)的国家。
无缝线路由于消灭了大量的接头,因而具有行车平稳、旅客舒适,同时机车车辆和轨道维修费用的减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明,从节约劳动力和延长设备寿命方面计算,无缝线路比有缝线路可节约维修和30%~70% 。
我国的铁路无缝线路起步较晚,1957年才开始试铺。
随着相关技术的不断进步,进年来,我国铺设无缝线路进程明显加快,每年净增数量约达1000km,至2004年我国铁路累计铺设无缝线路39087km,区间无疑线路约13648km,跨区间无缝线路约5502km。
京广、京沪、京哈和陇海四大干线已全部铺设了无缝线路。
城市的地下铁路、轻轨轨道也在大力以展无缝线路。
二无缝线路分类无缝线路是采用钢厂提供的、未经钻眼与淬火的25m长度的标准轨,先在焊轨厂用接触焊或气压焊焊接成250~500m的长轨条,然后用专用的长轨运输列车运至线路铺设地点,再用小型气压焊焊接成1000~2000m或设计要求的长度,最后按轨道结构设计要求铺设到线路上。
无缝线路按钢轨内部的温度应力处理方式不同,可分为温度应力式和放散应力两种类型。
现今世界各国主要采用温度应力式无缝线路,从钢轨长度的角度看,无缝线路可分为:1.普通无缝线路——由于自动闭塞区间绝缘接头的设置,轨条长度不跨越闭塞分区,也不跨越车站。
2.全区间无缝线路——长轨节长度为相邻两车站进站、出站信号机之间的距离,轨条长度跨越闭塞分区,在绝缘接头处采用了高强度胶接绝缘接头技术。
无缝线路理论知识一、发展无缝线路的意义无缝线路是把标准长度的钢轨焊接而成的长钢轨线路,又称焊接长钢轨线路。
它是当今轨道结构的一项重要新技术,世界各国竞相发展。
在普通线路上,钢轨接头是轨道的薄弱环节之一,由于接缝的存在,列车通过是发生冲击和振动,并伴随有打击噪声,冲击力可达到非接头区的三倍以上。
接头冲击力影响行车的平稳和旅客的舒适,并促使道床破坏、线路状况恶化、钢轨及连接零件的使用寿命缩短、维修劳动费用的增加。
养护线路接头区的费用占养护总经费的35%以上;钢轨因轨端损坏而抽换的数量较其他部位大2-3倍;重伤钢轨60%发生在接头区。
随着列车轴重、行车速度和密度的不断增长,上述缺点更加突出,更不能适应现代高速重载运输的需要。
为了改善钢轨接头的工作状态,人们从本世纪三十年代开始至今,一直致力于这方面的研究与实践,采用各种方法将钢轨焊接起来构成无缝线路。
这中间首先遇到了接头焊接质量问题;其次就是长轨在列车动力和温度力共同作用下的强度和稳定问题;还有无缝线路设计、长轨运输、铺设施工、养护维修等一系列理论和技术问题。
随着上述一系列问题的逐步解决,无缝线路在世界各国得到了广泛的运用。
无缝线路由于消灭了大量的接头,因而具有行车平稳、旅客舒适,同时机车车辆和轨道的维修费用减少,使用寿命延长等一系列优点。
有资料表明,从节约劳动力和延长设备寿命方面计算,无缝线路比有缝线路可节约维修费用30%~70%。
在桥梁上铺设无缝线路,可以减轻列车车论对桥梁的冲击,改善列车和桥梁的运营条件,延长设备使用寿命,减少养护维修工作量。
这些优点在行车速度提高时尤为显著。
二、无缝线路的类型无缝线路根据处理钢轨内部温度应力方式的不同,可分为温度应力式和放散温度应力式两种。
温度应力事无缝线路是由一根焊接长钢轨及其端2~4根标准轨组成,并采用普通接头的形式。
无缝线路铺设锁定后,焊接长钢轨因受线路纵向阻力的抵抗,两端自由伸缩受到一定的限制,中间部分完全不能伸缩,因而在钢轨内部产生很大的温度力,其值随轨温变化而异。