轨道与运量及行车速度的关系
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线路/路基收稿日期:20050613作者简介:杨德修(1972 ),男,工程师,1993年毕业于西南交通大学铁道工程专业,工学学士。
重载铁路运输轨道结构面临的主要问题及强化措施杨德修(铁道第三勘察设计院线路处,天津 300142)摘 要:发展重载铁路运输是我国当前解决运力紧张的有效措施,但大轴重、高密度运输条件加剧了轨道的破坏,缩短了轨道养护维修的周期。
只有不断深入地研究轨道破坏的机理,多角度完善和强化轨道结构,认真探求运营安全与养护维修的合理匹配,才能确保重载铁路整体效益的最大化,确保行车安全和畅通。
关键词:重载铁路;轨道结构;问题;措施中图分类号:U 296,U 213 2 文献标识码:B 文章编号:10042954(2005)12001002发展重载运输,大幅度提高列车重量,是我国铁路提高综合运输能力,降低运输成本,达到少投入,多产出,获得最佳经济效益的重要途径,发展重载运输也是世界上一些幅员辽阔、大宗散装货物运输量大的国家共同的趋势。
1 我国重载铁路轨道破坏的基本状况从对轨道的破坏影响看,我国铁路重载运输的主要特点是货物运输重载化、快捷化。
列车重量大幅度增加,行车密度进一步提高,在客货混运的繁忙干线上,旅客列车的运行速度也在不断提高,线路的年通过总重越来越大。
轨道在这样的重载运输条件下,其基本的工作特征和破坏形式,均较传统的轨道发生了显著的变化。
根据轮轨相互作用原理,重载列车在起动、加速或制动、减载等不同工况条件下,轨道将承受列车因改变运动状态而产生的惯性力。
由于重载列车牵引重量较大,因而产生的惯性力也较普通列车大,这一巨大的惯性力,将通过列车车轮作用于钢轨,使钢轨承受一个很大的附加纵向力作用,这一作用力若作用在曲线轨道上,将产生作用于曲线外股钢轨上较大的横向水平分力,钢轨外轨侧面磨耗加大,钢轨的横向挤开量也加大,机车车辆脱轨掉道的可能性加大。
2 不同运营条件下轨道破坏的研究分析在重载线路上使轨道丧失其承载能力主要特征是钢轨疲劳伤损的积累、曲线轨道的轨头侧磨或波磨超限和轨道残余变形的积累。
轨道与运量及行车速度的关系作者:遆宇来源:《科技资讯》2011年第02期摘要:本文对轨道与运量及行车速度的相互关系进行了分析,给出了统筹兼顾轨道、运量、行车速度的合理化建议。
关键词:轨道运量行车速度中图分类号:U29 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)01(b)-0046-011 运量运量,通常用机车车辆通过的总重量来表示。
在运营条件下,运量仍是决定轨道类型的主要指标。
我们知道,钢轨的使用寿命主要取决于它的磨耗,通过运量愈大,钢轨磨耗愈快,其使用寿命愈短;愈容易引起轨道部件的疲劳折损;加速轨道几何尺寸的变化。
因此,必须通过年通过总重量,合理地选择与之相适应的钢轨,否则既影响钢轨的使用寿命,又缩短线路换轨大修周期。
在经济上也是不合理的。
道床变形是轨道永久变形积累的主要因素,实验表明,道床沉陷正比于荷载循环次数的对数。
道床永久变形的积累与通过运量之间关系十分密切。
在机车车辆荷载的压力与振动作用下,引起道床松动和不均匀下沉,逐渐形成不平顺的轨面,反过来又加剧机车车辆对轨道的冲击,增加了轨道的养护工作量。
还应指出,货车的运行对道床和路基的影响,要比大型机车和客车严重得多,因此,在货运量大的线路上,必须采用标准较高的轨道设备。
2 轴重钢轨类型必须与机车车辆的轴重相配合。
增加轴重,改用大型机车或行驶重载车辆,会增加轨道各部件的损坏,特别是钢轨,因为随着轴重的增加将使钢轨折断的弯曲应力相应增加,而使疲劳伤损的荷载循环次数相应减少,缩短钢轨的使用寿命。
由于钢轨顶面与车轮踏面的接触面积不到2cm2,而轮轨间的接触应力则可达1000MPa~2000MPa,从而促使轨头金属表面外挤,造成钢轨剥离掉块,甚至断裂。
在计算容许轴重或根据给定轴重选择轨道类型时,应考虑轮轨接触处的应力状态。
据统计,钢轨头部折损几乎都是由超载引起的疲劳折损。
钢轨折损率随轴重的增加而增加,而其它轨道部件也出现同样情况。
例如重载货物列车,即使运行速度不高,但对轨道的破坏往往要比一般高速列车大。
轨道认知1轨道铺设在路基之上,是用来引导机车车辆的运行方向、直接承受机车车辆巨大压力的局部,它由道床、轨枕、钢轨、联结零件、防爬设备和道岔等组成,如图3-1所示。
轨道是一个整体性工程结构,经常处于列车运行的动力作用下,所以它的各组成局部均应具有足够的强度和稳定性,以便保证列车按照规定的最高速度,平安、平稳和不断地运行。
列车的压力通过车轮首先作用在钢轨面上,然后依次传到轨枕、道床和路基上。
这个压力越往下传越扩散,既承受压力的面积越大,而产生的压强越小。
轨道的这种结构,由于传力合理,再加造价低,便于维修养护,所以从有铁路以来,没有根本的改变。
图3-1 轨道的根本组成1-钢轨;2-普通道钉;3-垫板;4、9-木枕;5-防爬撑;6-防爬器7-道床;8-鱼尾板;10-螺栓;11-钢筋混凝土轨枕;12-扣板式中间联结零件;13-弹片式中间联结零件注:图中绘出了多种类型扣件是为了例如之用,并非现场线路中的实际使用情况第一节轨道的组成一、轨道的组成㈠钢轨钢轨的功用是直接承受车轮压力并引导车轮的运行方向,因而它应具有足够的强度、稳定性和耐磨性,而且要有韧性我国采用的是稳定性较好的宽底式钢轨,它的断面很像工字梁,包括轨头、轨腰和轨底三个局部,如图3-2所示。
钢轨的类型或强度是用每米长度的重量〔g〕来表示的,我国现行的标准钢轨类型有75kg/m、60kg/m、50kg/m、43kg/m等。
实践说明,行车速度将会越来越快,从经济、技术和平安的角度考虑,采用重型钢轨是有利的,也是轨道现代化的开展方向。
新建、改建铁路正线应采用60kg/m钢轨的跨区间无缝线路,重载运煤专线可采用70kg/m钢轨轨道结构。
图3-2 钢轨断面形状钢轨的长度以长一些为好,这样可以减少接头的数量,节省接头零件和线路的维修费用,但是一根钢轨的轧制长度总是有限的,它受加工和运输等条件限制。
我国钢轨的标准长度有两种:12.5m和25m。
此外,还有用作曲线内轨用的标准缩短轨假设干种。
2023年铁路线路工(完整版)题库与答案一.填空题1.轨道类型的划分有两种方法:一种方法是按铁路等级划分,另一种方法是按运营条件划分。
2.I级铁路在路网中起骨干作用,远期年客货运量大于或等于15Mt。
3.轨道是列车运行的基础,是铁路运输的之一重要技术设备。
4.运量是绝定轨道类型的主要指标。
5.钢轨的磨耗与运量的关系成正比。
6.轨距为两股钢轨头部内侧与轨道中线相垂直时的距离。
7.水平是指轨道上左右两股钢轨顶面位于同一水平线上,两股钢轨的高差称谓水平差。
8.测量水平时,在直线地段一般以左股钢轨为基本股,右股高于左股为正,反之为负。
9.为提高轨道结构的承载能力,应积极发展无缝线路.新型轨下基础及弹性扣件。
10.轨道是运输设备的基础,要求轨道结构有足够的强度和稳定性。
11.正线为重型轨道结构,铺设60kg/m钢轨,应铺设混凝土枕1760根/km。
12.无缝线路长轨节下轨枕间距要均匀,铝热焊缝应距枕边40mm以上。
13.混凝土宽枕线路与木枕线路之间应有长度不短于25m的混凝土枕过渡。
14.桥枕不能铺设在横梁上,与横梁翼缘边应留出15mm及以上的缝隙。
15.半径小于300m的曲线不宜铺设混凝土枕,因为曲线半径小,横向水平力大,而混凝土轨枕抵抗横向水平力的能力差。
16.25m标准轨铺设在当地历史最高.最低轨温差大于100℃的地区应个别设计。
17.曲线内侧钢轨缩短量与曲线半径及圆曲线和缓和曲线长度有关。
18.铁路线路是由路基.桥隧建筑物和铁路轨道组成的。
19.线路纵断面由平道.坡道以及设置在坡道变化处的竖曲线构成。
20.路基顶面两边无碴覆盖的部分称为路肩。
21.当车轮进入道岔护轨缓冲段时,必与护轨工作边产生撞击,由此造成的动能损失,将影响直向过岔速度。
22.道岔尖轨尖端轨距加宽的递减率较大,增加了车体的摇晃。
23.道岔尖轨与基本轨的高差,降低了行车的平稳性。
24.控制道岔侧向速度的部位主要是转辙器和导曲线。
25.线路纵断面是指线路中心线展开后在纵向垂直面上的投影。
浅谈煤矿窄轨铁路运输轨型的选择煤矿窄轨铁路运输是矿井辅助运输的主要组成部分,承载矿井生产所需要的材料、设备、矸石以及人员的运输。
随着综采及综掘设备的发展,设备重量的增加,要求煤矿窄轨铁路钢轨上运行的车辆吨位越来越大,钢轨的承载力就自然越来越大。
文章通过对钢轨选型依据的论述,对不同型号钢轨线路允许运行车辆载重进行了计算,给出了不同车辆在线路上允许的载重值,以达到窄轨铁路安全运输的目的。
标签:窄轨铁路;轨型选择;重要性前言煤矿窄轨铁路运输是矿井辅助运输的主要组成部分,承载矿井生产所需要的材料、设备、矸石以及人员的运输。
随着综采及综掘设备的发展,设备重量的增加,要求煤矿窄轨铁路钢轨上运行的车辆吨位越来越大,钢轨的承载力就自然越来越大我国目前大多井工煤矿轨距多采用600毫米与900毫米两种。
牵引工具主要为蓄电池电机车。
钢轨轨型主要有24kg/m、30kg/m、38kg/m三种。
随着采煤机械化的发展,综采设备单重越来越大,轨道的更新往往跟不上。
不同类型的轨道上运行多重的车辆,或多重的车辆应铺设哪种类型的轨道直接关系着轨道系统运行的顺畅与安全。
1 煤矿窄轨铁路运输用轨道的分类轨道类型是以每米长钢轨重量的千克数来表示的,煤矿用窄轨轨道主要类型及参数如表1所示。
表1 煤矿窄轨轨道常用钢轨类型及及主要尺寸表轨型2 钢轨型号选择依据2.1 轨道与速度的关系行车速度对轨道的影响主要表现在动力作用方面。
行车速度越高,机车车辆和轨道的振动强度越大,作用于轨道上的动荷载越大,轨道的几何形位越难保持,轨道及其部件交变应力幅度和振动加速度越大。
所以,行车速度越高,轨道结构及其部件破坏越快。
2.2 轨道与车辆轴重的关系轴重是指一个轮对承受的机车或车辆重量。
轴重反映了轨道承受的静荷载强度,它决定了各部件交变应力的平均应力水平。
轴重的一半称为静轮重。
轴重越大,轨道承受的荷载也越大,各部件的交变应力水平随轴重增加而增大,所能承受的荷载循环次数大为减少,使用寿命缩短,轨道疲劳破坏速度加快。
目录1铁轨2结构3标准4强度计算5新型轨道铁轨轨道作为铁路线路的重要组成部分,是一个整体性的工程结构,它由钢轨、轨枕、联结零件、道床,防爬设备和道岔等主要部件组成。
轨道通常由两条平行的钢轨组成。
钢轨固定放在轨枕上,轨枕之下为道床。
联结零件在钢轨和钢轨之间以及钢轨和轨枕之间起着一个联结作用。
目前,我国铁路正线轨道共分特重型、重型、次重型、中型、轻型五种类型。
结构轨道一般由钢轨、轨枕、联结零件、道床以及道岔等组成。
钢轨常用碳素钢或中锰钢制造,其断面为工字形,用以承受机车车辆的车轮荷载,并将承受的荷载传给轨枕;同时为车轮的滚动提供连续、平顺的表面和引导车轮运行,这种轨道部件称为钢轨。
在电气化铁路和自动闭塞信号线路上,钢轨还可兼作电路导体。
钢轨的种类通常以每米钢轨的重量表示。
中国铁路的钢轨有每米60、50、45、43公斤等种类。
在使用英制单位的国家钢轨有码132、112、90磅等种类。
不同种类的钢轨适用于不同的铁路线路,主要是依据线路上运行的机车车辆的轴重、行车速度、线路运输量等选用,如轻型铁路可采用每米重量较小的钢轨,有的轻型铁路采用每米仅10余公斤的钢轨;重型铁路可采用每米重量较大的钢轨,美国宾夕法尼亚铁路采用每码155磅的钢轨。
工字形钢轨主要由上部的“轨头”和下部的“轨底”,以及连接轨头和轨底的“轨腰”组成。
钢轨断面的设计,除考虑它的抗弯能力、轨头的抗压和耐磨能力、轨底的支承面积以及抗倾倒能力等强度和稳定性因素外,还须考虑经济合理性和轧制技术可行性等因素。
中国铁路各型钢轨的主要尺寸如表1 。
轨道各国铁路钢轨的标准长度是不同的。
如美国钢轨标准长度为11.9米(39英尺);联邦德国为45米或60米;中国为12.5米和25米。
另外,钢轨还有缩短轨,比标准长度缩短40、80、120、160毫米等数种,主要用于铺设曲线线路轨道。
钢轨必须具有足够的强度、韧性和耐磨性能。
如果钢轨发生断裂和破损,将危及行车安全。
铁路工务专业高级线路工填空题百题及答案铁路工务专业高级线路工填空题百题及答案铁路工务专业高级线路工填空题百题及答案一、填空题(选择正确的答案填在横线空白处)1.轨道类型的划分有两种方法:一种方法是按划分,另一种方法是按运营条件划分。
2. I级铁路在路网中起骨干作用,远期年客货运量大于或等于3 .轨道是列车运行的基础,是铁路运输的之一。
4 .运量是决定的主要指标。
5.钢轨的磨耗与运量的关系6 .轨距为两股钢轨头部内侧与轨道中线的距离。
7 •水平是指轨道上左右两股钢轨顶面位于同一水平线上, 两股钢轨的称谓水平差。
8•测量水平时,在直线地段一般以左股钢轨为基准股,右股左股为正,反之为负。
9 •为提高轨道结构的承载能力,应积极发展无缝线路、新型及弹性扣件。
10•轨道是运输设备的基础,要求轨道结构有足够的11 •正线为重型轨道结构,铺设60kg/m钢轨,应铺设S-2型或J-2型混凝土枕/km。
12•无缝线路长轨节下轨枕间距要均匀,铝热焊缝应距枕边13•混凝土宽枕线路与木枕线路之间应有长度的混凝土枕过渡。
14•桥枕不能铺设在横梁上,与横梁翼缘边应留出及以上的缝隙。
15•半径小于300m的曲线不宜铺设混凝土枕,因为曲线半径小,横向水平力大,而混凝土轨枕抵抗的能力差。
16. 25m标准轨铺设在当地历史最高、最低轨温差大于的地区应个别设计。
17•曲线内侧钢轨缩短量与、及圆曲线和缓和曲线长度有关。
18.铁路线路是由路基、和铁路轨道组成的。
19•线路纵断面由平道、坡道以及设置在坡道变化处的,构成。
20.路基顶面的部分称为路肩。
21•当车轮进入道岔护轨缓冲段时,必与护轨工作边产生撞击,由此造成的将影响直向过岔速度。
22.道岔尖轨尖端轨距加宽的递减率较大,增加了23.道岔尖轨与基本轨的高差,降低了24.控制道岔侧向速度的部位主要是25•线路纵断面是指线路中心线展直后在的投影。
26.为了列车的平稳运行和车钩附加力不致过大, --列列车不能同时跨越的变坡点。
铁路轨道复习习题1.运营条件主要由哪些参数来描述?与轨道类型选择有何关系?2答:铁路运营条件以行车速度、轴重和运量三个参数来反映。
行车速度增加,动压力就增大,轴重的增加也会使轨道受力加大,尤其是对钢轨会产生更不利的影响,运量增长,列车荷载作用次数增多,使轨道部件疲劳受损伤和永久变形积累加速。
2.我国正线轨道类型如何划分?1答:分为:特重型、重型、次重型、中型、轻型。
3.有砟轨道结构的主要组成及其功用是什么?1答:铁路有砟轨道一般由钢轨、轨枕、道床、联结零件、防爬设备和道岔等部件组成。
钢轨是铁路轨道的主要部件,作用是:钢轨:引导机车前进,承受车轮的巨大压力并将该力传递到轨枕或其他支承上。
轨枕的功用:是保持钢轨的位置、方向和轨距,并将它承受的钢轨力均匀的分布到道床上。
联结零件的作用:接头扣件:保持轨线连续性,并传递和承受弯矩和横向力,中间扣件:固定钢轨,保持正确轨距,防止钢轨纵横向位移。
道床的作用:①传递由钢轨,轨枕传来的机车车辆动荷载,使之均匀的分布在路基基床上,②抵抗轨道框架纵横向位移,保持几何形位,③提供排水能力,防止轨道下沉。
④提供轨道弹性,起到缓冲、减振降噪的作用,⑤调节轨道框架的水平和方向。
防爬设备:使钢轨沿着轨枕或轨道框架沿着道床顶面纵向移动。
道岔:4.钢轨的类型有那些?2答:钢轨类型一般以取整后的每米钢轨质量(kg/m)来分类,我国目前使用的标准钢轨有75、60、50、43、38kg/m5.钢轨损伤的主要形式有哪些?伤损的原因及解决措施是什么?6-10答:轨头核伤、钢轨磨耗、轨腰螺栓孔裂纹。
原因:既有钢轨生产中产生的缺陷,又有运输、铺设和使用过程中的问题。
①轨头核伤措施有:⑴提高钢轨材质,防止出现气孔等不良现象。
⑵改善线路质量,提高弹性和平顺性,减少动力和冲击。
⑶钢轨探伤车对钢轨进行探伤,及早发现,及时治理。
②钢轨磨耗措施:采用耐磨轨;加强养护维修,保持几何形位,增加线路弹性;曲线涂油;机械打磨。
一轨道结构 1.轨道结构应该保证机车车辆在规定的最大载重和最高速度运行时,具有足够的刚度、韧性平顺性和合理的造价。
2.钢轨采用工字形断面,由轨头、轨腰、轨底三部分组成。
3.钢轨高度与轨底宽度间应有一个适当的比例。
一般要求钢轨高度与轨底宽度之比为1.15-1.20 。
4.提高钢轨的含碳量,其抗拉强度、耐磨性及硬度都迅速增加。
但含碳量过高,会使钢轨的伸长率、断面收缩率和冲击韧性显著下降。
5.为提高钢轨耐磨和抗压性能,还应对钢轨进行淬火处理,它是采用电感应加热的方法。
6.钢轨重型化、强韧化和纯净度应当有机地统一,才能获得最佳综合技术经济效益。
7.钢轨头部允许磨耗限度主要由强度和构造条件确定。
8.接触疲劳伤损的形成大致可分三个阶段:第一阶段是钢轨踏面外形的变化,第二阶段是龟头表面金属的破坏,第三阶段是轨头接触疲劳的形成。
9.旧轨整修通常分为三类:综合整形轨、一般整修轨和焊接在用长轨条。
10.钢轨打磨可分为三类:修理性打磨预防性打磨钢轨断面打磨。
11.轨枕应具有必要的坚固性、弹性和耐久性,并能便于固定钢轨,有抵抗纵向和横向位移的能力。
12.混凝土枕材源多,并能保证尺寸精度,使轨道弹性均匀,提高了轨道的稳定性。
混凝土枕不受气候、腐朽、虫柱及火灾的影响,使用寿命长。
13.预应力混凝土枕,制作时给混凝土施加一定的预压应力,因而具有抗裂性能好性能好,用钢量少的优点。
PC枕按照施工方法不同分为先张法和后张法预应力混凝土枕两类,配筋材料为钢丝或钢筋。
我国主要采用整体式预应力混凝土枕。
14.轨枕顶面宽度应结合轨枕抗弯强度、钢轨支承面积、轨下衬垫宽度、中间扣件尺寸等因素进行综合考虑加以确定。
15.钢轨接头联结零件是由夹板、螺栓、弹簧垫圈、等组成。
其作用是在接头处把钢轨连接起来,使钢轨接头部分具有与钢轨一样的整体性,以抵抗钢轨伸缩。
16.为提高接头联结强度,也可采用冰冻接头,将钢轨锁定阻此其伸缩变形形成准无缝线路。
铁路线路工(中高级)操作复习资料1 .我国铁路划分轨道类型和制定轨道标准的主要依据是什么?答:我国铁路划分轨道类型和制定轨道标准的主要依据是轨道通过宗中密度,以及年运量和行车速度,最大轴重,合理大修周期和养护维修工作量等。
2 .轨道爬行的一般规律是什么?答:①在双线地段,爬行方向与列车运行方向及基本相同,列车运行方向在下坡道时爬行量较大。
②两个方向运量大致相等的单线地段,其两个方向都发生爬行,且易向下坡道方向爬行。
③两个方向的运量显著不同的单线地段其运量大的方向爬行量也大,在运量大的下坡道方向爬行量更大。
④双线或单线的制动地段均易向制动方向爬行。
3 .线路上哪些部位铺设钢轨不得设置钢轨接头,若不可避免应当如何办理?答:①下列位置不得设置钢轨接头:桥台挡碴墙的长度为20 米及以上的明桥面上;钢梁端部、拱桥温度伸缩缝和拱顶等处前后2 米范围内;钢梁的横梁顶上;平交道口.②上述部位如接头不可避免,应将其焊接或冻结.4、何谓温度应力式无缝线路?答:无缝线路上的焊接长钢轨被充分锁定,在温度变化的情况下,其两端长度各不足100米的范围内能少有伸缩外,其中间部分全然不能伸缩,因而在钢轨内夏季产生温度压力,冬季产生温度拉力,这种类型的无缝线路叫做温度应力式无缝线路.5、线路上为什么要设竖曲线?答:线路纵断面是由许多直线段连接而成,其衔接点为凸凹形,当两相连直线段之坡度的代数差达到某一规定数值时,则应在两相邻坡段之间用同一圆顺的曲线连接之,以改善列车的运行条件,这一在线路纵断面上的连接曲线,即为竖曲线.6、铁路线路设备大修的方针是什么?答:铁路线路设备大修应贯彻“运营条件匹配,轨道结构等强,修理周期合理,线路质量均衡”的原则.坚持全面规划,适当超前于需要的方针.安排线路大修计划和施工顺序时,必须整区段配套进行,并尽可能采用无缝线路.7 .试述提高侧向过岔速度的途径是什么?答:①采用大号码道岔增大曲线半径.②直向和侧向行车密度和速度相近时,可采用对称道岔,道岔号相同时,导曲线半径可增大一些.③采用曲线型尖轨和曲线辙叉,以增大导曲线半径.④适当增加直线尖轨长度.⑤适当选择护轨和翼轨缓冲段,减少冲击角.⑥加强道岔养护维修.8 .试述提高直向过岔速度的途径是什么?答:①采用可动心轨道岔,消灭有害空间,保证行车安全平稳.②采用整铸高锰辙叉,对翼轨堆焊加高.③对尖轨、其本轨心轨及翼轨淬火,以增强耐磨性.④严格控制直向轨距变化,减小尖轨尖端和跟端轨距加宽值.⑤采用特种断面尖轨.⑥适当加长翼轨和护轨的缓冲段及减小其冲击角.⑦减小有害空间段冲击角,相应增加翼轨耐磨性.⑧加强道岔养护维修.9 .无缝线路的应力调整是什么意思及与应力放散有什么不同?答:①锁定轨温在整段长轨条的全长上应均匀一致,它也表示温度力的分布均匀一致.如通过位移观测桩的观测,或轨长标定的观测,发现其不一致,则应进行应力调整,使之均匀一致.②一段无缝线路的长轨条,其锁定轨温从整体上并无变异,但局部有高有低,在此情况下方可用调整的方法使之均匀;而应力放散则与调整不同,它是一段长轨条的锁定轨温,整个偏离了允许的设计锁定轨温范围.10、锁定轨温在什么情况下会发生变化?答:钢轨被锁定之后,除长轨条两端的伸缩区之外,其余(中间的固定区)的钢轨长度不能随温度变化而变化(伸缩),如因养护不当长度发生了变化,则轨温也随之而变化.若钢轨伸长则锁定轨温升高,若钢轨缩短,则锁定轨温下降.11、平面曲线内设置竖曲线时,在技术上有何要求?答:①设计时应把缓和曲线设在一个坡段上,而不得与竖曲线相重合.②在未设缓和曲线的圆曲线内,竖曲线不得与圆曲线的超高顺坡段重合.③当两相邻坡度的代数差小于3‰时,变坡点的设置无需考虑线路平面,允许竖曲线与缓和曲线重合.12、竖曲线的长短对行车有何影响?答:①竖曲线的长度依邻接两坡度的大小而定.②竖曲线半径一定时,竖曲线愈长,则其坡度变化愈平缓,竖曲线愈短,则其坡度变化愈陡峻,对行车不利.③列车在凸形纵断面上,车钩为拉紧状态,在凹形断面上,车钩由压紧状态过渡到拉紧状态,甚至有断钩的危险.13、线路爬行是哪些主要原因造成的?答:形成爬行的原因很多,主要有:钢轨在动荷载下的挠曲,列车运行的纵向力,钢轨温度变化,车轮在接头撞击钢轨,列车制动等.当线路上防爬设备不足,扣件的扣压力及道床纵向阻力不够加剧线路爬行.14线路坑洼产生的原因是什么?答:轨缝过大,钢轨拱腰,低接头,轨面有擦伤,捣固不良,软硬不均空吊板多,长平不好,道床养护不好及路基病害都会增大车轮对钢轨的冲击,加速对线路平顺性的破坏,造成线路坑洼.15.产生线路方向不良的原因是什么?答:列车运行时,左右摇摆所产生的横向水平推力,是破坏线路方向的因素.其主要原因有:轨距不良,曲线不圆顺,线路坑洼,道床不足不坚实等都容易使方向发生变化,造成线路方向不良.16、产生道床病害的原因是什么?答:道床病害的主要原因有遣床不洁和翻浆冒泥,以致使道床板结失去弹性.线路坑洼,接头松软,道床长草都会造成道床不洁,而道床不洁会造成翻浆,翻浆的结果又会增加道床不洁的程度,从而形成恶性循环.17、尖轨跳动、尖轨不密贴及二两道缝’,尖轨磨耗及轧伤是什么原因造成的?答:①由于活接头、铁砖、夹板、桥型垫板等磨耗,以及尖轨拱腰和活接头捣固不坚实等造成尖轨跳动;②尖轨连接杆尺寸、扳道器位置和尖轨尖端距离不合、基本轨头部有肥边,滑床板不密贴和弯曲,轨撑不合适,滑床板挡肩被挤开,以及磨损等造成尖轨不密贴及“两道缝”; ③扳道器的安装位置不合,连接杆位置不合;尖轨与滑床板不密贴,尖轨跟端连接不好,捣固不坚实,滑床板弯曲;尖轨尖端高出基本轨或轨竖切部分有肥边是促使尖轨轧及.18、铺设无缝线路时,对锁对轨温有哪些规定?答:必须在铺设当时的设计锁定轨温幅度内全部彻底锁定,左右两股钢轨的锁定轨温最好相同,相差不超过5 ℃,如无法在锁定轨温幅度内锁定线路时,可暂时锁定,但必须子最短时间内,在适当轨温时放散应力,当钢轨伸缩量达到设计锁定轨温幅度内的长度时,应重新锁定.19、大型线路机械维修时,工务段应提供哪些资料?答:①综合图、配线图.②曲线要素、全长、缓长、超高、圆曲线长、半径、偏角、ZH 、HY 、YH 、HZ 或ZY 、YZ 点准确里程以及曲线超高调整表.③漫塘、漫弯地段起迄里程及长度、抬拨道量等.20、简述无缝道岔的维修要求?答:①无缝道岔的钢轨接头,除绝缘接头采用胶接绝缘接头和高锰钢整铸辙叉前后四个接头采用冻结接头外,其余接头全部焊接.②导轨、辙叉、心轨、异轨的扣件扭矩应保持120~150N?M ,尖轨前后各25 米范围内的钢轨扣件扭矩应保持60~80N?M . ③间隔铁采用直径为2 7Inln 的1 0.9 级螺栓,扭矩应保持700~900N?M .21、整体道床的主要特点有哪些?答:①整体道床是用混凝土直接浇注成型的,线路位置完全固定,因而线路稳定,平顺,有利于高速行车.②整体道床取代了道碴层,维修工作量大大减少,没有更换枕木,清筛道床,捣固等线路作业,减轻了劳动强度,改善了劳动条件,尤其是在长隧道内,其优越性更为显著‘③整体道床可减少石质隧道的隧底开挖.对于改建既有线的隧道,可以争取净空,减少工程?④整体道床线路外整洁美外,坚固耐用,使用年限长.⑤整体道床施工精度要求较高,进度慢,遭受破坏后,修复较一般轨道困难.⑥整体道床是一种刚性轨下基础,轨道弹性差.22、轨枕板轨道具备有哪些特点?答:①由于底面与道床接触面积大,道床每单位面积上所受的应力小,轨道的永久变形比木枕或钢筋混凝土枕轨道大为减少,因而轨道沿陷小,不易发生坑洼不平现象.②道床不易脏污,外表整洁美外.③轨道平顺,稳定,有利于高速行车.④轨枕板自重量大,每块重约5 0 OKg ,底部磨擦力大与焊接长钢轨配合使用,可以提高轨道的稳定性.⑤线路质量高,轨距、水平、方向变化小,因而大大减少维修工作量,可以减轻劳动强度.23、曲线的基本要素由那些?答:通常的曲线是由圆曲线和两端的缓和曲线组成,曲线两端与直线相切连接而成,圆曲线是以固定的长度为半径所做的圆弧.在日常维修作业中应保证曲线的圆顺,曲线的要素应保持不变,即R 、l 不应产生变化,转向角是设计时用经纬线在现场侧得的,曲线半径R 曲线长度1 是设计时选定的(大修改造时R 、l 以改变但应按程序扳批).24、简述曲线整正的基本原则及原理?答:(l)假定曲线两端切线方向不变,即曲线始终点的移距为零;(如果曲线始终点的位移不为零,则切线方向将随之变动); (2 )曲线上某一点拨动时,其相邻侧点不随之移动,拨移后曲线钢轨长度不变;(3)用等长的弦分圆曲线为若干弧段,则每弧段的正失在圆曲线圆顺时必须相等;(4)曲线上某一侧点向外或向内有一拨量,则其相邻两侧点的正失将相应减小或增大此拨量的一半;(5)由3 、4 项推理,只要曲线在铺设时是圆顺的,以后无论曲线变化如何,整个曲线正失和不变.25、简述拨道计算是应注意的事项?答:(1)在无缝线路上,如果拨道过大,就会产生因轨枕和道床的相对位移,减少道床对轨枕的阻力.无缝线路钢轨没有轨缝间隙,往上拨增加钢轨的拉伸内应力,往下压则增加钢轨的压缩内应力,为使内应力不变,应使拨量的正负数相等.(2)在维修作业中线路拨道不应造成设备侵限,在桥上拨道时不应造成线桥中心偏距超限,而应当通过线路方向整正尽量使线桥中心吻合.26、简述造成曲线方向不良的基本原因?答:造成曲线方向不良的直接原因是车轮对曲线轨道的横向水平力,而横向水平力的大小有取决于曲线的平面形态.曲线不良的主要病害是“鹅头,,和“支嘴”,此外路基病害,轨距或水平超限,轨底坡不良,外轨超高、顺坡过徒等原因都可能诱发方向不良.在测现场正失时应注意钢轨支嘴等病害.应首先整治测点处的“支嘴”后再进行正失测量.27 .简述引起钢轨垂直磨耗的原因?答:钢轨的垂直磨耗,是由于轮对通过小半径曲线时,因曲线轨道的外轨线比内轨线长,轮对在曲线上滚动时,内外轮滚动距离与内外轨线长度不相等,要依赖轮对在钢轨上的滑动加以调整.试验观察表明,新的完好的车轮在曲线上滚动,对于货车,曲线半径为840In 时,内外轮的距离恰好与内外轨线长度相适应.半径小于上述半径时轮对必在钢轨上滑动,这是钢轨垂直磨耗的主要原因.28、简述引起钢轨侧面磨耗的原因有那些?答:主要是导向轮轮缘紧压外轨头侧面,轮轨间产生很大的摩擦力,此摩擦力所做之功使钢轨侧面产生磨耗.另外,轮缘在外轨侧面滑动,也是外轨侧面磨耗的一个原因.29、简述横向水平力产生的原因?答:(l)列车在轨道上作蛇行运行所产生的惯性力的水平分力;( 2 )由于轨道不平顺,使机车车辆运行时左右摇摆,轮缘冲击钢轨而产生横向水平力;(3)列车通过曲线时所产生的未被平衡离心力的水平分力;( 4 )列车通过曲线时的导向力,以及车轮横向滑动而产生轮轨间的摩擦力.横向水平力在曲线地段一般为静轮载的50%以下,最大可达80%左右.在直线地段一般为静轮载的10%、15%左右.30、简述纵向水平力产生的主要原因?答:(1)因钢轨温度变化而产生的纵向温度拉力或温度压力;(2)在坡道上列车重力的纵向水平分力;(3)在机车运行过程中及在加速或制动时所产生的纵向水平分力;(4)列车通过曲线时,因转向使车轮踏面作用于钢轨顶面的摩擦力的纵向水平分力.轨道受到如上所述的复杂的动力作用,我们把其简化为等效的静力作用。
地球作圆周运动的轨道动量地球作为太阳系中的一颗行星,它围绕太阳做着圆周运动。
这种运动的轨道称为地球轨道,而地球在轨道上的运动具有一定的动量。
地球的轨道运动是由地球的引力与太阳的引力相互作用引起的。
根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
太阳质量远大于地球质量,因此太阳对地球的引力远远大于地球对太阳的引力。
这一差异导致地球在太阳的引力作用下做圆周运动。
地球的轨道动量与其质量和运动速度有关。
轨道动量可以通过地球的质量乘以它的速度来计算。
地球的质量是一个常数,而它的速度则随着距离太阳的远近而变化。
根据开普勒第三定律,行星的轨道半径的平方与周期的平方成正比。
地球的轨道半径为约1.5亿公里,而它的周期为一年。
因此地球的速度可以通过轨道半径与周期的关系计算得到。
在地球轨道运动过程中,地球的速度并不恒定。
根据开普勒第二定律,地球在轨道上的运动速度与它距离太阳的远近有关。
当地球距离太阳较近时,它的速度较快;而当地球距离太阳较远时,它的速度较慢。
这是因为在地球靠近太阳的地方,太阳的引力作用更大,从而加速了地球的运动;而在地球远离太阳的地方,太阳的引力作用较小,从而减缓了地球的运动。
地球的轨道动量在整个运动过程中保持守恒。
这意味着地球在轨道上的动量一直保持不变,只是在方向上发生变化。
当地球靠近太阳时,它的速度和动量较大;而当地球远离太阳时,它的速度和动量较小。
但总的来说,地球的轨道动量始终保持恒定。
地球轨道的动量对于维持太阳系的稳定至关重要。
正是由于地球的轨道运动,使得地球可以维持在一个相对稳定的位置上,并且与其他行星和天体之间保持着相对稳定的关系。
地球的轨道动量不仅影响着地球本身,也影响着其他行星和天体的运动状态。
综上所述,地球作为太阳系中的一颗行星,在其轨道上具有一定的动量。
地球的轨道动量与其质量和运动速度有关,而速度受到太阳引力的影响产生变化。
地球的轨道动量在整个运动过程中保持守恒,对于维持太阳系的稳定起着重要的作用。
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 程 技 术1 运量运量,通常用机车车辆通过的总重量来表示。
在运营条件下,运量仍是决定轨道类型的主要指标。
我们知道,钢轨的使用寿命主要取决于它的磨耗,通过运量愈大,钢轨磨耗愈快,其使用寿命愈短;愈容易引起轨道部件的疲劳折损;加速轨道几何尺寸的变化。
因此,必须通过年通过总重量,合理地选择与之相适应的钢轨,否则既影响钢轨的使用寿命,又缩短线路换轨大修周期。
在经济上也是不合理的。
道床变形是轨道永久变形积累的主要因素,实验表明,道床沉陷正比于荷载循环次数的对数。
道床永久变形的积累与通过运量之间关系十分密切。
在机车车辆荷载的压力与振动作用下,引起道床松动和不均匀下沉,逐渐形成不平顺的轨面,反过来又加剧机车车辆对轨道的冲击,增加了轨道的养护工作量。
还应指出,货车的运行对道床和路基的影响,要比大型机车和客车严重得多,因此,在货运量大的线路上,必须采用标准较高的轨道设备。
2 轴重钢轨类型必须与机车车辆的轴重相配合。
增加轴重,改用大型机车或行驶重载车辆,会增加轨道各部件的损坏,特别是钢轨,因为随着轴重的增加将使钢轨折断的弯曲应力相应增加,而使疲劳伤损的荷载循环次数相应减少,缩短钢轨的使用寿命。
由于钢轨顶面与车轮踏面的接触面积不到2c m2,而轮轨间的接触应力则可达1000MPa~2000MPa,从而促使轨头金属表面外挤,造成钢轨剥离掉块,甚至断裂。
在计算容许轴重或根据给定轴重选择轨道类型时,应考虑轮轨接触处的应力状态。
据统计,钢轨头部折损几乎都是由超载引起的疲劳折损。
钢轨折损率随轴重的增加而增加,而其它轨道部件也出现同样情况。
例如重载货物列车,即使运行速度不高,但对轨道的破坏往往要比一般高速列车大。
有些国家认为,轴重超过245kN后,机车车辆对轨道的影响将比行车速度提高到160k m/h更大。
造成钢轨疲劳伤损的一个重要原因是轴重的增加和轮径的减小。
轨道与运量及行车速度的关系
摘要:本文对轨道与运量及行车速度的相互关系进行了分析,给出了统筹兼顾轨道、运量、行车速度的合理化建议。
关键词:轨道运量行车速度
1 运量
运量,通常用机车车辆通过的总重量来表示。
在运营条件下,运量仍是决定轨道类型的主要指标。
我们知道,钢轨的使用寿命主要取决于它的磨耗,通过运量愈大,钢轨磨耗愈快,其使用寿命愈短;愈容易引起轨道部件的疲劳折损;加速轨道几何尺寸的变化。
因此,必须通过年通过总重量,合理地选择与之相适应的钢轨,否则既影响钢轨的使用寿命,又缩短线路换轨大修周期。
在经济上也是不合理的。
道床变形是轨道永久变形积累的主要因素,实验表明,道床沉陷正比于荷载循环次数的对数。
道床永久变形的积累与通过运量之间关系十分密切。
在机车车辆荷载的压力与振动作用下,引起道床松动和不均匀下沉,逐渐形成不平顺的轨面,反过来又加剧机车车辆对轨道的冲击,增加了轨道的养护工作量。
还应指出,货车的运行对道床和路基的影响,要比大型机车和客车严重得多,因此,在货运量大的线路上,必须采用标准较高的轨道设备。
2 轴重
钢轨类型必须与机车车辆的轴重相配合。
增加轴重,改用大型机车或行驶重载车辆,会增加轨道各部件的损坏,特别是钢轨,因为随着轴重的增加将使钢轨折断的弯曲应力相应增加,而使疲劳伤损的荷载循环次数相应减少,缩短钢轨的使用寿命。
由于钢轨顶面与车轮踏面的接触面积不到2cm2,而轮轨间的接触应力则可达1000MPa~2000MPa,从而促使轨头金属表面外挤,造成钢轨剥离掉块,甚至断裂。
在计算容许轴重或根据给定轴重选择轨道类型时,应考虑轮轨接触处的应力状态。
据统计,钢轨头部折损几乎都是由超载引起的疲劳折损。
钢轨折损率随轴重的增加而增加,而其它轨道部件也出现同样情况。
例如重载货物列车,即使运行速度不高,但对轨道的破坏往往要比一般高速列车大。
有些国家认为,轴重超过245kN后,机车车辆对轨道的影响将比行车速度提高到160km/h更大。
造成钢轨疲劳伤损的一个重要原因是轴重的增加和轮径的减小。
轴重愈大,轮径愈小,则轮轨间的接触应力也愈大,而对钢轨的破坏愈严重。
内燃机车和电力机车,由于轮径减小,轮重较大,从这个角度来说,对钢轨是不利的。
列车荷载的重复作用是破坏道床和路基承载能力的最主要因素,当轴重增大时,影响特别显著。
如果列车的轴重减小,即使速度较高这种作用的影响也不大。
所以,若轴重增加,必须相应地加强轨道和路基。
3 行车速度
在一定的行车速度下,车轮对钢轨的冲击作用、轨道部件及道床的振动加速度,同钢轨的重量成反比。
即钢轨愈重,车轮对钢轨的冲击作用愈小。
因此,要提高行车速度,又要保证良好的线路质量,就必须采用与行车速度相适应的钢轨。
列车车轮在轨道上行驶时,由于动力作用,车轮的垂直力要比静止时的重力大,其增长幅度随具体情况而异。
从理论上讲,当圆顺的车轮在平顺的轨道上行驶时,车轮对钢轨的动压力比静止时的车轮压力增加很少,速度的影响不大。
实际试验也表明了这一点,如在平顺的轨面上,行车速度从10km/h提高至100km/h,动压力只增加7%;而当轨面上只要存在有长60mm,深3mm的不平顺时,动压力将增加1.5倍;如果车轮上出现扁瘢,动压力甚至可增加2~2.5倍。
而道床变形主要是轨道振动的结果,所以,轨道不平顺也是道床变形及其引起的各种轨道病害的根源。
一般认为,现在轨道结构所能达到的极限行车速度为300~350km/h,超过这个速度,传统的轮轨系统必须加以改变,如采用磁悬浮列车。
目前各国高速铁路列车的最高速度:日本为240km/h;法国为300km/h;美国为190km/h;英国、德国为200km/h。
为了缩小同世界先进水平的差距,我国选用行车速度为250~300km/h。
高速行车技术作
为当代世界铁路的一项重大技术成就,已为世界各国所公认,成为当今世界铁路客运发展的共同趋势,同样是中国铁路旅客运输现代化的必然选择。
铁道部密切注视国际铁路发展动向、作出了我国发展高速铁路的战略决策。
不失时机地在我国发展高速铁路,将为传统的铁路行业注入高、新技术,无疑会给我国铁路的发展带来勃勃生机。
目前,铁路作为我国的主要运输工具,它担负着全国客货周转量的60%和70%。
我国的国情决定了,在可预见的将来铁路仍将是国民经济的大动脉、综合运输体系的骨干、客货运输的主力。
我国铁路是客货共线,以货运为主。
当客车超过一定的对数时,这些线路将转为以客运为主。
在能力上客货运输难以兼顾,在速度上客货共线混跑难以提高。
为了增加货运能力,就要加大货物列车重量,货车速度不能提高,只提高客车速度,两者的速差加大,对提高线路的综合能力不利。
客车速度不高,又不能满足人们旅行的要求。
尤其是旅客运输,已不再是那种运输能力大、经济、能满足客运量要求的运输方式,而更多的是追求速度快、时间短、舒适、安全、方便等运输服务质量方面的提高和完善。
这是经济发展的结果,是时代发展的必然趋势。
不难看出,用传统技术改造旧线,很难满足客货运输发展的需要,只有突破传统技术和运输模式,实行客货分线运输,采取高速客运技术,才是解决我国客运紧张问题的根本途径。
客货专线与既有线的通过能力可分别提高一倍以上。
参考文献
[1]陈岳源.铁路轨道[M].北京:中国铁道出版社,1998.
[2]郝瀛.铁道工程[M].北京:中国铁道出版社,2000.。