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钢轨的基本知识

钢轨的基本知识

  • 分类:钢材知识
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  • 发布时间:2019-03-13 00:00
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  • 分类:钢材知识
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一、钢轨的功用及要求

钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段,钢轨还可兼做轨道电路之用。

为使列车能够安全、平稳和不间断地运行,钢轨除必须充分发挥上述诸功能外,还应保证在轮载和轨温变化作用下,应力和变形均不超过规定的限值。这就要求钢轨具有足够的强度、韧性和耐磨性。

机车依靠其动轮与钢轨顶面之间的摩擦牵引列车前进,这就要求钢轨顶面粗糙,使车轮与钢轨之间产生足够的摩擦力。但对车辆来说,摩阻力太大会使行车阻力增加,这就又要求钢轨有一个光滑的滚动表面。从这一矛盾的主要方面出发,钢轨仍应维持其光滑的表面,必要时,可用向轨面撒砂的方法提高机车动轮与钢轨之间的粘着力。

钢轨依靠本身的刚度抵抗轮载作用下的弹性弯曲,但是为了减轻车轮对钢轨的动力冲击作用,防止机车车辆走行部分及钢轨的折损,又要求钢轨具有必要的弹性。

车轮与钢轨之间接触面积很小,而来自车轮的压力却十分巨大,为使钢轨不致被压陷或磨耗太快,钢轨应具有足够的硬度。但硬度太高,钢轨又容易受冲击而折损,因此,要求钢轨具有一定的韧性。此外,还应考虑到在我国的铁路建设事业中,每年需要大量的各种类型钢轨,因此,钢轨必须设计合理,价格低廉,轻重齐备,自成系列。

为满足上述这些要求,在设计和制造钢轨时,对其材质、断面形状、重量、强度、韧性和耐磨性能等都应充分考虑。

二、钢轨的断面及类型

(一)钢轨断面  

作用于钢轨上的力主要是竖直力,其结果是使钢轨挠曲。钢轨可视为弹性基础上的连续长梁,而梁抵抗挠曲的最佳断面形状为工字形。因此,钢轨的断面形状采用具有最佳抗弯性能的工字形断面,有轨头、轨腰以及轨底三部分组成。为使钢轨更好地承受来自各方面的力,保证必要强度条件,钢轨应有足够的高度,其头部和底部应有足够的面积和高度、腰部和底部不宜太薄。

(二)钢轨类型

钢轨的类型以每米长度钢轨的质量(kg/m)来表示。目前,我国铁路的钢轨类型主要有75、60、50、43kg/m等四种。

随着机车车辆轴重的加大和行车速度的提高,钢轨正在向重型发展,目前世界上最重型的钢轨已达到77.5kg/m。我国的钢轨标准长度有12.5m和25m两种。另外还有用于曲线轨道内股比12.5m标准轨缩短40、80、120mm和比25m标准轨缩短40、80、160mm的六种标准缩短轨。

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