钢轨打磨基础知识总.ppt
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钢轨打磨基础知识总.ppt
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钢钢轨轨打打磨磨第一部分第一部分SPENO公司简介公司简介铁铁轨轨矫矫正正是是一一项项世世界界铁铁路路维维修修的的常常规规作作业业,在在这这方方面面,SPENO公公司司拥拥有有较较丰丰富富的的设设备制造和使用经验。
备制造和使用经验。
SPENO国际公司国际公司瑞士瑞士日内瓦日内瓦迈克纳菲公司(迈克纳菲公司(MECNAFER)意大利意大利麦斯垂(麦斯垂(Mestre)ASI公司公司意大利意大利马肯马肯(Marcon)NSKKSPENO日本子公司日本子公司SRMASPENO澳大利西亚子公司澳大利西亚子公司子公司子公司子公司子公司子公司子公司子公司子公司总经理总经理行政和财务部行政和财务部事务部事务部商务部商务部维护部维护部生产部生产部质检部质检部技术和设计部技术和设计部vSPENO公司:
公司:
v承担着五个国家的铁路维修业务;承担着五个国家的铁路维修业务;v生产的设备配有生产的设备配有8112个不等的打磨头;个不等的打磨头;v从城市地铁到重型货运线线路;从城市地铁到重型货运线线路;v施工线路列车速度高达施工线路列车速度高达300公里公里/小时。
小时。
vSPENO公司:
公司:
v从从1960年至今已为一百多个用户提供服务;年至今已为一百多个用户提供服务;v已制造出超过一百套的机械设备;已制造出超过一百套的机械设备;v每年生产的砂轮超过一百万个。
每年生产的砂轮超过一百万个。
SPENO公司主要从事的业务有:
公司主要从事的业务有:
拥有施工机器;拥有施工机器;有委派的专门人员进行现场管理;有委派的专门人员进行现场管理;进行铁路现场施工;进行铁路现场施工;跟踪检查施工结果;跟踪检查施工结果;生产和销售铁路维护设备。
生产和销售铁路维护设备。
主要从事的施工业务:
主要从事的施工业务:
检测策划;检测策划;铁轨矫正;铁轨矫正;过程监测;过程监测;钢轨伤损探测。
钢轨伤损探测。
第二部分第二部分钢轨伤损形式及其危害钢轨伤损形式及其危害我们的印象中我们的印象中,铁路运行通常显现为静态铁路运行通常显现为静态形式。
事实上,铁路运行一定是动态的。
它是形式。
事实上,铁路运行一定是动态的。
它是由若干环节由若干环节(层层)组成。
每一层就像一个弹簧,组成。
每一层就像一个弹簧,各有自己的特性。
各层的自然特性是不同的,各有自己的特性。
各层的自然特性是不同的,其结果构成了一个复杂的结构形式。
此外,铁其结果构成了一个复杂的结构形式。
此外,铁路又由若干部份构成了整个线路体系。
这个体路又由若干部份构成了整个线路体系。
这个体系包括道碴和路基环境,道碴和路基之间的相系包括道碴和路基环境,道碴和路基之间的相互作用是难以预测的。
互作用是难以预测的。
有一点是明确的,钢轨和车轮的接触点是有一点是明确的,钢轨和车轮的接触点是很重要的。
这个小的区域,决定着整个系统的很重要的。
这个小的区域,决定着整个系统的运行效果。
因此,车轮和钢轨是必须维护。
运行效果。
因此,车轮和钢轨是必须维护。
钢轨的损伤影响到钢轨服役期间的可靠性钢轨的损伤影响到钢轨服役期间的可靠性.钢轨伤损的类型钢轨伤损的类型独立的缺陷独立的缺陷钢轨钢轨“焊合焊合”的不的不平平道碴的印痕道碴的印痕塌陷(塌陷(儒变、儒变、黑色斑点)黑色斑点)v钢轨的这些独立缺陷会钢轨的这些独立缺陷会在每一次车轮通过时在每一次车轮通过时产生一次冲击,随之产生一个数倍于正常情产生一次冲击,随之产生一个数倍于正常情况下的负载。
因此,铁轨受到很高的压力。
况下的负载。
因此,铁轨受到很高的压力。
一般情况下这种损伤还会进一步扩展,有些一般情况下这种损伤还会进一步扩展,有些情况下会导致铁路失效。
情况下会导致铁路失效。
v不仅铁轨受影响,铁轨还不能全部吸收这种不仅铁轨受影响,铁轨还不能全部吸收这种由冲击产生的能量。
这些冲击会持续地传递由冲击产生的能量。
这些冲击会持续地传递给线路。
固定位置的损伤会影响轨垫和枕木。
给线路。
固定位置的损伤会影响轨垫和枕木。
最后,形成道床局部下沉,铁路失去其稳定最后,形成道床局部下沉,铁路失去其稳定性。
性。
钢轨的纵向变形钢轨的纵向变形极短波距波形(极短波距波形(30100mm)短波距波形短波距波形(100300mm)长波距波形长波距波形(3001000mm)铁轨的纵向变形表现为铁轨的纵向变形表现为周期性的波浪磨耗周期性的波浪磨耗v波长非常短(波长波长非常短(波长30100mm)“极短周期波形极短周期波形”的变形多发生于铁路直线部份。
在的变形多发生于铁路直线部份。
在160公里公里/小时速小时速度下的运行线路,铁轨的不规则冲击所成形;度下的运行线路,铁轨的不规则冲击所成形;v短波长(波长短波长(波长100300mm)变形常在发生在铁路的)变形常在发生在铁路的曲线区段,通常发生于短轨一侧的轨道。
它可以解曲线区段,通常发生于短轨一侧的轨道。
它可以解释为:
转弯时固定在车轴上的两个车轮所碾过的长释为:
转弯时固定在车轴上的两个车轮所碾过的长度不一样所造成的;度不一样所造成的;v长波(波长长波(波长3001000mm)变形通常是由铁路上只)变形通常是由铁路上只有单一型号的车辆运行所造成的;有单一型号的车辆运行所造成的;v较长波(波长较长波(波长10002500mm)的变形也许与铁轨的)的变形也许与铁轨的制造工艺有关;制造工艺有关;v实际上,会几种波长的变形,经常会同时出现在钢实际上,会几种波长的变形,经常会同时出现在钢轨同一部位。
轨同一部位。
钢轨的横向截面变形钢轨的横向截面变形钢轨的横截面变形对线路运行钢轨的横截面变形对线路运行起着重要作用,车轮与铁轨的接触起着重要作用,车轮与铁轨的接触点决定了运行中表面和内部的应力。
点决定了运行中表面和内部的应力。
车轮与钢轨的不正确接触,会导致车轮与钢轨的不正确接触,会导致车轮与钢轨的疲劳损害。
车轮与钢轨的疲劳损害。
拐角处塑性变形(边缘磨耗)拐角处塑性变形(边缘磨耗)工作面边缘塑性变形(边缘肥边)工作面边缘塑性变形(边缘肥边)v车轮与钢轨的横截面决定了轮轨的接车轮与钢轨的横截面决定了轮轨的接触状况。
在钢轨的直线部分和曲线的触状况。
在钢轨的直线部分和曲线的外侧,车轮圆锥面产生的横向运动会外侧,车轮圆锥面产生的横向运动会给车轮带来影响。
给车轮带来影响。
“对中对中”效果就是效果就是当量锥度,当量锥度必须保持在一定当量锥度,当量锥度必须保持在一定的范围内。
否则,车辆将会发生横向的范围内。
否则,车辆将会发生横向的波动振荡,被称作的波动振荡,被称作“蛇行蛇行”伤害就伤害就会发生。
会发生。
v在高速铁路线上当量锥度特别重要,在高速铁路线上当量锥度特别重要,当量锥度的变化能引起转向架接近它当量锥度的变化能引起转向架接近它的临界的速度。
如果这种情况发生,的临界的速度。
如果这种情况发生,车辆的运行会变得很不稳定。
车辆的运行会变得很不稳定。
表表面面疲疲劳劳表面疲劳通常是由重载车辆造成铁路的轨表面疲劳通常是由重载车辆造成铁路的轨面失效形式。
但它也能发生在由轻载列车运面失效形式。
但它也能发生在由轻载列车运行的铁路上,在铁轨被润滑和繁忙线路区段行的铁路上,在铁轨被润滑和繁忙线路区段就会发生。
就会发生。
表面疲劳起始于一个材料的疲劳点,当磨表面疲劳起始于一个材料的疲劳点,当磨损程度不高时,金属保持在原处伸长,最后损程度不高时,金属保持在原处伸长,最后达到疲劳极限。
对付疲劳的处理是在金属达达到疲劳极限。
对付疲劳的处理是在金属达到疲劳之前就除去这部份金属。
要达到此目到疲劳之前就除去这部份金属。
要达到此目的,可用循环的修磨来实现,每一次修磨仅的,可用循环的修磨来实现,每一次修磨仅需要磨去很少一部份金属。
需要磨去很少一部份金属。
初期钢轨工作表面伤损初期钢轨工作表面伤损在钢轨在拐角处在钢轨在拐角处发展后钢轨工作表面伤损发展后钢轨工作表面伤损钢轨拐角处的剥落钢轨拐角处的剥落钢轨磨损钢轨磨损v铁轨矫正通常不是用来解除铁轨磨损的,然而,铁轨矫正通常不是用来解除铁轨磨损的,然而,修磨过的铁轨却有助于减轻磨损。
高速铁路曲线修磨过的铁轨却有助于减轻磨损。
高速铁路曲线部份的磨损是一个问题,转弯时许多轮缘对铁轨部份的磨损是一个问题,转弯时许多轮缘对铁轨的冲击造成了钢轨的磨损;的冲击造成了钢轨的磨损;v在一定曲线半径范围内,轮缘接触是在侧边的,在一定曲线半径范围内,轮缘接触是在侧边的,车轮位置的轻微变化将会避免这种接触;车轮位置的轻微变化将会避免这种接触;v用修磨不对称铁轨轮廓的方法可能会改变车轮与用修磨不对称铁轨轮廓的方法可能会改变车轮与铁轨的接触位置。
车轮的滚动半径会不同程度的铁轨的接触位置。
车轮的滚动半径会不同程度的增加,于是轮子有离开较高轨道的倾向;增加,于是轮子有离开较高轨道的倾向;v在弯道的内侧不对称的接触情况会缩小铁轨与轮在弯道的内侧不对称的接触情况会缩小铁轨与轮子的作用角,因此转向架被磨损。
子的作用角,因此转向架被磨损。
噪噪声声危危害害线路的纵向周期线路的纵向周期性变形的影响结果就性变形的影响结果就是噪声。
它普遍可以是噪声。
它普遍可以使噪声升高使噪声升高12分贝。
分贝。
地基的振动也能地基的振动也能产生较高级别的噪声。
产生较高级别的噪声。
极端的情况下,比如极端的情况下,比如在砖砌的隧道中,振在砖砌的隧道中,振动能导致结构的损伤。
动能导致结构的损伤。
能能量量损损耗耗有试验表明铁轨周有试验表明铁轨周期性变形将明显增加机期性变形将明显增加机车的燃料消耗。
一个车的燃料消耗。
一个TIM计算机模型表明在计算机模型表明在0.8mm深波纹的铁轨上,深波纹的铁轨上,机车需要付出大于三倍机车需要付出大于三倍的牵引力。
实际测试表的牵引力。
实际测试表明这个数值更高。
明这个数值更高。
对无波浪变形的轨对无波浪变形的轨面上可以减少能耗到面上可以减少能耗到30左右。
左右。
振振动动危危害害钢轨周期性的变形会产生有规律的振动。
这就钢轨周期性的变形会产生有规律的振动。
这就存在着共振的危险。
当振动频率与系统构件的固有存在着共振的危险。
当振动频率与系统构件的固有频率相同时,就会发生共振。
振动的振幅得到加强,频率相同时,就会发生共振。
振动的振幅得到加强,释放出巨大的能量,铁路构件会因此而迅速被损坏。
释放出巨大的能量,铁路构件会因此而迅速被损坏。
钢轨的振动还导致构件承受过多的载荷,造成钢轨的振动还导致构件承受过多的载荷,造成紧定螺栓断裂、枕木爆裂等。
同时紧定螺栓断裂、枕木爆裂等。
同时,对钢轨维修不良对钢轨维修不良也会有负面的影响也会有负面的影响,需更多的检查钢轨支撑和螺栓紧需更多的检查钢轨支撑和螺栓紧固状况。
固状况。
钢轨的振动会导致道碴的振动。
从而使道碴过钢轨的振动会导致道碴的振动。
从而使道碴过早地损坏。
同时早地损坏。
同时,道碴的清筛工作量也必须增加。
道碴的清筛工作量也必须增加。
动动态态过过载载周期性的长波变形会产生低频周期性的长波变形会产生低频高能量的振动,这种振动向下延伸高能量的振动,这种振动向下延伸到次级频率。
它会给铁轨带来永久到次级频率。
它会给铁轨带来永久性的损坏。
性的损坏。
法国铁道部的一个试验显示了法国铁道部的一个试验显示了一个车轮在以一个车轮在以160公里公里/小时的速度,小时的速度,通过通过1mm深长波变形时过载深长波变形时过载80的的情况。
情况。
第三部分第三部分钢轨维修钢轨维修设备设备钢钢轨轨测测量量测量铁路网的钢轨变形程度测量铁路网的钢轨变形程度和确切的波形构成是非常重要和确切的波形构成是非常重要的。
是正确策划钢轨矫正方式的。
是正确策划钢轨矫正方式和程序的基础。
和程序的基础。
SPENO公司开发的公司开发的SM775测量测量车是一种高速测量记录车辆。
这种车是一种高速测量记录车辆。
这种车辆的测量速度可高达车辆的测量速度可高达80公里公里/小时。
小时。
它以图形和数字的形式记录下测量它以图形和数字的形式记录下测量的结果,可以分别地记录下短波、的结果,可以分别地记录下短波、长波及横截面的变形。
长波及横截面的变形。
SM775测量车上装有可提升的测量车上装有可提升的测量小车。
钢轨纵向的变形测量由测量小车。
钢轨纵向的变形测量由加速度
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- 钢轨 打磨 基础知识