第二章鋼軌第二章鋼軌鋼軌知識培訓課件認識鋼軌認識鋼軌本章內容2.1鋼軌的功用和類型2.2鋼軌截面設計原則及我國主型鋼軌截面形狀2.3鋼軌材質及力學指標2.4鋼軌尺寸允許偏差及平度要求2.5鋼軌損傷2.6鋼軌接頭本章內容2.1鋼軌的功用和類型2.1鋼軌的功用和類型

鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的功用在于引導機車車輛的車輪前進，承受車輪的巨大壓力，并傳遞到軌枕上。鋼軌必須為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動表面。在電氣化鐵道或自動閉塞區段，鋼軌還可兼做軌道電路之用。2.1鋼軌的功用和類型

鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的2.1.1鋼軌的功用：1）為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動面，引導機車車輛前進。2）鋼軌要承受來自車輪的巨大垂向壓力，并將以分散形式傳給軌枕。3）為軌道電路提供導體。2.1.1鋼軌的功用：1）為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾2.1.2鋼軌的類型鋼軌的類型是以每米長的鋼軌質量千克數表示的。我國鐵路上使用的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m，43kg/m和38kg/m等幾種。

2.1.2鋼軌的類型鋼軌的類型是以每米長的鋼軌質量千克數表示我國目前鋼軌定長為12.5m和25m兩種。世界各國鋼軌定長也各有不同。我國用于新建客運專線的定長鋼軌的長度為50m或100m【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件我國目前鋼軌定長為12.5m和25m兩種。【推薦】鋼軌知識培2.2鋼軌截面設計原則及我國主型鋼軌截面形狀2.2.1截面【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.2鋼軌截面設計原則及我國主型鋼軌截面形狀2.2.1截面【

鋼軌橫截面為工字形截面。鋼軌分軌頭、軌腰和軌底三部分。

軌頭應具有足夠的表面面積及厚度，以延緩軌頭壓潰和磨耗;軌腰主要承受剪力，可使鋼軌具有較大的豎向剛度。軌底為分布壓力及保持穩定，應具有一定寬度;

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌橫截面為工字形截面。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】軌頭宜大而厚，并具有與車輪踏面相適應的外形，以改善輪軌接觸條件，提高抵抗壓陷的能力，同時具有足夠的支撐面積，以備磨耗。鋼軌頂面在具有足夠寬度的同時，為使車輪傳來的壓力更為集中于鋼軌中心軸，頂面形狀為隆起的圓弧形。圓弧的半徑不能太小，雖可使壓力集中于鋼軌中心軸，但又不至于輪軌間的接觸面積太小造成過大的接觸應力。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件軌頭宜大而厚，并具有與車輪踏面相適應的外形，以改善輪軌接觸條我國鐵路上較輕型的鋼軌頂面常用一個半徑為300mm圓弧組成。而較重型的鋼軌頂面，則用三個半徑分別為80mm300mm80mm或80mm500mm80mm的復合圓弧組成。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件我國鐵路上較輕型的鋼軌頂面常用一個半徑為300mm圓弧組成。軌腰必須具有足夠的厚度和高度，具有較大的承載能力和抗彎能力。軌腰與鋼軌頭部及底部的連接，必須保證夾板能有足夠的支承面，并使截面的變化不致過分突然，以免產生過大的應力集中。為此，軌腰和軌頭之間可采用復曲線的連接方式，如我國CHN60標準鋼軌采用了半徑為25mm和8mm復曲線進行連接。軌腰和軌底之間的連接曲線，一般采用單曲線，半徑為14~20mm。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件軌腰必須具有足夠的厚度和高度，具有較大的承載能力和抗彎能力。軌底直接支承在軌枕頂面上，為保持鋼軌穩定，應有足夠的寬度和厚度，并具有必要的剛度和抗銹蝕能力。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件軌底直接支承在軌枕頂面上，為保持鋼軌穩定，應有足夠的寬度和厚2.2.2鋼軌高度鋼軌的高度要保證鋼軌具有足夠的慣性矩和截面系數來承受車輪的豎直壓力，并要使鋼軌在橫向水平力作用下具有足夠的穩定性。

尺寸經驗公式：軌頭頂面寬度b=0.34M+51.70(mm)

軌腰厚度t=0.16M+7.08(mm)

軌身高度H=1.92M+54.16(mm)

軌底寬度B=1.25M+69.25(mm)[M為每米鋼軌的質量(kg)]【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.2.2鋼軌高度【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培2.3鋼軌的材質及其力學指標2.3.1鋼軌的材質鋼軌的材質是指鋼軌的化學成分及其金相組織（指金屬組織中化學成分、晶體結構和物理性能相同的組成，其中包括固溶體、金屬化合物及純物質）。要使鋼軌具有高可靠性的前提是鋼軌材質具有較高的純凈度和合理的化學成分。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.3鋼軌的材質及其力學指標2.3.1鋼軌的材質【推薦】鋼軌鋼軌出現質量問題主要是由于鋼軌的內部夾雜、缺陷所引起的疲勞折損。所以提高鋼軌材質的純凈度是減少鋼軌疲勞折損、提高鋼軌可靠性、延長使用壽命的有效途徑之一。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌主要成分是碳和鐵。C—抗拉強度Mn—強度和韌性Si—增加致密度有害成分：P—冷脆性S—熱脆性【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌主要成分是碳和鐵。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知2.3.2鋼軌的力學性能強度極限σb、屈服極限σs、疲勞極限σr、延伸率δs、斷面收縮率ψ、沖擊韌性αk及布氏硬度指標HB等。這些指標對鋼軌的承載能力、磨耗、壓潰、斷裂及其他傷損有很大的影響。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.3.2鋼軌的力學性能【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌布氏硬度（HB）以一定的載荷（一般3000kg）把一定大小（直徑一般為10mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/mm2(N/mm2)。測定布氏硬度較準確可靠，布氏硬度范圍為8~650HB。但一般HB只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件布氏硬度（HB）【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓2.4鋼軌尺寸允許偏差及平直度要求2.4.1保證列車運行的平穩性，則要求軌道的幾何形位穩定，軌頭的輪軌接觸光帶位置及寬度穩定，而要達到這一點，高精度的外形尺寸和高平直度的鋼軌是必不可少的。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.4鋼軌尺寸允許偏差及平直度要求2.4.1保證列車運行的平2.4.2鋼軌焊接接頭是無縫線路軌道單獨不平順的來源之一。鋼軌焊縫材質、金相組織、硬度、韌度等與鋼軌母材的差別，焊接設備的精度高低，操作工人的技術熟練程度等，都會造成鋼軌焊接接頭處的軌面不平整。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.4.2鋼軌焊接接頭是無縫線路軌道單獨不平順的來源之一。【鋼軌焊接接頭分三種：接觸焊、氣壓焊和鋁熱焊。為保證高速列車的高速、平穩性地運行，并減少輪軌之間的動力作用，對鋼軌焊接接頭的焊接質量、平直度等提出了更高的要求。所以鋼軌焊接接頭也是軌面不平直的控制部位。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌焊接接頭分三種：接觸焊、氣壓焊和鋁熱焊。【推薦】鋼軌知識2.5鋼軌損傷常見損傷類型：1、鋼軌接頭螺栓孔裂紋和焊接接頭裂紋2、軌頭核傷3、軌頭剝離4、鋼軌磨耗【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5鋼軌損傷常見損傷類型：【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】2.5.1鋼軌接頭螺栓孔裂紋和焊接接頭裂紋在普通線路上，鋼軌接頭無法避免。一般在軌腰中和軸附近鉆孔，以便安裝接頭螺栓。由于軌腰鉆孔，強度被削弱，鋼軌在應力傳遞過程中，在螺栓孔周圍產生應力集中，同時由于車輪通過接頭時產生沖擊，螺栓孔周圍應力集中現象更為嚴重。圖2-5鋼軌接頭螺栓孔裂紋圖2-6鋼軌焊接接頭的斷裂

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.1鋼軌接頭螺栓孔裂紋和焊接接頭裂紋圖2-5鋼軌接頭在輪軌沖擊荷載作用下，螺栓孔周圍產生肉眼看不到的45度斜向細微裂紋，在列車荷載作用下，裂紋進一步擴展并產生斷裂由于焊縫材料與鋼軌母材不一致，造成焊縫處鋼軌的磨損與母材不一致而產生軌面不平順，增大了輪軌沖擊荷載，從而造成焊接接頭鋼軌的斷裂【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件在輪軌沖擊荷載作用下，螺栓孔周圍產生肉眼看不到的45度斜向細2.5.2軌頭核傷

軌頭核傷是對行車威脅最大的一種鋼損傷。在列車荷載的反復作用下，在軌頭內部出現極為復雜的應力分布和應力狀態，使細小裂紋橫向擴展成核傷，直至核傷周圍的鋼材強度不足以抵抗輪載作用下的應力，鋼軌發生突然猝斷。圖2-7軌頭核傷【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.2軌頭核傷

軌頭核傷是對行車威脅最大的一種鋼損傷。產生原因：內因：由于鋼軌在制造過程中，在鋼軌中的非金屬夾雜物或微小氣泡。外因：在列車荷載作用下，產生巨大的接觸應力，使鋼軌接觸疲勞破壞。措施：提高鋼軌的純凈度，減小鋼軌中的非金屬夾雜物；提高鋼軌的接觸疲勞強度；提高鋼軌結構彈性，減小輪軌沖擊荷載。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件產生原因：內因：由于鋼軌在制造過程中，在鋼軌中的非金屬夾雜物圖2-8軌頭圓角處45o細微斜裂紋圖2-9鋼軌表面的剝離掉塊

2.5.3軌頭剝離【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件圖2-8軌頭圓角處45o細微斜裂紋2.5.3軌頭剝離軌頭剝離是當今重載鐵路運輸中經常出現的一種鋼軌損傷，主要發生在軌頭內側圓角處。發生的主要原因是由于在軌頭內側圓角處的輪軌接觸應力較大，鋼軌表面下幾毫米處的剪應力使得鋼軌產生剪切疲勞，生產裂紋后，鋼軌表面掉塊。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.3軌頭剝離軌頭剝離是當今重載鐵路運輸中經常出現的一種剝離的最初階段，鋼軌表面出現間距呈規律的45度細微傾斜裂紋，裂紋方向與行車方向相反。當裂紋面積達到一定程度后，裂紋頂層在列車車輪碾壓下產生塑性變形，最后斷裂，軌面出現凹坑。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件剝離的最初階段，鋼軌表面出現間距呈規律的45度細微傾斜裂紋，2.5.4鋼軌磨耗

鋼軌磨耗分軌頂成垂直磨耗、軌頭側面磨耗和波浪形磨耗。

垂直磨耗與輪軌之間的垂直力和輪軌之間的蠕滑、摩擦等因素有關，隨著線路通過總質量的增大，垂直磨耗也相應增大。

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.4鋼軌磨耗【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培

側面磨耗主要發生在曲線軌道的外股鋼軌。鋼軌側磨使得軌頭寬度變窄，鋼軌在側磨過程中，軌頭下側鋼材產生塑性變形，產生裂紋，嚴重時形成核傷等病害。圖2-10鋼軌側磨及量測圖2-11鋼軌側磨及軌頭側面核傷【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件側面磨耗主要發生在曲線軌道的外股鋼軌。鋼軌側磨使得軌頭我國把鋼軌磨耗分為輕傷和重傷兩類

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件我國把鋼軌磨耗分為輕傷和重傷兩類【推薦】鋼軌知識培訓課件【波浪形磨耗是指鋼軌投入運行后在鋼軌表面上出現的有一定規律的周期性磨損和塑性變形。波磨一般出現在曲線地段，列車制動地段的波磨出現概率和磨耗速率都較大。

圖2-12鋼軌的波浪形磨耗【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件波浪形磨耗是指鋼軌投入運行后在鋼軌表面上出現的有一定規律的周2.5.5鋼軌探傷根據鋼軌探傷設備的工作原理，分電磁探傷和超聲波探傷兩大類。超聲波探傷：當超聲波射入鋼軌的核傷、裂紋或其他傷損時，在鋼與空氣的界面上受阻，產生反射波，經過電子儀器的接收并顯示，就能發現鋼軌內部存在的傷痕。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.5鋼軌探傷根據鋼軌探傷設備的工作原理，分電磁探傷和超2.6鋼軌接頭在兩根定長的鋼軌之間，用夾板連接成連續的軌線，稱為鋼軌接頭。2.6.1接頭聯接零件

鋼軌接頭的聯結零件由夾板、螺栓、螺母、彈簧墊圈組成。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6鋼軌接頭在兩根定長的鋼軌之間，用夾板連接成連續的軌線接頭夾板的作用是夾緊鋼軌。接頭夾板分斜坡支承型和圓弧支承型兩種(a)斜坡支承型(b)圓弧支承型【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件接頭夾板的作用是夾緊鋼軌。接頭夾板分斜坡支承型和圓弧支承型兩2.6.2接頭軌縫為了讓鋼軌能熱脹冷縮，在普通線路的鋼軌接頭處要預留軌縫。軌縫大小按鐵道部頒發的《鐵路線路維修規則》中的預留軌縫公式計算：δ0=αL(tz-t0)+0.5δg

式中，α為鋼軌線膨脹系數(0.0118mm/m.℃)；L為鋼軌長度；tz為當地的中間軌溫；t0為調整軌縫時的軌溫；δg為鋼軌的構造軌縫(18mm)。

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6.2接頭軌縫【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培2.6.3接頭布置鋼軌接頭相對于軌枕的承墊形式可分為兩種：懸空式和承墊式

我國鐵路采用懸空式鋼軌接頭。(a)懸空式(b)單枕承墊式(c)雙枕承墊式【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6.3接頭布置(a)懸空式按兩股鋼軌接頭的位置可分為相對式和相錯式

相錯式的缺點是車輪輪流沖擊接頭，如果軌道狀態不良，會加劇車輛的搖晃。美國鐵路多采用相錯式鋼軌接頭，我國鐵路采用相對式鋼軌接頭。(a)相對式鋼軌接頭(b)相錯式鋼軌接頭【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件按兩股鋼軌接頭的位置可分為相對式和相錯式2.6.4接頭類型按鋼軌接頭的功能可分普通接頭、異形接頭、導電接頭、絕緣膠接接頭、伸縮接頭和焊接接頭。

鋼軌異形接頭是用于連接兩種不同型號的鋼軌

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6.4接頭類型【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培由于鋼軌表面和夾板表面生銹，導致接頭電阻較大，為了減少軌道電路的電流損失，在軌端鉆孔連接導電線。由于在軌頭鉆孔影響鋼軌的疲勞強度，現在的導電接頭一般用噴焊連接導電線。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件由于鋼軌表面和夾板表面生銹，導致接頭電阻較大，為了減少軌道電絕緣接頭用于自動閉塞區段閉塞分區兩端的鋼軌接頭上，隔斷電流。

(a)鋼軌膠接接頭(b)鋪設在線路上的鋼軌膠接接頭【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件絕緣接頭用于自動閉塞區段閉塞分區兩端的鋼軌接頭上，隔斷電流。伸縮接頭又稱鋼軌伸縮調節器，鋼軌伸縮接頭分基本軌和尖軌，尖軌固定不動，基本軌向軌道外側伸縮，這樣保證了基本伸縮時軌距保持不變。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件伸縮接頭又稱鋼軌伸縮調節器，鋼軌伸縮接頭分基本軌和尖軌，尖2.6.5鋼軌接頭不平順及受力鋼軌接頭是軌道結構的薄弱環節之一，接頭雖然能保持軌道的幾何形位，但在一定程度上破壞了軌道結構的連續性，這主要表現在鋼軌接頭的軌縫、臺階和折角三個方面。(a)接頭折角(b)接頭折角、臺階和軌縫【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6.5鋼軌接頭不平順及受力鋼軌接頭是軌道結構的薄弱環節之由于鋼軌接頭存在折角、臺階和軌縫，車輪通過時會產生很大的軌沖擊荷載。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件由于鋼軌接頭存在折角、臺階和軌縫，車輪通過時會產生很大的軌沖本章小結思考題：1、鋼軌有哪些功用？鋼軌截面的設計滿足哪些要求？2、確定鋼軌截面尺寸的原則有哪些？3、鋼軌主要由哪些成分組成？各種成分對鋼軌性能的影響如何？4、有哪四種主要的鋼軌損傷？鋼軌損傷時如何分類的？5、鋼軌接頭由哪些零件組成？我國鐵路軌道為哪一種接頭形式？6、按鋼軌接頭的用途和工作性能分，有哪幾種鋼軌接頭？簡述鋼軌接頭的受力特點。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件本章小結思考題：【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓謝謝！【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件謝謝！【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件1.成立以項目副經理為主的混凝土澆筑施工管理組，主要負責實施混凝土澆筑施工的有關組織管理工作，保證混凝土連續供應和按規范、規定的施工工藝進行施工，從而保證混凝土施工質量。2.混凝土澆筑前，項目總工程師要組織有關人員進行技術交底，明確混凝土澆筑工藝、特點、施工注意事項等，項目付經理要組織施工機具、商品混凝土供應及運輸、勞動力布置，技術、質檢部門作好質量控制計劃。3.派出專人到拌合站負責拌合質量的監察和供應、運輸聯絡。4.澆筑時，項目部組織相關的技術、質檢、試驗等人員組成現場值班小組，檢查、督促混凝土澆筑質量控制計劃的落實。5.執行混凝土澆注質量責任制，各澆注區責任到人并做好施工記錄，質檢人員隨時跟班監督，杜絕蜂窩麻面露筋露骨現象的出現.6.實施過程中，嚴格實行樣板制、三檢制，實行三級檢查制度；達不到標準要求的工序徹底返工，決不留情。7.加強對原材料進場檢驗和試驗的質量控制，加強施工過程的質量檢查和試驗的質量控制，認真執行工藝標準和操作規程，進一步提高工程質量的穩定性，保證實現質量目標的所有因素都處于受控狀態。8.協助業主、監理公司、設計單位和相關的政府質量監督部門，完成對工程的檢驗、試驗和核驗工作。9.通過工序質量控制，實現分部、分項工程的質量控制，通過分部、分項工程的質量控制，保證單位工程的質量目標的實現。

材料質量的保證措施謝謝觀看【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件1.成立以項目副經理為主的混凝土澆筑施工管理組，主要負責實施第二章鋼軌第二章鋼軌鋼軌知識培訓課件認識鋼軌認識鋼軌本章內容2.1鋼軌的功用和類型2.2鋼軌截面設計原則及我國主型鋼軌截面形狀2.3鋼軌材質及力學指標2.4鋼軌尺寸允許偏差及平度要求2.5鋼軌損傷2.6鋼軌接頭本章內容2.1鋼軌的功用和類型2.1鋼軌的功用和類型

鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的功用在于引導機車車輛的車輪前進，承受車輪的巨大壓力，并傳遞到軌枕上。鋼軌必須為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動表面。在電氣化鐵道或自動閉塞區段，鋼軌還可兼做軌道電路之用。2.1鋼軌的功用和類型

鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的2.1.1鋼軌的功用：1）為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動面，引導機車車輛前進。2）鋼軌要承受來自車輪的巨大垂向壓力，并將以分散形式傳給軌枕。3）為軌道電路提供導體。2.1.1鋼軌的功用：1）為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾2.1.2鋼軌的類型鋼軌的類型是以每米長的鋼軌質量千克數表示的。我國鐵路上使用的鋼軌有75kg/m、60kg/m、50kg/m，43kg/m和38kg/m等幾種。

2.1.2鋼軌的類型鋼軌的類型是以每米長的鋼軌質量千克數表示我國目前鋼軌定長為12.5m和25m兩種。世界各國鋼軌定長也各有不同。我國用于新建客運專線的定長鋼軌的長度為50m或100m【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件我國目前鋼軌定長為12.5m和25m兩種。【推薦】鋼軌知識培2.2鋼軌截面設計原則及我國主型鋼軌截面形狀2.2.1截面【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.2鋼軌截面設計原則及我國主型鋼軌截面形狀2.2.1截面【

鋼軌橫截面為工字形截面。鋼軌分軌頭、軌腰和軌底三部分。

軌頭應具有足夠的表面面積及厚度，以延緩軌頭壓潰和磨耗;軌腰主要承受剪力，可使鋼軌具有較大的豎向剛度。軌底為分布壓力及保持穩定，應具有一定寬度;

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌橫截面為工字形截面。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】軌頭宜大而厚，并具有與車輪踏面相適應的外形，以改善輪軌接觸條件，提高抵抗壓陷的能力，同時具有足夠的支撐面積，以備磨耗。鋼軌頂面在具有足夠寬度的同時，為使車輪傳來的壓力更為集中于鋼軌中心軸，頂面形狀為隆起的圓弧形。圓弧的半徑不能太小，雖可使壓力集中于鋼軌中心軸，但又不至于輪軌間的接觸面積太小造成過大的接觸應力。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件軌頭宜大而厚，并具有與車輪踏面相適應的外形，以改善輪軌接觸條我國鐵路上較輕型的鋼軌頂面常用一個半徑為300mm圓弧組成。而較重型的鋼軌頂面，則用三個半徑分別為80mm300mm80mm或80mm500mm80mm的復合圓弧組成。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件我國鐵路上較輕型的鋼軌頂面常用一個半徑為300mm圓弧組成。軌腰必須具有足夠的厚度和高度，具有較大的承載能力和抗彎能力。軌腰與鋼軌頭部及底部的連接，必須保證夾板能有足夠的支承面，并使截面的變化不致過分突然，以免產生過大的應力集中。為此，軌腰和軌頭之間可采用復曲線的連接方式，如我國CHN60標準鋼軌采用了半徑為25mm和8mm復曲線進行連接。軌腰和軌底之間的連接曲線，一般采用單曲線，半徑為14~20mm。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件軌腰必須具有足夠的厚度和高度，具有較大的承載能力和抗彎能力。軌底直接支承在軌枕頂面上，為保持鋼軌穩定，應有足夠的寬度和厚度，并具有必要的剛度和抗銹蝕能力。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件軌底直接支承在軌枕頂面上，為保持鋼軌穩定，應有足夠的寬度和厚2.2.2鋼軌高度鋼軌的高度要保證鋼軌具有足夠的慣性矩和截面系數來承受車輪的豎直壓力，并要使鋼軌在橫向水平力作用下具有足夠的穩定性。

尺寸經驗公式：軌頭頂面寬度b=0.34M+51.70(mm)

軌腰厚度t=0.16M+7.08(mm)

軌身高度H=1.92M+54.16(mm)

軌底寬度B=1.25M+69.25(mm)[M為每米鋼軌的質量(kg)]【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.2.2鋼軌高度【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培2.3鋼軌的材質及其力學指標2.3.1鋼軌的材質鋼軌的材質是指鋼軌的化學成分及其金相組織（指金屬組織中化學成分、晶體結構和物理性能相同的組成，其中包括固溶體、金屬化合物及純物質）。要使鋼軌具有高可靠性的前提是鋼軌材質具有較高的純凈度和合理的化學成分。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.3鋼軌的材質及其力學指標2.3.1鋼軌的材質【推薦】鋼軌鋼軌出現質量問題主要是由于鋼軌的內部夾雜、缺陷所引起的疲勞折損。所以提高鋼軌材質的純凈度是減少鋼軌疲勞折損、提高鋼軌可靠性、延長使用壽命的有效途徑之一。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌主要成分是碳和鐵。C—抗拉強度Mn—強度和韌性Si—增加致密度有害成分：P—冷脆性S—熱脆性【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌主要成分是碳和鐵。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知2.3.2鋼軌的力學性能強度極限σb、屈服極限σs、疲勞極限σr、延伸率δs、斷面收縮率ψ、沖擊韌性αk及布氏硬度指標HB等。這些指標對鋼軌的承載能力、磨耗、壓潰、斷裂及其他傷損有很大的影響。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.3.2鋼軌的力學性能【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌布氏硬度（HB）以一定的載荷（一般3000kg）把一定大小（直徑一般為10mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/mm2(N/mm2)。測定布氏硬度較準確可靠，布氏硬度范圍為8~650HB。但一般HB只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件布氏硬度（HB）【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓2.4鋼軌尺寸允許偏差及平直度要求2.4.1保證列車運行的平穩性，則要求軌道的幾何形位穩定，軌頭的輪軌接觸光帶位置及寬度穩定，而要達到這一點，高精度的外形尺寸和高平直度的鋼軌是必不可少的。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.4鋼軌尺寸允許偏差及平直度要求2.4.1保證列車運行的平2.4.2鋼軌焊接接頭是無縫線路軌道單獨不平順的來源之一。鋼軌焊縫材質、金相組織、硬度、韌度等與鋼軌母材的差別，焊接設備的精度高低，操作工人的技術熟練程度等，都會造成鋼軌焊接接頭處的軌面不平整。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.4.2鋼軌焊接接頭是無縫線路軌道單獨不平順的來源之一。【鋼軌焊接接頭分三種：接觸焊、氣壓焊和鋁熱焊。為保證高速列車的高速、平穩性地運行，并減少輪軌之間的動力作用，對鋼軌焊接接頭的焊接質量、平直度等提出了更高的要求。所以鋼軌焊接接頭也是軌面不平直的控制部位。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件鋼軌焊接接頭分三種：接觸焊、氣壓焊和鋁熱焊。【推薦】鋼軌知識2.5鋼軌損傷常見損傷類型：1、鋼軌接頭螺栓孔裂紋和焊接接頭裂紋2、軌頭核傷3、軌頭剝離4、鋼軌磨耗【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5鋼軌損傷常見損傷類型：【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】2.5.1鋼軌接頭螺栓孔裂紋和焊接接頭裂紋在普通線路上，鋼軌接頭無法避免。一般在軌腰中和軸附近鉆孔，以便安裝接頭螺栓。由于軌腰鉆孔，強度被削弱，鋼軌在應力傳遞過程中，在螺栓孔周圍產生應力集中，同時由于車輪通過接頭時產生沖擊，螺栓孔周圍應力集中現象更為嚴重。圖2-5鋼軌接頭螺栓孔裂紋圖2-6鋼軌焊接接頭的斷裂

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.1鋼軌接頭螺栓孔裂紋和焊接接頭裂紋圖2-5鋼軌接頭在輪軌沖擊荷載作用下，螺栓孔周圍產生肉眼看不到的45度斜向細微裂紋，在列車荷載作用下，裂紋進一步擴展并產生斷裂由于焊縫材料與鋼軌母材不一致，造成焊縫處鋼軌的磨損與母材不一致而產生軌面不平順，增大了輪軌沖擊荷載，從而造成焊接接頭鋼軌的斷裂【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件在輪軌沖擊荷載作用下，螺栓孔周圍產生肉眼看不到的45度斜向細2.5.2軌頭核傷

軌頭核傷是對行車威脅最大的一種鋼損傷。在列車荷載的反復作用下，在軌頭內部出現極為復雜的應力分布和應力狀態，使細小裂紋橫向擴展成核傷，直至核傷周圍的鋼材強度不足以抵抗輪載作用下的應力，鋼軌發生突然猝斷。圖2-7軌頭核傷【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.2軌頭核傷

軌頭核傷是對行車威脅最大的一種鋼損傷。產生原因：內因：由于鋼軌在制造過程中，在鋼軌中的非金屬夾雜物或微小氣泡。外因：在列車荷載作用下，產生巨大的接觸應力，使鋼軌接觸疲勞破壞。措施：提高鋼軌的純凈度，減小鋼軌中的非金屬夾雜物；提高鋼軌的接觸疲勞強度；提高鋼軌結構彈性，減小輪軌沖擊荷載。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件產生原因：內因：由于鋼軌在制造過程中，在鋼軌中的非金屬夾雜物圖2-8軌頭圓角處45o細微斜裂紋圖2-9鋼軌表面的剝離掉塊

2.5.3軌頭剝離【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件圖2-8軌頭圓角處45o細微斜裂紋2.5.3軌頭剝離軌頭剝離是當今重載鐵路運輸中經常出現的一種鋼軌損傷，主要發生在軌頭內側圓角處。發生的主要原因是由于在軌頭內側圓角處的輪軌接觸應力較大，鋼軌表面下幾毫米處的剪應力使得鋼軌產生剪切疲勞，生產裂紋后，鋼軌表面掉塊。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.3軌頭剝離軌頭剝離是當今重載鐵路運輸中經常出現的一種剝離的最初階段，鋼軌表面出現間距呈規律的45度細微傾斜裂紋，裂紋方向與行車方向相反。當裂紋面積達到一定程度后，裂紋頂層在列車車輪碾壓下產生塑性變形，最后斷裂，軌面出現凹坑。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件剝離的最初階段，鋼軌表面出現間距呈規律的45度細微傾斜裂紋，2.5.4鋼軌磨耗

鋼軌磨耗分軌頂成垂直磨耗、軌頭側面磨耗和波浪形磨耗。

垂直磨耗與輪軌之間的垂直力和輪軌之間的蠕滑、摩擦等因素有關，隨著線路通過總質量的增大，垂直磨耗也相應增大。

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.4鋼軌磨耗【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培

側面磨耗主要發生在曲線軌道的外股鋼軌。鋼軌側磨使得軌頭寬度變窄，鋼軌在側磨過程中，軌頭下側鋼材產生塑性變形，產生裂紋，嚴重時形成核傷等病害。圖2-10鋼軌側磨及量測圖2-11鋼軌側磨及軌頭側面核傷【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件側面磨耗主要發生在曲線軌道的外股鋼軌。鋼軌側磨使得軌頭我國把鋼軌磨耗分為輕傷和重傷兩類

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件我國把鋼軌磨耗分為輕傷和重傷兩類【推薦】鋼軌知識培訓課件【波浪形磨耗是指鋼軌投入運行后在鋼軌表面上出現的有一定規律的周期性磨損和塑性變形。波磨一般出現在曲線地段，列車制動地段的波磨出現概率和磨耗速率都較大。

圖2-12鋼軌的波浪形磨耗【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件波浪形磨耗是指鋼軌投入運行后在鋼軌表面上出現的有一定規律的周2.5.5鋼軌探傷根據鋼軌探傷設備的工作原理，分電磁探傷和超聲波探傷兩大類。超聲波探傷：當超聲波射入鋼軌的核傷、裂紋或其他傷損時，在鋼與空氣的界面上受阻，產生反射波，經過電子儀器的接收并顯示，就能發現鋼軌內部存在的傷痕。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.5.5鋼軌探傷根據鋼軌探傷設備的工作原理，分電磁探傷和超2.6鋼軌接頭在兩根定長的鋼軌之間，用夾板連接成連續的軌線，稱為鋼軌接頭。2.6.1接頭聯接零件

鋼軌接頭的聯結零件由夾板、螺栓、螺母、彈簧墊圈組成。【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6鋼軌接頭在兩根定長的鋼軌之間，用夾板連接成連續的軌線接頭夾板的作用是夾緊鋼軌。接頭夾板分斜坡支承型和圓弧支承型兩種(a)斜坡支承型(b)圓弧支承型【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件接頭夾板的作用是夾緊鋼軌。接頭夾板分斜坡支承型和圓弧支承型兩2.6.2接頭軌縫為了讓鋼軌能熱脹冷縮，在普通線路的鋼軌接頭處要預留軌縫。軌縫大小按鐵道部頒發的《鐵路線路維修規則》中的預留軌縫公式計算：δ0=αL(tz-t0)+0.5δg

式中，α為鋼軌線膨脹系數(0.0118mm/m.℃)；L為鋼軌長度；tz為當地的中間軌溫；t0為調整軌縫時的軌溫；δg為鋼軌的構造軌縫(18mm)。

【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6.2接頭軌縫【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培2.6.3接頭布置鋼軌接頭相對于軌枕的承墊形式可分為兩種：懸空式和承墊式

我國鐵路采用懸空式鋼軌接頭。(a)懸空式(b)單枕承墊式(c)雙枕承墊式【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件2.6.3接頭布置(a)懸空式按兩股鋼軌接頭的位置可分為相對式和相錯式

相錯式的缺點是車輪輪流沖擊接頭，如果軌道狀態不良，會加劇車輛的搖晃。美國鐵路多采用相錯式鋼軌接頭，我國鐵路采用相對式鋼軌接頭。(a)相對式鋼軌接頭(b)相錯式鋼軌接頭【推薦】鋼軌知識培訓課件【推薦】鋼軌知識培訓課件按兩股鋼軌接頭的位置可分為相對式和相錯式2.6.4接頭類型按鋼軌接頭的功能可分普通接頭、異形接頭、導電接頭、絕緣膠接接頭、伸縮接頭和焊接接頭。

鋼軌異形接頭是用于連接兩種不同型號的鋼軌

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