我国重载铁路用68kg/m钢轨试验研究

研究目的:目前我国主要的几条重载铁路铺设使用了当今世界上断面最大的75 kg/m钢轨,国外重载铁路发达的国家则大量使用美国铁路保养协会钢轨技术条件(AREMA-2004)中规定的136RE(68 kg/m)断面的钢轨,且较为成熟。因此开展68 kg/m钢轨的试验研究,可为我国重载铁路钢轨的铺用提供更多的选择,对发展我国重载铁路运输具有重要的意义。研究结论:热轧钢轨室温抗拉强度为1 080 MPa,轨顶面硬度达到300 HB;成品钢轨中的氢含量为0.5×10-4%,氧含量为12.3×10-4%;轨头踏面及轨角处的显微组织为片状珠光体及少量铁素体;轨底最大残余拉应力为200.2 MPa;-20℃断裂韧性KIC为32.5MPa.m1/2;裂纹尖端强度因子ΔK=10 MPa.m1/2及13.5 MPa.m1/2时疲劳裂纹扩展速率da/dN分别为9.55 m/Gc和31.98 m/Gc。由以上试验研究结果可知,我国68 kg/m热轧钢轨的各项性能指标均达到了《68 kg/m钢轨暂行技术条件》的要求,可以上道试铺。

大秦重载铁路75kg/m钢轨伤损特点及规律

研究目的:为获得钢轨伤损类型、伤损沿钢轨横截面分布、钢轨伤损随月份(季节)分布规律、钢轨每公里重伤量与累计通过总重变化规律,本文利用太原局提供的大秦重载线2011年至2016年钢轨伤损台账及车站里程图,将线路分为线路区间和站区,进行钢轨自上道至下道完整使用周期内伤损统计分析。研究结论:(1)包含站区与不含站区钢轨伤损类型及其所占总伤损的百分比相差不大;(2)钢轨伤损主要是焊接伤损、核伤、擦伤和孔裂伤损,重车线钢轨伤损主要是焊接伤损;(3)钢轨伤损主要发生在轨底和轨头,轨腰伤损占比不足14%;(4)钢轨重伤量随月份变化,冬季12月～2月份钢轨重伤量是夏季6月～8月份钢轨重伤量的2.1倍;(5)钢轨上道初期伤损主要表现为冶金和焊接质量伤损,中后期表现为疲劳伤损,无论是母材还是焊接或者是总钢轨月度重伤量,都随累计通过总重呈波浪形波动;(6)无论是母材还是焊接或者是总钢轨累计每公里重伤量,都与累计通过总重呈二次函数关系,钢轨累计重伤量随累计通过总重呈二次函数关系上升,但不存在"突变点";(7)月钢轨重伤量高点变化决定累计钢轨重伤量与累计通过总重关系变化趋势;(8)本研究结果可为钢轨使用和管理部门进行伤损检查、维修决策提供决策依据,为制定重载铁路钢轨换轨周期奠定基础。

50kg／m钢轨轨腰分层缺陷的研究

通过低倍金相和扫描电镜观察及能谱分析，得出５０ｋｇ／ｍ钢轨轨腰分层缺陷是由于钢锭头部缩孔降到钢锭本体截口以下，硅酸盐夹杂物破坏钢轨轨腰金属连续性造成的。采用５０ｋｇ／ｍ钢轨的钢锭模小保温帽改为大保温帽，基本消除了这种缺陷。

重载铁路75 kg/m钢轨的换轨周期研究

通过持续调研大秦重载铁路75 kg/m钢轨使用和重伤情况,进行钢轨重伤类型和每千米重伤量统计分析,获得钢轨主要重伤类型、不同地段一定累计通过总重对应的每千米钢轨重伤量;针对不同长度地段钢轨重伤量数据,提出钢轨重伤加权统计方法,利用回归分析方法和不同地段钢轨重伤量数据,获得大秦重载铁路75 kg/m钢轨整亿吨通过总重下加权重伤量数据;利用大秦重载铁路各种钢轨维修费用数据进行经济分析,获得钢轨经济下道周期;通过2006年和2016年钢轨重伤统计数据对比分析,结合我国运输特点及经济分析结果,提出累计通过总重与每千米钢轨重伤量相结合的大修换轨周期,并估算了延长换轨周期的经济效益。

50 kg/m钢轨新型9号单开道岔设计

基于既有50 kg/m钢轨9号道岔的现场调研和重载铁路道岔关键设计技术,提出新型50 kg/m钢轨9号单开道岔设计原则。新型50 kg/m钢轨9号单开道岔导曲线采用相离半切单圆曲线,导曲线半径为195 m,相离值为20 mm;道岔前长与既有道岔保持一致,为13839 mm,后长较既有道岔增加721 mm,为15730 mm,全长为29569 mm。仿真分析表明,该道岔平面线型各项指标均满足动力学性能要求。道岔尖轨跟端采用弹性可弯结构,设置1个牵引点,对尖轨转换进行仿真计算,确定尖轨长度为10650 mm,跟端设置4组扣件。生产1组9号道岔转辙器进行尖轨转换试验,根据尖轨转换室内试验结果,确定尖轨动程为160 mm,采用加工尖轨非工作边轨头的方式,使转辙器最小轮缘槽宽度满足要求。辙叉为固定型辙叉,采用合金钢组合辙叉结构;直、侧向护轨采用等长设计,均为5400 mm。道岔采用预埋铁座扣件系统,可减少现场养护维修工作量。

ф700mm轧机轧制50kg/m重轨孔型设计

介绍了河北永洋特钢集团有限公司中型厂利用ф700mm×1/ф700mm×3中型轧机进行50kg/m重轨试制的工艺方案、孔型系统,以及在中型轧机上轧制超大规格成品的一些特殊的孔型设计措施,满足了工业用50kg/m重轨标准的要求,并实现了批量生产。

营业线重载铁路换铺无缝线路施工及关键技术研究

根据以往换铺60 kg/m钢轨的施工经验,结合朔黄线东冶至西柏坡段上行换铺75 kg/m重型轨无缝线路的施工实践,研究解决在既有线封锁要点条件下换铺75 kg/m重型轨施工技术条件和重难点问题,供类似工程参考。