第2章鋼軌與聯(lián)結(jié)零件

1、第2章鋼軌與聯(lián)結(jié)零件2.1鋼軌2.1.1鋼軌概述1鋼軌的作用與性能鋼軌的作用為了使線路能按照設(shè)計(jì)速度保證列車(chē)運(yùn)行，鋼軌必須具備以 下幾個(gè)方面的功能：（1）為車(chē)輪提供連續(xù)、平順和阻力最小 的滾動(dòng)面，引導(dǎo)機(jī)車(chē)車(chē)輛前進(jìn)。車(chē)輛要求鋼軌表面光滑，以 減小輪軌阻力；而機(jī)車(chē)要求輪軌之間有較大的摩擦力，以發(fā) 揮機(jī)車(chē)的牽引力；（2）鋼軌要承受來(lái)自車(chē)輪的巨大垂向壓力，并將以分散形式傳給軌枕。在軌面要承受極大的接觸應(yīng) 力。除垂向力外，鋼軌還要承受橫向力和縱向力。在這些力 的作用下，鋼軌要產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、爬行等變形，軌頭的鋼 材還要產(chǎn)生塑性流動(dòng)，磨損等；（3）為軌道電路提供導(dǎo)體。（2）鋼軌的性質(zhì)要求鋼軌要求：四個(gè)“度

2、”剛度抵抗由動(dòng)荷載引起的撓曲孌形：韌度防止動(dòng)荷載引起鋼軌折斷；硬度防止被車(chē)輪壓陷或磨損太快；頂面粗糙度有利于機(jī)車(chē)的牽引力、制動(dòng)力的實(shí)現(xiàn).2.1.2鋼軌的類(lèi)型1. 按每米質(zhì)量分類(lèi)世界鐵路所用鋼軌的類(lèi)型通常按每延米質(zhì)量來(lái)分，在軸重 大、運(yùn)量大和速度高的重要線路上采用質(zhì)量大的鋼軌，在一 般次要線路上使用的鋼軌質(zhì)量相對(duì)要小一些。我國(guó)鐵路所使 用的鋼軌重量有 43、45、 50、60 和 75kg/m。隨著高速、重載運(yùn)輸?shù)囊?，鋼軌正向重型化發(fā)展，目 前世界上最重型的鋼軌已達(dá)到77.5kg/m ，線路上逐步鋪設(shè)75kg/m 鋼軌。目前世界各國(guó)鐵路使用鋼軌分重載高速鐵路鋼軌和普 速鐵路鋼軌，如俄羅斯的重載

3、鐵路使用 R75 鋼軌；美國(guó)使用 136RE （65kg/m） 和 140RE（70kg/m） 型鋼軌；我國(guó)鐵路干線也 都使用 CHN60 鋼軌。世界各國(guó)高速鐵路基本上都采用了 60kg/m 的鋼軌，如日本新干線、法國(guó) TGV 和德國(guó) ICE 高速 鐵路所采用的鋼軌均為 60kg/m 級(jí)。我國(guó) CHN 60（ 實(shí)際重量 為 60.64kg/m） 鋼軌截面與 UIC60（ 實(shí)際重量為 60.34kg/m） 鋼軌 截面相似，特別是軌頂面均為 R=13-80-300-80-13 五段式弧 線。2. 按單根鋼軌的長(zhǎng)度分類(lèi)（1）標(biāo)準(zhǔn)鋼軌的長(zhǎng)度 我國(guó)目前的鋼軌定長(zhǎng)為 12.5m 和 25m 兩種，世界各國(guó)

4、的鋼軌 定尺長(zhǎng)也有長(zhǎng)有短。由于高速重載鐵路都采用無(wú)縫線路，鋼 軌定尺長(zhǎng)越短，鋼軌焊接接頭越多，所以世界各國(guó)都大力發(fā) 展長(zhǎng)定尺長(zhǎng)鋼軌，我國(guó)用于新建客運(yùn)專(zhuān)線的長(zhǎng)定尺鋼軌的長(zhǎng) 度為 50m 或 100m 。（2）標(biāo)準(zhǔn)縮短軌的長(zhǎng)度用于曲線內(nèi)股的縮短軌，對(duì)于12.5m標(biāo)準(zhǔn)系列的縮短軌有短40mm、80mm、120mm 三種；對(duì)于 25m 軌的有短 40mm、 80mm、160mm 三種。我國(guó)鋼軌標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為 12.5m和25m兩種，對(duì)于75kg/m鋼軌 只有25m長(zhǎng)一種。最近又出廠了 50m和100m的兩種，用于 鋪設(shè)無(wú)縫線路。還有用于曲線內(nèi)股的縮短軌，對(duì)于12.5m標(biāo)準(zhǔn)系列的縮短軌有短 40mm、80m

5、m、120mm三種；對(duì)于25m 軌的有短 40mm、80mm、160mm三種。3. 按鋼軌的化學(xué)成分分類(lèi)2.1.3鋼軌標(biāo)志2.1.4鋼軌斷面幾何尺寸議I鋼軌斷面尺寸項(xiàng)目類(lèi)型仆0n）756043 斷商枳95” 0477.4565, S57.0期幀裔度（捫（陽(yáng)阿）192176152140鋼軌底寛1150150132114軌生島度55.35424275737070軌禮耳度（打（nun）2016.515.5)4,5汕至】乩亜?dòng)ぱ?67666561扎至2孔亞離t mm）3161401501102乩至3孔距離（mmH6L4O14016025.012.5725,05/25,5la. smo鋼軌截面形狀的發(fā)

6、展也經(jīng)過(guò)了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。從構(gòu)件截面的 力學(xué)特性可知，工字型截面的構(gòu)件具有較好的抗彎曲性能。鋼軌截面由軌頭、軌腰和軌底三部分組成，相互之間用圓輪踏面相適應(yīng)的外形，以改善軌接觸條件，提高抵抗壓陷的 能力，同時(shí)具有足夠的支承面積， 以備磨耗。軌頂面與側(cè)面的連接圓弧半徑為13mm（CHN 75鋼軌為15mm）。這比機(jī)車(chē)車(chē)輛輪的輪緣內(nèi)圓角的半徑16mm和18mm略小些。如此值再大，輪緣就有爬上鋼軌的危險(xiǎn)，若再小， 將加速輪緣的磨耗。軌頭底面稱(chēng)軌頭的下顎，是和夾板頂面 相接觸的部分，其斜坡常用1:2.75，1:3, 1:4。這個(gè)斜坡不宜過(guò)于平緩也不過(guò)于陡峻。過(guò)緩則使夾板受到過(guò)大的動(dòng)力作 用，加速了夾板螺栓

7、的松動(dòng)和磨耗；過(guò)陡則螺栓所受的拉力 過(guò)大而容易折斷。軌頭下角亦應(yīng)作成圓弧，以免應(yīng)力過(guò)分集 中，但又不使夾板的支承寬度減小過(guò)多，一般圓弧的半徑在24mm之間。軌腰必須有足夠的厚度和高度，具有較大的承載能力和抗彎 能力。軌腰的兩側(cè)或?yàn)橹本€，或?yàn)榍€，而以曲線最常用， 以有利于傳遞車(chē)輪對(duì)鋼軌的沖擊動(dòng)力作用和減少鋼軌軋制 后因冷卻而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 我國(guó)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn) CHN 50 、CHN 60 和 CHN 75 鋼軌的軌腰圓弧半徑分別采用350mm、400mm和 500mm 。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(guò)分突然，以免產(chǎn)生 過(guò)大的應(yīng)力集中。為此，軌腰

8、與軌頭之間可采用復(fù)曲線的連 接方式，如我國(guó) CHN60標(biāo)準(zhǔn)鋼軌采用了 25mm和8mm。軌 腰與軌 底之間 的連接 曲線 ， 一般采 用 單曲線， 半徑為 1420mm。軌底直接支承在軌枕頂面上中，為保持鋼軌穩(wěn)定，應(yīng)有足夠 的寬度和厚度，并具有必要的剛度和抗銹蝕能力。軌底頂面 可以作成單坡或折線坡的斜坡。如為單坡，則要求與軌頭下 顎的斜坡相同。如為折線坡，則支托夾板部分要求與軌頭下 顎同， 其余部分可采用較平緩的斜坡， 如 1:61:9，兩斜面之 間，用半徑為 1540mm 的圓弧連接。軌底的上下角也應(yīng)作 為圓角，半徑一般為 24mm。根據(jù)多種類(lèi)型鋼軌幾何尺寸的設(shè)計(jì)資料，鋼軌截面的四個(gè)主 要尺

9、按經(jīng)驗(yàn)公式為，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(zhì)量 （kg） 。軌身高與軌底寬之間應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤?。一般?H/B1.151.20。鋼軌的頭部頂面寬（b）、軌腰厚（t）、軌身高（H）及軌底寬（B） 是鋼軌斷面的四個(gè)主要參數(shù)。鋼軌高度應(yīng)盡可能大一些，以 保證有足夠的慣性矩及斷面系數(shù)來(lái)承受豎直輪載的動(dòng)力作 用。但鋼軌愈高，其在橫向水平力作用下的穩(wěn)定性愈差。軌 身高與軌底寬之間應(yīng)有一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤Ｒ话?/p>

10、要求軌高與軌 底寬之比為 1.151.20。為使鋼軌軋制冷卻均勻，要求軌頭、 軌腰及軌底的面積分配， 有一個(gè)較合適的比例。2.1.5 鋼軌的機(jī)械性能和化學(xué)成分鋼軌鋼的物理力學(xué)性能包括強(qiáng)度極限a b、屈服極限a S、疲勞極限a r、伸長(zhǎng)率8 5、斷面收縮率書(shū)、沖擊韌性（落錘試驗(yàn)） a h及硬度等。這些指標(biāo)對(duì)鋼軌的承載能力、磨損、壓潰、 斷裂和其他傷損有很大的影響。鋼軌接頭處輪軌沖擊力很大，為加強(qiáng)接頭處鋼軌的抗磨能力， 在鋼軌兩端 3070mm 范圍內(nèi)進(jìn)行軌頂淬火， 淬火深度達(dá) 8-12 mm。 為提高鋼軌 耐磨和抗壓性能，還應(yīng)對(duì)鋼軌進(jìn)行全長(zhǎng)淬火處理。它是采用 電感應(yīng)加熱的方法，以局部改變軌頭鋼的

11、組織，從而提高鋼 軌的強(qiáng)度和韌性。重型鋼軌的強(qiáng)化有兩種技術(shù)路線：一是鋼軌合金化，它生 產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，投資少，能源消耗少，鋼軌整體強(qiáng)化，表層硬 度均勻，可焊性好；二是碳素鋼熱處理，這種方法也可獲得 同樣的高強(qiáng)度和表面硬度，同時(shí)韌性好，節(jié)省合金，適于大 批量生產(chǎn)。冶金學(xué)原理及冶金工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐認(rèn)為：如不改變 鋼種，單憑碳素鋼熱處理，很難再大幅度地提高強(qiáng)度，唯有 微合金與熱處理相結(jié)合，二者相輔相成，才可得到既有更高 強(qiáng)度，并有相應(yīng)韌性、 硬度和可焊性的優(yōu)質(zhì)鋼軌。鋼軌鋼的主要元素是碳和鐵，并根據(jù)強(qiáng)度和硬度的需要 增加其他化學(xué)元素，同時(shí)限制磷和硫等有害元素的含量。同 一種類(lèi)型的鋼軌中，不同爐號(hào)和生產(chǎn)批次，其

12、化學(xué)元素也有 一些差別，所以鋼軌中的化學(xué)元素含量是一個(gè)范圍。 碳 (C) 是鋼軌抗拉強(qiáng)度的主要來(lái)源，一般含量為0.65% ，但一般小于 0.82% ，如含碳量過(guò)大，則會(huì)使鋼軌的伸長(zhǎng)率、斷面收縮 率和沖擊韌性下降。錳(Mn)可提高鋼軌強(qiáng)度和韌性，并去除有害的氧化鐵和硫類(lèi)夾雜物，如鋼材中的含錳量超過(guò) 1.2%，則稱(chēng)為高錳鋼，鋼材的硬度，抗沖擊性，耐磨性能能 得到較大的提高，但錳對(duì)鋼軌的焊接有不利影響。硅(Si)易與氧結(jié)合，除去鋼中的氣泡，增加鋼的致密度，如在鋼軌中 的含硅量較高，則也能提高鋼軌的耐磨性能，如鋼中SiO2以非金屬夾雜物存在，則往往是鋼軌的疲勞傷損源。磷(P) 是有害成分，如鋼軌中含磷

13、過(guò)多，則就會(huì)出現(xiàn)冷脆性，在嚴(yán)寒地區(qū)，易造成鋼軌斷裂。硫(S)也是有害成分，如鋼材中含硫過(guò)多，則當(dāng)鋼軌溫度達(dá)到 8001200 C時(shí)出現(xiàn)熱脆性，造 成鋼軌軋制或熱加工過(guò)程中鋼軌斷裂，出現(xiàn)大量廢品。一般 要求磷和硫的含量都小于 0.04% ，但國(guó)外有些鋼軌磷和硫的 含量達(dá)到或小于 0.015%。 此外，目前世界各國(guó)也生產(chǎn)合金 軌，即在鋼軌中加入釩(V)、鉻(Cr)、鉬(Mo)等，以提高鋼軌 的材質(zhì)，滿(mǎn)足高速鐵路的要求。2.1.6 傷損鋼軌 鋼軌傷損是指鋼軌在使用過(guò)程中，發(fā)生折斷、裂紋及其它影 響和限制鋼軌使用性能的傷損。為便于統(tǒng)計(jì)和分析鋼軌傷損，需對(duì)鋼軌傷損進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)傷損在鋼軌斷面上的位 置、

14、傷損外貌及傷損原因等分為九類(lèi) 32 種傷損，用兩位數(shù) 編號(hào)分類(lèi)，十位數(shù)表示傷損的部位和狀態(tài)，個(gè)位數(shù)表示造成 傷損的原因。鋼軌傷損分類(lèi)具體內(nèi)容可見(jiàn)“鐵道工務(wù)技術(shù)手 冊(cè)(軌道)*2-*鋼軌傷攪分類(lèi)編號(hào)柬（TBI77U-m）傷械位負(fù)及狀態(tài)12345&78y 1鋼軌制 15方面HSK遣戚的W9A成的抽 ft懈圜: 面設(shè)計(jì) 或接頭構(gòu)缺點(diǎn) ifi成的 牡鋼軌隊(duì) 養(yǎng)和便 川方面?zhèn)麡O1*!工具播 擊就其 他機(jī)械 作用造 成的AS 撮K.i藝應(yīng)的傷火工藝成的旳補(bǔ)匚藝 縱爾或1銳應(yīng)上述以 外的其 他慎閡 謐成附仲i1r io 1ii14r I?182執(zhí)頭橫向裂紋2U21242627330384*頭表面壓強(qiáng)書(shū)繕41

15、43444647的55052555556&r 1r 62r 667鋼軌折斷I 70798鋼軌觸豹y啊軌的其也愣撮9599鋼軌折斷是指有下列情況之一者：鋼軌全截面至少斷成兩部 分；裂縫已經(jīng)貫通整個(gè)軌頭截面或軌底截面；鋼軌頂面上有 長(zhǎng)大于50mm、深大于10mm的掉塊。鋼軌折斷直接威脅行 車(chē)安全，應(yīng)及時(shí)更換。鋼軌裂紋是指除鋼軌折斷之外，鋼軌 部分材料發(fā)生分離，形成裂紋。鋼軌傷損種類(lèi)很多，常見(jiàn)的有磨耗、剝離及軌頭核傷、軌腰螺栓孔裂紋等。下面介 紹幾種常見(jiàn)的鋼軌傷損情況。1 .鋼軌磨耗 鋼軌磨耗主要是指小半徑曲線上鋼軌的側(cè)面磨耗和波浪磨耗。至于垂直 磨耗一般情況下是正常的，隨著軸重和通過(guò)總重的增加而增

16、 大。軌道幾何形位設(shè)置不當(dāng)，會(huì)使垂直磨耗速率加快，這是 要防止的，可通過(guò)調(diào)整軌道幾何尺寸解決。（1）側(cè)面磨耗側(cè)面磨耗發(fā)生在小半徑曲線的外股鋼軌上，是目前曲線上傷 損的主要類(lèi)型之一。列車(chē)在曲線上運(yùn)行時(shí)，輪軌的磨擦與滑動(dòng)是造成外軌側(cè)磨的根本原因。列車(chē)通過(guò)小半徑曲線時(shí)，通 常會(huì)出現(xiàn)輪軌兩點(diǎn)接觸的情況，這時(shí)發(fā)生的側(cè)磨最大。側(cè)磨 的大小可用導(dǎo)身力與沖擊角的乘積，即磨耗因子來(lái)表示。改 善列車(chē)通過(guò)曲線的條件，如采用磨耗型車(chē)輪踏面，采用徑向 轉(zhuǎn)向架等會(huì)降低側(cè)磨的速率。 從工務(wù)角度來(lái)講，應(yīng)改善 鋼軌材質(zhì)，采用耐磨軌，例如高硬稀土軌其耐磨性是普通軌 的 2 倍左右，淬火軌為 1 倍以上。 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)維修，設(shè)置 合適

17、的軌距、外軌超高及軌底坡，增加線路的彈性，在鋼軌 側(cè)面涂油等，都可以減小側(cè)面磨耗的效果。（2）波浪形磨耗波浪形磨耗是指鋼軌頂面上出現(xiàn)的波浪狀不均勻磨耗，實(shí)質(zhì)上是波浪形壓潰。波磨會(huì)引起很高的輪軌 動(dòng)力作用，加速機(jī)車(chē)車(chē)輛及軌道部件的損壞，增加養(yǎng)護(hù)維修 費(fèi)用；此外列車(chē)的劇烈振動(dòng)，會(huì)使旅客不適，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威 脅到行車(chē)安全； 波磨也是噪音的來(lái)源。 我國(guó)一些貨運(yùn)干線上， 出現(xiàn)了嚴(yán)重的波磨。其發(fā)展速度比側(cè)磨還快，成為換軌的主 要原因。 波磨可以其波長(zhǎng)分為短波（或稱(chēng)波紋）和長(zhǎng)波（或稱(chēng)波浪）兩種。波紋為波長(zhǎng)約50100mm，波幅0.10.4mm 的周期性不平順；長(zhǎng)波為波長(zhǎng) 100m 以上， 3000mm 以下，

18、波幅 2mm 以?xún)?nèi)的周期性不平順。 波磨主要出現(xiàn)在 重載運(yùn)輸線上，尤其是運(yùn)煤運(yùn)礦線上特別嚴(yán)重，在高速高客 運(yùn)線上也有不同程度的發(fā)生，城市地鐵上也較普遍。列車(chē)速 度較高的鐵路上，主要發(fā)生波紋磨耗，且主要出現(xiàn)在直線和制動(dòng)地段。在車(chē)速較低的重載運(yùn)輸線上主要發(fā)波浪磨耗，且 一般出現(xiàn)在曲線地段。影響鋼軌波磨發(fā)生發(fā)展的因素很多， 涉及到鋼軌材質(zhì)、線路及機(jī)車(chē)輛條件等多個(gè)方面。世界各國(guó) 都在致力于鋼軌波形磨耗成因理論研究。目前，關(guān)于波磨成 因的理論有數(shù)十種，大致可分為兩類(lèi)：動(dòng)力類(lèi)成因理論和非 動(dòng)力類(lèi)成因理論?？偟膩?lái)說(shuō)，動(dòng)力作用是鋼軌波磨形成的外 因，鋼軌材質(zhì)性能是波磨的內(nèi)因。事實(shí)上單靠某一方面的分 析來(lái)概括鋼

19、軌波磨的所有成因是相當(dāng)困難的，而必須把車(chē)輛 和軌道作為一個(gè)系統(tǒng)，研究多種振動(dòng)形成，從整體上進(jìn)行多 方面、多學(xué)科的研究， 才能把握波磨成因的全貌。打磨鋼軌是目前最有效的消除波磨的措施。除此還有以下一 些措施可以減緩波磨的發(fā)展：用連續(xù)焊接法消除鋼軌接頭， 提高軌道的平順性；改進(jìn)鋼軌材質(zhì)采用高強(qiáng)耐磨鋼軌，提高 熱處理工藝質(zhì)量，消除鋼軌殘余應(yīng)力；提高軌道質(zhì)量，改善 軌道彈性，并使縱橫向彈性連續(xù)均勻；保持曲線方向圓順， 超高設(shè)置合理，外軌工作邊涂油；輪軌系統(tǒng)應(yīng)有足夠的阻尼 等。 (3) 鋼軌磨耗的允許限度鋼軌頭部允許磨耗限度主要由強(qiáng)度和構(gòu)造條件確定。即當(dāng)鋼軌磨耗達(dá)到允許限度里， 一是還能保證鋼軌有足夠的

20、強(qiáng)度和抗彎剛度；二是應(yīng)保證在 最不利情況下車(chē)輪緣不碰撞接頭夾板。 鐵路線路維修規(guī)則 中按鋼軌頭產(chǎn)磨耗程度的不同，分為輕傷和重傷兩類(lèi)。波磨 軌耗谷深超過(guò) 0.5mm 為輕傷軌。鋼軌頭部磨耗輕傷標(biāo)淮伽如&HA A tt組mm)|M Al WXftun75161810n161975 UT -401416010141612148912-1450WT-431Q127010124丁B9n面捲擁建睛面）下F rwnteM*.鋼軌頭部磨耗重傷標(biāo)準(zhǔn)751221” 下一 60119605*301017915jOUTaB2 .鋼軌接觸疲勞傷損接觸疲勞傷損的形成大致可分三個(gè)階段：第一階段是鋼軌踏面外形的變化，如鋼軌踏

21、面出 現(xiàn)不平順，焊縫處出現(xiàn)鞍形磨損，這些不平順將增大車(chē)輪對(duì) 鋼軌的沖擊作用；第二階段是軌頭表面金屬的破壞，由于軌 頭踏面金屬的冷作硬化，使軌頭工作面的硬度不斷增長(zhǎng)，通 過(guò)總質(zhì)量150200Mt時(shí)，硬度可達(dá)HB360 ；此后，硬化層不 再發(fā)生變化，對(duì)碳素鋼軌來(lái)說(shuō)，通過(guò)總質(zhì)量200250Mt時(shí)，在軌頭表層形成微裂紋。對(duì)于彈性非均等的線路當(dāng)車(chē)輪及鋼 軌肯有明顯不平順時(shí)，軌頂面所受之拉壓力幾乎相等，若存 在微型紋，同時(shí)撓曲應(yīng)力與殘余應(yīng)力同號(hào)，會(huì)極大的降低鋼 軌強(qiáng)度。第三階段為軌頭接觸疲勞的形成，由于金屬接觸疲勞強(qiáng)度不足和重載車(chē)輪的多次作用，當(dāng)最大剪應(yīng)力作用點(diǎn)超 過(guò)剪切屈服極限時(shí)，會(huì)使該點(diǎn)成為塑性區(qū)域，

22、車(chē)輪每次通過(guò) 必將產(chǎn)生金屬顯微組織的滑移，通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，這種 滑移產(chǎn)生積累和聚集，最終導(dǎo)致疲勞裂紋的形成。隨著軸載 的提高、大運(yùn)量的運(yùn)輸條件、鋼軌材質(zhì)及軌型的不適應(yīng)，將 加速接觸疲勞裂紋的萌生和發(fā)展。軌頭工作邊上圓角附近的剝離主要是由以下三個(gè)原因引起的：由夾雜物或接觸剪 應(yīng)力引起縱向疲勞裂紋而導(dǎo)致剝離；導(dǎo)向輪在曲線外軌引起 剪應(yīng)力交變循環(huán)促使外軌軌頭疲勞，導(dǎo)致剝離；車(chē)輪及軌道 維修不良加速剝離的發(fā)展。通常剝離會(huì)造成缺口區(qū)的應(yīng)力集 中并影響行車(chē)的平順性，增大動(dòng)力沖擊作用，又促使缺口區(qū) 域裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。缺口區(qū)的存在，還會(huì)阻礙金屬塑性變 形的發(fā)展，使鋼軌塑性指標(biāo)降低。軌頭核傷是最危險(xiǎn)的一種

23、傷損形式，會(huì)在列車(chē)作用下突 然斷裂，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。軌頭核傷產(chǎn)一的主要原因是軌 頭內(nèi)部存在微小裂紋或缺陷（如非金屬夾雜物及白點(diǎn)等） 在重復(fù)動(dòng)荷 載作用下，在鋼軌走行面以下的軌頭內(nèi)部出現(xiàn) 極為復(fù)雜的應(yīng)力組合，使細(xì)不裂紋先是成核，然后向軌頭四 周發(fā)展，直到核傷周?chē)匿摿喜蛔阋蕴峁┳銐虻牡挚梗撥?在毫元預(yù)兆的情況下猝然折斷。所以鋼軌內(nèi)部材質(zhì)的缺陷是 形成核傷的內(nèi)因，而外部荷載的作用是外因，促使核傷的發(fā) 展。核傷的發(fā)展與運(yùn)量、軸重及行車(chē)速度、線路平面狀態(tài)有關(guān)。為確保行車(chē)的安全， 對(duì)鋼軌要定期探傷減緩鋼軌接觸疲勞傷損的措施有：凈化軌鋼，控制雜物 的形態(tài)； 采用淬火鋼軌， 發(fā)展優(yōu)質(zhì)重軌， 改進(jìn)軌鋼力學(xué)

24、性質(zhì)； 改革舊軌再用制度，合理使用鋼軌；鋼軌打磨；按軌鋼材質(zhì) 分類(lèi)鋪軌等。（二）鋼軌的合理使用 鋼軌是鐵路線路的重要裝備， 在鐵路工務(wù)主要技術(shù)裝備政策中，除明確指出鋼軌的發(fā) 展方向是重型化、強(qiáng)韌化和純凈化外，對(duì)合理使用鋼軌也有 明確規(guī)定。規(guī)定指出應(yīng)根據(jù)鋼軌綜合經(jīng)濟(jì)效益分析，確定鋼 軌合理的使用周期，實(shí)行鋼軌分期使用制度，并積極做好舊 軌的整修工作。1鋼軌的分級(jí)使用 鋼軌分級(jí)使用包含兩個(gè)方面的含義：鋼軌的二次或多次使用和鋼軌在一次使用 中的合理倒換使用。鋼軌的二次使用是指鋼軌在繁忙線路上 運(yùn)營(yíng)以后經(jīng)過(guò)舊軌整修，再把它鋪設(shè)到運(yùn)量小的鐵路上再次 作用，可以延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命和提高鋼軌的使用效率。重

25、型舊軌的多次使用，可使整個(gè)非繁忙線路的設(shè)備得到顯著加 強(qiáng)。在貨運(yùn)密度小的線路上采用重型鋼軌，即使是舊軌，也 將大大提高線路穩(wěn)定，并能以較少的材料和勞動(dòng)力來(lái)保證軌 道的正常養(yǎng)護(hù)。舊軌整修通常分為三類(lèi)：綜合整形軌、一般 整形軌和焊接再用長(zhǎng)軌條。 2鋼軌整修技術(shù) 軌端不均勻 磨耗和掉塊、擦傷是鋼軌運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種傷損和缺陷 的主要形式之一。這些病害引起機(jī)車(chē)車(chē)輛的巨大附加沖擊力，使線路變表加劇，不僅縮短軌道各部件的使用壽命，而 且還增大養(yǎng)護(hù)維修工作量。因此，需要對(duì)鋼軌表面病害及時(shí) 整治。鋼軌表面的整治工作包括磨修和焊修。3鋼軌打磨 對(duì)鋼軌進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打磨始于本世紀(jì) 50 年代，最初用于整 治波形磨耗，

26、現(xiàn)已發(fā)展成為一種多功能的現(xiàn)代化養(yǎng)路技術(shù)。 打磨的重點(diǎn)已從鋼軌修理轉(zhuǎn)身鋼軌保養(yǎng)。鋼軌的定期打磨， 可以消除和延緩波磨、消除鋼軌表面的接觸疲勞層防止剝離 掉塊、對(duì)斷面打磨還可改善輪軌接觸條件，降低接觸應(yīng)力。 根據(jù)鋼軌打磨的目的及磨削量，鋼軌打磨可分為三類(lèi)：（ 1）修理性打磨 主要用來(lái)消除鋼軌的波浪形磨耗、 車(chē)輪擦傷、軌裂紋以及接頭的馬鞍形磨耗，鋼軌的一次磨削 量較大，打磨周期長(zhǎng)。但是這種打磨方式并不能消除引起波 磨、鋼軌剝離及掉塊的潛在的接觸疲勞裂紋，在以后列車(chē)通 過(guò)時(shí)，這些裂紋還將繼續(xù)擴(kuò)展。（ 2）預(yù)防性打磨 預(yù)防性打磨是在裂紋開(kāi)始擴(kuò)展前將這此裂紋萌生區(qū)打掉，近來(lái)已 發(fā)展成為控制鋼軌接觸疲勞的技術(shù)。它力圖控制鋼軌表面接 觸疲勞的發(fā)展，打磨周期較短，以便在鋼軌表面裂紋萌生時(shí) 就予以消除。（ 3）鋼軌斷面廓形打磨對(duì)曲線地段的鋼軌斷面進(jìn)行非對(duì)稱(chēng)打磨能明顯降低輪軌橫向力和沖角，達(dá)到 減輕