高速道岔制造过程的钢轨伤损控制

SHANXI ARCHITECTURE

山 西建筑

Vol.43No.22Aug. 2017

• 149 •

文章编号：1009-6825 (2017) 22-0149-02

高速道岔制造过程的钢轨伤损控制

张莉

(中铁宝桥集团有限公司，陕西宝鸡721006)

摘要:介绍了道岔及钢轨的概念，通过总结高速道岔钢轨制造过程中出现过的非原材料钢轨伤损类型及原因，提出了针对性的 质量控制措施，从而保证高速道岔制造的质量，提高列车运行速度。关键词:高速道岔，钢轨伤损，控制措施

中图分类号:U213.6

文献标识码:A

钢轨加热过烧、锻压金属折叠等缺陷，如图1所示，同样会引起钢 轨的断裂。

控制措施:1)严格按照制造技术条件要求，钢轨加热温度不 能高于1 160 T ;锻压成品要进行超声波探伤，能及时发现过烧引 起的钢轨金属组织变化。2)对于锻压零件进行表面无损检测，可 发现因折叠等引起的表面开放式缺陷。

1

概述

道岔是把一条轨道分支为两条或两条以上轨道的设备，是机

车车辆由一条线路转人或跨越另外一条线路的连接及交叉设备。

道岔有单开道岔、交分道岔及交叉渡线等类型。道岔主要由转辙 器、辙叉及护轨、连接部分和岔枕组成，是轨道中结构最为复杂、 养护维修工作量最大的部件，是影响列车运行速度的关键因素 之一■〇

钢轨是铁路轨道结构的重要组成部分，其主要是承载列车重 量、引导列车运行的关键部件。道岔中的基本轨、尖轨、导轨等部 件是由不同类型的钢轨加工、组合而成。高速铁路的“高可靠性、 高稳定性、高平顺性”对高速铁路道岔提出了更高的要求，因此对 组成道岔的各种钢轨零部件的安全性、可靠性也就提出了更严格 的要求，本文总结了高速道岔制造经验，汇总了制造过程中出现 过的非原材料钢轨伤损类型，并提出了质量控制的建议。

2

轨肢上表面折叠

|

图1钢轨加热过烧、折叠

.

2

钢

轨

孔

裂

纹

2

钢轨伤损的类型

钢轨是道岔制造的关键原材料,道岔钢轨件的一般制造加工

工艺流程为:原材料进厂—下料—热锻加工—机加工—热处理— 矫直-*■组装。

根据不同零部件的制造特点，钢轨从原材料进厂到成品出厂 要经过数十道工序，下面就制造过程中可能出现的钢轨伤损情况 进行汇总。

2.1

钢

轨

热

锻

缺

陷

图2钢轨孔裂纹

根据结构和安装的需要，道岔钢轨部件上设计有不同要求、 大小的接头螺栓孔、顶铁孔、电务设备安装孔、组装联结安装孔 等。钢轨孔为钻制加工，如果孔内壁粗糙度过大或孔周边未倒 棱，钢轨在外力作用下，容易在孔的边缘形成应力集中，当应力超

[

道岔中的尖轨、心轨跟端需要连接导轨，特种断面翼轨内部 需要容纳电务设备等部件，因此需要采用热锻成型的方式形成设 计制定的截面。一般工艺是将钢轨原材料加热到1 160 t然后经 过2次锻压,使钢轨逐步成型到设计尺寸。在此环节，容易出现[3] [4] 裴

[J].中

王忠，高速公路交通安全措施探讨南汽车运输，

1997(2) ：5-8,

玉

龙

，戴

彤

宇

.

鉴

别

道

路

交

通

事

故

多

发

点

的

模

糊

评

价

法

[5]

J

].公路交通科技

刘清，高速公路预

2002(20) ： 167-169.

,2005,22(6) : 121 -125.

[J].

警

管

理

系

统

研

究

科技进步与对策，

Song Pingxing

(Datong Expressway Construction Administrative Department, Datong 037034, China)

Abstract ： The paper introduces the main functions of the information analysis platform for the comprehensive management and control on express­ways ,illustrates the principle and features for the intelligent variable speed linkage system and safe vehicle induced system, so as to solve some problems in the expressway safety management including lower informationization, unbalanced monitoring system, and insufficient information re­leasing system.Key words： expressway, traffic management and control, information analysis

收稿日期=2017-05-23

作者简介:张莉（1978-),女，高级工程师

On platform control for comprehensive traffic management and control on expressways

• 150 •

第43卷第22期

2 0 1 7 年 8 月

山西建筑

过材料极限时就易产生裂纹，如图2所示。

控制措施:1)严格按照标准要求进行钢轨孔周边倒棱或倒圆 处理;孔周边存在钢印时要将钢印打磨去除。2)注意控制钻孔加 工的孔内壁粗糙度，更要避免钻头出刀时在孔内壁形成的横向划痕。

大，在钢轨的矫直、顶弯过程中容易出现钢轨断裂现象，如图5所 示。如果钢轨孔倒棱不规范，钢轨顶弯时就会在孔部位产生裂 纹，当产生肉眼无法直观判定的细小裂纹时，就给产品的上道运 营埋下很大的隐患。

2.3钢轨加工马氏体

钢轨有U71Mn，U75V，U71MnG，U75VG等材质，其碳含量都 超过了 0.65%，属于高碳钢材料，脆性高、硬度大，普通钢轨原材 硬度在HB260以上，在线热处理钢轨的硬度在HB320以上。目 前国内的钢轨加工多采用干式强力铣削加工，加工产生的热量较 高，如果加工参数选择的不合理，加工表面很容易出现“发蓝”的 现象。同样，砂轮打磨钢轨操作不规范时也容易出现“发蓝”现 象，经金相分析:“发蓝”部位出现了马氏体，如图3所示，马氏体 部位易形成钢轨断裂伤损的源头。

图

5

钢轨顶弯断裂

控制措施:1)合理优化顶弯工艺参数，减小弯折应力。2)钢 轨需要较大的弯折或气温较低时，钢轨可预热不高于500 t后 再弯折。3)严格按照标准要求进行钢轨孔倒棱或倒圆。4)钢轨 弯折点进行无损探伤检测，及时发现问题，避免有问题产品

出厂。

2.6吊装伤损

道岔钢轨部件加工需要数十道工序，同时钢轨部件又是长大 部件，每个工序件都需要吊运作业，钢轨之间、钢轨与机床夹具之

图

3 “发蓝”组织的金相分析

间可能会因为操作不当发生撞击、划伤等损伤;钢轨在料架、辊道 上滑动时也容易产生纵向或横向的划痕，如图6所示。按照标准 要求:钢轨行走面压痕深度应小于〇. 3 mm，非行走面不应有大于 0.5 mm的缺陷或划痕...

控制措施:1)选择合理的加工参数，避免加工部位“发蓝”现

象出现。2)规范钢轨打磨操作。

2.4钢轨热处理烧伤

为了提高钢轨强度和硬度，热轧钢轨一般要进行厂内的热处 理。目前道岔钢轨的热处理一般采用中频感应加热+喷风或喷 雾的工艺方式。中频感应加热器临近钢轨表面，设备不稳定时易 出现钢轨打火、过热烧伤等问题，如图4所示，虽然通过打磨处理 可以修复钢轨外形，但这些现象均导致了钢轨表面材料组织、性 能发生变化，会成为钢轨伤损的诱因。

图

6

钢轨划伤

控制措施:1)规范钢轨件吊运操作，减小发生伤损的几率。

2)改造设备工装，并保持良好状态，避免产生钢轨滑动时的划 痕。3)设置检查岗位，对钢轨全断面进行检查,避免问题产品 出厂。

3结语

钢轨是车辆运行的承载体，钢轨伤损问题直接影响道岔的安

全可靠性，上述就道岔制造过程中出现的钢轨伤损类型、原因、危

控制措施:1)保证设备、工装状态稳定。2)严格工艺操作规 范。3)加强过程质量监督，打火、过烧的钢轨严禁使用。4)推荐 使用在线热处理钢轨。

害和控制措施进行了简述，未能包含所有钢轨伤损问题，仅此提 升大家对钢轨伤损的重视。

参考文献：

[1] TB/T 3307. 1 —2014,高

分

:

制

造

与

组

装

速

铁

路

道

岔

制

造

技

术

条

件

第

2.5钢轨矫直、顶弯裂纹

道岔结构的特殊性,决定了道岔的钢轨部件需经过弯折、圆 顺等工艺来满足设计、组装、线路运行的要求，而道岔钢轨部件热 加工后的变形也需要进行矫直。因为钢轨属于高碳钢材料，脆性

1

部

[S].

路

道

岔

用

非

对

称

断

面

钢

轨

[

[2] TB/T 3109—2013 ,铁[3] TB/T 3276—2011，高

S].

Rail damage control in highway turnout manufacturing process

(China Railway Baoqiao Group Co.，Ltd，Baoji 721QQ6，China)

Zhang Li

速铁路用钢轨

[S].

Abstract ：The paper introduces the concepts of turnout and rail. Through summarizing non-raw-material rail damage types and causes in highway turnout manufacturing process, it puts forward corresponding quality control measures, so as to guarantee the highway turnout manufacturing qual­ity and improve the train operating speed as well.

Key words ：highway turnout, rail damage, control measure