Mikä rooli raskaalla raideliikenteellä on raskaassa{0}}rautatieliikenteessä?
Raskaat{0}}rautatiet kuljettavat irtotavaroita, kuten hiiltä, rautamalmia ja viljaa, 10 000–20 000 tonnia. Esimerkiksi Kiinan Daqin-rautatie liikennöi 20 000 -tonnia junia, joiden akselipainot ylittävät 30 tonnia - suunnilleen kaksinkertaisesti perinteisen sekaliikenteen{12}}akselipainoon verrattuna. Näissä olosuhteissa pyörän{15}}kiskon kosketuspaine kiskon päässä voi lähestyä 800 MPa:a, ja kiskon on kestettävä miljoonia vuorottelevia kuormitusjaksoja vuosittain ilman väsymishalkeamia, muovivirtausta tai nopeaa kulumista. Raskas rautatie ei siis ole vain suurempi osa; se on suunniteltu tuote, jossa profiili, teräskemia ja lämpökäsittely sovitetaan määriteltyyn akselipainospektriin, vuotuiseen vetoisuuteen ja ilmastoon.
Teräskemia ja raskaiden{0}}kuljetuskiskojen lämpökäsittely
Raskaat-kuljetuskiskot valssataan korkea-hiiliteräksestä, joka sisältää noin 0,72 % hiiltä ja 1,0 % mangaania, mikä tuottaa hienon perliittisen mikrorakenteen, jossa on hyvä tasapaino lujuuden, kulutuskestävyyden ja hitsattavuuden välillä. Rullauksen jälkeen kiskon pää kovetetaan verkossa tapahtuvalla hukkalämpöjäähdytysprosessilla: pää jäähdytetään valikoivasti, kun taas raina ja pohja jäähtyvät luonnollisesti. Tämä erotuskäsittely antaa pään kovuuden noin 330 HBW ja sitkeämmällä, sitkeämmällä ytimellä. Verrattuna saman osan täysin perliittiseen kiskoon, karkaistu pää tarjoaa noin 40 % paremman kulumiskestävyyden, mikä on ratkaisevaa käytävillä, joilla kertyy yli miljardi bruttotonnikilometriä vuodessa.
60NHE Heavy Rail -järjestelmän tärkeimmät tekniset parametrit
60NHE-profiili on karkaistu-60 kg/m kisko, joka on tarkoitettu raskaille-kuljetusverkostoille ja jota käytetään vertailukohtana vastaaville vientitulleille. Sen osa ja materiaalitiedot on koottu alla.
| Parametri | Tyypillinen arvo |
|---|---|
| Nimellinen massa | 60 kg/m |
| Hiilipitoisuus | 0.72% |
| Mangaanipitoisuus | 1.0% |
| Pään kovuus sammutuksen jälkeen | ≈330 HBW |
| Pienin myötöraja | Suurempi tai yhtä suuri kuin 880 MPa |
| Kosketusjännityksen vähentäminen verrattuna vakiopään profiiliin | ≈25% |
| Iskunvaimennusenergia -20 asteessa | Suurempi tai yhtä suuri kuin 40 J |
Myös itse profiili{0}}suunniteltu uudelleen: uumaa paksunnetaan ja pään ääriviivat optimoidaan siten, että pyörän ja kiskon välinen kosketusellipsi kasvaa, mikä on tärkein syy kontaktihuippujen putoamiseen noin 25 % ja mittakulman plastisilta muodonmuutoksilta vältytään.
Kolme raskaiden{0}}kuljetusraiteiden erityisvaatimusta
Ultra{0}}lujuus.880 MPa:n vähimmäismyötölujuus antaa kiskon kestää-pitkän aikavälin vaihtelevia taivutus- ja kosketuskuormia ilman pysyviä muodonmuutoksia, mikä pitää kulkupinnan ja ulottuman vakaana koko käyttöiän ajan.
Suorituskyky -kuivattuna.Kuoritus- ja pää{0}}tarkistusvirheet alkavat ei--metallisista sulkeumuksista juoksupinnan alla. Hallitsemalla inkluusiomorfologiaa toissijaisen jalostuksen ja jatkuvan valun aikana, halkeaman alkamisaikaa kiskon päässä voidaan pidentää noin kolme kertaa tavalliseen kiskoon verrattuna.
Alhaisen{0}}lämpötilojen sitkeys.Talvikäyttöä varten kiskon on absorboitava vähintään 40 J iskuenergiaa -20 asteessa standardoiduissa lovettu-tankotesteissä, mikä estää rainan ja pohjan hauraan murtumisen kylmän sään iskukuormituksessa.
Sovellusskenaariot ja valintakriteerit
Pää-karkaistua raskasta kiskoa käytetään hiili- ja rautamalmikäytävissä, satama- ja kaivossilmukkalinjoissa sekä erityisissä raskaissa-rahtiverkostoissa, joissa akselipainot ovat 30–40 tonnia. Valinta perustuu neljään tekijään: mitoitettu akselipaino, vuotuinen kumulatiivinen vetoisuus, minimikäyräsäde ja talvilämpötila-alue. Linjoilla, joissa on tiukat kaaret, joiden säde on alle noin 500 m, tulisi yhdistää karkaistu kisko säännölliseen profiilin hiontaan; verkkojen, jotka toimivat alle -20 asteen, tulee määrittää matalan lämpötilan sitkeysluokka ja varmistaa Charpyn suorituskyky toimitetussa lämmössä. Kisko on myös sovitettava kiinnitysjärjestelmään ja ratapölkkyjen väliin, koska kiskon jalan taivutusmomentti siirtyy pohjalevyn ja pehmusteiden kautta.
Yleisiä vääriä käsityksiä raskaasta raideliikenteestä
Korkeampi kovuus tarkoittaa aina parempaa kiskoa.Määritetyn alueen ylittävä kovuus lisää pyörän{0}}kiskon kosketusjännitystä pyörän puolella ja lisää pintavikojen riskiä. 330 HBW:n taso on tasapainoinen tavoite, ei ylitettävä katto.
Raskas kisko eliminoi hiontatarpeen.Pää-karkaistu kisko aiheuttaa edelleen poimutusta ja ulottuma{1}}kulmien väsymistä; ennaltaehkäisevä jauhatus suunnitelluin tonnimäärävälein on edelleen välttämätöntä.
Pelkästään osan massa määrittää raskaan{0}}kuljetuskyvyn.60 kg/m kiskosta ei--lämpökäsitellyssä-laadussa puuttuu kulutuskestävyys ja väsymisikä, joita tarvitaan 30 t:n akselikuormituksessa - kemialla ja lämpökäsittelyllä on yhtä paljon merkitystä kuin profiilin painolla.
Usein kysytyt kysymykset
Mihin akselipainoon 60NHE-kisko on suunniteltu?
60NHE-profiilia käytetään yleisesti, kun akselipainot ylittävät 30 tonnia, ja se on validoitu verkoissa, joissa akselipainot ovat 25 t - 40 t kaaren säteestä ja nopeudesta riippuen. Todellinen sallittu akselipaino määräytyy rataluokan, ratapölkyjen jakovälin ja huolto-ohjelman mukaan.
Miksi mangaania pidetään noin 1,0 %:ssa raskaassa-kuljetusraideteräksessä?
Mangaani on perliittisen kiskoteräksen tärkein lujite. Noin 1,0 %:lla se lisää lujuutta ja karkenevuutta heikentämättä hitsattavuutta merkittävästi, millä on merkitystä, koska raskaat{2}}vetoköydet lasketaan jatkuvaksi hitsatuksi kiskoksi.
Miten 330 HBW pään kovuus saavutetaan tuotannossa?
Verkkojäte{0}}lämpökarkaisu: kuumavalssauksen jälkeen kiskon pää jäähdytetään hallitulla ilma-vesisumulla, kun taas raina ja pohja jäähtyvät vapaasti. Näin syntyy useiden millimetrien kovettunut pintakerros, jossa on sitkeä ydin.
Tarvitseeko raskas{0}}raide eri kalalautasia tai kiinnikkeitä?
Kiskon jalka- ja kalastuspinnat noudattavat 60 kg/m poikkileikkausgeometriaa, joten vakiona 60 kg/m liitostankoja ja yhteensopivia kiinnitysosia ovat voimassa. Mikä muuttuu laadussa: raskaiden{3}}kuljetuslinjojen komponentit tulee toimittaa riittävällä lujuudella, väsymisluokituksen ja korroosiosuojauksen kanssa.
Mikä standardi säätelee 60NHE raskasta kiskoa?
60NHE raskas kisko on määritelty kiinalaisen rautatiestandardisarjan TB/T 2344 ja siihen liittyvien GB-osien standardien mukaisesti 60 kg/m kiskolle; vastaava tarjonta tarkistetaan yleensä UIC:n 860 ja EN 13674:n mukaan mitta- ja kovuusvaatimusten osalta.