Čím sa vysoko{0}}rýchlostná železnica líši od konvenčnej železnice
Koľajnica na prevádzku pri rýchlosti 300-350 km/h nesie rovnaké statické zaťaženie nápravy ako bežná trať, ale dynamické zaťaženie a požiadavky na-kvalitu jazdy sú oveľa prísnejšie. Pri vysokej rýchlosti vytvárajú malé chyby profilu, zmeny tvrdosti a vnútorné defekty veľké dynamické sily a vibrácie, ktoré zhoršujú pohodlie cestujúcich a urýchľujú opotrebovanie komponentov. Vysokorýchlostná koľajnica je preto špecifikovaná s vyššou pevnosťou, pevnejšou priamosťou a dôslednejšou nedeštruktívnou kontrolou ako bežná koľajnica. Oceľ je mikrolegovaná a tepelne-spracovaná, aby sa zvýšila odolnosť proti opotrebeniu a únavová pevnosť, pričom výrobná linka je riadená-do konca, takže každý meter koľajnice spĺňa rovnaký štandard.
Trieda ocele a mechanické vlastnosti
Referenčnou triedou pre čínske vysokorýchlostné-trate je U75VG, vanádová-mikrolegovaná perlitická oceľ. Jeho pevnosť v ťahu dosahuje 1180 MPa oproti približne 880 MPa pre obyčajnú koľajnicu a medza klzu sa zlepšuje približne o 35 %. Prostredníctvom online tepelného spracovania po valcovaní je hlava koľajnice vytvrdená na 380-420HB, čo zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu približne o 50 % v porovnaní s neošetrenou koľajnicou rovnakej triedy a predlžuje životnosť na 15-20 rokov pri-vysokorýchlostnej prevádzke. Chémia a okno tepelného spracovania sú kontrolované, takže kalená hlava si zachováva húževnaté jadro: kalenie v celom priereze by poskytlo vysokú tvrdosť, ale správanie pri krehkom lomu, a preto je profil diferenciálneho chladenia súčasťou špecifikácie triedy.
Kľúčové technické parametre vysoko{0}}rýchlostnej železnice
| Parameter | Hodnota | |
|---|---|---|
| Typický stupeň | U75VG (vanádová-mikrolegovaná perlitická) | |
| Pevnosť v ťahu | Väčšie alebo rovné 1180 MPa | |
| Medza klzu | ≈ 35 % vyššia ako u bežnej koľajnice | |
| Tvrdosť hlavy po tepelnom spracovaní | 380-420 HB | |
| Zlepšenie odolnosti proti opotrebovaniu | ≈50 % v porovnaní s neošetrenou koľajnicou | |
| Priamosť | V rozmedzí 0,1 mm/m | |
| Inšpekcia | 100% ultrazvuk + vírivý prúd | |
| Životnosť dizajnu | 15-20 rokov |
Výrobný proces a kontrola
Modernú{0}}výrobu vysokorýchlostných železníc definujú tri procesné vlastnosti. Po prvé, integrované kontinuálne liatie a valcovanie znižuje vnútornú segregáciu a ne{2}}kovové inklúzie, ktoré sú iniciačnými miestami pre defekty únavy pri valcovaní. Po druhé, povrchová úprava môže vytvoriť vytvrdenú vrstvu na behúni koľajnice, čím sa zvýši odolnosť proti únave na jazdnej ploche, kde je kontaktné napätie najvyššie. Po tretie, hotová koľajnica prechádza automatizovanou ultrazvukovou detekciou defektov a testovaním vírivými prúdmi, čím sa dosiahne 100% pokrytie vnútorných a povrchových defektov; akákoľvek koľajnica s indikáciou odmietnutia sa odstráni z dávky. Priamosť a rozmery prierezu{7}} sa merajú nepretržite a udržiavajú sa v rámci tolerančného pásma, pretože koľajnica, ktorá prejde rozmerovou kontrolou vo valcovni, nebude po inštalácii spôsobovať dynamické problémy.
Výkon aplikácií a trendy vývoja
Na vysokorýchlostných{0}}tratiach kombinácia tesnej priamosti a kontrolovanej tvrdosti znižuje náraz-koľajnice na spoje a prechody, čo sa prejavuje nižším hlukom a vibráciami v skrini vlaku a plynulejšou jazdou. Odolnosť tvrdenej hlavy proti opotrebovaniu predlžuje cyklus výmeny koľajníc v porovnaní s predchádzajúcimi triedami, čo znižuje náklady na životný cyklus na tratiach, kde je čas na obnovu koľajníc drahý. Tieto výhody dosahuje koľajnica v kombinácii s upevňovacím systémom a režimom brúsenia: koľajnica je dodávaná rovná, ale rovná zostane iba vtedy, ak ju upevnenie udrží na mieste a preventívne brúsenie odstráni povrchové chyby skôr, než vyrastú. Vývoj koľajníc pokračuje v troch smeroch: vyššie stupne pevnosti nad 1300 MPa v ťahu pre ťažšie nápravové-zaťaženie a vyššie-kombinácie rýchlostí, dlhšie pevné dĺžky - koľajníc nad 100 m dodané na miesto, znižujú počet zvarov, a tým aj počet potenciálnych chybných miest -, napájanie koľajníc pomocou prístrojov na predpovedanie namáhania koľajníc pri údržbe a namáhanie koľajníc. Nič z toho nemení základy: pevnosť, priamosť, čistota a kontrolovateľnosť zostávajú štyrmi piliermi kvality-rýchlej železnice.
Výber železnice pre rôzne podnebie
Klimatické podmienky menia výber a kritériá prijatia. V chladných oblastiach špecifikujte triedu so zaručenou nízkou -houževnatosťou pri nízkych teplotách - pridanými zliatinami, ako je nikel a chróm, zvyšujú nárazovú energiu pri -20 stupňoch a zabraňujú krehkému lomu za studena - a do akceptačných dokumentov pridajte Charpyho testovanie. V oblastiach s kyslým dažďom alebo vysokou slanosťou môže byť povrch koľajníc chránený antikoróznym náterovým systémom, ktorý znásobuje koróznu životnosť exponovaných povrchov; náter musí byť kompatibilný so zváraním a brúsením. V horúcom a suchom podnebí je dominantným rizikom solárne zahrievanie koľajnice, ktoré je riadené rozstupom podvalov trate -, tuhosťou upevnenia a neutrálnou teplotou zváranej koľajnice – a nie samotnou akosťou koľajnice.
Často kladené otázky
Prečo je U75VG štandardnou triedou pre čínske vysokorýchlostné-železnice?
U75VG kombinuje vysokú pevnosť v ťahu (viac ako alebo rovná 1180 MPa) s dobrou zvárateľnosťou a dobre -pochopenou odozvou tepelného spracovania-, vďaka čomu je vhodný na nepretržitú výrobu zváraných koľajníc vo veľkom meradle s konzistentnou kvalitou.
Ako sa dosahuje tvrdosť hlavy 380-420HB?
Online tepelným spracovaním: hlava koľajnice sa po valcovaní selektívne ochladzuje, zatiaľ čo pás a základňa sa prirodzene ochladzujú, čím sa vytvorí tvrdená hlava s tvrdším jadrom. Chladiaci profil je riadený v úzkom okne.
Skracuje vyššia tvrdosť životnosť kotúča?
Veľmi vysoká tvrdosť koľajníc môže na niektorých trasách zvýšiť opotrebenie kolies, a preto cieľ 380-420HB vyvažuje životnosť opotrebenia koľajníc a životnosť kolesa a prečo je brúsenie a mazanie profilu-rozhrania koľajnice- súčasťou prevádzkového režimu.
Aké kontroly sa vykonávajú na dodaných-rýchlostných železniciach?
100% ultrazvukové testovanie vnútorných defektov, testovanie povrchových defektov vírivými prúdmi, meranie rozmerov a priamosti a overovanie tvrdosti na hlave. Certifikáty mlynov sprevádzajú každú dávku s tepelnou analýzou.
Je možné na mieste zvárať vysokorýchlostnú{{0} koľajnicu?
Áno, koľajnice sa spájajú bleskovým{0}}zváraním na tupo v závode a mobilným bleskovým{1}}zváraním alebo termitovým zváraním na mieste. Norma akceptácie zvaru vyžaduje mechanické vlastnosti rovnaké ako základná koľajnica, overené ne-deštruktívnym testovaním a vzorovými deštruktívnymi testami.