大型輸送におけるヘビーレール: 重要な役割と要件

重軌条は大型鉄道輸送においてどのような役割を果たしますか?{0}}

-大型鉄道は、石炭、鉄鉱石、穀物などの大量の商品を 10,000 ～ 20,000 トン輸送します。たとえば、中国の大秦鉄道は 20,000 トンの列車を運行しています。-その軸重は 30 トンを超えています-。これは従来の混合交通線のおよそ 2 倍です。-。このような条件下では、レールの頭部における車輪-の接触圧力は 800 MPa に近づく可能性があり、レールは疲労亀裂、塑性流動、または急速な摩耗なしに、毎年数百万回の交互荷重サイクルに耐えなければなりません。したがって、ヘビーレールは単に大きなセクションではありません。これは、プロファイル、鋼の化学的性質、熱処理が、定義された軸荷重スペクトル、年間トン数、気候に合わせて設計された製品です。

重量物レールの鋼の化学と熱処理

重量物レールは、約 0.72% の炭素と 1.0% のマンガンを含む高炭素鋼から圧延され、強度、耐摩耗性、溶接性のバランスが取れた微細なパーライト組織を生成します。-圧延後、レールヘッドはオンライン廃熱焼入れプロセスによって硬化されます。つまり、ウェブとベースが自然に冷却される間にヘッドが選択的に冷却されます。-この異なる処理により、ヘッド硬度は約 330 HBW となり、より強靱で延性の高いコアが得られます。同じ断面の完全パーライトレールと比較して、硬化されたヘッドは約 40% 高い耐摩耗性を実現します。これは、年間 10 億総トン-キロメートル以上の走行距離が蓄積する廊下では決定的です。

60NHE ヘビーレールの主要な技術パラメータ

60NHE プロファイルは、重量物輸送ネットワーク向けに指定された頭部硬化 60 kg/m レールであり、同等の輸出関税の基準として使用されます。{1}その断面と材料データを以下にまとめます。

プロファイル自体も再設計されています。ウェブが厚くなり、ヘッドの輪郭が最適化され、ホイールとレール間の接触楕円が拡大されます。これが、ピーク接触応力が約 25% 低下し、ゲージ コーナーの塑性変形が回避される主な理由です。-

重量物レールの 3 つの特別要件-

超高強度。-最小降伏強度 880 MPa により、レールは永久変形することなく長期にわたる交互の曲げ荷重と接触荷重に耐えることができ、耐用年数全体にわたって走行面と標線を安定に保ちます。-

耐剥離性能。-ストリッピングとヘッドチェックの欠陥は、走行面の下にある非金属介在物から始まります。{{0}{1}二次精錬および連続鋳造時の介在物形態を制御することで、レール頭部の亀裂発生期間を通常のレールの約3倍に延長することができます。{3}}

低温での靭性。-冬季の使用では、レールは-標準化されたノッチ付き棒試験で 20 度-で少なくとも 40 J の衝撃エネルギーを吸収し、寒冷時の衝撃荷重下でのウェブとベースの脆性破壊を防止する必要があります。

適用シナリオと選択基準

頭部強化された重量レールは、石炭や鉄鉱石の回廊、港湾や鉱山の環状線、軸重が 30 ～ 40 トンに達する専用の重量貨物ネットワークに適用されます。-選択は、設計軸荷重、年間累積トン数、最小曲線半径、および冬季の気温範囲の 4 つの要素によって決まります。半径約 500 m 未満の急な曲線を持つラインでは、硬化レールと定期的なプロファイル研削を組み合わせる必要があります。 -20 度以下で動作するネットワークは、低温靭性グレードを指定し、供給される熱に対するシャルピー性能を検証する必要があります。レールの足の曲げモーメントはベースプレートとパッドを介して伝達されるため、レールは締結システムと枕木の間隔にも適合する必要があります。

重軌条に関するよくある誤解

硬度が高いほど常にレールが優れていることを意味します。指定された範囲を超える硬度は、ホイール-側のホイール レールの接触応力を高め、表面に欠陥が生じるリスクを高めます。- 330 HBW レベルはバランスの取れた目標であり、超えるべき上限ではありません。

レールが重いため、研削の必要がありません。ヘッド-硬化レールにはまだ波形やゲージのコーナー疲労が発生しています。-計画されたトン数間隔での予防粉砕は依然として重要です。

セクションの質量だけで重量物運搬能力が定義されます。--熱処理-されていないグレードの 60 kg/m レールには、軸荷重 30 t で必要な耐摩耗性と疲労寿命がありません。- プロファイルの重量と同じくらい化学と熱処理が重要です。

よくある質問

60NHE レールはどのような軸重に設計されていますか?

60NHE プロファイルは、通常、軸重が 30 トンを超える場合に適用され、カーブ半径と速度に応じて、軸重が 25 トンから 40 トンのネットワークで検証されています。実際の許容軸重は、線路のカテゴリ、まくらぎの間隔、メンテナンス体制によって決まります。

重量物レールの鋼材ではマンガンが約 1.0% に保たれているのはなぜですか?{1}}

マンガンはパーライトレール鋼の主な強化剤です。約 1.0% の添加により、溶接性を著しく低下させることなく強度と焼入れ性が向上します。重量物輸送ラインは連続溶接レールとして敷設されるため、これは重要です。-

330 HBW ヘッド硬度は製造時にどのように達成されますか?

オンライン廃熱焼入れにより、熱間圧延後、レールヘッドは制御された空気水ミストで冷却され、ウェブとベースは自由に冷却されます。{1}これにより、強靭な芯を備えた数ミリメートルの硬化した表層が生成されます。

重量物レールには別のフィッシュ プレートや留め具が必要ですか?{0}}

レールの脚部と釣り面は 60 kg/m のセクション形状に従っているため、標準の 60 kg/m ジョイント バーと互換性のある固定コンポーネントが適用されます。変化するのはグレードです。重量物輸送ラインのコンポーネントには、適切な強度、疲労等級、および腐食保護が提供される必要があります。-

60NHE 重軌条を規定する規格は何ですか?

60NHE 重量レールは、中国の鉄道規格シリーズ TB/T 2344 および関連する 60 kg/m レールの GB セクション規格に基づいて指定されています。同等の供給品は通常、寸法と硬度の要件について UIC 860 および EN 13674 に照らしてチェックされます。