辦公電話:0531-68818776
郵箱:1042335123@qq.com
地址:濟南市歷城區齊魯財金大廈10層
地址:煙臺市經濟開發區長江路200號1號樓25層
鋼軌可以說是我們生活中很常見的不起眼的東西了,在影視劇里隨處可見。
它總是處于不起眼的地方,供列車碾壓、給列車導向,埋在土里、深入塵埃。但是它不僅是火車的根基,也是一個有歷史的家伙。今天我們就來說說它,帶讀者了解一下鋼軌知識。
要說鋼軌的歷史,肯定要從英國開始,畢竟世界上第一條鐵路就誕生在英國,英國當時是“日不落帝國”,在全世界修鐵路,當然也包括中國。
鋼軌在誕生之初不是現在這個樣子,甚至也不是現在這種材質,一開始就是一塊方形的木料,后來是木料上覆蓋鐵皮包裹。隨著火車速度、重量的提升,鋼軌也一步步的變成現在這個樣子,而且以后還會繼續變化下去。
進入20世紀以后,鋼軌的外形基本就變得和現在沒啥大區別了,都是“工”字形,這個圖形也因為原來鐵道部的LOGO(一工一人組成火車頭)而深入人心。
進入現代,隨著研究的深入,列車速度和軸重逐漸增加,對平穩性要求越來越高,生產制造工藝水平也逐步提升,鋼軌的分類越來越細。
鋼軌的型號通常是按照重量區分的,比如我們常說的50軌,就是指重量50kg/m的鋼軌,依此類推,有38軌、43軌、50軌、60軌、75軌等等,當然還有24軌、18軌,不過那都是老黃歷了。其中43軌及以上的鋼軌一般稱之為重軌。
按制造工藝分類,鋼軌可以主要分為熱軋鋼軌和熱處理鋼軌。其實鋼軌都是熱軋工藝生產出來的,熱處理鋼軌是在熱軋成型后的鋼軌進行再次熱處理,分為在線熱處理和離線熱處理兩種,在線熱處理已經是主流了,更加節約能源而且更加高效。
鋼軌是一種復雜和合金,除了主要成分鐵(Fe)以外,還有五大元素,碳(C)、錳(Mn)、硅(Si)、磷(P)、硫(S),當然還會有一些起決定性作用的微量元素釩(V)、鉻(Cr),以及一些稀土元素等。考量鋼軌性能最重要的是三項:強度、硬度、韌度(一般用斷后伸長率來考察),三者互相關聯。而這其中,最主要的是強度,所以也有了根據強度等級來分類鋼軌的方法。我們會見到780Mp、880Mp,高到還有1450Mp等等,根據不同的需要進行選擇。一般來說,地鐵用鋼軌強度在880—1180Mp之間。
說句題外話,一般來說提高強度、硬度、韌度最便利的方法不是改變元素配方啥的,而是進行熱處理,效果明顯,誰用誰知道。下圖摘自《TB/T2344-2012》
按照用途分類基本是最慣常的做法了,現在各類軌道交通建設方興未艾,鋼軌的用途也多種多樣。
先說國家鐵路的范疇內的。
首先是高鐵,基本是站場內的軌道用60軌(部分停車線50軌),正線(包含站線、輔助線)用的也是60軌,不過高鐵的鋼軌要求很高,平直度、各部尺寸要求都更高。
還有普通鐵路也是基本車輛段和停車場是50軌,正線是60軌。
然后還有一些特殊的鐵路。一是重載鐵路,類似大秦、朔黃鐵路和神華運煤專線等,特點是列車軸重大總重也大,一列車的載重就能達到1萬噸以上,這類鐵路一般用的是特殊制造的75軌,可以大大增加使用壽命。二是高寒鐵路,具體來說就是青藏線,穿越永久凍土帶,對鋼軌的耐寒、耐腐蝕要求很高,使用的是特殊制造的60軌。
然后是目前市場火爆的地鐵。國內的地鐵現在基本都是車輛段用50軌,正線用60軌了,當然年代久遠的地鐵正線使用的是50軌。
還有就是目前很多小城市選擇的有軌電車。有軌電車因為車輪小、轉彎半徑小、道岔號碼小,容易脫軌,所以選擇了自帶護軌的槽型鋼軌。
剩下的一些其他鐵路,不屬于鐵總也不屬于地方政府,而是屬于企業的,所以標準很不統一,軌距不標準,鋼軌型號也沒有一定之規,38軌、43軌、50軌都會用上,比如很多大型的企業,鋼廠、船廠等等。
鋼軌的生產制造是軌道交通行業的基礎,圖畫的再漂亮,造不出來也沒用,不過鋼軌制造也算不上高科技,能做的地方也不少。現在咱們中國可是生產全世界最優質的鋼軌,可以和新日鐵在澳大利亞、巴西、美國競爭。
在國內,主要是攀鋼、包鋼、鞍鋼、武鋼生產。攀鋼和包鋼現在是主力,鞍鋼是老字號,武鋼也是歷史悠久近幾年也進行了重建也正在發力。
長鋼軌生產出來怎么運輸呢?通常有兩種方式。
長鋼軌運輸專用車是針對長鋼軌鐵路運輸而制造的專用運輸車,自生產以來,先后有T11型、T11A型、T11B型、T11BK型等產品,T11型在1988年于北京鐵路局最先投入使用,經過改進設計后成為了T11A型。T11B型是在T11A型的基礎上對車組進行了局部改進設計、增加了1輛作業車形成的。T11BK型是在前幾代車型的基礎上,于車體結構、車上設施等方面進行了全面改進,采用了K2轉向架等技術。
隨著我國高速鐵路和客運專線的大規模建設,長鋼軌運輸專用車運能不足的問題非常突出。于是從2002年開始,經鐵道部組織,在中國鐵道科學研究院科研人員不懈努力下,最終研發出長鋼軌普通平車連掛運輸技術,先后制定了50m、100m、500m等一系列長鋼軌普通平車運輸裝載加固方案。
普通平車連掛運輸可以有效利用車輛資源,而且在鐵路客運專線建設完成后,普通平車仍可復原、解決了專用車難以再利用的問題。避免了運力的浪費,為高速鐵路和客運專線的建設做出了重要貢獻。
美國等國家都研究過中國的高鐵,深知中國鋼軌對整個高鐵技術的影響。今天的中國,已經擁有全世界最大規模,以及最高運營速度的高速鐵路網,贏得了世界的認可,把一度引進的國外技術遠遠超越。