Ausländische Standard-Rail-Standard-Klassifizierung und Lokalisierungsanpassungsverarbeitungstechnologie
Was sind die wesentlichen Unterschiede in den Querschnittsabmessungen zwischen den drei internationalen Eisenbahnnormen UIC, ASTM und JIS?
Die wesentlichen Querschnittsdimensionsunterschiede zwischen UIC, ASTM und JIS konzentrieren sich auf vier Schlüsseldimensionen:Schienenkopfbreite, Schienenstegdicke, Schienenbasisbreite und Querschnittshöhe, die alle auf das Achsgewicht und den Schwellenabstand ihrer jeweiligen Linien ausgelegt sind. Das UIC-System wird durch UIC60 repräsentiert, mit einer Querschnittshöhe von 172 mm, einer Schienenkopfbreite von 70 mm, einer Schienenstegdicke von 16,5 mm und einer Schienenbasisbreite von 150 mm. Das Querschnittsdesign tendiert zu „schmaler Kopf, mittlerer Steg, breite Basis“ und passt sich damit den Eigenschaften europäischer Strecken mit dichtem Schwellenabstand und mittlerem Achsgewicht an. Das ASTM-System wird durch ASTM 136 repräsentiert, mit einer Querschnittshöhe von 178 mm, einer Schienenkopfbreite von 76,2 mm, einer Schienenstegdicke von 19,1 mm und einer Schienenbasisbreite von 152,4 mm. Der Querschnitt zeichnet sich durch „breiter Kopf, dicker Steg, breite Basis“ mit einem dickeren Schienenkopf und -steg aus, der der Stoßbelastung amerikanischer Züge mit großem Achsgewicht standhalten kann. Das JIS-System wird durch JIS 60 kg repräsentiert, mit einer Querschnittshöhe von 170 mm, einer Schienenkopfbreite von 68 mm, einer Schienenstegdicke von 15 mm und einer Schienenbasisbreite von 140 mm. Es ist das kleinste der drei Systeme, das auf „schmaler Kopf, dünner Steg, schmale Basis“ ausgerichtet ist und sich an Japans leichte Gleisverhältnisse mit geringem Achsgewicht anpasst. Darüber hinaus unterscheiden sich auch der Schienenkopfbogenradius und die Schienenbasisneigung der drei Systeme: Der UIC60-Schienenkopfbogenradius beträgt 300 mm, ASTM136 beträgt 250 mm und JIS60kg beträgt 350 mm, was sich direkt auf die Glätte des Rad-{33}}Schienenkontakts auswirkt.
Wie ist die entsprechende Übereinstimmungsbeziehung zwischen den Materialqualitäten internationaler Standardschienen und nationaler Standardschienen?
Die Abstimmung zwischen den Materialqualitäten von Schienen nach internationalem Standard und Schienen nach nationalem Standard basiert auf den mechanischen Leistungsindikatoren und dem Verhältnis der Legierungszusammensetzung, um eine genaue Übereinstimmung der gleichen Leistungsqualität zu erreichen und so die lokale Materialauswahl und alternative Verwendung im Inland zu erleichtern. Das UIC900A-Material des UIC-Systems hat eine Zugfestigkeit von mindestens 900 MPa und einen Mangangehalt von 1,0 %-1,5 %, was nahe an der Leistung des nationalen Standardmaterials U71Mn liegt. Die beiden weisen grundsätzlich die gleichen Zug- und Verschleißfestigkeitsindikatoren auf und können direkt aufeinander abgestimmt werden. Dem UIC900B-Material ist ein Vanadiumelement zugesetzt, dessen Zugfestigkeit größer oder gleich 950 MPa ist, was eine Leistungsentsprechung mit dem nationalen Standard U75V darstellt. Bei beiden handelt es sich um Güten mittlerer und hoher Festigkeit, die für Mittel- und Schwertransportlinien geeignet sind. Das ASTM 136 Grade3-Material des ASTM-Systems hat eine Zugfestigkeit größer oder gleich 860MPa mit einem hohen Kohlenstoff--Mangan-Gehaltsverhältnis, das mit dem Leistungsgradienten der nationalen Norm U71Mn übereinstimmt und entsprechend angepasst werden kann; Sein hochwertiges Material der Güteklasse 4 hat eine Zugfestigkeit von mindestens 930 MPa, nahe dem nationalen Standard U78CrV, beide enthalten Chrom- und Vanadiumlegierungselemente mit ausgezeichneter Ermüdungsbeständigkeit. Das JIS SKZ3-Material des JIS-Systems hat eine Zugfestigkeit größer oder gleich 800 MPa, eine Grundfestigkeitsklasse, die der Version mit niedriger Konfiguration des nationalen Standards U71Mn entspricht; Das JIS SKZ4-Material hat eine Zugfestigkeit von mindestens 900 MPa und einen Vanadiumgehalt von 0,05 % bis 0,10 %, was der grundlegenden Leistungsklasse der nationalen Norm U75V entspricht. Bei der Abstimmung muss der Schwerpunkt auf der Überprüfung der drei Indikatoren Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte liegen, wobei die Abweichung innerhalb von ±30 MPa kontrolliert werden muss, um Leistungsäquivalenz sicherzustellen.
Was sind die Kernanforderungen an die Endverarbeitung bei der lokalisierten Anpassungsverarbeitung internationaler Standardschienen?
Die Endbearbeitung von Schienen nach internationalem Standard zur lokalen Anpassung ist von zentraler Bedeutung, um die Endabmessungen von Schienen nach internationalem Standard genau mit inländischen Laschen und Verbindungszubehörteilen in Einklang zu bringen und so den Spannungsausgleich und die Glätte der Verbindung von Schienenverbindungen sicherzustellen, mit drei Kernanforderungen. Erstens: Feineinstellung der Endquerschnittsabmessungen. Führen Sie je nach Querschnitt der inländischen tragenden Laschen eine Mikrobearbeitung von ±1 mm an den Endabmessungen von Schienenkopf und -steg durch, sodass das Ende der Schiene nach internationalem Standard über den gesamten Abschnitt hinweg engen Kontakt mit der inländischen Lasche mit einem Passungsspalt von höchstens 0,1 mm hat und eine Spannungskonzentration an der Verbindung vermieden wird. Zweitens: Kontrolle der Ebenheit und Rechtwinkligkeit der Enden. Die Ebenheitsabweichung des Schienenendes beträgt höchstens 0,5 mm/m und die Rechtwinkligkeitsabweichung beträgt höchstens 0,2 mm. Dadurch wird gewährleistet, dass an der Endfläche kein Spalt entsteht, wenn zwei Schienen aneinanderstoßen, Stoßvibrationen werden verhindert, wenn die Rad-{12}}Schiene durchläuft, und die Glätte der Verbindung wird verbessert. Drittens Endanfasung und Oberflächenbehandlung. Machen Sie am Schienenkopfende eine 45-Grad-Fase mit einer Breite von 5–8 mm und am Schienenbasisende eine 30-Grad-Fase, um ein Verkratzen der Befestigungsteile durch die scharfen Ecken des Endes zu vermeiden. Führen Sie gleichzeitig eine Schleifbehandlung an der Endfläche mit einer Oberflächenrauheit Ra kleiner oder gleich 1,6 μm durch, um den Kontaktpassgrad mit der Lasche zu verbessern. Darüber hinaus ist es nach der Endbearbeitung erforderlich, präzise Schraubenlöcher mit einer Bohrpositionsabweichung von weniger als oder gleich ±0,5 mm zu bohren, was genau auf inländische Verbindungsschrauben abgestimmt ist.
Welche Leistungsindikatoren müssen bei der Verlegung internationaler Standardschienen auf inländischen Schwerlaststrecken besonders optimiert werden?
Inländische Schwerlaststrecken haben ein hohes Achsgewicht, eine hohe Vibrationsfrequenz und eine komplexe Betriebsumgebung. Bei der Festlegung internationaler Standardschienen ist es notwendig, sich auf die Optimierung von drei zentralen Leistungsindikatoren zu konzentrieren:Verschleißfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Wasserstoffversprödungsbeständigkeit, um sie an die harten Arbeitsbedingungen im inländischen Schwerlasttransport anzupassen. Im Hinblick auf die Verschleißfestigkeit ist die Oberflächenhärte des Schienenkopfes der meisten internationalen Standardschienen relativ gering, beispielsweise beträgt die UIC60-Schienenkopfhärte 280-320HB. Es ist notwendig, die Härte durch Abschrecken der Schienenkopfoberfläche auf 350-400HB zu erhöhen, die Verschleißfestigkeit des Schienenkopfes zu erhöhen und den durch wiederholtes Rollen der Räder-Schiene verursachten Verschleiß zu verringern. Im Hinblick auf die Ermüdungsbeständigkeit kommt es leicht zu Spannungskonzentrationen an der Verbindungsstelle und dem Schienensteg internationaler Standardschienen. Es ist notwendig, Oberflächeneigenspannungen durch eine lokale Verfestigungsbehandlung durch Kugelstrahlen zu beseitigen, die Ermüdungsgrenze um 10 % - 15 % zu erhöhen und Ermüdungsrisse unter hoher Belastung zu verhindern. Im Hinblick auf die Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung verlaufen die meisten inländischen Schwerlaststrecken durch feuchte und wasserreiche Gebiete, und internationale Standardschienen sind anfällig für Korrosion durch Wasserstoffversprödung. Es ist notwendig, eine Korrosionsschutzbeschichtung auf der Schienenoberfläche durchzuführen, eine spezielle Anti-Wasserstoff-Versprödungsbeschichtung aufzutragen und gleichzeitig eine Dehydrierungsbehandlung auf der Innenseite der Schiene durchzuführen, um den Wasserstoffgehalt auf weniger als oder gleich 2 ppm zu kontrollieren und einen durch Wasserstoffversprödung verursachten Schienensprödbruch zu vermeiden. Darüber hinaus ist es notwendig, die Genauigkeit des Schienenkopfbogens internationaler Standardschienen zu optimieren, die Rundheitsabweichung innerhalb von ±0,2 mm zu kontrollieren, die Glätte des Rad-Schiene-Kontakts zu verbessern und lokale Spannungsauswirkungen zu reduzieren.
Welche Kernprobleme müssen bei der Anpassung und Abstimmung internationaler Standardschienen an inländische Befestigungssysteme gelöst werden?
Die Kernprobleme bei der Anpassung und Anpassung internationaler Standardschienen an inländische Befestigungssysteme ergeben sich aus den Unterschieden in ihren Designstandards, die sich hauptsächlich auf drei Aspekte konzentrieren:Nicht übereinstimmende Klemmteilabmessungen, Abweichung der Ankerpunktposition und unzureichender Passungsgrad der Kontaktfläche, die durch gezielte Transformation genau aufeinander abgestimmt werden müssen. Lösen Sie zunächst das Problem der nicht übereinstimmenden Klemmteilabmessungen. Die Schienenstegdicke und die Abmessungen des unteren Schienenkopfes internationaler Standardschienen stimmen nicht mit den Klemmteilen inländischer Druckplatten und elastischer Streifen überein. Es ist notwendig, lokale Fräsungen am Schienensteg durchzuführen oder angepasste Dichtungen zu installieren, um die Maßabweichung der Klemmteile auf höchstens 0,2 mm zu bringen und eine effektive Klemmung der Druckplatten und elastischen Streifen zu gewährleisten. Zweitens lösen Sie das Problem der Abweichung der Ankerpunktposition. Die Positionen der Schraubenlöcher und Schienenspitzen-Verankerungspunkte internationaler Standardschienen stimmen nicht mit der Positionierung inländischer Schwellen und Befestigungsschrauben überein. Es ist erforderlich, präzise Löcher mit einer Bohrpositionsabweichung von höchstens ±0,5 mm nachzubohren und gleichzeitig den Lochabstand an den Abstand der Haushaltsschwellen anzupassen. Drittens lösen Sie das Problem der unzureichenden Kontaktflächenanpassung. Die gekrümmte Schienenstegoberfläche und die Schienenbasisneigung von Schienen nach internationalem Standard stimmen nicht mit der Kontaktflächenform von inländischen elastischen Streifen und Schienenunterlagen überein. Es ist notwendig, an der Schienenkontaktfläche ein Lichtbogenschleifen durchzuführen, um die Krümmung der Passfläche genau anzupassen, mit einer Passfläche von mindestens 95 %, um zusätzliche Belastungen während der Vibration zu vermeiden. Darüber hinaus ist es notwendig, die Vorspannkraft des Befestigungssystems entsprechend der Steifigkeit der internationalen Standardschiene anzupassen, die Vorspannkraft an die Steifigkeit der Schiene anzupassen und eine Schienenverformung durch übermäßige Vorspannkraft zu verhindern.