焊接鐵軌如何解決膨脹

Ⅰ 無縫鐵軌如何避免熱脹冷縮

從萬軌相接到一軌貫通
---路軌變遷見證滬寧鐵路百年

2005-4-30

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●1905年4月25日，鐵路滬寧線在上海鋪下第一根鐵軌，至今整整100年了
●鐵道無言，卻是時代步伐的忠實記錄者。當年，在一根根鐵軌連接起來的鐵路上開行的火車，在中國還是十分新奇的交通工具。而2004年9月20日凌晨，滬寧線實現超長無縫鋼軌改造關鍵技術的突破，全線303公里沒有一個接縫，火車在這里告別了「咣當咣當」的過縫雜訊

第一根鐵軌不到11米長

100年前，滬寧鐵路???這條每公里花費9萬兩銀元的鐵路，每碼鐵軌的重量只有85磅，每根長10．97米，看上去很單薄。鐵軌質量不好，火車跑不快，時速才20多公里。
1946年至1947年，為了行駛特快列車，上海至陵口間換鋪美國製造的每碼重90磅的鋼軌。那種「特快」火車，時速也只有50公里。這種狀態一直維持到1949年。
上世紀50年代，滬寧線換鋪每米43公斤的國產鋼軌。1965年至1983年，滬寧鐵路再次換鋪國產鋼軌。1984年開始，根據鐵道部強化沿海鐵路戰略部署，實施軌道結構重型化，首先在滬寧線換鋪重軌。
鐵軌越來越好，滬寧鐵路火車的時速也由40、70、80公里，提高到1990年的100公里。1996年4月1日，上海鐵路局在滬寧線上開出了全國鐵路第一列時速超過140公里的「先行號」快速列車，拉開了中國鐵路全面提速的序幕，這是當時鋼軌線路能夠承受的最快速度。
據無縫線路技術項目課題組組長李慶鴻介紹，鋼軌溫度每升降1攝氏度，每1米鋼軌就會伸縮0．0000118米。如果某地一年鋼軌的溫度上下相差40攝氏度，那麼，對於1000公里長的鐵路來說，就要伸縮472米，因此，從有鐵路的那一天起，鋼軌就是一根一根接起來的，接頭之間的正常空隙在18毫米之內。
將25米長的鋼軌用夾板螺栓一根一根連接起來，固然避免了鋼軌熱脹冷縮造成的脹軌和斷軌，但也帶來一系列的問題：首先是列車通過鋼軌接頭時的「咯噔、咯噔」聲將近100分貝，嚴重影響旅客休息；其次，60％以上的鋼軌破損發生在接頭，其修理費約占線路全部養護費用的70％。

關鍵技術獲突破

滬寧線是京滬快速干線上的「黃金通道」，行車密度居世界之最，是一條典型的重載、快速、高密度、客貨混跑的特別繁忙干線。
快速和重載都加大了列車作用在軌道上的荷載，加劇了線路的變形和零部件的損壞，加大了維修工作量，同時高密度、大運量的運輸方式又減少了線路維修作業的時間。因此，世界各國紛紛採用高標準的堅實路基、穩定可靠的現代化軌道結構、跨區間無縫線路和保持軌道平順的線路維修技術，滬寧線也不例外。
事情並不一帆風順。1998年5月4日，氣溫突然升高，已經鋪設跨區間無縫線路的滬寧線戚墅堰站等7個車站的54組道岔在同一天發生故障。道岔扳不動，滬寧線面臨中斷行車，京滬大動脈面臨癱瘓！
鋼軌的熱脹冷縮，跨區間無縫線路的溫度力不能正常傳遞，是導致道岔扳不動的直接原因。溫度力的正常傳遞技術，目前除了少數幾個發達國家外，其他國家均尚未取得成功，這成為發展區間無縫線路的最大技術障礙。
上海鐵路局及時成立了技術攻關小組，開始了艱辛的探索。
1998年6月14日，攻關小組將新型試驗鐵軌鋪設在安亭站11號道岔，經過一年的觀察，沒有發生異常情況。
1999年初，棲霞山?常州線上，一根全長104．6公里、跨15個區間的超長無縫線路誕生，同時也創下了國內鐵路之最。
2001年，滬寧線鋪成了一根全長223．2公里、跨33個區間的超長無縫線路。
2002年，滬寧線鋪成了一根全長242．4公里、跨35個區間的超長無縫線路。
2003年，南京---南翔上下行288．8公里、跨40個區間，分別鋪成了超長無縫線路。
2004年，南京---上海上下行303公里、跨43個區間的超長無縫線路鋪設成功。
溫度力傳遞結構這一關鍵技術的突破，標志著我國鐵路跨區間無縫線路技術達到國際領先水平。從此，跨區間超長無縫線路成為現實，南京上海一線牽。

夜晚演奏的「交響曲」

在303公里筆直壯觀的滬寧線跨區間超長無縫線路背後，最值得大書一筆的是日日夜夜奮戰第一線的鐵路員工，是他們的聰明才智和辛勤勞動，贏得了中國鐵路一次又一次的驕傲。
滬寧線客貨爭能、運營與施工矛盾日益突出，白天客車密集到發，難以安排施工，必須對施工傳統安排時間進行改革突破，將作業安排在夜間進行。
承擔主要施工任務的上海鐵路局杭州大修段和上海工務機械化段夜以繼日，克服重重困難，突破了一個又一個技術難點。杭州大修段採用QPCJ鋁熱焊連焊新技術，現場膠接絕緣接頭。經過對軌、封泥、加熱、推瘤、打磨等環節，確保所有焊接100％合格。
「對軌是准備工作，封泥是基礎工作，加熱是主要工作，推瘤和打磨是修補工作，五大關鍵一個也不能少！」滬寧線大型養路機械夜間綜合大修施工現場指揮、杭州大修段副段長壽鑫說，在寒冷的冬季，如加熱時軌溫低於15攝氏度時，預熱時間要提高到10分鍾以上。這是對120個焊頭的摸索實踐中總結出來的。
工人熱火朝天，機器聲、吆喝聲，組成一首特別的交響曲，在寂靜的夜晚演奏得格外激昂。
2004年9月20日3時10分，滬寧線上海站西側一公里處，杭州大修段焊接工徐軍民等動作嫻熟地完成了無縫線路一個焊點的工作。正是這個焊接點的焊接成功，標志著我國最長的一根303公里跨區間超長無縫鋼軌在滬寧線上誕生。
50分鍾後，當上海開往銅陵的5046次旅客列車以常速平穩通過施工地點時，在場的杭州大修段、上海工務機械化段的數百名幹部職工情不自禁地鼓起掌來，為我國鐵路史上的又一個新記錄的產生而歡呼。
滬寧線全面竣工了！
頭枕申城，尾擺金陵。如今，滬寧線303公里超長跨區間無縫線路上又增開兩對連接申城和金陵只需137分鍾的城際快速列車，從此，上海南京的距離又一次拉近了。消滅「咯噔、咯噔」聲，48480個鋼軌接頭匿跡,坐在風馳電掣的列車里，平穩得就像坐在家裡的沙發上。
目前，無縫線路已在上海局全面推廣。隨著滬杭電化工程改造、宣杭復線建設、浙贛線電化工程改造等項目的推進，一個全面打造超長跨區間無縫線路的戰役正在華東鐵路全面打響。

Ⅱ 高鐵採用無縫鋼軌，怎麼解決熱脹冷縮問題

無縫鋼軌解決抄熱脹冷縮有兩種方法襲：

（1）長軌節自身承受全部溫度應力，即將長軌鎖定在枕木上，使其不因溫度變化而脹縮，這種方法適用於一年四季溫度相差不大的地區，例如在中國南方地區。

（2）在一些溫度相差較大的地區應就要採取另一種方法，即長軌節自身不承受溫度應力，而以自動放散應力或定期放散應力的方法，使長軌節隨溫度升降而自由收縮，在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設，使鋼軌的伸縮值在最小范圍內，這樣不管溫度上升還是下降，鋼軌的伸縮始終都控制在最小范圍內。

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無縫鋼軌優點

1、由於減小振動，對養路維修有省工、省力、省時。

2、由於減小振動，對機車、車輛的保養維修，減少機車、車輛緊固件的松動，減小機車車輛各個部件的磨耗。

3、由於減小振動，對貨物運輸，減小不必要的碰撞和磨擦，對貨物運輸有利。

4、由於減小振動，旅客乘坐有舒服感。

5、減小車輪對鋼軌的沖擊，提高機車牽引力

Ⅲ 高鐵鐵軌無縫，如何解決膨脹問題

解決熱漲來冷縮有兩種方法,一種是長軌源節自身承受全部溫度應力，即將長軌鎖定在枕木上，使其不因溫度變化而脹縮,這種方法適用於一年四季溫度相差不大的地區.
在一些溫度相差較大的地區應就要採取另一種方法，即長軌節自身不承受溫度應力，而以自動放散應力或定期放散應力的方法，使長軌節隨溫度升降而自由收縮,在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設,使鋼軌的伸縮值在最小范圍內,這樣不管溫度上升還是下降,鋼軌的伸縮始終都控制在最小范圍內.

Ⅳ 高鐵的軌道是無縫連接的，那麼又是怎樣解決鐵軌的熱漲冷縮問題呢

1、無縫鋼軌無縫鋼軌的在焊接處是通過緊固件來抑制熱漲冷縮的，每個緊固件提專供1噸的力，兩端各屬100個緊固件。共計200噸的力。

無縫軌就是把鐵軌因為熱脹冷縮導致的溫度形變控制在兩個軌枕之間。

2、高鐵軌道都是高架結構、鋼筋混凝土材料，鋼軌與路面的溫度、膨脹系數都是一致的，無需對鋼軌的熱脹冷縮做特殊處理。列車經過時造成的升溫效應微乎其微，靠彎道以及彈簧和橡膠材料的輔助完全能夠消化。

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高鐵無縫鋼軌的生產方式：

無縫鋼軌在剛生產出來的時候，也是一節一節的，通過無縫鋼軌焊接機，將兩根鋼軌相鄰兩端升溫至1000度以上，然後兩根軌道擠壓到一起。

這樣焊接出來的軌道，可以達到500米長。經過焊接、打磨、檢驗一道道工序的鋼軌，將被運輸到鋪設現場，再與其它軌道再次焊接，最終成為幾百公里長的無縫軌道。

Ⅳ 無縫焊接的鋼軌，是怎麼抵消熱脹冷縮問題的

眾所周知，隨著人民生活水平的不斷提高，我國的科技也在迅速發展當中，而如今人們外出旅行時乘坐的大多都是高鐵，畢竟高鐵速度快而且安全性很高，但不知道大家有沒有注意到這樣的現象？

從而通過這種鎖定抵消熱脹冷縮的應力，強制軌道不變形，解決鋼軌熱脹冷縮的問題，不僅如此，鋼軌還會鋪設有監測站，工人每隔一段時間就會測量軌道，發現軌道變形會威脅到列車行駛時，就會採取補救措施。如今隨著剛才製造的技術，會在製造方面加入金屬材料的，盡量減少車輛運行中不受到鋼軌熱脹冷縮問題的影響，這便是高鐵鋼軌無縫焊接，出現熱脹冷縮時所採用的辦法，小夥伴們看完你們明白了嗎？對此還有怎樣的看法？

Ⅵ 高鐵軌道是怎麼解決熱脹冷縮的難題的

我理解是，加大彎道，利用彎道餘量，里外就是自動調節鐵路的高地平整度，當然這樣的平整度，是很小的。幾乎看不到。

Ⅶ 高鐵的鐵軌是無縫鐵軌，請問怎麼解決鐵軌熱漲冷縮的問題

無縫鋼軌焊接中的應力放散工序能防止無縫鋼軌熱脹冷縮，即把鋼軌內部的應力均勻分布到鋼軌上，防止在溫度過低時斷軌，溫度過高時脹軌。

溫度應力式長軌線路的鋼軌鎖定後，不能隨溫度的變化而自由伸縮。在軌溫與鎖定軌溫不同時，軌內產生相應的溫度應力，溫差大，應力亦相應增大。

為了使溫度應力控制在一定范圍內，避免鋼軌強度和線路穩定性被破壞而採取定期放鬆夾板和扣件，放散應力的措施，這種作業程序稱為應力放散。

無縫線路由於施工時未按設計鎖定軌溫鎖定鋼軌，或斷軌後重焊，或維修不當等原因造成鎖定軌溫與設計不符，或鎖定軌溫不明，都可能導致出現過大的溫差力，發生脹軌跑道或斷軌事故，須重新調整鎖定軌溫。

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解決鐵軌熱脹冷縮的細節

1、在軌道鋼材上下功夫，選熱脹冷縮形變較小的材料製造鋼軌。

2、用優質的軌枕和扣件，壓力足夠大，將鐵軌死死壓在軌枕上，在順著軌道方向上不會位移。所有的形變（應力）被鎖定在軌枕之間的一小段鐵軌里，不會集中爆發出來。

3、焊接技術的進步，充分考慮鐵軌當地溫度的變化區間，選擇適中的溫度焊接無縫軌，壓緊扣件，專業上俗稱鎖定軌溫。這樣溫度正負變化所產生的應力都在可控制范圍內。

4、列車設計運行上的技術，當車輪行至兩根鋼軌接縫時，車輪踏面的一部分壓在第一根鋼軌上的同時，車輪踏面的另一部分同時壓在第二根鋼軌上了，使兩根鋼軌同時受力，使車輪平滑通過兩鋼軌接縫處，不產生振動。

Ⅷ 無縫鋼軌是怎樣解決鋼軌的熱脹冷縮的

樓主,無縫鋼軌不是幾千公里沒有縫隙的，而是把25米長的鋼軌焊接起來連成幾百米長甚專至幾千米長,然後在屬鋪在路基上,無縫鋼軌一段和一段之間還是有11毫米的空隙,現在滬寧線上是303公里長的超長無縫鋼軌,無縫鋼軌要解決熱漲冷縮光靠數量不多的縫隙是不夠的了,現在解決熱漲冷縮有兩種方法,一種是長軌節自身承受全部溫度應力，即將長軌鎖定在枕木上，使其不因溫度變化而脹縮,這種方法適用於一年四季溫度相差不大的地區,例如在中國南方地區.在一些溫度相差較大的地區應就要採取另一種方法，即長軌節自身不承受溫度應力，而以自動放散應力或定期放散應力的方法，使長軌節隨溫度升降而自由收縮,在鋪設的時候也盡量選擇最佳溫度鋪設,使鋼軌的伸縮值在最小范圍內,這樣不管溫度上升還是下降,鋼軌的伸縮始終都控制在最小范圍內.

Ⅸ 鐵路鋼軌的熱漲冷縮問題怎麼解決的

鐵路線路解決鋼軌熱脹冷縮的辦法一般是採用扣件緊固的辦法，就是將版彈片扣件換成彈簧權扣件（又稱彈條扣件），將鋼軌緊緊地扣在軌枕上，強行將熱脹冷縮產生的能量消化掉，但這樣存在一個問題，就是當熱脹冷縮產生的能量大於單位距離內軌枕的附著力時，就使鋼軌產生漲軌現象，單位距離內軌枕的鋼軌出現扭曲變形。
為解決這個問題，鐵路部門就在一定距離內，在鋼軌的軌腰打幾個洞來釋放熱脹冷縮產生的能量，並在一定距離內（1500m左右）保留鋼軌接頭，來輔助釋放熱脹冷縮產生的能量，以解決鋼軌熱脹冷縮的問題。

Ⅹ 鐵路軌道焊接成一條整的，熱脹冷縮問題怎麼解決

你仔細看下，一條條鐵路之間並不是緊挨著的，之間有縫隙，這樣就解決了熱脹冷縮的問題，同時還避免了共振。