轨道工程 第二章 钢轨 同济大学城市轨道与铁道工程系 1 第二章 钢轨 第一节 钢轨的功用和类型 不管铁路采用何种类型、何种形式的轨道结构，钢轨都是铁路轨道的主要部件。钢轨与机车车辆的车轮直接接触，钢轨质量的好坏直接影响到行车的安全性和平稳性。为了使线路能按照设计速度保证列车运行，钢轨必须具备以下几个方面的功能： (1) 为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动面，引导机车车辆前进。车辆要求钢轨表面光滑，以减小轮轨阻力；而机车要求轮轨之间有较大的摩擦力，以发挥机车的牵引力； (2) 钢轨要承受来自车轮的巨大垂向压力，并将以分散形式传给轨枕。在轨面要承受极大的接触应力。除垂向力外，钢轨还要承受横向力和纵向力。在这些力的作用下，钢轨要产生弯曲、扭转、爬行等变形，轨头的钢材还要产生塑性流动，磨损等； (3) 为轨道电路提供导体。 世界铁路所用钢轨的类型通常按每延米质量来分，在轴重大、运量大和速度高的重要线路上采用质量大的钢轨，在一般次要线路上使用的钢轨质量相对要小一些。我国铁路所使用的钢轨重量有 43、45、50、60 和75kg/m 。钢轨刚度的大小直接影响到轨道总刚度的大小。轨道总刚度越小，在列车动荷载作用下钢轨挠度就越大，对于低速列车来说，不影响行车的要求，但对于高速列车，则就会影响到列车的舒适度和列车速度的提高。 目前世界各国铁路使用钢轨分重载高速铁路钢轨和普速铁路钢轨，如俄罗斯的重载铁路使用R75 钢轨；美国使用136RE (65kg/m )和140RE(70kg/m )型钢轨；我国铁路干线也都使用CHN60 钢轨。世界各国高速铁路基本上都采用了 60kg/m 的钢轨，如日本新干线、法国 TGV 和德国 ICE 高速铁路所采用的钢轨均为60kg/m 级。我国 CHN 60(实际重量为 60.64kg/m )钢轨截面与UIC60(实际重量为 60.34kg/m )钢轨截面相似，特别是轨顶面均为 R=13-80-300-80-13 五段式弧线。经轮轨动力仿真计算，在轮轨几何接触、轮轨动力性能、轮轨磨耗及现场实际使用效果等方面，国产 CHN 60 钢轨截面与UIC60 钢轨截面没有明显的差异。高速铁路钢轨的重量没有随列车运行速度的提高而增大，主要原因是高速铁路线路的半径较大，钢轨磨耗减轻；高速列车的轴重相对较轻。从铁路现场对钢轨的使用、管理、钢轨与接头扣件、中间扣件及道岔的配套方面，在工务维修部门维修备件的装备方面，在钢厂生产工艺和设备的简化及生产短轨的利用方面考虑，为提高总体经济效益，我国高速铁路也...
