Conception précise du profil de section transversale du rail et roue-Technologie d'optimisation de l'adaptation des rails
Quels sont les paramètres de conception et les scénarios applicables du profil de la section centrale des rails normalisés nationaux ?
Le rayon d'arc du champignon des rails standard nationaux de 60 kg/m est une courbe composite de 300 mm/80 mm, la pente de la taille du rail est de 1 : 4 et la largeur de la base du rail est de 150 mm, adaptée aux lignes de 160-250 km/h telles que les lignes ferroviaires ordinaires et les lignes de liaison ferroviaires à grande vitesse-. Le rayon d'arc du champignon du rail de 75 kg/m de rails est une courbe composite de 400 mm/100 mm, la pente de la taille du rail est de 1 : 3,5 et la largeur de la base du rail est de 160 mm, spécialement conçue pour les lignes ferroviaires principales à grande vitesse de 350 km/h, réduisant ainsi la contrainte de contact des roues-rail de 15 %. La dureté supérieure du champignon du rail doit atteindre HB300-350 et la dureté de la taille du rail est HB260-300, réalisant une répartition de dureté graduelle et évitant la concentration de contraintes locales. Le profil de rail de 60 kg/m est compatible avec les essieux de fret et de voitures particulières, tandis que le profil de rail de 75 kg/m convient aux essieux de rail à grande vitesse de l'EMU, et ils ne peuvent pas être utilisés de manière interchangeable. La tolérance dimensionnelle du profil de section doit être contrôlée à ± 0,5 mm près, et chaque rail doit être inspecté par un profilomètre avant de quitter l'usine, et il est strictement interdit aux produits non qualifiés d'être hors ligne.
Quelles sont les caractéristiques différenciées des profilés de section des rails aux normes étrangères (UIC60/BS80A) ?
Le rayon d'arc du champignon des rails UIC60 est une courbe composite de 250 mm/60 mm, la largeur de la base du rail est de 150 mm et la hauteur du rail est de 172 mm, conforme aux normes européennes d'interopérabilité ferroviaire et adaptée aux trains intermodaux transfrontaliers. L'arc du champignon des rails BS80A est une courbe unique de 200 mm, la largeur de la base du rail est de 140 mm et la hauteur du rail est de 160 mm, spécialement conçue pour les lignes de fret lourd britanniques-, avec une zone de contact des roues-rail 10 % plus grande que celle de l'UIC60. La taille des rails UIC60 adopte une conception de paroi droite-avec une précision de traitement plus élevée, tandis que la taille des rails BS80A a une pente de 1:5 pour améliorer l'ajustement avec les traverses. Le profil de rail UIC60 doit passer la certification EN13674-1 et BS80A doit passer la certification BS47-1, avec des positions de trous et un espacement des boulons complètement différents. La conception du profil des rails aux normes étrangères doit tenir compte des normes locales en matière d'essieux, telles que l'UIC60 qui s'adapte aux essieux européens ERRI et le BS80A qui s'adapte aux essieux standard britanniques, et une inadéquation entraînera une usure anormale des rails.
Quels sont les principaux objectifs et mesures techniques de l'optimisation du profil des sections pour les chemins de fer à grande vitesse ?
Les principaux objectifs de l'optimisation du profil de section pour les rails de chemin de fer à grande vitesse-sont de minimiser les contraintes de contact des roues-rail et d'obtenir une usure uniforme, en réduisant les vibrations et le bruit des roues-rails lors de la conduite à grande vitesse-. L'arc du champignon du rail adopte une conception de courbe composite à plusieurs-rayons au lieu de l'arc unique traditionnel, permettant au point de contact de la roue-rail de s'ajuster dynamiquement avec la vitesse de conduite, et la plage de fluctuation de la contrainte de contact est contrôlée dans une plage de ± 10 %. L'épaisseur du patin du rail est augmentée de 16 mm à 18 mm, ce qui améliore la rigidité en flexion du rail et réduit la déformation du rail lors d'une conduite à grande vitesse-. Le bord de la base du rail adopte un traitement de congé avec un rayon de R5 mm, évitant un contact rigide entre la base du rail et la plaque de base et réduisant le risque de concentration de contraintes. L'optimisation du profil doit être vérifiée par simulation dynamique roue-rail, simulant les forces roue-rail à une vitesse de 350 km/h pour garantir que tous les indicateurs répondent aux normes d'exploitation ferroviaire à grande vitesse-.
Quels sont les principaux moyens techniques pour renforcer le profil des sections des rails de transport lourd- ?
L'essentiel du renforcement du profil de section des rails de transport lourd-est d'augmenter la surface du champignon du rail. La largeur du champignon du rail passe de 70 mm à 75 mm, la zone de contact est augmentée de 20 % et la contrainte de pression des roues des trains de transport lourds-est dispersée. La taille du rail adopte une conception épaissie, avec une épaisseur augmentée de 15 mm à 20 mm, la résistance à la flexion est augmentée de 30 % et la force d'impact longitudinale des trains de transport lourds - est résistée. La base du rail adopte une conception élargie, avec une largeur augmentée de 150 mm à 160 mm, augmentant la zone de contact avec les traverses et réduisant la pression sur la base du rail. La surface du champignon du rail est trempée, avec une dureté atteignant HRC58-62, la résistance à l'usure est augmentée de 2 fois, adaptée au roulement à haute fréquence-de trains lourds de 10 000-tonnes. Après renforcement du profilé, un essai de flexion statique doit être effectué, avec une flèche maximale inférieure ou égale à 0,5 mm, pour garantir la stabilité structurelle dans des conditions de travail intense.
Quels sont les équipements de base et les normes de jugement de qualité pour la détection des profils de sections de rail ?
L'équipement de base pour la détection du profil des sections de rail est un profilomètre laser avec une précision de détection de ± 0,01 mm, qui peut analyser rapidement les paramètres-de taille réelle de la section de rail. Lors de la détection, une section doit être échantillonnée tous les 5 mètres le long de la longueur du rail pour mesurer des paramètres clés tels que le rayon de l'arc du champignon du rail, la pente du patin du rail et la largeur de la base du rail. Les normes de jugement de qualité sont : écart de dimension de profil inférieur ou égal à ± 0,3 mm, écart de position du point de contact inférieur ou égal à ± 0,5 mm et la répartition du gradient de dureté répond aux exigences de conception. Si l'écart du rayon de l'arc du champignon du rail dépasse ±0,5 mm, cela entraînera une concentration des contraintes de contact entre les roues-rail et devra être rectifié et réparé ; si l'écart de pente de la taille du rail est trop important, cela affectera l'adaptabilité du système de fixation et devra être mis au rebut. Les données de détection doivent être téléchargées vers le système de contrôle qualité en temps réel pour former un rapport de détection de profil pour chaque rail, réalisant ainsi la traçabilité de la qualité.