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超级优质轨道钢等级:从繁重到城市运输

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Voestalpine Schienen的Rainer Hochfellner,Heavy Haul产品经理和Lukas Preettner,Rail Productner,Rail Product Manager提供了超级优质轨道钢稳健性的洞察力及其非凡的性能结果。

载重

从一开始,铁路系统就被不断发展的需求所驱动。长期以来,重载铁路一直致力于通过提高轴载、增加列车长度和频率来提高年吞吐量。

虽然诸如高轴负荷和年吨位的一些需求对于重载铁路特定,但其他曲线半径或维护技术的需求等其他人主要存在于城市铁路中。但两者都是在对先进轨道部件的需求方面提供适当的材料抵抗,因为可用的维护窗口越来越小,维护需求很少。

基于关于过共析材料概念(C > 0.9%)对钢轨性能的积极影响的知识,一种新的钢轨钢在20多年前投入使用;所谓的超级优质钢轨钢。基于这些大量的理论和实践经验,过共析钢轨钢的成功故事已从重载应用到城市铁路。

重拖运

来自奥钢联的超级优质钢轨已经在高运营需求的轨道上使用了近20年。首先在轴载高达42至42的重载铁路轨道上建立了试验装置,很快就建立了不再用于试验目的的标准装置,因为试验立即显示了这种类型的钢轨的巨大潜力。超级优质钢轨钢的非常积极的行为不仅涉及钢轨磨损(如图1所示),而且还会形成波纹和滚动接触疲劳。自从首次在轨道上成功安装以来,奥钢联斯基宁公司一直在生产400 UHC品牌的超高端级轨道®HSH®, UHC®代表'超高碳'和hsh®为世界著名的奥地利奥钢联-斯基宁(HSH)热处理工艺®-头部特殊硬化)。

图1:重载条件下,紧曲线(R=400M)下的钢轨磨损比较

开发性能优越的新型钢轨钢的过程包括钢轨钢的确切化学成分,钢轨钢的改造特性的调整和优化,以及后续的生产和热处理步骤。
品牌400 UHC®HSH®形成不同的轨道钢的产品系列。根据各自的客户,根据某种铁路的非常特殊的需求,确定了最佳的材料概念,并提供了一个适当的解决方案到铁路承诺:

  • 400 UHC.®HSH®是经典的“最先进”的货运/重型环境解决方案
  • 400 UHC.®CS HSH.®是专门为让客户从卓越的超优质材料概念中受益而开发的,与此同时定制硬度型材
  • 400 UHC.®加上HSH.®是全球已证实的铁路400级全民健康覆盖的高性能升级吗®HSH®对磨损,波纹和RCF具有甚至增加的抵抗力
  • 400 UHC.®XR HSH®是最新一代奥钢联的超级优质钢轨家族,结合最高的抗所有退化机制。这种钢轨安装在重载铁路具有非凡的性能结果。

基于高轴负荷环境中的发现,也实现了欧洲混合交通线路的安装。尽管存在由于下轴载荷,高速,高列车密度和高功率运行的情况偏离了重型的重型,但也会导致轨道性能的可比需求。已经获得了预期的良好结果。

但不仅混合交通线路受益于良好的运营行为,当地通勤铁路和有轨电车也越来越多地选择Super Premium Rail steel。

城市电车轨道应用中的心态变化

While the heavy-haul sector has experienced a constant increase of wear and RCF resistance for rails, especially among Central European tramway operators a so-called ‘Easy-to-Maintain’ concept has been established, where a build-up-welding process is used to restore the material loss due to lateral wear. This strategy is favouring rail steels with low carbon contents to make sure that Gauge Corner Repair Welding in tight curves will be stable in process without pre-heating. The rail steels R290GHT and 290GHT-CL with an extra low carbon content below 0.5 per cent are following this approach and can be considered as one of the most sold grooved rail products.

图2:不同钢牌号的紧曲线的生命周期示例

这种情况已经发生了变化,在过去的几年里,“放进去然后忘掉”的策略流行起来。该策略背后的想法是,使用具有最大可能的耐磨性的钢轨钢,避免测量角恢复,即使在紧凑的曲线,同时保持良好的接头焊接性与所有通常的焊接程序。这种模式转变的原因可能是在具有挑战性的预算情况下,或者是运营商想要消除测量角修复焊接的潜在故障来源。

通过使用新的400GHT槽轨钢,奥钢集团完美地满足了“投入和忘记”战略的标准,从而将材料概念从重载部门直接转化为具有挑战性的电车曲线。在世界范围内的轨道测试中,在不需要轨距弯角修复的情况下,400GHT在紧凑曲线上的使用使轨道的预期使用寿命达到了所有可比钢种中最长的水平。除了良好的焊接性外,可以证明波形也显著减少,这是一个常见的噪声源和振动源。

结论

从重型到城市电车,新超级优质轨道钢等级显示所有应用领域的最佳性能。最终,使用这些轨道钢的使用导致了最长的使用寿命和最低的维护必要性,这是可持续和经济的铁路操作的两个主要标准。

传记

Rainer Hochfellner20年前在技术服务部门与奥地利联邦铁路(ÖBB)开始致力于他的职业生涯。Rainer有一位材料科学硕士学位,在他与ÖbB的订婚后,他负责Frauenthal Austria的技术和质量部门,为卡车行业提供重型弹簧。2013年的雨鸽回到了铁路行业,现在是voestalpine schienen的重载产品经理。

自2012年以来,卢卡斯Prettner一直在奥钢联公司的技术客户服务和产品管理部门工作,涉及欧洲、中东和东南亚市场。他也是负责全球城市交通系统轨道的产品经理。他拥有Graz University of Technology的土木工程-环境与交通硕士学位。

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