在铁路线路中,钢轨不仅承担列车荷载,还直接影响轮轨接触状态、车辆运行平稳性以及钢轨自身的磨耗和伤损发展。我国铁路长期大量使用60 kg/m钢轨,也就是通常所说的60钢轨。随着高速铁路的发展和运营经验的积累,传统60钢轨在轮轨匹配方面逐渐暴露出一些不足。为改善轮轨接触关系、减少钢轨打磨工作量和轨距角伤损,60N钢轨应运而生。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
那么,60钢轨和60N钢轨到底有什么区别?为什么要推广60N钢轨?本文结合轮轨接触关系作简要介绍。
一、什么是60钢轨
60钢轨是我国铁路常用的标准断面钢轨之一,其中“60”表示钢轨每米质量约为60 kg。长期以来,60 kg/m钢轨广泛应用于普速铁路、重载铁路以及高速铁路等线路中。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
传统60钢轨结构成熟、使用范围广、铺设经验丰富,是我国铁路线路的重要基础轨型。但随着列车速度提高、轴重增加以及高速铁路运营品质要求提高,传统60钢轨与部分车轮踏面之间的匹配问题逐渐受到重视。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
在实际运营中,60钢轨可能出现车轮接触光带不够居中、轨距角部位接触应力偏大、曲线地段轨距角剥离掉块和疲劳伤损等问题。虽然这些问题并不完全由钢轨断面决定,但钢轨轮廓与车轮踏面的匹配关系是重要影响因素之一。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹


二、什么是60N钢轨
60N钢轨是在60钢轨基础上优化设计的新型钢轨。它并不是简单改变钢轨重量,而是在尽量减少原有钢轨尺寸变化的前提下,对钢轨轨头轮廓进行了优化。
这里的“N”可以理解为新型优化轮廓钢轨。60N钢轨的主要目的,是改善车轮踏面与钢轨轨头之间的接触位置,使轮轨接触光带更加合理,减少轨距角区域的异常接触,从而降低接触应力,改善钢轨使用状态。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
简单说,60N钢轨不是把钢轨“加重”了,而是把轨头轮廓“优化”了。


三、60钢轨和60N钢轨最主要的区别
60钢轨和60N钢轨的区别,重点不在轨底、轨腰,而主要集中在轨头轮廓,主要不同在于:

(1)在钢轨轨顶圆弧宽度保持为70.8 mm、高度为14.2 mm不变的情况下,将钢轨轨顶圆弧由5段增加为7段,与欧洲60E2钢轨一致;
(2)将钢轨轨顶圆弧半径依次调整为200、60、16 mm和8 mm,其整体效果在轨顶小幅范围与60钢轨较一致,而两侧轮廓相比60钢轨收得更窄。
上述60N钢轨轨顶轮廓优化的主要目的是避免60钢轨在直线地段车轮接触光带不居中,曲线地段出现轨距角剥离掉块及疲劳核伤。
四、轮轨接触位置有什么不同
轮轨接触位置是理解60钢轨和60N钢轨区别的关键。

列车运行时,车轮并不是简单压在钢轨正中间不动。随着轮对横移、摇头、曲线通过以及线路状态变化,车轮与钢轨之间的接触点会不断变化。如果接触点长期偏向轨距角,钢轨局部接触应力就会增大,容易引起轨距角剥离掉块、鱼鳞伤、疲劳裂纹等病害。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
相比60钢轨,60N钢轨与LM型、LMA型车轮踏面匹配时,轮轨接触点更集中在钢轨中心附近。这样可以让钢轨轨头受力更加合理,减少轨距角位置的集中受力。
特别是在高速铁路常用的LMA型踏面条件下,60N钢轨的接触点更接近钢轨中心位置,有利于改善高速行车的轮轨关系。
五、60N钢轨是不是完全替代60钢轨
60N钢轨是在60钢轨基础上的优化轨型,主要优势体现在轮轨接触关系改善、轨距角伤损控制和打磨工作量降低等方面。但这并不意味着所有线路都必须立即替换为60N钢轨。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
对于既有线路,是否采用60N钢轨,需要结合线路等级、列车速度、通过总重、车辆类型、曲线半径、钢轨伤损情况和维修管理要求综合确定。
在新建高速铁路、钢轨更新、大修换轨以及轮轨匹配要求较高的线路中,60N钢轨具有较好的应用价值。而对于既有普速线路,也需要根据实际病害和养护需求选择是否推广。
六、总结
60 钢轨和 60N 钢轨的核心区别,在于轨头轮廓不同。60N 钢轨是在传统 60 钢轨基础上,对轨头圆弧和两侧轮廓进行优化的新型钢轨,其主要目的,是改善轮轨接触几何关系,使轮轨接触点更加靠近钢轨中心区域,减少轨距角附近的不利接触。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
相比传统 60 钢轨,60N 钢轨具有以下特点:轮轨接触光带更容易居中;有利于降低局部接触应力;有利于减少轨距角剥离掉块和疲劳伤损;有利于提高高速行车平稳性和舒适性;在一定条件下可减少钢轨打磨养护工作量。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹
简单来说,60 钢轨是我国铁路长期大量使用的成熟轨型,而 60N 钢轨是在运营经验基础上进一步优化轮轨匹配关系的新型钢轨。对于高速铁路和轮轨关系要求较高的线路,60N 钢轨具有更好的适应性和推广价值。󠅅󠅃󠄵󠅂󠄪󠇖󠆨󠆨󠇕󠆞󠆒󠅬󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹




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