摘要
摘要：铁路线路设备是铁路列车运行的基础，经常保持线路设备完整和质量均衡，才能使列车以规定速度安全、平稳和不间断地运行。由于受到地形、特殊地物的影响，采用半径小于300米的曲线来绕避障碍，这类曲线在日常工作中称为小半径曲线。随着运运输量快速增长，加之机车类型的更新，使钢轨的磨耗迅速增快，尤其是在小半径曲线地段钢轨磨耗尤为严重。严重的钢轨磨耗削弱了钢轨的强度，加剧了钢轨的伤损，缩短了钢轨的使用寿命，对运行安全带来很大威胁。因此如何减缓小半径曲线钢轨磨耗，延长钢轨与轮对的使用寿命成为技术革新和研修的方向。 关键词：小半径曲线；钢轨磨耗；原因分析；措施 1曲线钢轨磨耗增快发展原因分析 1.1小半径曲线超高设置不当 超高过大或过小都将引起钢轨的偏载和轮轨间的不正常接触。超高过大，列车的重载偏载于内股钢轨，显然对内股钢轨的磨耗加大，同时对外股钢轨的磨耗也不利，因为内外股钢轨的长度不等，在车轮箍导向车轮轮缘向外股行走时，可以利用轮缘踏面锥形坡度来弥补一部分，但在后轴上，一般内股轮缘紧贴内股，使内、外股钢轨行程差值相对较大，这部分差数只有靠外轮沿纵向滑动或内轮向后滑动或打空转来调整，这就导致外轨的磨耗。如果超高过小，离心力显然得不到平衡，势必也增大横向力，也同样导致曲线外股钢轨的磨耗。 1.2轨底坡坡度较小 在曲线轨道上，外股长、内股短，只有轮对外轮的滚动半径大于内轮的滚动半径时，转向架才有良好的通过曲线性能，从而减少车轮对钢轨的滑动摩擦距离。曲线下股轨底坡较小时，车轮踏面接触位置内移，滚动半径增大，内外轮滚动半径差减少，滑动摩擦距离增大，从而加剧曲线外股钢轨的磨耗。 1.3轨道轨面几何尺寸偏差超限 轨距超限，千分率递减不好，正矢偏差超限，由于扣件扭力不良，扣板离缝、松动，锚钉个别缺失，拉杆松动、脱落、失效，轨底大胶垫厚薄不均，焊缝打磨不顺等原因，易造成轨距不良而引发列车冲击力增大，加剧上股钢轨磨耗。 1.4轨道轨面不平顺 轨道轨面不平顺，存在暗坑、空吊、水平、三角坑,偏差未及时消灭处理，波浪磨耗又加剧列车对线路冲击，造成线路几何状态变化快。不平顺轨面，使列车运行时车体摇晃，增大横向水平力，加剧钢轨磨耗。 1.5钢轨轨面不平顺 钢轨本身硬度不够或钢轨未予及时修整,钢轨有低接头、硬弯,加大了车轮对钢轨的打击力，加剧钢轨磨耗。 1.6轨道结构不良 防爬设备、轨枕、联结零配件的数量缺少或失效,不能牢固的固定钢轨,也会使钢轨磨耗加剧。 1.7机车车辆轮对尺寸超限 机车车辆维修不及时,机车车辆轮对尺寸超限,车轮轮箍和轮心因圆周不同心而偏心或车轮踏面有擦伤等都会增大对钢轨的冲击力,使钢轨的磨耗现象加大。 2减缓小半径曲线钢轨磨耗增快的措施 2.1合理设置超高 正确测定行车速度，合理确定超高。所以首先应测定行车速度，准确及时的调整好超高,但超高度的最大限度在复线上不得超过150毫米,单线上下行列车速度相差悬殊时，超高的最大限度不得超过125毫米。未被平衡欠超高不得大于75毫米，困难地段不能大于90毫米。未被平衡过超高不应大于30mm，困难情况下不应大于50mm。特别是曲线半径不同时，做好超高顺坡过渡，使车体内侧产生一个合适的向心力，来平衡这个离心力。设置合适的曲线外股超高，可以减少曲线钢轨所受的垂直力和水平力，使两股钢轨受力均匀，磨耗均匀，降低摩擦系数。 2.2调整合适轨底坡，消灭轨头外倾 小半径曲线通常轨底高弹胶垫圧馈破损快，未达到一个维修周期则外口先期圧馈，当发现轨面光带偏向内侧，则说明轨头已外倾，轨底坡不良，就要适时对小半径曲线轨底大胶垫进行调边使用，胶垫破损的则要及时更换。使两股钢轨工作面受力均匀，磨耗均匀，降低摩擦系数。 2.3加强线路维修、养护及时消灭轨面几何偏差 定期进行线路维修；控制好轨距，做好轨距变化率，拨顺曲线正，严格按铁路曲线轨道标准，控制正矢变化率的轨面几何偏差。对缓和曲线过渡段认真检算正矢递增（减）是否合理，注意其变化率，防止过渡段“鹅头、反弯”现象出现，严格做到递减（增）合理，正矢圆顺；保持轨面圆顺，降低摩擦系数，减缓钢轨磨耗。 2.4消灭小轨面不平顺 认真以动、静态检测资料指导处理轨面。高低、水平、三角坑存在问题，对线路上存在的超限处所采用一块板一量的方法复查，及时消灭暗坑、吊板及小轨面几何偏差，保持轨面平顺，钢轨轨面受力均匀，降低摩擦系数，减缓钢轨磨耗。 2.5整修钢轨 及时乔直钢轨硬弯，加强对焊缝不平顺打磨及钢轨轨面不平顺的预防与修理性打磨，消灭短范围内的轨面不平顺，在大机打磨未能及时安排计划前，我们就组织小机群仿型打磨机对波浪磨耗发生、发展较快的小半径园曲线及焊缝两端进行精细打磨，解决轮轨踏面耦合，降低摩擦系数，减缓钢轨磨耗。 2.6整修联接零件缺损 解决轨距挡板与钢轨密靠、尼龙挡肩落槽、扣件扭力达到规定标准，使钢轨固定在正确的位置不横移，轨距不发生变化，车轮与钢轨保持平稳滑行，降低摩擦系数，减缓钢轨磨耗。 2.7确保加强设备作用良好 小半径曲线增设轨距拉杆，按25米16-18根布置，曲线上安装加强轨距挡板且紧、密、靠作用良好，防止松动、脱落、失效并定期涂油，复拧检查，保持轨道稳定性，受力均匀，降低摩擦系数，减缓钢轨磨耗。 2.8定期涂油 涂油目前有两种方式，一种车上涂油。在直线及大半径曲线段，由于所需涂油量少，一般采用车上涂油器。 另一种轨道涂油。在小半径曲线地段，由于所需涂油量大，车上涂油满足不了要求，需要将轨道进行涂油。从车轮动力学来说，进行轨道涂油对轮轨作用力的影响的研究表明，无论在直线或曲线轨道只对一股钢轨涂油时，随着涂油量的增加，轮对作用力、横向力和垂向力的比值及轨头的横向位移都增大了。相反，对两股钢轨同时涂油时，轮轨作用力和轨头的横向位移都减小。钢轨工作面涂油是减轻磨有效、经济的好方法，能降低摩擦系数，减缓钢轨磨耗，延长钢轨使用寿命。涂油不足或过多均影响涂油的效果，涂油过量会起车轮打滑，由于轮轨间摩擦系数的降低将减小有效的牵引力，使列车爬坡困难。由于初轮打滑会造成轨头擦伤，当油层和污物积聚轨顶时也会大大降低超声波钢轨探伤的效率。涂油不足则影响涂油作用的得到最佳发挥，要控制涂油量，在列车运行速度20km/h-140km/h时每通过一列车耗油3-15g,让涂油能达到更好效果。 结束语 本文探讨的是小半径曲线钢轨磨耗增快的防止措施（成因及病害防治），认真分析小半径曲线钢轨非正常磨耗病害产生的原因及轮轨之间的相互关系，有效制定整治措施，提高小半径无缝线路结构状态的稳定性，延长钢轨使用寿命，节约成本，确保行车安全，并为今后加强对小半径无缝线路钢轨非正常磨耗的病害整治提供现场基础依据。 通过以上整治,小半径曲线钢轨磨耗现象得到了减缓,减轻了维修工作强度,延长了曲线钢轨的使用周期。同时在经济效益上起到了增收节支重要作用。 参考文献： [1]中华人民共和国铁道部. 《铁路线路修理规则》，北京: 中国铁道出版社 , 2007 [2]李庆鸿. 《线路养修工作探索与实践》 ，北京: 中国铁道出版社 , 2008 [3]铁路职工岗位培训教材编审委员会. 《铁路线路工》，北京: 中国铁道出版社 , 2010。 [3]陈知辉. 《铁路曲线轨道》 ，北京: 中国铁道出版社 , 2009
出版日期
2022年03月22日（中国Betway体育网页登陆平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
