尖轨磨耗与加强技术研究

浅谈钢轨磨耗的成因及整治措施摘要:钢轨侧面磨耗是工务工程中普遍存在的问题，大量的钢轨磨耗严重的缩短了钢轨的使用寿命，增加了铁路运营成本。

本文首先从我段京包线的现状、客货运输的特点，指出了减缓曲线钢轨侧磨对于我国铁路具有重要的现实意义。

系统分析了轨头侧面磨耗的变化规律，重点分析了轨道不平顺对钢轨不均匀侧磨的影响；最后提出了一些减缓曲线钢轨侧面磨耗的措施及方法。

关键词: 曲线钢轨侧磨减缓措施一、曲线钢轨侧磨的形成原因为了找到引起侧磨的主要原因及切实可行的预防措施，通过长期的观察和测量，并对各类观测资料进行综合对比分析后，发现引起钢轨磨耗的主要原因有以下几个方面。

1.1 曲线圆顺度曲线钢轨不均匀侧磨的形成与曲线的圆顺度有相当大的关系。

曲线不圆顺就意味着曲线的半径不一致，有的处所半径变大，必然使有的处所半径变小，小半径曲线钢轨磨耗严重，大半径曲线钢轨磨耗较轻形成钢轨的不均匀磨耗，从而减少了钢轨的使用寿命。

从侧面磨耗理论可知，钢轨轨头的侧磨主要是由于导向力和冲角引起的，曲线轨道状态不良对这两个因素的影响相当大。

曲线的不圆顺可以看成是轮轨之间横向力的一个激励源，这些激励源使得轮对的运动状态发生改变，从而造成轮轨导向力和冲角的变化。

曲线圆顺度的不良直接引起轮轨横向力及导向力的改变，在圆顺度不良曲线范围内的后四分之一段内，其导向力和冲角增加都较大，从现场观察可知，在此范围内经常出现钢轨轨头最大侧磨点。

钢轨接头处的支嘴和钢轨硬弯引起的曲线圆顺度不良，对钢轨轨头的磨耗影响尤为严重。

1.2 轨距轨距是影响曲线钢轨磨损地重要因素。

理论计算与现场试验都表明，适当减小轨距，可以改善机车车辆通过曲线的条件，使机车通过曲线时的轮轨导向力和冲角都相应减少，车辆通过曲线时，轨距减小车体横向摇摆幅度减弱，轮轨导向力也是适当减小，因此，曲线轨距适当减小，对于曲线钢轨磨损是有利的。

计算结果表明，轨距对横向力和冲角都有较大的影响。

轨距增大，将使横向力和冲角增大，增大了轮轨之间的冲击。

高速铁路道轨磨损机制及预防措施高速铁路的发展已经成为现代化交通系统的重要组成部分。

然而，长期高强度的列车运行和恶劣的环境条件会导致铁路道轨磨损，影响铁路的安全和可靠性。

因此，了解其磨损机制并采取相应的预防措施对于确保高速铁路的稳定运行至关重要。

一、磨损机制1. 轨道负荷磨损：列车在运行过程中，轮轴和轮胎受到来自轨道和周围环境的多个因素的影响，如过道卷磨、动车组独立悬挂系统、载荷分布不均等，造成轮轴和轮胎的磨损。

该磨损会进一步传递到铁轨上，形成轨道的磨损。

2. 磨损和疲劳：长期的列车运行会导致道轨表面的磨损和疲劳。

由于列车的载荷和速度较大，铁轨表面会受到冲击力和摩擦力的作用，导致表面粗糙度增大、细小裂纹的产生和扩展。

在磨损和疲劳的作用下，铁轨的寿命会大大减少。

3. 轮磨损：列车的轮轴与铁轨之间摩擦产生的磨损也是影响铁轨寿命的重要因素之一。

高强度运行下，轮轴会与铁轨大量接触，导致轮胎和轨道表面的磨损。

轮磨损不仅会使轮轴和轮胎受到损伤，还会引起铁轨表面的磨损。

二、预防措施1. 使用高质量的材料：为了减少铁轨磨损，选择高质量的材料非常重要。

采用高强度、耐磨损的合金钢材料制造铁轨能够在列车高速运行过程中减少磨损。

2. 轨道维护和检修：定期检查、维护和修复铁轨的磨损问题是有效预防措施之一。

通过及时替换和调整磨损严重的铁轨，减少铁轨的磨损程度，延长铁轨的使用寿命。

3. 加强轮轴和轮胎的维护：轮轴和轮胎是与铁轨紧密接触的部分，他们的磨损会对铁轨磨损造成直接影响。

因此，定期检查轮轴和轮胎的磨损程度，及时更换和修复磨损程度较大的部分，能够减少铁轨的磨损。

4. 控制列车速度：适当控制列车的运行速度能够减少轮轴和铁轨之间的摩擦，降低磨损程度。

特别是在弯道等区段，减速行驶可以减小轨道的磨损。

5. 采用适当的轨道构造：改善轨道的结构和设计也可以降低磨损程度。

通过采用曲线过渡段、增加轨道的倾斜度、优化铁轨的铺设方式等措施，可以减少轮轴和铁轨之间的侧向力，降低磨损。

重庆地铁十号线道岔磨损原因分析和治理措施摘要：众所周知，道岔是用于列车从一股轨道转入或跨越另一轨道时比不可少的线路设备，是轨道结构的重要组成部分。

由于道岔具有零件数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、养护维修投入大等特点，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。

钢轨和道岔作为轨道交通中最基础也是最重要的轨道设备，其安全直接关系到地铁列车的运行安全。

本文就道岔磨损原因分析和治理措施进行简要的分析和探讨。

关键词：道岔磨损；处理措施；预防措施1 重庆地铁十号线道岔磨损现状调查随着列车通过总重的不断增加，局部地段(如小半径曲线地段、列车折返地段、变坡点地段等处)钢轨磨耗的速度比较快，尤其是在起点、终点和出入段线道岔群，钢轨磨耗速度之快、分布之广泛、种类之多是全线道岔最严重的。

经现场调查的道床磨耗部分基本现象：（1）尖轨磨耗较大、尖轨连续的剥落掉块；（2）导曲线上股、基本轨波浪纹、导曲线护轨侧磨、导曲线侧磨；（3）曲基本轨波浪纹。

在道岔群中，普遍现象是非正常的磨耗伤损比较严重而且发展很快，尤其是在尖轨和辙叉心部位的磨耗情况是比较严重的。

图1 道岔辙叉心部位的磨耗图图2 基本轨波浪纹图2 原因分析在对道岔钢轨侧磨进行研究分析时，首先要测量钢轨轨头的侧磨值，采用钢轨端面测量仪在轨头下两边的斜坡和轨顶面定位。

该仪器的测量头采用百分卡的测量头，读数精度为0.01 mm，定位精度和读数精度较高。

数据测量数据分析，此处的道岔群的磨耗普遍存在，根据长期观测的数据显示，磨耗的速度及磨损度比正常情况下要严重得多。

形成这种状况的原因是多方面的。

2.1轨道框架结构横向刚度对道岔磨耗的影响现场的轨道维修人员发现，轨道横向刚度对导曲线钢轨的轨头侧磨有影响，整体道床钢轨的侧磨速率要高于有碴道床钢轨的侧磨速率，混凝土枕地段的钢轨轨头要高于木枕地段的钢轨轨头侧磨速率，即使是同样混凝土枕地段，60kg/m钢轨的侧磨速率要高于50kg/m钢轨的侧磨速率。

提速道岔曲基本轨尖轨尖端处爿正常侧面磨耗原因分析提速改造后,道岔曲基本轨尖轨尖端处的非正常侧面磨耗日趋严重,有的已危及到行车安全,本文从现场对《铁路线路修理规则》的理解,曲基本轨弯折误差,道岔维修质量的角度简述了提速道岔曲基本轨尖轨尖端处非正常侧面磨耗的原因,并提出了减缓曲基本轨非正常侧面磨耗的建议和措施.关键词:曲基本护;磨耗;原因;措施1996年即有铁路提速改造以来,允许速度160公里/小时及以下的区段,在道岔改造时大部分采用的是铁联线一020以及325,330型道岔,通过近10年的运营使用,有的型号道岔逐渐暴露一些用正常维修手段难以克服的病害,如铁联线一020型道岔曲基本轨尖轨尖端处非正常侧面磨耗就相当突出,平均1.5年一2.0年就要因为磨耗超限,几何尺寸不能保证而更换,曲基本轨寿命只能达到道岔整体允许寿命的1,4.仅在2002年一年,锦州工务段管内的沈山线,就更换非正常侧面磨耗超限曲基本轨26根,直接费用52万余元.基于安全,效益的考虑,在2002年以后的2年～3年里对不同条件下铺设,养护的同种类型道岔进行了系统的观测,分析,并与有关线路工区的工长深入交谈,调查道岔维修作业习惯手段,初步得出铁联线一020型道岔曲基本轨尖轨尖端处非正常侧面磨耗与现场对维修标准的理解,曲基本轨弯折误差,道岔维修质量以及速度等诸多因素互为影响,从而造成曲基本轨在该点非正常磨耗.现分析叙述如下:<>一,现场对维修标准的不同理解按《铁路线路修理规则》第6?2?2条规定,在允许速度为160/≥&;120/的区段,道岔临时补修的容许偏差管理值为+6,一2,尖轨尖端处轨距作业验收的容许偏差管理值为+1,一1,在第6?4?2条还规定了新道岔组装时轨距变化率≯1‰,但《铁路线路修理规则》第6?2?2条并未对道岔轨道轨距变化率做出明确要求.这样,在日常维修中,线路工区普遍把尖轨尖端处轨距作业验收的容许偏差管理值,按临时补修标准来加严掌握,即尖轨尖端处轨距超过1435±时,即对其进行整修,为了确保尖轨尖端轨距在1435±范围内,有的线路工区甚至还在尖前加设了绝缘轨距杆.而道岔轨道其它部分的轨距整修临界值却是按临时补修的容许偏差管理值+6,一2来掌握的.由于以上的理解,很多一线线路工区认为尖前轨距必须保证1435±1,其它处轨距在1435+6,一2范围内即可,在《铁路线路修理规则》第6?2?2条未对道岔轨道轨距变化率做出明确要求的情况下,线路工区在日常养护中普遍忽视了道岔尖前到岔头2916范围内的轨距变化率,这样,道岔尖轨尖端轨距即使满足了1435±,岔头满足1435+6,一2,而轨距变化率却已达到了2.4‰,形成了三角形轨距不平顺,即轨距变化率超限.如在与道岔其他病害复合在一起,车轮将首当其冲地与曲基本轨凸出部分撞击磨耗,加快了曲基本轨尖轨尖端的非正常磨耗.二,曲基本轨弯折误差铁联线一020型道岔曲基本轨正确的弯折量是17,当弯折量大于此值时,势必在尖轨尖端前后造成三角形轨距不平顺,即轨距变化率超限.其后果与上条是一样的.三,线岔维修质量1,列车经由基本轨前存在晃车激扰缘.在观察中发现曲基本轨磨耗严重的道岔,道岔转辙部或岔前线路状态普遍不良,尤其是转辙部范围内,顶铁不密贴,尖轨旁弯,跟端轨距(第25,26,27,28号枕处)变化率不良造成尖轨内有附加应力产生的尖轨旁弯,砼岔枕立螺栓失效造成的基本轨外挤等等;岔前存在连续小方向,钢轨硬弯,轨距及轨距变化率不良,钢轨交替不均匀磨耗,水平和轨向的逆向位复合不平顺,基床不平稳等.这些病害的存在激扰列车产生了蛇行运动,造成列车通过道岔时轮缘与道岔转辙部发生不均匀贴靠,加重了曲基本轨磨耗.2,出现磨耗后,采取的措施不当.曲基本轨出现磨耗后,应综合分析产生的原因,对症下药.但是,在做现场调查时发现,非正常磨耗的曲基本轨,工区在采取措施时均存在如下不当之处:曲基本轨尖轨尖端处出现磨耗导致轨距扩大时,大部分工区采取的措施均是在尖前加设绝缘轨距杆,硬性将尖前轨距调到正常,不注意调整后轨距的递变率,造成曲基本轨尖轨尖端处明显向内突出.突出部位成为车轮轮缘的重点贴靠部位,磨耗明显重于两端,造成越磨,越需用轨距杆硬调,基本轨越往内突出,磨耗越快,越严重的恶性循环现象.四,应采取的措施上述各种因素复合在一起,构成了相互影响的因果关系,导致曲基本轨发生非正常侧面磨耗.针对以上曲基本轨非正常磨耗产生的原因,在日常养护维修中建议采取如下措施.1.注意道岔转辙部轨距及轨距变化率的控制.正确理解《铁路线路修理规则》第6?2?2条的规定,保证尖前2916范围内轨距变化率≤1‰.2.加强道岔日常养护维修,注意小轨向控制.(1)加强换轨,道岔大修后轨道的早期养护,注意小轨向的改正,以免形成记忆性病害;加强道岔转辙部范围内轨距及轨距变化率的改正,尤其要注意道岔顶铁的缝隙是否合适,跟端直曲股轨距框架尺寸是否合适;加强轨道复合不平顺的控制,通过上述办法尽可能地减少晃车激扰缘,使列车平稳通过道岔.(2)曲基本轨出现磨耗后,应综合分析产生的原因,尽量不用轨距杆硬性调整,确保轨距变化率准确.3.加强新道岔上道前组装质量的控制.组装前注意测量曲基本轨弯折量,不标准时应及时调整.对组装好的道岔轨距变化率要认真复检,上道前复拧所有立螺栓,调整好扣件密贴性.通过采取以上措施,2005年到现在近两年的时间里,因为道岔曲基本轨尖轨尖端处非正常侧面磨耗而更换的基本轨从原来的每年平均20根左右,下降到现在的每年8根左右,收到了良好的社会效果和经济效果,确保了铁路的运输安全.。