重载铁路小半径曲线轮轨磨耗影响因素与减磨措施分析

浅谈小半径曲线钢轨磨耗的原因与整治措施小半径曲线钢轨磨耗是指在铁路交通运行过程中，位于小半径曲线处的钢轨因受到高速列车的持续运行摩擦、压力等多种因素的作用而出现的磨耗现象。

这种磨耗对于铁路交通的安全和运行质量都会产生严重的影响，因此需要采取相应的整治措施来减少磨耗，保障铁路运行的安全和顺畅。

造成小半径曲线钢轨磨耗的原因主要有以下几个方面：1.硬轮对钢轨磨损：因为小半径曲线处列车需要进行弯道运行，车轮与钢轨之间的分离力较小，对车轮和钢轨产生了较大的摩擦力，使得钢轨表面出现磨损。

2.车轮滚动作用：车轮在弯道处的滚动作用是不规则的，部分车轮轴向滚动时的滑移速度较快，会对钢轨表面产生较大的冲击力，导致磨耗加剧。

3.钢轨断裂：小半径曲线处的钢轨由于承受了较大的曲线压力，容易发生断裂，断裂面上的边缘会出现严重磨耗。

为了减少小半径曲线处钢轨的磨耗，可以采取以下整治措施：1.增加曲线半径：适当增大曲线半径可以减小列车在曲线上的侧向加速度，减少与钢轨之间的冲击力，从而减轻钢轨的磨耗。

2.优化曲线设计：合理地设计曲线的曲率和过渡曲线，减少曲线的变化率能够减小列车在曲线上的横向力，降低钢轨磨损。

3.加强轮对的维护：对列车车辆的轮对进行定期的维护和检验，保证车轮的圆度、踏面磨耗等参数在规定范围内，减小车轮对钢轨的冲击力。

4.增加轨道支撑力：通过修建合适的支撑结构，增加钢轨在曲线处的支撑力，减少钢轨的侧向滑移，降低磨损。

5.加强钢轨的维修：对于损坏严重的钢轨，及时进行更换和修复，保持钢轨的良好状态，减少磨损。

6.加装降噪设备：在小半径曲线出口处加装降噪装置，减少列车进入曲线的时候产生的噪音和震动，改善列车运行的环境。

总之，钢轨的磨耗是不可避免的，但通过合理的曲线设计、轮对维护和钢轨的维修等措施可以有效减少小半径曲线处钢轨的磨耗。

同时，也需要加强对铁路交通的监测和管理，及时发现和处理存在的问题，确保铁路运行的安全和稳定。

小曲线钢轨磨耗的影响因素
小曲线钢轨是指半径小于300米的钢轨，在铁路线路中的应用十分广泛。

由于其运行特性的不同，小曲线钢轨的磨耗情况也是相当明显的。

那么，造成小曲线钢轨磨耗的因素主要是哪些呢？
一、车辆因素
车辆是运行在钢轨上的主要载荷，因此车辆的设计和使用状态都会对
小曲线钢轨的磨耗产生影响。

共性车辆的车速、轴距、轮径、轮压大
小等等也会对小曲线钢轨的没有直接或间接的影响。

此外，在行驶过
程中，车轮的侧滑长时间穿刮钢轨横向力轮，也可以加快小曲线钢轨
的磨耗。

二、道岔因素
铁路系统中的道岔是用来连接不同的路线和轨道的一种铁路设备，是
在控制铁路列车行进方向的关键装置之一。

在小曲线道岔的转换过程中，会因为轮踏力矢量的变化以及车轮与道岔间接触表面面积的变化，导致小曲线钢轨出现压力和弯曲变形，产生额外的磨损。

三、气象因素
气象因素也是造成小曲线钢轨磨耗的重要原因。

当铁路线路移动时，
冰雪的融化和雨水的渗透都会降低轨道基础的结实程度，并增加轨道
变形的可能性。

在环境温度变化的情况下，小曲线钢轨可能会产生不
同程度的热胀冷缩现象，使钢轨受到额外的压力，从而增加磨耗。

总体来说，小曲线钢轨的磨耗受到多方面因素的影响，但车辆因素、
道岔因素和气象因素是其中最为显著的。

通过对这些因素的控制和改变，可以有效地延长小曲线钢轨的使用寿命，并保证列车的安全运行。

铁路曲线钢轨磨耗与减缓措施分析摘要：本文首先阐述铁路曲线钢轨磨损因素，进而分别从整治曲线方向、钢轨涂油器、防治钢轨不均匀侧磨几个方面分析曲线钢轨磨损减缓措施，旨在有效应对钢轨磨损情况，减少轨道部件伤损问题，保证钢轨质量、延长使用寿命，从而实现铁路运输行业经济效益和社会效益的共同提高。

关键词：铁路曲线；钢轨磨损；超高；纵移法引言：在铁路运输行业快速发展的今天，列车牵引重量不断提高、促使轨道磨损问题更加严重，特别是钢轨小半径曲线磨损较为突出，需要各个部门予以重视，积极采取措施有效应对钢轨磨损。

事实上，铁路曲线钢轨磨损是一个错综复杂的问题，将会涉及到钢轨、轮轨等方面，磨损减缓也需要从实际情况出发，合理选择处理方式，切实延长钢轨使用寿命。

1.铁路曲线钢轨磨损因素无论是受到外界自然环境影响，还是由于列车作用，都会促使铁路钢轨出现锈蚀、伤损、磨损的问题。

对于铁路钢轨曲线轨道，很大程度上都是由于钢轨磨损问题，从而需要更换新的钢轨。

基于现有研究表明，在我国，对于小半径曲线轨道钢轨，大部分钢轨报废都是由于轨道磨损造成，曲线钢轨磨损又可以根据磨损部位主要划分为三种类别，第一种则为上股钢轨侧面磨耗，第二种则为下股钢轨头部压溃，第三种波形磨耗。

通常而言，曲线上钢轨、曲线外轨自身的磨损程度较为严重，特别是曲线外轨，主要集中于头部内侧，当列车通过铁路轨道时，外轨头部内侧则会相应受到列车的影响，形成较为严重的滑动摩擦。

与此同时，内外两侧的铁路曲线钢轨长度不同，促使内外两轮进行滑动时，最终经过的距离长度也存在明显差别，当车轮进行滑行时，轨顶磨损程度将会随之增大。

相反，对于曲线内轨，磨损问题主要集中于轨头顶面位置，当列车进行低速行驶时，促使钢轨曲线内轨负荷不断增大，甚至相应造成轨头压陷现象。

并且，当列车需要进行转向时，将会促使钢轨顶面进行横向滑动摩擦，增大曲线钢轨磨损问题。

曲线上钢轨磨损原因多元，很大程度上受到曲线半径的影响[1]。

小半径曲线侧面磨耗原因分析与整治措施作者：赵文惠来源：《中国科技博览》2019年第04期[摘要]通过分析小半径曲线钢轨侧面磨耗导致轨距不易保持，轨道动态TQI指数逐渐升高，总结这些变化的特点，结合实际生产情况制定相应的整治措施。

[关键词]小半径曲线；钢轨侧面磨耗；原因；整治措施中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0159-021.小半径曲线存在问题大准铁路工务段管辖的大准线地处山区，隧道48座，延长米为36909米，桥梁163座，延长米为28380米，涵洞818座，横延米为35760米，曲线358条，半径≤600米的曲线有120条，坡度较大，自然条件差。

2011年开始对二线的修建，同时对既有线的拨接改造，虽然线路条件有所改善，但是既有线线路设计标准较低，排水设备不健全，道床厚度不足等状况仍然存在；造成道床排水不良，翻浆冒泥严重，形成线路条件、质量先天不足，小半径曲线侧面磨耗严重，高峰期每年因侧面磨耗更换曲线钢轨达20km，严重地段每月磨耗达1.3mm，基本上每年都得更换一次，这样不仅增加了维修工作量，而且大大增加了运营的成本和对运量的干扰。

2.曲线侧面磨耗产生的原因线路不间断受到机车、车辆的摩擦和冲击，线路处于不断变化的状态中。

曲线地段尤其是小半径曲线地段比直线地段受到的冲击、摩擦和横向力更加明显，钢轨侧面磨耗就是在列车运行，轮轨摩擦过程中产生和发展的。

随着近几年运量的不断增加，曲线上股钢轨的磨耗、鱼鳞伤、掉块及疲劳裂纹尤为突出。

2.1横向水平力通过对曲线轨道受力的分析，可将列车作用于钢轨上的力分为3个方向，即竖直方向、水平横向和水平纵向，横向水平力是导致钢轨侧面磨耗产生的主要原因，横向水平力主要指车轮对钢轨的侧压力和曲线上的附加横向力，曲线半径愈小，横向水平力愈大。

这些横向力的大小取决于离心力、行车速度、曲线半径和外轮超高。

当压应力和横向力的共同作用下超过了钢轨的屈服强度时，在钢轨作用边产生塑性变形，最终形成疲劳裂纹。

论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治针对铁路运输小半径曲线轨道钢轨磨耗严重,危及铁路行车安全的问题,阐述了钢轨磨耗产生的机理,分析了导致铁路曲线钢轨磨耗严重的原因,介绍了相应的防治措施。

标签：力;小半径;曲线钢轨;磨耗;影响;防治措施1 前言铁路钢轨在大自然的影响和列车作用下,会因锈蚀、磨耗和伤损到一定程度而不断更换。

在曲线轨道,特别是在小半径曲线轨道上,磨耗更为严重。

我们辽源矿业集团铁路运输公司始建于1931年,钢轨型号复杂,设备陈旧老化,小半径曲线多,坡度大,钢轨磨耗更为严重。

在养护维修中,近几年发现二百半径处钢轨磨耗远比其它处严重,表现为踏面磨耗、钢轨飞边、擦伤、剥落掉快和侧面磨耗,尤以侧面磨耗严重,需经常换轨。

而换轨大修费用十分昂贵,且浪费工时,人员劳动强度大,成本消耗大。

2 钢轨磨耗产生的机理和影响因素机车车辆在轨道上运行时,会产生各种复杂地振动,导致复杂地作用与轨道上的荷载,产生各种各样的力。

行驶中的机车车辆作业于钢轨上的力是非常复杂的。

大体可分为垂直于轨面的竖向力,垂直于钢轨的横向水平力和平行于钢轨的纵向水平力三种。

轨道在这些力的作用下,产生各种各样的应力和变形。

这些力或由于机车车辆与轨道之间的相互作用,或由于轨道本身温度变化或其它原因而产生,对钢轨产生不同影响。

2.1 竖向力的影响竖向力是指作用于钢轨的车轮荷载。

竖向力包括静轮重和附加动压力两部分,随行车速度的增加而增加,过大可以造成钢轨压溃现象。

影响竖向力的主要原因有:(1)车轮踏面因制动或其它原因被擦伤而形成扁瘢。

有扁瘢的车轮每转动一周要撞击钢轨一次,产生具有冲击性质的轮载,使动力附加值增加。

(2)车轮轮箍和轮心因圆周不同心而形成偏心。

有偏心的车轮在行驶过程中对钢轨施加冲击力,犹似蒸汽机车的过量平衡锤一样,使动力附加值增加。

(3)机车车辆通过曲线轨道时,因未被平衡的外轨超高而产生的轮载偏载,使一股钢轨上的轮载增加,另一股钢轨上的轮载减小。

论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治摘要：地铁运行的全程轨道中小半径曲线段最容易受到磨损危害。

当车辆到达曲线段时，轨道的曲线迫使机车转弯。

由于高速车辆的惯性大，对弯道路段的轨道会产生很大的影响。

当冲击力过大时，容易造成履带变形，对履带造成横向磨损破坏。

如果长时间不采取合理的措施，就会使轨道内外的荷载发生偏转，加剧轨道的磨损程度，引起车辆行驶的振动，甚至威胁车辆行驶的安全。

关键词：小半径曲线；钢轨磨耗；防治小半径曲线段是钢轨结构强度最薄弱的部分，在实际应用中容易受到病害的干扰。

本文综合分析了小半径曲线的病害类型，简要分析了病害原因，并根据分析结果提出了降低小半径曲线钢轨磨损的具体措施，以延长小半径曲线的使用寿命。

保证小半径曲线截面良好的运行状态。

1钢轨磨损的分类1.1钢轨的垂直磨损当轮对通过半径较小的曲线时，由于曲线轨道的外轨道比内轨道长，所以轮对轨道需要在内轨道上滑动才能平稳运行，这通常会导致轨道的垂直磨损。

为了保证列车通过曲线轨道时能够减少垂直磨损，必须严格设计轨道的曲线半径，如轨道的曲线半径应大于或等于840m，以减少磨损；乘用车轨道曲线半径应大于或等于920m，以避免轨道内侧竖向磨损，降低轨道压力块或接头块。

1.2钢轨的侧面磨损由于列车运行时曲线内外的距离差，往往会造成曲线轨侧磨，尤其是外轨侧磨更为严重。

列车运行时，轮缘对外轨的压力较大，轮轨摩擦较大。

1.3钢轨的波浪型磨损列车通过小半径曲线时，轮对的扭转共振产生交变纵向力，导致轮对与钢轨之间发生纵向滑动和波状磨损。

钢轨的波磨损还与小半径曲线的曲率以及轮轨的粘着状态有关。

波浪磨损的具体过程如下:当列车通过小半径曲线轨道时，由于车轮碰撞角的变化，轮轨的纵向剪切力超过轮轨，轮轨与轮轨之间的纵向滑动产生波谷，滑动后的累计能量被释放，减少轮轨磨损，产生波峰。

重复胶粘滑动时，轨面会产生波浪形磨损。

2钢轨磨耗产生的原因分析铁路弯道上钢轨磨损的原因有很多，甚至受多种因素的影响。

阐述地铁小半径曲线钢轨磨耗及整治措施地铁运行的全程轨道中小半径曲线段最容易受到磨损危害，当车辆行驶至曲线段时轨道的弯度迫使机车转弯，由于高速行驶的车辆拥有较大的惯性，因此会对曲线段的轨道产生强大的冲击力，当此冲击力过大时就容易使轨道发生形变，同时对轨道造成侧磨和波磨的危害，当轨道长期没得到合理的措施就会对轨道的内外轨造成偏载，这就会加剧钢轨的磨损程度，造成车辆行驶的震荡，在严重时甚至会使行车的安全造成威胁。

一、小半径曲线钢轨磨耗类型分析小半径曲线段钢轨磨耗的发生是较为复杂的过程，该过程的演化与钢轨的质量、材质及养护等多个因素有关，同时还与车辆的行驶角度、冲击力范围及车辆型号有关，因此对小半径曲线钢轨的磨耗分析需要从多个角度探讨，其中钢轨位置不正确是造成钢轨磨耗问题产生的主要原因。

1、小半径曲线钢轨侧磨问题分析小半径曲线钢轨发生侧磨最为常见，该种问题的主要是由线路自身存在问题造成。

不同于地铁行驶在直线段，曲线段的钢轨会与地铁的车轮发生滑动，同时由于曲线段钢轨对地铁车速度的减少作用，使得钢轨在曲线段相同的牵引力下受到更大的作用力，导致列车和钢轨受到更大的磨损，大大缩短了钢轨的使用寿命。

当曲线段钢轨被安置角度超高时，会加重钢轨发生磨损的程度，安置超高的钢轨会降低钢轨对列车冲击力和冲击角的承受程度，直接影响到小半径曲线段轨头的磨耗程度，导致小半径曲线段使用寿命降低。

此外，经过长期对地铁路段的跟踪研究发现轨底坡的大小也会影响小半径曲线钢轨发生侧磨的程度，轨底坡角度的不同会直接改变钢轨与车轮的几何接触点，从而改变了轨道的受力大小，因此调节好轨底坡的大小可以有效缓解对钢轨轨头的磨耗。

另外，钢轨的大小不合理也会直接导致钢轨侧磨问题的产生，车轮在行驶的过程中与钢轨之间会存在一定的间隙，当轨距调节不合理时，车轮就会相对于线路中心发生偏离，两个车轮就会在钢轨上发生不同形式的摆动，会使车轮在轨道上发生蛇行运动，该种形式的运动会严重破坏车轨的稳定性，当车轨间距过大时甚至会引发列车脱轨事故。

论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治发表时间：2019-07-03T16:36:50.923Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：王彪[导读] 摘要：小半径曲线由于轮轨接触情况复杂，导致钢轨磨损的情况比较严重。

中国铁路西安局集团有限公司工务机械段陕西西安 710016摘要：小半径曲线由于轮轨接触情况复杂，导致钢轨磨损的情况比较严重。

钢轨的磨损不仅会影响列车的运行平稳性，甚至可能会引发断轨造成行车安全事故。

每年小半径曲线轨道上报废的钢轨有绝大部分都是因为磨损导致的，通过钢轨打磨改善轮轨接触关系，减缓病害发展速度，从而增52A0其使用寿命对轨道建设具有重大意义。

关键词：小半径曲线钢轨磨损钢轨打磨钢轨的磨损危害性很大，尤其是小半径曲线钢轨磨损的程度更加严重。

本文首先研究了钢轨磨损的分类，一般的磨损可以分成三类；然后分析了导致小半径曲线钢轨磨损的原因，其中钢轨的位置、钢轨的运营条件、养护工作等对小半径曲线钢轨磨损的影响最大；最后提出了通过钢轨打磨技术减轻曲线段波磨，鱼鳞裂纹，改善轮轨接触关系，来提高钢轨使用寿命的建议。

一、钢轨磨损的分类1.1钢轨的垂直磨损当轮对经过小半径曲线时，由于曲线轨道的外轨线比内轨线长，轮轨在轨道上滑动时需要依靠在内侧钢轨上产生相对滑动才能顺利行驶，这种情况通常就会导致钢轨产生垂直磨损。

为了保证列车在经过曲线轨道时能够减少垂直磨损，必须严格设计轨道的曲线半径，例如对于厢式货车，轨道的曲线半径应该大于等于840米才能最大限度的减少磨损；对于客车，轨道的曲线半径应该大于等于920米才能避免轨道内侧产生垂直磨损，也避免了下股钢轨压溃掉块或接头掉块。

1.2钢轨的侧面磨损列车在运行时由于曲线内侧外侧的距离差，经常导致曲线钢轨的侧面磨损，尤其是钢轨的外轨侧面磨损更加严重。

列车运行时车轮轮缘对外轨的压力较大，轮轨之间的摩擦力变大，在摩擦力的作用下，外股钢轨产生侧面磨损。

1.3钢轨的波浪型磨损列车的轮对通过小半径曲线时，轮对扭曲共振产生交替的纵向力，导致轮对与钢轨之间产生纵向滑动而发生波浪型磨损。

重载铁路小半径曲线钢轨磨耗分析摘要本文通过对大准线曲线钢轨磨耗客观原因进行分析，结合具体情况，提出了重载铁路减少小半径曲线地段钢轨磨耗的一些具体办法。

关键词大准铁路；小半径曲线；磨耗大准铁路为I级干线单线电气化铁路，东起大同东站西至准格尔旗薛家湾站，是处于西煤东运北通道上的一条重要运煤专用铁路。

通过近几年的扩能改造施工，年通过总重120Mt，已达到重载铁路标准，沿线通过地段大多属于山区，小半径曲线较多。

随着近两年列车牵引质量和机车轴重不断增加，小半径曲线地段钢轨磨耗速率加大，大大增加了铁路的运输成本。

1 曲线长轨条更换现状自2006年大准线铺设无缝线路以来，全线共有60条曲线由于钢轨磨耗严重进行了更换，其中有59条是半径R≤600m曲线，占更换总数的98.3%；占全线小半径曲线（全线半径R≤600m曲线共87条）总数的67.8%。

其中，有4条曲线已进行两次更换，分别是K19+487—K20+097，半径500m，K24+370—K25+342，半径500m，K25+875—K26+634，半径400m，K78+790—K79+711，半径400m。

2 大准线曲线钢轨磨耗情况分析曲线钢轨磨耗是不可避免的，结合实际情况分别从以下几个方面对钢轨磨耗作出分析。

2.1曲线钢轨磨耗客观原因曲线是轨道结构强度中的薄弱环节，当列车运行进入曲线后，车体受机车牵引，随着贯性向前运行，轨道迫使车辆转弯，这样必然行成车轮冲击轨道，造成轨道变形，车轮和钢轨同时受到磨耗，当离心力和向心力不平衡时，更加剧钢轨的磨耗，导致曲线上股内侧圆弧段至顶面1/3处连续性鱼鳞剥落掉块，下股踏面中部连续麻点，并且发展扩大。

随着磨耗的日益加重，当钢轨状态不能满足列车运行要求时，则必须对曲线钢轨进行更换。

工务段对小半径曲线共先后更换63次，其中有62次是更换的曲线上股，再次证明了曲线上股是钢轨最易磨耗的部位。

2.2大准线曲线钢轨更换时间在更换过得59条小半径曲线中，其中2008年共更换16条，春季更换3条，秋季更换13条；2009年更换32条，春季更换16条，秋季更换15条（有1条是第二次更换）；2010年更换15条，春季更换12条，夏季更换3条（有3条是第二次更换）。