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综合

浅谈铁路曲线钢轨磨耗的成因与整治

来源:搜狐 作者:郑益强 人气: 发布时间:2022-01-20
摘要:在铁路线路维修过程中,影响线路维修质量的薄弱环节主要是曲线、道岔、钢轨接头等病害。其中,曲线钢轨磨耗病害最容易出现。金温货线通过地段大多属于山区,小半径曲线较多,曲线磨耗问题一直困扰着承担线路养护任务的工务部门。随着列车运行速度的相对提高

在铁路线路维修过程中,影响线路维修质量的薄弱环节主要是曲线、道岔、钢轨接头等病害。其中,曲线钢轨磨耗病害最容易出现。金温货线通过地段大多属于山区,小半径曲线较多,曲线磨耗问题一直困扰着承担线路养护任务的工务部门。随着列车运行速度的相对提高,小半径曲线地段钢轨侧磨速率加大,迫使工务部门缩短换轨周期,大大增加了铁路的运输成本。丽水工务线路作业区管辖线路正线101km,有162条曲线,其中600m半径及以下的曲线就有118条延长38.621km,每年都要投入大量的人力物力来更换钢轨。

为提高铁路维修质量,减缓曲线钢轨磨耗病害的发展,降低维修成本,分析出曲线钢轨磨耗原因,并寻找有效的解决办法显得尤为重要。结合日常养护维修工作的开展情况,本人认为曲线钢轨磨耗的主要原因有以下几点。

一、钢轨磨耗产生的原因

1、曲线设计不合理,管内的线路从开通至今,已进行过多次线路改造,在作线路改造设计时,由于原始资料不准确、不齐全,对规范不熟悉,未进行综合考虑,造成曲线设计不合理,如夹直线、圆曲线长度过短,道岔与曲线起终点距离过近等,如南岸工区K150+454—K150+640和K150+673—K150+898两条半径为300m的反向曲线存在设计问题,两条曲线的夹直线长度只有33m,而且曲线起点至道岔的距离只有650m,致使交会列车和通过列车的速度相差太大,导致曲线的超高设置不合理。必将存在未被平衡的离心力,使得曲线地段的钢轨上各点受到大小不同的横向推力,钢轨的不正常磨耗明显增大。

2、养护不良。

曲线状态的好坏,对钢轨磨耗也会产生直接的影响。如果养护的曲线不良,则钢轨磨耗就大;反之,养护好的曲线,钢轨磨耗就小。

⑴方向不圆顺

在拨道时为图方便省事,经常把钢轨向上拨,使误差都集中到缓和曲线头,造成曲线“鹅头”,列车通过曲线钢轨时产生的导向力和冲击角不同,曲线钢轨受到的侧磨影响不同。理论上的计算表明:曲线钢轨正矢的变化与导向力和冲击角成正比。曲线方向不顺,使列车通过时产生摇晃。这些都能加速钢轨的磨损。

⑵轨距超限

由于轨距超限,使车轮与钢轨的内接情况不好,阻力增加,行车摇晃,造成钢轨磨耗。

⑶缓和曲线超高度递减距离不够

由于缓和曲线受地形的限制,长度不能满足顺坡的要求,顺坡率过大,引起列车在缓和曲线运行时发生振动,摇晃和冲击,加速钢轨磨损。

⑷道床不洁,捣固不良,线路上有三角坑,暗坑和吊板等病害或线路翻浆冒泥等病害均会造成线路质量的不均衡,线路质量变化,尤其是基床翻浆冒泥、桥台捣固不实等地段,轨道动态不平顺,这些都会加速钢轨的磨耗。

3、钢轨的位置不正确

钢轨的位置不正确是造成钢轨磨耗的主要原因。由于钢轨位置不正确,使里外股钢轨受力不均匀发生钢轨偏压,列车行走不平稳产生附加力打击钢轨而加速轨面磨耗。

⑴超高度不适合

由于超高过大或过小引起钢轨的偏载和轮轨不正常的接触。如果超高过大,则列车的重量偏载于里股钢轨,使里轨的垂直磨耗加大,出现碾压现象,同时对外轨的侧面磨耗也不利。如果超高过小,那么对钢轨的侧向磨耗也不利。因此说超高度不适合,就能产生里外股钢轨偏载和轮轨的不正常接触,从而加剧钢轨的磨耗。

⑵轨底坡不正确

由于轨底坡不正确,使钢轨顶面与车轮踏面不相吻合,钢轨顶面受偏压,这样也会加速钢轨的磨耗。

4、其它原因

除了上述两大方面的原因外,还有其它方面的原因也能造成钢轨磨耗。如钢轨本身硬度不够或是旧钢轨未予及时修整,钢轨有低接头、硬弯,加大车轮对钢轨的打击;防爬设备、轨枕、联接零配件的数量缺少或失效,不能牢固地固定钢轨。这些都会使钢轨磨耗加剧。

二、钢轨磨耗的整治。

钢轨发生磨耗超限,唯一的办法就是换轨。这样即浪费材料又浪费工时,因此,必须尽量减少换轨工作,把钢轨磨耗这一病害消灭在萌芽之中。即采取有效的措施防止钢轨磨耗发生。

1、正确调整曲线外轨超高度

设置曲线外轨超高度,其目的有三点:第一是防止车辆通过曲线时向曲线外侧倾倒;第二是使上下股钢轨的受力均匀,减少钢轨磨耗;第三是使列车安全平稳通过曲线,使旅客感到舒适。为了达到这三个目的,就要正确测定行车速度,合理确定超高度。由于金温线坡度大、曲线半径小且集中,上下行行车速度差较大,要合理设置曲线超高,必须综合考虑列车种类、牵引重量、上下行速度、货物列车和旅客列车的速度等 因素。通过实测一昼夜或几昼夜不同种类列车的速度,结合列车的牵引重量来计算曲线超高 ,并对未被平衡超高进行检算,使其在最佳范围内。

2、定期涂油

钢轨测面涂油是减少曲线外股钢轨侧面磨耗的、有效的、经济适用的好方法,一般能使曲线上钢轨的使用寿命延长2~3倍。

3、加强养护,消灭超限

经常保持曲线状态良好,保持方向圆顺、正矢好、轨面平、轨距水平不超限;石碴清洁、饱满、夯实。以减少列车的摇晃,减少车轮的冲击力。合理改善轨道技术状况。按照规范,合理设置曲线轨距加宽值,避免盲目地加宽轨距来试图整治钢轨磨耗;及时更换压溃大胶垫,使钢轨轨底坡维持1:40正常值可有效的改善轮轨间接触点的位置及受力大小,降低导向力和轮轨间的冲角,减轻轮轨之间的磨耗;组织开展翻浆冒泥病害路基基床的大修施工,全面改善道床质量状况;及时矫直钢轨硬弯,整治接头支嘴、低接头等病害;对新建繁忙干线,利用灵活的下道设备开展机械捣固作业,使线路水平、轨距加宽、递减、超高设置等均保持在规范要求之内。

4、整修钢轨与零件的缺陷

及时整修钢轨的硬弯、低接头等病害。联接零件缺损,枕木腐朽应及时更换整修,混凝土轨枕扣压力达到规定标准,使钢轨固定在正确的位置。

5、选用耐磨的全长淬火钢轨

6、直线和曲线的钢轨倒换使用

将曲线上使用一年或二年后钢轨侧面磨耗在未达到轻伤标准前应有计划地与直线上钢轨倒换使用,这样,能减轻钢轨磨耗,因为新钢轨在直线使用一年或二年后,钢轨表面经车轮碾压,形成一层坚韧耐磨的表层。表面较光滑,换在曲线上使用可减少磨耗。由于曲线与直线上钢轨的磨耗程度不同,互相倒换还可延长钢轨使用年限。在倒换正线上曲直线钢轨时,须注意不要调边使用,仍应按原来排列顺序连接,以免发生钢轨错牙现象。

三、整治后效果

2021年以来作业区组织管内10个线路工区分别采取对各自工区小半径曲线进行钢轨磨耗病害整治,效果明显,减少了维修工作强度,延长了曲线钢轨的使用周期,同比2020年更换曲线磨耗轨数量减少39%。在经济效益上对当前增收节支起了重要的作用。

以上是我在日常工作、学习、实践中对小半径曲线磨耗问题防治总结出的一点粗劣浅谈,不妥之处望请各位老师给以指导纠正以便尽快提高我的技术业务素质,更好的为铁路运输安全生产服务。(金温铁道公司:郑益强)

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