論小半徑曲線鋼軌磨耗原因及防治

王相悅

（濟南鐵路局濟南工務機械段，山東 濟南 250022）

論小半徑曲線鋼軌磨耗原因及防治

王相悅

（濟南鐵路局濟南工務機械段，山東 濟南 250022）

鐵路運輸過程中常常會出現鋼軌磨損現象，給交通運輸和人們的生命安全造成了嚴重的影響和危害，最為突出的是小半徑的曲線鋼軌。本文通過研究和分析造成小半徑曲線鋼軌磨損的原因，對其防治提出有效的解決辦法和措施，以期提高小半徑曲線鋼軌的使用性能，延長它的使用壽命。

小半徑曲線；鋼軌；磨耗；原因；防治

0 引言

目前，濟南鐵路局管內膠黃線和藍煙線線路，仍然存在小半徑曲線，鋼軌磨耗病害十分嚴重，給交通運輸和人們的生命安全造成了嚴重的影響和危害。鋼軌的磨耗一般是由于輪軌的反復摩擦、相互作用造成的，它不僅降低了軌道交通的安全性和可靠性，減少了軌道的使用壽命，造成了大量的金屬耗費和成本投入，尤其以小半徑曲線鋼軌為最。本文通過研究和分析造成小半徑曲線鋼軌磨損的原因，對其防治提出有效的解決辦法和措施，以期提高小半徑曲線鋼軌的使用性能，延長它的使用壽命。

1 小半徑曲線鋼軌的磨耗原因

造成小半徑曲線鋼軌出現磨損狀況的主要原因包括以下幾個方面。

1.1 鋼軌的位置錯誤

小半徑曲線鋼軌出現磨耗狀況的一個很重要的原因就是由于鋼軌位置的錯誤，使得鋼軌的里外受力不均而產生偏壓，從而造成列車在行車時的不平穩，而這又恰恰加速了鋼軌的磨耗，形成惡性循環。具體表現在：

（1）鋼軌的軌底坡不符合標準。有些地區的小半徑曲線鋼軌的軌底坡不能很好的將車輪與鋼軌頂面吻合起來，致使鋼軌的頂面出現偏壓，從而造成了鋼軌的磨耗。

（2）超高度不符合交通的實際情況。有些項目中小半徑曲線鋼軌的超高過小或過大，使得鋼軌在使用時與列車的車輪不能正常的接觸而出現偏載現象，造成了鋼軌軌面的磨耗。

1.2 養護工作不到位

對小半徑曲線鋼軌的養護工作是確保鋼軌質量和行車安全的重要措施和方法。尤其是對鋼軌的曲線狀態的養護，直接影響到鋼軌的磨耗程度。養護工作中的問題主要體現在下面幾個方面：

（1）緩和曲線的超高遞減距離不足，導致列車在行進到緩和曲線階段時出現搖晃、振動、沖擊等現象，造成鋼軌的磨耗。

（2）鋼軌的間距超出規定范圍，導致鋼軌不能完全的與車輪重合，使得列車在行進過程的阻力加大，造成列車行駛的晃動不穩定，從而引起鋼軌軌面的磨耗。

（3）位于坡道的曲線軌道由于坡度的不準確使得作用在列車車身上的各種力量達不到平衡狀態，從而引起鋼軌的磨耗。

（4）鋼軌的搗固不牢，道床不干凈，在養護時沒有對線路上的吊板、暗坑、三角坑、病害等進行及時的修補和養護，導致鋼軌質量的下降，造成鋼軌磨耗的加速。

1.3 其它方面的原因

造成小半徑曲線鋼軌出現磨耗的原因，除了上述提到的兩大方面，還存在其它方面的因素，具體體現在：

（1）貨物超載。列車的超載主要引起的是鋼軌軌頭部分的疲勞傷損，尤其是速度不快的重載貨物列車對小半徑曲線鋼軌的磨耗更大。

（2）沒有及時的對鋼軌進行修整，造成惡性循環式的鋼軌磨損。

（3）鋼軌的自身材料硬度不強，造成鋼軌存在硬彎或低接頭，造成車輪對鋼軌打擊力的增大。

（4）缺少相應的軌枕、防爬設備以及聯結零配件，有些部件已經失效，對鋼軌的固定作用減弱，從而導致鋼軌軌面磨耗的加劇。

（5）沒有及時有效的進行列車的維護保養，使得已經超限或者變形的車輪沒有得到及時的更換，造成車輪在行進過程中對鋼軌的沖擊力增大，進而加速了小半徑曲線鋼軌的磨耗程度。

2 小半徑曲線鋼軌側磨的整治措施

在日常工作中主要采取了以下幾個方面綜合措施，對于減緩小半徑曲線鋼軌側磨效果顯著。

2.1 改善曲線輪軌受力狀態，減緩曲線側面磨耗速率

積極采用干式潤滑劑等新材料、新技術，開展曲線鋼軌的定期涂酯工作，減緩曲線側面磨耗速率，達到延長鋼軌使用壽命目的。采用車載式曲線鋼軌干式潤滑劑涂覆，對太焦線晉城—月山區間小半徑曲線鋼軌進行干式涂覆減磨，效果顯著。

2.2 加強曲線幾何尺寸的養護維修

曲線幾何尺寸的養護質量，對鋼軌側面磨耗、鋼軌使用壽命影響較大。在日常維修工作中，重點加強對曲線正矢、軌距的養護，加強曲線高低、水平(超高)的日?？刂?，及時打磨曲線下股飛邊等，提高曲線養護質量，有效地延緩了鋼軌磨耗速度。

2.3 更換高強度的鋼軌

采用高強度鋼軌，可以延長鋼軌的使用壽命，延緩鋼軌側磨的速度，小半徑曲線地段采用全長淬火軌，鋼軌以PD3或稀土軌為主體，有效地延緩了鋼軌的側磨速率。

2.4 合理設置曲線超高

曲線超高過小，列車通過時外傾，加大了作用在外股鋼軌上的壓力，輪軌間摩擦力變大，加快了曲線的側面磨耗;而曲線超高過大，列車通過時內傾，緊貼內股鋼軌運行，加大了作用在內股鋼軌上的壓力，加大了列車內外輪走行距離差，外股鋼軌上車輪滑移加劇，同樣也加快了鋼軌的側面磨耗。所以，合理設置曲線超高，是減緩曲線側磨速率的重要、有效措施。

2.5 合理地設置軌底坡

設置合理的軌底坡，增大輪軌間接觸的面積，從而延緩曲線磨耗的速度。在更換小半徑曲線鋼軌作業時，可以將普通膠墊更換為坡形膠墊，有效改善鋼軌的受力方式，據統計，與原來采用普通膠墊的鋼軌相比，鋼軌的磨耗速度減緩了近1/3，起到了顯著的效果。

2.6 及時調整各種連接零件

日常曲線養護過程中，往往會因為軌枕位置不對、鋼軌的不均勻磨耗，而調整局部地段的軌距擋板或尼龍后座，導致整條曲線上軌距擋板、尼龍后座為非標配置，要求在換軌時必須及時將扣板、擋座調整到標準配置，然后調整軌枕撥正曲線，否則，新換的鋼軌方向不良，從而加劇鋼軌的側面磨耗；同時縮短扣件涂油周期，軌枕螺紋道釘銹蝕，螺桿直徑不足16mm或折斷失效的應及時更換、改錨，以保持道床橫向阻力均勻。

2.7 保持道床的潔凈、飽滿

道床應經常保持飽滿、均勻、整齊、密實，小半徑曲線禁止連3及以上軌枕空吊或翻漿冒泥，橋頭、有碴橋上設置擋碴板，防止道床溜坍。對大機清篩地段和板結嚴重地段的同類型小半徑曲線進行比對，清篩地段磨耗速度明顯降低，未清篩前每年平均磨耗達6～8mm，清篩后降至4～5mm，所以保持道床石碴飽滿、潔凈，有良好的彈性對減少小半徑曲線磨耗是非常重要的。

2.8 科學管理，掌握規律

（1）實行定期、定點測量制度。設定專人負責曲線鋼軌側面磨耗的監控、分析及日常管理工作，為了更好掌握小半徑曲線的磨耗規律，按照每季度對小半徑曲線側面磨耗、鋼軌飛邊發展情況進行一次全面定點測量。 分三部分選點，五大曲線要素點(ZH、HY、QZ、YH、HZ點)；其次是特殊點即軌距拉桿點，在兩個緩和曲線上各選兩點，圓曲線上以QZ點為分界點，前后各選兩點，共8個軌距拉桿點，觀察拉力是否均勻；再次是在整個曲線范圍內選點，每根軌上選取兩點來觀測整條曲線磨耗情況。收集大量資料，來分析、掌握曲線磨耗的規律，建立專用臺帳，記錄相應技術參數。

（2）建立鋼軌側面磨耗速率分析制度。根據每季度曲線側面磨耗值，進行科學分析，預測鋼軌調邊或更換日期，及時安排計劃，同時，對側磨不均勻或側磨速度過快的要找準原因，制定對策，及時整改。

［1］張進孝.集通線減少曲線地段鋼軌磨耗分析[J].內蒙古科技與經濟,2009(14).

［2］陸化平.鐵路小半徑曲線日常維修遇到的病害及整治措施探討[J].科技情報與經濟,2010(20).

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