簡述曲線鋼軌磨耗及減緩措施

鞠昊洋

摘 要：長期以來，大連地鐵運(yùn)營有限公司對于鋼軌的磨耗一直處在不斷的解決突破之中，這是一個(gè)比較棘手的難題。隨著地理環(huán)境以及車站停站臺的功能變軌需求，會(huì)采用曲線鋼軌的方式實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，對于曲線鋼軌的磨耗更加嚴(yán)重，直接影響鋼軌的使用壽命和大連地鐵運(yùn)輸安全。

關(guān)鍵詞：曲線鋼軌；大連地鐵；磨耗；減緩；措施

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對于大連地鐵事業(yè)的發(fā)展也帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。高密度運(yùn)輸成為大連地鐵未來發(fā)展的主要趨勢之一，然而，高密度的地鐵必然會(huì)使得地鐵設(shè)備自身的損耗增加，對于大連地鐵鋼軌的磨耗速度加快，隨著地鐵運(yùn)行速度的不斷提升，這種破壞作用更加明顯。如何減緩對于大連地鐵鋼軌的磨耗，特別是對于曲線鋼軌的磨耗程度，成為目前大連地鐵運(yùn)營有限公司研究的焦點(diǎn)課題之一。本文淺析了研究大連地鐵快軌3號線曲線鋼軌磨耗的意義，分析了曲線鋼軌磨耗的影響因素并提出了減緩大連地鐵快軌3號線曲線鋼軌磨耗的有效措施。

1、研究大連地鐵曲線鋼軌磨耗的意義

1.1.可以保障曲線鋼軌的安全運(yùn)行

曲線鋼軌作為大連地鐵快軌3號線鋼軌的重要組成部分，而且曲線鋼軌具有其特殊性，加強(qiáng)對于曲線鋼軌磨耗的研究，可以讓我們深入的認(rèn)識影響大連地鐵快軌3號線曲線鋼軌磨耗的因素，以及平時(shí)的治理、維修和養(yǎng)護(hù)工作所存在的不足，進(jìn)而保障曲線鋼軌的安全運(yùn)行，提升整個(gè)大連地鐵總網(wǎng)系統(tǒng)的順利調(diào)動(dòng)和運(yùn)營，提升大連地鐵對于人力運(yùn)輸?shù)男省Ｓ捎谇€鋼軌不同于普通鋼軌，它本身由于自身的結(jié)構(gòu)與路線設(shè)計(jì)就使得鋼軌容易受到地鐵車輪對于其磨耗的程度，所以大連地鐵公司投入了大量的人力、財(cái)力進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)與機(jī)理研究。

1.2.可以延長曲線鋼軌的使用壽命

加強(qiáng)對于曲線鋼軌磨耗研究，有利于了解自然因素以及列車對于鋼軌的磨耗程度，進(jìn)而延長曲線鋼軌的使用壽命。由于高密度大連地鐵線路的雙軌在大負(fù)荷、周期性的運(yùn)行下，會(huì)大大加劇軌道的磨耗程度，進(jìn)而直接影響曲線鋼軌的使用壽命。對于高密度大連地鐵而言，由于無法準(zhǔn)確判斷鋼軌的受損狀況與設(shè)計(jì)壽命之間的具體聯(lián)系，需要在日常工作中加強(qiáng)對于高密度大連地鐵線路的檢查與數(shù)據(jù)記錄，進(jìn)而得到磨耗的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行科學(xué)分析，為后續(xù)的大連地鐵項(xiàng)目建設(shè)提供重要的參考價(jià)值。

1.3.可以降低曲線鋼軌的維護(hù)難度

中國歷來講究追本溯源，對于大連地鐵快軌3號線曲線鋼軌的磨耗研究也是同樣的道理，加強(qiáng)理論研究和實(shí)踐研究，可以從根本上來解決鋼軌磨耗的棘手問題。隨著制造技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，為曲線鋼軌的磨耗分析提供了有利的技術(shù)與材料保障。因此，通過加強(qiáng)對于大連地鐵曲線鋼軌的磨耗研究可以大大減少不必要的維護(hù)、保養(yǎng)任務(wù)的出現(xiàn)，進(jìn)而降低曲線鋼軌乃至整個(gè)大連地鐵軌道的維護(hù)難度和維護(hù)強(qiáng)度。通過采用專業(yè)的檢測設(shè)備，對于曲線鋼軌經(jīng)常出現(xiàn)的問題點(diǎn)進(jìn)行記錄分析，進(jìn)而實(shí)施針對性保養(yǎng)和維護(hù)。

2、曲線鋼軌磨耗的影響因素

2.1.曲線半徑

曲線半徑對于大連地鐵鋼軌磨耗的影響分為曲線間距和曲線線形對于磨耗的影響。由于曲線段鋼軌很難實(shí)現(xiàn)像直線段鋼軌那樣精確控制鋼軌間距，進(jìn)而保證地鐵在經(jīng)過的過程中對于鋼軌的施力可以均勻分散。曲線鋼軌軌距的超限會(huì)讓車輪與鋼軌的連接的吻合度變差，阻力增加，進(jìn)而產(chǎn)生鋼軌磨耗。曲線線形是影響鋼軌磨耗的決定性因素，因此需要采取積極有效的措施來不斷優(yōu)化曲線線形。

2.2.鋼軌坡度

對于曲線段行駛的地鐵車輛再經(jīng)過曲線鋼軌時(shí)，自身會(huì)產(chǎn)生一定的離心力，進(jìn)而對于內(nèi)外兩側(cè)的曲線鋼軌壓力不同，磨耗程度也不同。而這個(gè)主要就是由于鋼軌的坡度不合理使磨耗的程度急劇增加。坡度過大，會(huì)使得車輛產(chǎn)生震動(dòng)，進(jìn)而施力無法實(shí)現(xiàn)均勻分散，坡度過小，當(dāng)?shù)罔F車輛行駛速度較快時(shí)，極易出現(xiàn)出軌事故的發(fā)生。只有結(jié)合現(xiàn)代地鐵車輛自身的重力和速度研究分析，才能合理的設(shè)置曲線軌道的坡度。

2.3.鋼軌強(qiáng)度

據(jù)相關(guān)資料表明，對于大連地鐵鋼軌材料的使用，一直延續(xù)著鐵路系統(tǒng)建國以來的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)著地鐵技術(shù)實(shí)現(xiàn)不斷突破，對于地鐵的速度與安全控制以及地鐵的載重都有了不同程度的提高，這樣就會(huì)直接導(dǎo)致原有的曲線鋼軌不能在滿足地鐵安全行駛的要求，因此，鋼軌的強(qiáng)度也是影響大連地鐵曲線鋼軌的基本因素之一。

3、有效的減緩措施

3.1.提高緩和曲線線形

對于曲線線形的調(diào)整，首先需要精確測定該軌所經(jīng)地鐵車輛的最高瞬時(shí)速度，設(shè)置曲線線形的分布以及外軌的超高度，盡可能保證不同位移的曲線鋼軌的受力平衡。其次，需要對于曲線的內(nèi)外股鋼軌進(jìn)行更換使用。最后，緩和縱向曲線鋼軌的線形，盡可能讓地鐵經(jīng)過的過渡距離長一些，這樣有利于分散荷載負(fù)荷。

3.2.增大內(nèi)軌軌底坡度

為了有效的解決曲線產(chǎn)生的離心力對于鋼軌的磨耗問題，可以通過調(diào)整內(nèi)外鋼軌的地基高度，即增加內(nèi)軌軌底坡度來抵消地鐵車輛自身的離心力。對于曲線內(nèi)軌軌道的維護(hù)保養(yǎng)工作要及時(shí)到位，定期進(jìn)行涂油防腐處理，減緩鋼軌自身性能的下降程度。除此之外，還要精確控制曲線內(nèi)軌的位置，讓外軌自然服務(wù)于內(nèi)軌，并不斷優(yōu)化曲線鋼軌坡度的支撐結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證內(nèi)外軌的磨耗速度相同。由此可以看出，適當(dāng)將內(nèi)軌軌底的坡度提高，是減緩曲線鋼軌磨耗的一個(gè)重要技術(shù)手段之一。

3.3.提升鋼軌承受強(qiáng)度

就目前我國的實(shí)際情況來說，對于鋼軌的施工材料主要是強(qiáng)度較好的錳鋼，提升鋼軌材料的承受強(qiáng)度，進(jìn)而減緩曲線鋼軌磨耗，可以通過一下兩個(gè)方向來實(shí)現(xiàn)。一方面，要不斷加強(qiáng)高強(qiáng)度錳鋼的鍛造制備工藝的研發(fā)與改進(jìn)，通過錳鋼在淬火、回火等鍛造環(huán)節(jié)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)錳鋼強(qiáng)度的進(jìn)一步提升。另一方面，還可以對錳鋼進(jìn)行元素?fù)诫s，由于摻雜是實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度提升的重要途徑之一，合理篩選其他元素的摻雜，以及摻雜量的控制。因此，相關(guān)技術(shù)人員一定要加強(qiáng)對鋼軌承受強(qiáng)度的提升，從而使鋼軌能夠承受較大的強(qiáng)度，充分發(fā)揮出其應(yīng)用的作用和價(jià)值。

4、結(jié)論

綜上所述，本文分析了影響大連地鐵快軌3號線曲線鋼軌磨耗的因素，主要包括曲線半徑、鋼軌坡度以及鋼軌材料的強(qiáng)度。針對這些影響因素，讓我們更有針對性的來采取減緩措施減輕地鐵車輛對于鋼軌的磨耗，然而，還需要加強(qiáng)對于曲線鋼軌的定期保養(yǎng)和維護(hù)，進(jìn)而綜合整治鋼軌磨耗問題。

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