鐵路軌道不平順檢測研究

陳德朕

摘 要：鐵路軌道是鐵路運輸最重要的基建工程之一，隨著長期承載車輛運行會逐漸產生軌道不平順的現象，直接影響到車輛運行的安全性與穩定性。鐵路工務部門會根據鐵路軌道不平順的情況進行檢測修復，但隨著我國鐵路運輸網的增加，鐵路不平順的檢測與修復難度系數不斷提升。本文基于鐵路軌道不平順的研究現狀，討論軌道不平順的檢測方式方法。

關鍵詞：鐵路軌道;不平順;檢測方法

1 研究背景

鐵路運輸作為我國最重要的交通運輸方式，為人們的生活提供了許多便利。隨著我國各類政策推動高速軌道行業的快速發展，我國高速動車組運行時速已逐步穩定于350公里，高速運行對軌道的平順性能要求十分嚴格。鐵路軌道作為鐵路運輸最重要的基建工程之一，其性能直接關系到車輛運行的安全性與穩定性。但隨著車輛軸重與運行速度的提升，車輛運行對軌道的波磨越來越嚴重，導致眾多軌道出現軌道不平順現象，對車輛安全運行帶來巨大的安全隱患。本文通過對軌道不平順進行分析，討論軌道不平順的檢測方式方法。

2 軌道不平順

軌道不平順指的是隨著鋼軌在使用過程中由于磨損導致軌道左右和高低方向相對于設計要求出現的幾何尺寸上的差異。軌道的不平順會直接影響到車輛運行的舒適性，嚴重的會影響車輛運行的安全性。軌道不平順的分析指標通常由左右高低、左右軌向、軌距、水平和三角坑等7個方面組成。

高低不平順指的是沿車輛運行方向軌道垂直方向的不平順，主要包括鋼軌表面磨損導致的凹凸不平，軌道受到車輛垂向沖擊導致的彈性與殘余變形的不均勻以及地基沉降導致的軌道垂向尺寸不平順。三角坑是軌道常見的不平順情況，指的是左右兩側的鋼軌頂面出現不在一個平面的扭曲程度。三角坑是影響車輛運行安全性十分重要的指標，雖然車輛在設計初期，根據動力學計算情況會考慮車輛運行情況留存一定量的三角坑指數，但超量會引起車輛的嚴重晃動。軌向指的是軌頂內部的側面出現的橫向凹凸不平順。水平指的是軌道的同一個橫截面上左右兩邊軌頂面的一個相對高差。軌距指的就是兩側軌道的距離，一般軌距為1435mm。軌道不平順示意圖如圖1所示。

3 軌道不平順的檢測

軌道不平順是多種不同因素作用導致的，與通過車輛的軸重、速度級、軌道自身材質以及車輪材質等都有關系。軌道不平順的研究對保證車輛運行安全具有十分重要的意義。軌道不平順的檢測方式大致分為兩種，一種是慣性基準法測量，利用慣性元器件建立基準，通過測量軌道平面相對基準位移計算分析軌道不平順情況;另一種是弦測法測量，利用幾點確定一條基準弦分析軌道不平順情況。本文著重對慣性基準法測量進行論述。

慣性基準法測量，顧名思義就是利用建立的慣性基準作為研究基準，建立了基準就能研究出相對位置關系，就可以對軌道不平順進行研究，原理如圖2所示。將車輪的高低起伏、橫向偏移等作為研究對象，利用慣性元器件，如慣性導航系統等部件建立研究基準面，利用位移傳感器檢測位置變化即可。車輪與軌道接觸，車輪垂向、橫向的偏移就是軌道不平順引起的，將慣性元器件安裝在構架或者車體上，利用慣性元器件的特性建立基準面，將車輪與慣性元器件間的位移通過位移傳感器測量出，就可以求出車輪運動與設計上出現的偏差，即軌道的不平順情況，通過數據分析處理得到需求的不平順數值。

4 總結

隨著我國軌道行業的快速發展，重載快速依舊是軌道車輪發展的方向。但是隨著車輛軸重的增加、運行速度的增快，對軌道的磨損越來越嚴重，軌道不平順由此產生。軌道不平順對車輛運行具有十分惡劣的影響，尤其對車輛舒適度的影響尤其嚴重。本文通過對軌道不平順狀況的分析，討論了對軌道不平順的檢測方法，尤其對慣性基準法測量法進行了討論，分析了慣性基準法測量的一般方式方法。

參考文獻

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