淺談小半徑曲線鋼軌側(cè)磨的防治

1、淺談小半徑曲線鋼軌側(cè)磨的防治作者：王秀麗 王軍龍 來源：科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2011 年第 15 期摘 要 :本文依托太焦線 ,針對小半徑曲線段鋼軌側(cè)磨得原因進行研究,在此基礎(chǔ)上提出了改善鋼軌側(cè)磨的措施 ,并對處理結(jié)果進行監(jiān)測 ,結(jié)果表明 ,采用所述改善方法能夠減緩鋼軌的側(cè)磨速度 減小維修量 ,可以較好地為類似工程施工提供參考。關(guān)鍵詞 :鋼軌側(cè)磨小半徑曲線側(cè)磨原因側(cè)磨防治中圖分類號 :U213 文獻標識碼 :A 文章編號 :1674-098X(2011)05(c)-0059-01隨著我國鐵路的發(fā)展 ,將會有越來越多的鐵路進入山區(qū) ,隨之產(chǎn)生的是鐵路線形出現(xiàn)大量的 曲線 ,在有些地形較為復(fù)雜的地方還會

2、出現(xiàn)小半徑曲線,這樣曲線超高設(shè)置難度加大 ,進一步加劇鋼軌的不均勻側(cè)磨 ,為減緩側(cè)磨速度 ,延長鋼軌與輪對的使用壽命 ,緩解施工與運輸矛盾 ,采取一些 綜合整治小半徑曲線的措施是必須的。1 工程概況太焦線是我局管內(nèi)主要運煤通道 ，晉城一月山區(qū)間穿越太行山區(qū)，正線線路延長120km,曲線 共計153條，延長46.47km,半徑在450m以下的曲線100條，延長32.43km,最小曲線半徑 295m,鋼 軌磨耗嚴重。2 小半徑曲線側(cè)磨形成的原因(1) 列車通過曲線時 ,鋼軌對車輪的導(dǎo)向力 ,是導(dǎo)致曲線側(cè)磨耗的主要原因。(2) 列車通過曲線 ,內(nèi)外輪走行距離不相同 ,由于距離差而產(chǎn)生的車輪在外股鋼軌

3、上瞬時間的 滑移運動也是產(chǎn)生外股鋼軌側(cè)面磨耗的主要原因?？梢钥吹?,列車通過曲線需要改變行駛方向,那么鋼軌必然作用于車輪一個導(dǎo)向力,而且半徑愈小 ,產(chǎn)生的導(dǎo)向力也愈大 ,同時內(nèi)外股的距離差也是半徑愈小差愈大,這兩方面均是客觀存在的也就是說曲線鋼軌側(cè)磨是不可避免的 ,而且半徑愈小側(cè)磨愈嚴重。3 小半徑曲線鋼軌側(cè)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(cè)磨效果顯著。3.1 改善曲線輪軌受力狀態(tài) ,減緩曲線側(cè)面磨耗速率積極采用干式潤滑劑等新材料、新技術(shù),開展曲線鋼軌的定期涂酯工作 ,減緩曲線側(cè)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

4、覆,對太焦線晉城 月山區(qū)間小半徑曲線鋼軌進行干式涂覆減磨,效果顯著。3.2 加強曲線幾何尺寸的養(yǎng)護維修曲線幾何尺寸的養(yǎng)護質(zhì)量 ,對鋼軌側(cè)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(yǎng)護 ,加強曲線高低、水平 (超高 )的日常控制 ,及時打磨曲線下股 飛邊等 ,提高曲線養(yǎng)護質(zhì)量 ,有效地延緩了鋼軌磨耗速度。3.3 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(cè)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(cè)磨速率。3.4 合理設(shè)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

5、上的壓力 ,輪軌間摩擦力變大 ,加快了 曲線的側(cè)面磨耗 ;而曲線超高過大 ,列車通過時內(nèi)傾 ,緊貼內(nèi)股鋼軌運行 ,加大了作用在內(nèi)股鋼軌上 的壓力 ,加大了列車內(nèi)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(cè)面磨 耗。所以 ,合理設(shè)置曲線超高 ,是減緩曲線側(cè)磨速率的重要、有效措施。3.5 合理地設(shè)置軌底坡設(shè)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(yè)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(jù)統(tǒng)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。3.6 加強軌道框架結(jié)構(gòu)強度(

6、1) 嚴格按規(guī)定設(shè)置軌距拉桿 :在小半徑曲線采用軌距拉桿 ,以及防翻軌撐等加強軌道的框架 結(jié)構(gòu)強度，軌距桿的分布位置、數(shù)量又非常關(guān)鍵。維規(guī)規(guī)定的每根25m軌上拉桿812根,現(xiàn)場確定為 12根,每間隔 4根軌枕設(shè)置一根軌距拉桿 ,而且拉力保持均衡 ,如果位置不均勻或拉 力不均衡 ,必然造成有軌距桿的地方磨耗嚴重,問題發(fā)現(xiàn)后 ,及時采取措施 ,制定安裝標準 ,取得了較好的效果。(2)規(guī)范曲線地段地錨拉桿安裝標準 :列車快速、重載、高密度的運行,對線路的沖擊力和破壞程度成倍增加 ,使線路病害數(shù)量增多 ,病害變化速度加快 ,大力推行在小半徑曲線地段安裝地錨 拉桿，增強線路整體框架剛度和穩(wěn)定性。對于小半

7、徑曲線而言，緩和曲線每間隔5m、圓曲線每間隔 10m 安裝地錨拉桿 ,實踐證明 ,地錨拉桿是保證曲線穩(wěn)定的有效措施。3.7 及時調(diào)整各種連接零件日常曲線養(yǎng)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(diào)整局部地段的軌距擋板或尼龍后座 ,導(dǎo)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(diào)整到標準配置 ,然后調(diào)整軌枕撥正曲線 ,否則 ,新?lián)Q的鋼軌方向不良 ,從而加劇鋼軌的 側(cè)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(yīng)及時 更換、改錨 ,以保持道床橫向阻力均勻。3.8 保持道床的潔凈、飽滿道床應(yīng)經(jīng)常保持飽滿、均勻

8、、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(shè)置擋碴板 ,防止道床溜坍。對大機清篩地段和板結(jié)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68mm,清篩后降至45mm,所以保持道床石碴飽滿、潔凈 ，有良好的彈性對減小小半徑曲線磨耗是非常重要的。3.9 科學管理 ，掌握規(guī)律(1) 實行定期、定點測量制度。設(shè)定專人負責曲線鋼軌側(cè)面磨耗的監(jiān)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(guī)律 ,按照每季度對小半徑曲線側(cè)面磨耗、鋼軌飛邊發(fā)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、 Y

9、H、 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(nèi)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(guī)律 ,建立專用臺帳 ,記錄相應(yīng)技術(shù)參數(shù)。(2) 建立鋼軌側(cè)面磨耗速率分析制度。根據(jù)每季度曲線側(cè)面磨耗值,進行科學分析 ,預(yù)測鋼軌調(diào)邊或更換日期 ,及時安排計劃 ,同時 ,對側(cè)磨不均勻或側(cè)磨速度過快的要找準原因 ,制定對策 ,及 時整改。4 小結(jié)通過采用以上方法對太焦線晉城 月山區(qū)間小半徑曲線進行綜合整治 ,監(jiān)測結(jié)果證明 ,對這 個區(qū)段進行處理后 ,側(cè)磨速度明顯降低 ,維修工作量大大減小 ,也為同類工程提供參考。參考文獻D. 西南交通大學 ,2003.J.鐵道建筑，2