章志平　許一凡

【摘要】小半徑曲線段是鋼軌結(jié)構(gòu)強(qiáng)度中最為薄弱的部分，因此在實(shí)際的投入應(yīng)用中較易受到病害的干擾，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)某段小曲線鋼軌進(jìn)行跟蹤調(diào)研后，綜合分析了小半徑曲線易遭受的病害類型，并對(duì)病害形成的原因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，根據(jù)分析的結(jié)果針對(duì)性的提出減緩小半徑曲線鋼軌磨耗的具體措施，以求延長(zhǎng)小半徑曲線段的使用壽命，保證小半徑曲線段的良好運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)在某小半徑曲線鋼軌地段進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)測(cè)試，經(jīng)對(duì)比取得了良好的效果，通過(guò)對(duì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)成文，望對(duì)相關(guān)路段的維護(hù)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】小半徑曲線；病害成因；整治措施

地鐵運(yùn)行的全程軌道中小半徑曲線段最容易受到磨損危害，當(dāng)車輛行駛至曲線段時(shí)軌道的彎度迫使機(jī)車轉(zhuǎn)彎，由于高速行駛的車輛擁有較大的慣性，因此會(huì)對(duì)曲線段的軌道產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，當(dāng)此沖擊力過(guò)大時(shí)就容易使軌道發(fā)生形變，同時(shí)對(duì)軌道造成側(cè)磨和波磨的危害，當(dāng)軌道長(zhǎng)期沒得到合理的措施就會(huì)對(duì)軌道的內(nèi)外軌造成偏載，這就會(huì)加劇鋼軌的磨損程度，造成車輛行駛的震蕩，在嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)剐熊嚨陌踩斐赏{。

一、小半徑曲線鋼軌磨耗類型分析

小半徑曲線段鋼軌磨耗的發(fā)生是較為復(fù)雜的過(guò)程，該過(guò)程的演化與鋼軌的質(zhì)量、材質(zhì)及養(yǎng)護(hù)等多個(gè)因素有關(guān)，同時(shí)還與車輛的行駛角度、沖擊力范圍及車輛型號(hào)有關(guān)，因此對(duì)小半徑曲線鋼軌的磨耗分析需要從多個(gè)角度探討，其中鋼軌位置不正確是造成鋼軌磨耗問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因。

1、小半徑曲線鋼軌側(cè)磨問(wèn)題分析

小半徑曲線鋼軌發(fā)生側(cè)磨最為常見，該種問(wèn)題的主要是由線路自身存在問(wèn)題造成。不同于地鐵行駛在直線段，曲線段的鋼軌會(huì)與地鐵的車輪發(fā)生滑動(dòng)，同時(shí)由于曲線段鋼軌對(duì)地鐵車速度的減少作用，使得鋼軌在曲線段相同的牽引力下受到更大的作用力，導(dǎo)致列車和鋼軌受到更大的磨損，大大縮短了鋼軌的使用壽命。當(dāng)曲線段鋼軌被安置角度超高時(shí)，會(huì)加重鋼軌發(fā)生磨損的程度，安置超高的鋼軌會(huì)降低鋼軌對(duì)列車沖擊力和沖擊角的承受程度，直接影響到小半徑曲線段軌頭的磨耗程度，導(dǎo)致小半徑曲線段使用壽命降低。此外，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)地鐵路段的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)軌底坡的大小也會(huì)影響小半徑曲線鋼軌發(fā)生側(cè)磨的程度，軌底坡角度的不同會(huì)直接改變鋼軌與車輪的幾何接觸點(diǎn)，從而改變了軌道的受力大小，因此調(diào)節(jié)好軌底坡的大小可以有效緩解對(duì)鋼軌軌頭的磨耗。另外，鋼軌的大小不合理也會(huì)直接導(dǎo)致鋼軌側(cè)磨問(wèn)題的產(chǎn)生，車輪在行駛的過(guò)程中與鋼軌之間會(huì)存在一定的間隙，當(dāng)軌距調(diào)節(jié)不合理時(shí)，車輪就會(huì)相對(duì)于線路中心發(fā)生偏離，兩個(gè)車輪就會(huì)在鋼軌上發(fā)生不同形式的擺動(dòng)，會(huì)使車輪在軌道上發(fā)生蛇行運(yùn)動(dòng)，該種形式的運(yùn)動(dòng)會(huì)嚴(yán)重破壞車軌的穩(wěn)定性，當(dāng)車軌間距過(guò)大時(shí)甚至?xí)l(fā)列車脫軌事故。

2、小半徑曲線鋼軌波磨問(wèn)題分析

小半徑曲線鋼軌另一種常發(fā)生的損害就是軌道波磨，當(dāng)?shù)来驳膭偠冗m宜時(shí)就能有效減少軌道波磨問(wèn)題的發(fā)生，因?yàn)榈来驳膭偠戎苯佑绊懙杰囕喤c軌道之間的振動(dòng)。當(dāng)軌道存在不平順時(shí)，道床剛度適宜就可以利用彈性作用減少軌道受車輪的附加力，從而緩解了軌道波磨的程度。當(dāng)板床的剛性不合適時(shí)，就會(huì)引起車輪對(duì)軌道的粘滑振動(dòng)，而該振動(dòng)是導(dǎo)致軌道波磨發(fā)生的主要原因。道床的鋪設(shè)通常要求道碴密度高，粒徑級(jí)優(yōu)良，這樣可以有效增加道床的阻尼值，道床的阻尼值直接決定了軌道阻尼值，一旦道床的彈性能力不好，就會(huì)增加軌道在不平順時(shí)所受到的粘滑振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間的車輛振動(dòng)會(huì)發(fā)生疊加，使軌道波磨問(wèn)題趨向嚴(yán)重。此外曲線半徑的不同，也會(huì)對(duì)軌道波磨的狀況造成影響，曲線半徑越小，車輪與軌道之間發(fā)生滑動(dòng)的概率就會(huì)增加，從而就會(huì)提高波磨損壞的程度。地域環(huán)境的不同也會(huì)導(dǎo)致軌道波磨發(fā)生的程度不同，在氣候潮濕的地區(qū)，車輪與軌道之間的粘著系數(shù)降低，輪軌間發(fā)生粘滑振動(dòng)的幾率增加，加劇了鋼軌波磨問(wèn)題的產(chǎn)生。

二、避免發(fā)生小半徑曲線鋼軌磨耗的若干建議

1、避免發(fā)生小半徑曲線鋼軌側(cè)磨的若干建議

為了避免軌道側(cè)磨的發(fā)生可以提高鋼軌的質(zhì)量，在曲線軌道地段采用合金鋼軌或淬火鋼軌等高質(zhì)量鋼軌，提高鋼軌對(duì)車路摩擦的耐性。為了減少鋼軌與車輪之間的摩擦幾何節(jié)點(diǎn)，就要求檢測(cè)人員定時(shí)對(duì)鋼軌的高度進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)車輛實(shí)際的載重合理安排曲線段軌道高度，減少鋼軌的側(cè)磨問(wèn)題。針對(duì)規(guī)矩的問(wèn)題還需要工作人員定期檢測(cè)，盡量將車輪的中心點(diǎn)落在鋼軌的中心位置，增加鋼軌與車輪之間的接觸面積。此外，為了減少曲線段鋼軌與車輪之間摩擦的大小，必須定期根據(jù)車軌的磨損情況涂以潤(rùn)滑油，以延長(zhǎng)鋼軌的使用壽命。就目前車軌的使用現(xiàn)狀來(lái)看，車軌發(fā)生側(cè)磨損壞不可避免，為了避免鋼軌損壞過(guò)度發(fā)生行車危險(xiǎn)，這就要求工作人員制定嚴(yán)格的操作規(guī)范，定期對(duì)車軌的磨損情況進(jìn)行排查，對(duì)磨損嚴(yán)重的鋼軌及時(shí)進(jìn)行更換。

2、避免發(fā)生小半徑曲線鋼軌波磨的若干建議

考慮到曲線段鋼軌的受力特點(diǎn)，需要正確安排好曲線段鋼軌的軌距、超高和軌向等，鋼軌的不平順性將會(huì)加大鋼軌波磨的程度，因此工作人員需要對(duì)不平順段的鋼軌及時(shí)作出調(diào)整。為了提高鋼軌的受力程度，就要有效提高鋼軌的彈性程度和阻尼值，其主要做法是增設(shè)軌下墊板，調(diào)整板床的質(zhì)量，減少輪軌之間的粘滑振動(dòng)的發(fā)生幾率，提高曲線段鋼軌的使用壽命。為了改變軌道受到的切向力，調(diào)整鋼軌受到的振動(dòng)，減少鋼軌波磨的發(fā)生，可以通過(guò)涂油的方式改變鋼軌之間的摩擦系數(shù)。另外，在實(shí)際的使用過(guò)程中對(duì)鋼軌的有限打磨也可以調(diào)整鋼軌受力，使得鋼軌與車輪之間處于最佳的接觸狀態(tài)，減少鋼軌受到的波磨損傷。

三、結(jié)束語(yǔ)

小半徑曲線鋼軌因?yàn)槠涮厥獾奈恢枚c直線段鋼軌的受力情況不同，更易受到車輪施加摩擦力的影響，在鋼軌的實(shí)際應(yīng)用中較為常見的磨損問(wèn)題就是車軌的側(cè)磨和波磨，通過(guò)對(duì)這兩種問(wèn)題發(fā)生的原因進(jìn)行，針對(duì)性的提出檢修時(shí)的維護(hù)手段可以有效的提高鋼軌的使用壽命，降低了企業(yè)的維修成本，但就目前的狀況來(lái)看仍無(wú)法完全避免鋼軌磨損問(wèn)題的發(fā)生，因此需要工作人員不斷總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，提出更加有效的維護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作質(zhì)量的進(jìn)一步優(yōu)化。

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