干货小半径曲线钢轨磨耗原因及防治

⼲货⼩半径曲线钢轨磨耗原因及防治
⼩半径曲线段是钢轨结构强度最薄弱的部分,在实际应⽤中容易受到病害的⼲扰。当车辆到达曲线段时,轨道的曲线迫使机车转弯。由于⾼速车辆的惯性⼤,对弯道路段的轨道会产⽣很⼤的影响。当冲击⼒过⼤时,容易造成履带变形,对履带造成横向磨损破坏。如果长时间不采取合理的措施,就会使轨道内外的荷载发⽣偏转,加剧轨道的磨损程度,引起车辆⾏驶的振动,甚⾄威胁车辆⾏驶的安全。
⼀、钢轨磨损的分类
1、钢轨的垂直磨损
当轮对通过半径较⼩的曲线时,由于曲线轨道的外轨道⽐内轨道长,所以轮对轨道需要在内轨道上滑动才能平稳运⾏,这通常会导致轨道的垂直磨损。为了保证列车通过曲线轨道时能够减少垂直磨损,必须严格设计轨道的曲线半径,如轨道的曲线半径应⼤于或等于840m,以减少磨损;乘⽤车轨道曲线半径应⼤于或等于920m,以避免轨道内侧竖向磨损,降低轨道压⼒块或接头块。
2、钢轨的侧⾯磨损
由于列车运⾏时曲线内外的距离差,往往会造成曲线轨侧磨,尤其是外轨侧磨更为严重。列车运⾏时,轮缘对外轨的压⼒较⼤,轮轨摩擦较⼤。
3、钢轨的波浪型磨损
列车通过⼩半径曲线时,轮对的扭转共振产⽣交变纵向⼒,导致轮对与钢轨之间发⽣纵向滑动和波状磨损。钢轨的波磨损还与⼩半径曲线的曲率以及轮轨的粘着状态有关。波浪磨损的具体过程如下:当列车通过⼩半径曲线轨道时,由于车轮碰撞⾓的变化,轮轨的纵向剪切⼒超过轮轨,轮轨与轮轨之间的纵向滑动产⽣波⾕,滑动后的累计能量被释放,减少轮轨磨损,产⽣波峰。重复胶粘滑动时,轨⾯会产⽣波浪形磨损。
⼆、钢轨磨耗产⽣的原因分析
铁路弯道上钢轨磨损的原因受多种因素的影响。根本原因是钢轨承受着来⾃车轮的⼒,导致曲线外轨的横向磨损和纵向磨损。根据⼒和反作⽤⼒的原理,弯曲轨道必须提供与弯曲外轨道垂直研磨和侧向研磨的离⼼⼒和重⼒相反的⼒。综上所述,弯曲钢轨的磨损主要是由于钢轨应⼒⾓的减⼩引起的。对现场的实际应⽤主要包括以下⼏个⽅⾯。
希腊黑暗时代青春初体验1、钢轨的位置不正确
钢轨位置不正确是造成钢轨磨损的主要原因。钢轨位置不正确,内外钢轨受⼒不均匀,会造成钢轨偏置,列车运⾏不稳定,额外的⼒撞击钢轨,从⽽加速钢轨表⾯磨损。
(1)超⾼度不适合。过⾼或过⼤或过⼩都会造成钢轨偏斜和轮轨接触异常。如果钢轨⾼度过⾼,列车的重量会向内轨偏移,增加内轨的垂直磨损,造成滚动。列车的外轮靠外轨运⾏,不利于外轨的横向磨损。因此,不应采⽤超标⾼,否则会使轨道内外产⽣偏⼼载荷,轮轨接触异常,加重轨道磨损。
(2)钢轨轨底坡不正确。钢轨底坡的⼤⼩对轮轨⼏何点的位置和轮轨与钢轨之间的应⼒有明显的影响,进⽽影响弯曲钢轨头的磨损。钢轨底坡不合适。钢轨顶⾯与车轮踏⾯不⼀致。钢轨顶⾯的偏⼼压⼒会加速钢轨的磨损。弯曲导轨的外长和内长均较短,不能满⾜轮轨应⼒关系的要求。曲线内侧的钢轨与车轮的接触⾯不在钢轨轴线上,⽽在钢轨外侧,对钢轨的受⼒不合理。当外轨的滚转半径⼤于内轨的滚转半径时,转向架可以顺利通过弯轨,减少车轮与钢轨之间的摩擦距离。改变钢轨底坡就是通过调整钢轨顶坡改变轮轨接触点,有利于轮对曲线或蠕变引导的轮对曲线,从⽽减⼩轮轨之间的导向⼒。实际上,可以在曲线上的钢轨上增加钢轨底坡,以减少钢轨的侧⾯磨损。
通过砂轮在钢轨顶⾯形成的光带位置判断钢轨底坡的设置是否合理。若光带偏离轨道顶部中⼼,则底部斜坡设置不⾜。如果光条偏离轨道顶部的中⼼,则底部坡度设置过⼤。
2、养护不良
曲线的状况直接影响着钢轨的磨损。如果曲线维护不好,就会导致钢轨磨损。
(1)轨距超限。由于轨距超限,轮轨内部连接差,阻⼒增⼤,车辆失稳,侧向⼒增⼤,导向⼒和冲击⾓增⼤,导致⾏驶车辆滚动,钢轨磨损。
曲金华(2)过渡曲线没有⾜够的超⾼下降距离。由于地形的限制,过渡曲线的长度不能满⾜沿边坡递减速度的要求,过渡速度过⼤。
(3)⽅向不圆顺。为了使轨道移动⽅便,轨道经常向上拉,使误差集中在过渡曲线的头部,导致曲线头部和曲线⽅向不光滑。当列车通过曲线轨道时,由于导向⼒和碰撞⾓的不同,横向磨损对曲线轨道的影响也不同。理论计算表明,弯曲轨道法向量的变化与导引⼒和碰撞⾓成正⽐。如果曲线钢轨鹅头的形状或⽅向不光滑,列车就会摇晃,加速钢轨的磨损。
常州技术师范学院(4)轨道床、压实差、线路上有三⾓坑、暗坑等病害或线路泥、线路质量的变化都会加速钢轨磨损。
(5)曲线在坡道上,坡度较差,机车和车辆在各种⼒作⽤下的轨道磨损会增加。
3、其它原因
除了以上两个原因外,还有其他原因也会造成钢轨磨损。
(1)钢轨本⾝硬度不够或钢轨维修不及时。钢轨接头低,弯曲硬,增加了车轮对钢轨的冲击⼒。
(2)防滑设备、枕⽊、接插件数量不⾜或⽆效,固定钢轨不稳定也会加剧钢轨磨损。
(3)曲线轨道下轨头坍塌的主要原因是轨道轮接触点接触应⼒过⼤,磨损的车轮踏⾯边缘出现半径⼩的反向法兰。
(4)钢轨波磨是由经过⼩半径曲线的轮对粘滑效应造成的。钢轨材料对钢轨波磨的形成和发展有很⼤的影响。
(5)过载。轨头损伤⼏乎都是疲劳损伤,主要是超载引起的。即使重载货运列车的速度不⾼,对轨道的损害也⽐普通⾼速列车⼤。我公司主要负责煤炭及其配套产品的装卸运输。⾃⼰的电车超载增加了,钢轨损坏也增加了。
(6)机车车辆保养不及时,造成机车车辆轮对尺⼨超过限制,轮胎和车轮中⼼因周长不同或轮毂磨损⽽偏⼼。车轮踏⾯会增加对钢轨的冲击,从⽽增加钢轨的磨损。
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三、养护措施
1、加强钢轨涂油
为了减⼩钢轨与轮对之间的磨损,需要减⼩钢轨与轮对之间的摩擦系数。因此,可以在轨道和车轮之
间添加润滑材料,在轨道和车轮之间形成油膜,避免⾦属之间的直接接触。将机车涂装与⼿⼯涂装相结合,⼩半径曲线每周⼲涂两次。涂层后⼏乎没有轨屑,但未涂层的轨道通过列车后可以清晰地看到⼀层轨屑。估计涂油后的钢轨使⽤寿命将延长2倍以上。因此,在钢轨边缘涂油是降低钢轨磨损的⼀种经济有效的⽅法。
2、曲线钢轨预打磨,改善钢轨作⽤⾯
钢轨接触⼏何是通过磨削建⽴的接触应⼒与轧制半径差之间的最佳平衡。⾸先,降低了钢轨表⾯的疲劳率;另外,减少轨头⼀侧和曲线边缘的磨损。对于外轨,在磨轨头后,加⼤外轮的滚动半径。对于内轨,滚动磨轨后减⼩内轮半径,从⽽增⼤内轮与外轮滚动半径的差值,提⾼轮对的⾃导向性能,减少轮缘与轨的磨损。外轨内侧抛光,避免车轮与弧部接触,改善车轮与钢轨接触状态,减少钢轨磨损。电子杂志制作软件哪个好
在铁路的实际运⾏中,有关部门的主管单位应当根据弯道钢轨磨损⼩的原因开展防治⼯作,提⾼钢轨的使⽤性能和质量安全。做好铁路养护⼯作,促进地⽅铁路⾼效、安全、舒适、可靠发展。
(素材来源于⽹络)

本文发布于:2024-09-23 22:33:51,感谢您对本站的认可!

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