曲线钢轨侧磨技术总结Word格式文档下载.docx

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1工程概况

太焦线是我局管内主要运煤通道,晋城—月山区间穿越太行山区,正线线路延长120km,曲线共计153条,延长46.47km,半径在450m以下的曲线100条,延长32.43km,最小曲线半径295m,钢轨磨耗严重。

2小半径曲线侧磨形成的原因

（1）列车通过曲线时,钢轨对车轮的导向力,是导致曲线侧磨耗的主要原因。

（2）列车通过曲线,内外轮走行距离不相同,由于距离差而产生的车轮在外股钢轨上瞬时间的滑移运动也是产生外股钢轨侧面磨耗的主要原因。

可以看到,列车通过曲线需要改变行驶方向,那么钢轨必然作用于车轮一个导向力,而且半径愈小,产生的导向力也愈大,同时内外股的距离差也是半径愈小差愈大,这两方面均是客观存在的,也就是说曲线钢轨侧磨是不可避免的,而且半径愈小侧磨愈严重。

3小半径曲线钢轨侧磨的整治措施

在日常工作中主要采取了以下几个方面综合措施,对于减缓小半径曲线钢轨侧磨效果显著。

3.1改善曲线轮轨受力状态,减缓曲线侧面磨耗速率

积极采用干式润滑剂等新材料、新技术,开展曲线钢轨的定期涂酯工作,减缓曲线侧面磨耗速率,达到延长钢轨使用寿命目的。

采用车载式曲线钢轨干式润滑剂涂覆,对太焦线晋城—月山区间小半径曲线钢轨进行干式涂覆减磨,效果显著。

3.2加强曲线几何尺寸的养护维修

曲线几何尺寸的养护质量,对钢轨侧面磨耗、钢轨使用寿命影响较大。

在日常维修工作中,重点加强对曲线正矢、轨距的养护,加强曲线高低、水平（超高）的日常控制,及时打磨曲线下股飞边等,提高曲线养护质量,有效地延缓了钢轨磨耗速度。

3.3更换高强度的钢轨

采用高强度钢轨,可以延长钢轨的使用寿命,延缓钢轨侧磨的速度,小半径曲线地段采用全长淬火轨,钢轨以Pd3或稀土轨为主体,有效地延缓了钢轨的侧磨速率。

3.4合理设置曲线超高

曲线超高过小,列车通过时外倾,加大了作用在外股钢轨上的压力,轮轨间摩擦力变大,加快了曲线的侧面磨耗;

而曲线超高过大,列车通过时内倾,紧贴内股钢轨运行,加大了作用在内股钢轨上的压力,加大了列车内外轮走行距离差,外股钢轨上车轮滑移加剧,同样也加快了钢轨的侧面磨耗。

所以,合理设置曲线超高,是减缓曲线侧磨速率的重要、有效措施。

3.5合理地设置轨底坡

设置合理的轨底坡,增大轮轨间接触的面积,从而延缓曲线磨耗的速度。

在更换小半径曲线钢轨作业时,可以将普通胶垫更换为坡形胶垫,有效改善钢轨的受力方式,据统计,与原来采用普通胶垫的钢轨相比,钢轨的磨耗速度减缓了近1/3,起到了显著的效果。

3.6加强轨道框架结构强度

（1）严格按规定设置轨距拉杆:

在小半径曲线采用轨距拉杆,以及防翻轨撑等加强轨道的框架结构强度,轨距杆的分布位置、数量又非常关键。

《维规》规定的每根25m轨上拉杆8～12根,现场确定为12根,每间隔4根轨枕设置一根轨距拉杆,而且拉力保持均衡,如果位置不均匀或拉力不均衡,必然造成有轨距杆的地方磨耗严重,问题发现后,及时采取措施,制定安装标准,取得了较好的效果。

（2）规范曲线地段地锚拉杆安装标准:

列车快速、重载、高密度的运行,对线路的冲击力和破坏程度成倍增加,使线路病害数量增多,病害变化速度加快,大力推行在小半径曲线地段安装地锚拉杆,增强线路整体框架刚度和稳定性。

对于小半径曲线而言,缓和曲线每间隔5m、圆曲线每间隔10m安装地锚拉杆,实践证明,地锚拉杆是保证曲线稳定的有效措施。

3.7及时调整各种连接零件

日常曲线养护过程中,往往会因为轨枕位置不对、钢轨的不均匀磨耗,而调整局部地段的轨距挡板或尼龙后座,导致整条曲线上轨距挡板、尼龙后座为非标配置,要求在换轨时必须及时将扣板、挡座调整到标准配置,然后调整轨枕拨正曲线,否则,新换的钢轨方向不良,从而加剧钢轨的侧面磨耗;

同时缩短扣件涂油周期,轨枕螺纹道钉锈蚀,螺杆直径不足16mm或折断失效的应及时更换、改锚,以保持道床横向阻力均匀。

3.8保持道床的洁净、饱满

道床应经常保持饱满、均匀、整齐、密实,小半径曲线禁止连3及以上轨枕空吊或翻浆冒泥,桥头、有碴桥上设置挡碴板,防止道床溜坍。

对大机清筛地段和板结严重地段的同类型小半径曲线进行比对,清筛地段磨耗速度明显降低,未清筛前每年平均磨耗达6～8mm,清筛后降至4～5mm,所以保持道床石碴饱满、洁净,有良好的弹性对减小小半径曲线磨耗是非常重要的。

3.9科学管理,掌握规律

（1）实行定期、定点测量制度。

设定专人负责曲线钢轨侧面磨耗的监控、分析及日常管理工作,为了更好掌握小半径曲线的磨耗规律,按照每季度对小半径曲线侧面磨耗、钢轨飞边发展情况进行一次全面定点测量。

分三部分选点,五大曲线要素点（zH、HY、Qz、YH、Hz点）;

其次是特殊点即轨距拉杆点,在两个缓和曲线上各选两点,圆曲线上以Qz点为分界点,前后各选两点,共8个轨距拉杆点,观察拉力是否均匀;

再次是在整个曲线范围内选点,每根轨上选取两点来观测整条曲线磨耗情况。

收集大量资料,来分析、掌握曲线磨耗的规律,建立专用台帐,记录相应技术参数。

（2）建立钢轨侧面磨耗速率分析制度。

根据每季度曲线侧面磨耗值,进行科学分析,预测钢轨调边或更换日期,及时安排计划,同时,对侧磨不均匀或侧磨速度过快的要找准原因,制定对策,及时整改。

4小结

通过采用以上方法对太焦线晋城—月山区间小半径曲线进行综合整治,监测结果证明,对这个区段进行处理后,侧磨速度明显降低,维修工作量大大减小,也为同类工程提供参考。

参考文献

[1]高长宇.曲线钢轨侧面磨耗的形成机理及减缓措施[d].西南交通大学,20XX.

[2]易波小.半径曲线上钢轨侧磨的轮轨作用机理浅谈[J].铁道建筑,20XX（12）.

[3]姚玉侠.铁路曲线钢轨侧面磨耗原因及减缓措施[J].铁道运营技术,20XX（12）.

[4]庄连栋.如何控制曲线钢轨不均匀侧磨的探讨[J].黑龙江科技信息,20XX（18）.

篇二：

曲线钢轨侧磨的原因及预防措施

我于20XX年12月至20XX年2月，对牡丹江工务段管辖滨绥线381km+900m-583km+000m曲线共计215条，和83km的直线。

进行了关于钢轨侧磨的调查。

对曲线钢轨侧磨的有了新的认识，对曲线钢轨侧磨的影响因素进行了进一步的探索。

对钢轨侧磨指标进行了系统分析。

掌握了曲线钢轨侧磨的变化规律。

制定了预防措施。

一、调研目的：

1、熟练掌握测量钢轨侧磨的方法。

2、通过直线与曲线的侧磨对比来分析同等条件下磨耗的比例。

3、对曲线侧磨提出综合整治或预防措施

二、调研方法：

1、对钢轨侧磨进行实地测量。

2、与技术员和工长进行实地测量，对数据进行认真分析。

3、把数据综合整理、对比。

4、查阅有关的钢轨台账。

三、调研内容及过程：

（一）概述

我国地域辽阔，地形复杂，山区、丘陵地区占很大比例。

特别是山区，曲线铁路占有很大的比例，而在山区大坡道铁路小半径曲线上，钢轨的侧向磨耗就更为严重。

这些地段，小半径曲线的换轨周期，完全由上股钢轨的侧磨来控制。

根据调查资料，我国小半径曲线上的钢轨有98%是由于侧面磨耗超限而报废的。

严重的钢轨侧面磨耗削弱了钢轨的强度，加剧了钢轨的伤损，缩短了钢轨的使用寿命，不仅浪费大量的资金，而且还干扰运输任务的完成。

因此减缓小半径曲线钢轨侧面磨耗的速率，从而延长钢轨使用寿命对于我国铁路具有重大的意义。

曲线是轨道结构强度中的薄弱环节。

当机车、车辆进入曲线后，车体受机车牵引随惯性向前运行，轨道迫使机车、车辆转弯，这样势必形成车轮冲击轨道，造成轨道变形，轨道和车轮同时受到磨耗。

当离心力和向心力得不到平衡而造成（:

曲线钢轨侧磨技术总结）的内外轨偏载时，更加剧钢轨的磨耗。

因此如何减缓曲线上的钢轨的磨耗，延长其使用寿命，降低维修成本，保证行车安全，成为工务工作的一项重要内容。

牡丹江工务段管辖滨绥线381km+900m-583km+000m，地处山区，线路基础大部分还是日、俄时期修建的，线路设计标准低，大多顺山铺设。

曲线多、半径小、坡度大。

形成线路条件、质量先天不足。

该段线路共有曲线215条、延长132.65km，其中半径在650m以下的曲线有139条/80.82km，半径在350m以下的曲线有42条/12.53km，最小半径240m，最大坡度15‰。

曲线上股钢轨的使用寿命一般为24～36月，按先用钢轨50kg/m钢轨计算成本投资每公里约60万元，仅小半径曲线每年需要更换钢轨12km，钢轨费用投入约660万元。

随着使用内燃以来、列车的运行速度、机车车辆轴重、行车密度都大大提高，使得轨道各部件的受力增加，曲线钢轨的侧磨成为一个比较突出的矛盾。

据调查统计，宾绥线R≤350m的曲线上，钢轨平均寿命为1～2年，最短的仅为7～8个月。

我段管内的山区铁路，在半径R≤600m的曲线上，钢轨的平均寿命仅为2～3年。

20XX年又开行了重载货物列车。

半径＜600m的曲线外股钢轨侧磨加剧，这样不仅给养护维修带来许多工作，而且大大增加

了运营的成本和对运输的干扰。

（二）钢轨侧磨的主要原因

金属材料磨耗是一种很复杂的现象，引起钢轨磨耗的原因也是很多的。

钢轨侧磨是在列车运行、轮轨摩擦的过程中产生和发展的。

近年来随着机车车辆轴重和车速的提高，曲线上股钢轨的磨耗表现为磨蚀和剥离同时发生，交替进行，使得轨面变窄。

线路上钢轨的磨耗，在直线地段由于车体的蛇形运动和摇摆，车轮对钢轨发生相对滑动形成钢轨的垂直磨耗。

在曲线地段除上述原因造成磨耗外，呈现不同程度的侧面磨耗，半径越小、行车速度越高、曲线状态越坏，磨耗越严重。

为了找到引起侧磨的主要原因及切实可行的预防措施，通过观察和测量，发现钢轨侧面磨耗主要因素有以下几点：

1、半径

曲线半径是轨道形态变化的主要标志，它的改变直接影响机车车辆通过曲线时的形态和轮轨相互作用的方式。

曲线半径是决定钢轨侧磨量的关键因素，加大曲线半径对于减少钢轨的侧磨是十分有力的。

曲线半径过小，由于离心力的作用，运行中的列车对外股钢轨的侧向推力加大，造成内股钢轨压溃，而且还存在不同程度的波磨，外股钢轨产生严重的侧磨，轨距、水平、方向也不宜保持。

根据我观测，半径小于600m以下的曲线外股钢轨均有不同程度的侧磨，半径愈小，磨耗愈大。

我对调查地段近几年的换轨可以证实：

半径在500m以下的曲线平均更换的周期为24～36月，半径大于500m的曲线平均更换周期则为4～5年。

2、轨距

轨距是影响曲线钢轨磨损地重要因素。

理论计算与现场试验都表明，适当减小轨距，可以改善机车车辆通过曲线的条件，使机车通过曲线时的轮轨导向力和冲角都相应减少，车辆通过曲线时，轨距减小车体横向摇摆幅度减弱，轮轨导向力也适当减小，因此，曲线轨距适当减小，对于曲线钢轨磨损是有利的。

对同一曲线来说，如果曲线轨距在动态下扩大过大，轮轨间的游间也相应增大，轮轨间的冲击角增大，导向力必然增加，列车在通过曲线时蛇形运动加剧，容易产生不均匀侧面磨耗，而不均匀侧磨又会加剧冲角的增大和变化，进一步使轮轨磨耗加剧，形成恶性循环，对钢轨侧磨合行车安全极为不利。

3、超高

超高通常是根据列车通过曲线的平均速度来设置的，因此，多数列车通过曲线时不是出现欠超高就是出现过超高，由于超高直接引起导向力和冲角的变化，所以也就直接影响钢轨轨头侧磨速率的大小。

设置过超高，由于向心力的作用，导向力减少，但转向架在小半径曲线运行时，转向架前轴外轮轮缘紧贴外轨引导转向架沿曲线运行，而后轴则在向心力作用下向曲线内侧移动，从而增大了轮轨冲角，而有欠超高时转向架承受离心力的作用，转向架后轴向曲线外侧移动，导向力虽然增大，但轮轨冲角却减少。

如前所述，为减轻曲线钢轨侧磨，希望影响钢轨侧磨的主要因素导向力和冲击角都减少，但当曲线行车出现过超高时，导向力值减少而冲击角值增大，而出现欠超高时则是导向力值增加而冲击角值减小，在这种情况下要判断是欠超高对减缓曲线钢轨侧磨有利还是过超高有利。

得不到平衡，势必也增大横向力，也同样导致曲线外股钢轨的侧面磨耗。

4、轨底坡

轨底坡从轮轨接触几何学的研究可知，轨底坡大小对轮轨几何接触点的位置及轮轨之间的受力大小有明显的影响。

在曲线轨道上，外股长、内股短，只有轮对外轮的滚动半径大于内轮的滚动半径时，转向架才有良好的通过曲线性能，从而减少车轮对钢轨的滑动摩擦距离。

曲线下股轨底坡较小时，车轮踏面接触位置内移，滚动半径增大，内外轮滚动半径差减少，滑动摩擦距离增大，从而加剧曲线外股钢轨的侧面磨耗。

5、曲线圆顺

曲线钢轨不均匀侧磨的形成与曲线的圆顺度有相当大的关系。

曲线不圆顺就意味着曲线的半径不一致，有的处所半径变大，必然使有的处所半径变小，小半径曲线钢轨磨耗严重，大半径曲线钢轨磨耗较轻形成钢轨的不均匀磨耗，从而减少了钢轨的使用寿命。

曲线圆顺度的不良直接引起轮轨横向力及导向力的改变，在圆顺度不良曲线范围内的后四分之一段内，从现场观察可知，在此范围内经常出现钢轨轨头最大侧磨点。

钢轨接头处的支嘴和钢轨硬弯引起的曲线圆顺度不良，对钢轨轨头的磨耗影响尤为严重。

要保持钢轨接头附近的侧磨均匀，有必要消灭“接头支嘴”，加强线路养护，确保接头夹板螺栓扭矩达到标准要求。

6、不同机车类型和行车速度

机车车辆通过曲线时会产生导向力和冲击角，而这两个因素又与机车车辆类型、机车转向架构造、牵引性能、固定轴距、行车速度、车轮踏面以及未被平衡的离心力有关。

机车牵引力大、速度高、而且转向架固定轴距大，轮轴位置不对称，左右两端轴的横动量小，机车三轴转向架等导致了钢轨侧磨加快。

7、养护不当

曲线状态的好坏对钢轨侧磨产生直接影响，养护不良的曲线，钢轨侧面磨耗严重；

反之，养护好的曲线，钢轨侧面磨耗就小，具体表现为：

1、由于日常养护工作中，不坚持定期拨道制度，在综合维修中不全面测量、计算，而采取简易绳正法拨正曲线，使曲线头尾控制不好，正矢超限，加之钢轨死弯、接头支嘴，直曲线连接不顺形成曲线鹅头，造成曲线不圆，从而增加了车轮作用于钢轨上的横向力，曲线半径愈小，横向力的分力导向力愈大，加剧了钢轨的磨耗。

2、超高顺坡不好，线路前后高低不好，引起列车在缓和曲线运动时的振动、摇晃和冲击，加剧钢轨的侧磨。

3、捣固不良、线路上有三角坑、暗坑和吊板病害或线路翻浆冒泥等都会加剧钢轨的磨耗。

（三）曲线钢轨侧磨减缓措施

如何减缓钢轨磨耗，延长钢轨的使用寿命，我对调查地段的现场调查和通过近几年有关数据的分析，认为采取以下措施有利于减缓曲线上股钢轨的侧面磨耗

1、设置合理的轨道几何尺寸包括：

轨距，轨底坡，曲线半径，超高等等。

曲线轨道几何尺寸的设置是根据列车运行速度和曲线半径确定的。

通过适当调整轨道的几何尺寸可以改变轮轨间的受力，从而达到减缓钢轨轨头侧磨的目的。

2、加强轨道的养护维修，提高曲线圆顺度、高标准养护曲线、做好曲线的拨道工作、加强曲线的综合维修、加强对小半径曲线轨距扩大地段的整治、加强曲线设备增加横向道床阻力来提高曲线整体强度、加强扭力矩、加强钢轨涂油工作、有条件采用全长淬火轨或稀土轨、增强轨道弹性、提高科学管理水平。

总之，一个良好的曲线必须要以病害的基本点出发，并在其使用中发现问题及时解决，做到质量上防微杜渐，使其整个结构经常处于完好状态。

四、调研结论与建议：

我个人认为，钢轨侧面磨耗和轨道其他的永久变形一样，是不可避免的，但是通过各方面的努力，减少和缓和钢轨侧面磨耗是可能的。

列车通过曲线时，轮轨产生两点接触以及在接触点上轮轨间的相互作用—滑移和摩擦是产生曲线轨道上股锅轨侧面磨耗的根源。

实践表明，要减缓钢轨的侧面磨耗，必须从机车车辆、轨道以及轮轨关系等方面入手，改善轮轨的接触条件和摩擦条件。

对此问题进行研究的目的是通过减缓曲线钢轨的侧磨，以及

降低轨道部件的力学伤损。

通过多年的研究，已取得了一些突破性的成果。

由于各条线路的列车运行情况不相同，所以影响曲线钢轨侧磨的因素就各不相同，采取的减磨措施也就各不相同。

但目的只有一个，就是降低钢轨侧面磨耗的速率和减少轨道部件的伤损，延长钢轨的使用寿命，从整体上提高铁路运输的经济效益。