专用线道岔尖轨曲线钢轨磨耗的原因及防治措施

张爱献

摘 要：针对专用线道岔尖轨、曲线钢轨磨耗严重的原因，进行了系统的理论分析和总结。介绍了专用线道岔尖轨、曲线钢轨磨耗相应的防治措施。为专用线线路养护和运营安全管理提供了理论依据。

关键词：道岔尖轨；曲线钢轨；磨耗；原因；防治； 措施

Abstract: this paper aim at the reasons of dedicated line switch rail, curve rail wear serious, does a systematic theoretical analysis and summary. This paper introduced the control measures of dedicated line switch rail curve rail wear appropriate, and provides a theoretical basis for the dedicated line track maintenance and operational safety management.Key words: turnout switch rail; curve rail; wear; reasons; control; measures

中图分类号：U216.66文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

内容：

我们知道，道岔是引导机车车辆由一条线路转向另一条线路的过渡设备，道岔结构复杂，养护比较困难，是线路上的薄弱环节。列车在曲线上行驶，由于离心力作用，曲线轨道比直线轨道受力较大，也是线路上的薄弱环节之一。近年来我公司对承运的洛河、平圩两条电厂专用线的区间线路及厂前站线路、道岔群维修养护中发现，站内道岔尖轨及曲线钢轨磨耗现象普遍严重。特别是平圩电厂厂前站道岔群尖轨磨耗及洛河电厂专用线1号、4号曲线（半径350米）钢轨磨耗现象更为严重，致使道岔尖轨及曲线钢轨需经常更换，而更换道岔尖轨及曲线钢轨费用高，成本大，工务人员劳动强度大，而且还大大增加了对专用线运输的干扰。我们认为，线路上道岔尖轨、曲线钢轨磨耗虽不可避免，但是通过采取防治措施，减少磨耗是可以实现的。下面就专用线道岔尖轨、曲线钢轨磨耗的原因及防治措施探讨如下：

1 专用线道岔尖轨、曲线钢轨磨耗的原因

行驶中的机车车辆作用于钢轨上的力有三种；一是竖向力，由列车自重和附加动压力产生 。二是横向水平力，由未被平衡的离心力及车辆摇摆力产生。三是纵向水平力，由机车牵引力、轮轨间的摩擦阻力产生。这三种力随列车运行及轨道客观条件的变化而变化，它们的复合作用，导致道岔尖轨、曲线钢轨磨耗的产生。

1．1专用线道岔尖轨磨耗的原因

由于道岔那里是一个曲线，因其位置特殊，在道岔尖轨和导曲线上不能够设置超高来平衡离心力。必然造成列车运行时冲击尖轨，形成磨耗。其主要原因如下；

（1） 由于活接头、铁砖、夹板、桥型垫板等磨耗，尖轨根端连接不好，以及尖轨拱腰和活接头捣固不实而造成列车通过时，尖轨发生跳动或颤动，而与基本轨离缝导致磨耗。

（2） 扳道器安装位置不合适，连接杆位置不合适，造成尖轨与基本轨靠不严导致磨耗。

（3） 滑床板弯曲，影响尖轨歪斜，形成与基本轨离缝，假密贴或尖轨不落平,尖轨与滑床板不密贴导致磨耗。

（4） 尖轨竖切部分有肥边或尖轨尖端高出基本轨，由于尖轨尖端到轨顶宽20毫米处一段，其强度过弱，不应使其承受竖直压力，所以在制造时做低一些。当基本轨磨耗时，如新换尖轨忽视了基本轨低下的高度，或在滑床板下任意垫填，都会造成尖轨高起。当尖轨顶宽20毫米以前部分与车轮踏面发生接触受压，就会被轧伤。尖轨高出6毫米处，在其竖切顶部容易发生肥边，肥边盖在基本轨顶面上，过车时如果尖轨下的支持力稍小时，车轮压迫尖轨向下错动，发生剪力而使肥边崩裂导致磨耗。

（5）曲股基本轨未弯曲折点或直股弯曲不直，导致磨耗。

1.2 专用线曲线钢轨磨耗的原因

1.2.1钢轨的位置不正确。

钢轨在空间的位置不正确是造成钢轨磨耗的主要原因。由于钢轨位置不正确使里外股钢轨受力不均匀和钢轨偏压，列车行走不平稳产生附加力打击钢轨而加速钢轨磨耗。

（1）超高不合适。我们知道超高通常是根据列车通过曲线的平均速度来设置的。曲线地段，为使列车平稳的转换方向，在外股钢轨设置适当的超高。如超高过大时，车体倾斜过多，增加里股钢轨的荷载，使车轮向里股钢轨移动，因而增加其在轨面上的滑动摩擦，使里股钢轨发生严重磨损。如超高过小时车体对外股钢轨的压力加大，使车轮轮缘紧压外股钢轨，结果使外股钢轨发生严重磨损。

（2）轨底坡不正确。线路铺设的钢轨，为适应车轮踏面的坡度，应有1/40的轨底坡，轨底坡过大过小，车轮与轨顶的接触点，就不落在轨顶面中心，使钢轨顶面与车轮踏面不吻合，而偏压在轨顶面外侧或内侧，这样轨顶一侧承受压力，必然产生是钢轨转动的力量，但钢轨被扣件牢固地固定在轨枕上，钢轨顶面受偏压，使钢轨颈部与腹部连接处受到扭力作用，易发生纵向裂纹或腹部弯曲。另一方面轨底坡不合适时，轮对两侧轮与钢轨接触处的车轮半径不一致，造成轮对的左右横动，车轮在轨面上发生滑动，因此钢轨顶面易发生磨损。

1.2.2 养护不良造成钢轨磨耗。

（1）曲线不圆顺、方向不良，列车通过时产生摇晃。列车通过曲线时，因车体受离心力作用，使线路受到很大的横向水平推力，易破坏曲线方向。如曲线方向不良，车轮的横向水平推力，就会集中在不圆顺处，从而加剧线路方向的破坏。

（2）轨距超限。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，将使横向力和冲角增大由此增大轮轨之间的冲击，使车轮与钢轨的内接情况不好，增加行车阻力与摇晃，导致钢轨磨耗。

（3）缓和曲线超高的递减距离不够，引起列车在缓和曲线运行时发生震动、摇晃和冲击，使钢轨加速磨耗。

1.2.3钢轨本身质量不好，在列车运行时增加了磨耗。

2专用线道岔尖轨、曲线钢轨磨耗的防治措施

道岔尖轨、曲线钢轨磨耗超限后，唯一的解决办法就是更换。必须采取有效措施，使磨耗降低到最低，减少专用线道岔尖轨、曲线钢轨磨耗，延长其使用寿命，降低维修成本，实现效益最大化，确保行车安全。

2.1 专用线道岔尖轨磨耗的防治措施

2.1.1 防止尖轨跳动确保尖轨与基本轨密贴。

（1）如果是活接头、铁砖、夹板、桥型垫板等磨耗造成的，可以用焊补或更换零件的办法加以解决; 如果是尖轨拱腰造成的则要调直尖轨，加强接头捣固。为防止尖轨跳动，也可以在基本轨底下增设尖轨防跳板，把防跳板一头用螺栓固定在尖轨腰部，另一头弯折紧贴在基本轨轨底，使其起阻止尖轨跳动的作用。

（2）校正连接杆和扳道器至合适位置，整修顶铁和根部螺栓，更换失效套管。确保尖轨与基本轨密贴。

2.1.2及时磨去基本轨及尖轨飞边，弯好曲股基本轨弯折点，调直直股弯曲轨，确保基本轨与尖轨竖切部分完全靠贴。

2.1.3 及时更换弯曲的滑床板、磨耗超限的基本轨。

2.1.4 如尖轨尖端过高，与基本轨顶面相距不足23毫米，尖轨尖端顶面过宽，形成平台锯齿形时，应及时将尖轨挫平、挫薄，严重的应及时焊补或更换。

2.1.5 如因行车繁忙，尖轨很快磨损时，在尖轨尖端附近设置防磨护轨。

2.1.6 加强捣固，保持轨距水平，及时消除转折机等处的空调板（有的是暗调），

2.2专用线曲线钢轨磨耗的防治措施

2.2.1保持正矢不超限，定期调查现场正矢，细心计算，全面拨正。特别是要保持曲线头尾的圆顺。对于曲线“鹅头”，“支咀”等病害要及时整治。

2.2.2 做好缓和曲线超高顺坡和正矢的递减，顺坡和递减时应等量进行，不要忽大忽小，缓和曲线头尾可适当增减3~4毫米的超高。

2.2.3 合理设置外轨的超高。每年根据列车实测平均速度，检算设计超高，并根据现场外轨侧磨和内轨压溃情况及时调整曲线超高。洛河电厂专用线1号、4号曲线（半径350米）原设计时速40km/h超高为55毫米，经测定列车平均速度为32km/h，按超高公式（h＝11.8V2／R）计算外轨超高度h＝11.8V2／R＝11．8×32×32／350≈35毫米。外轨超高调整为35毫米。

2.2.4 加强养护，经常保持曲线状态的良好，保持方向平顺、轨距、水平不超限。

2.2.5 调整轨底坡，保持1/40的轨底坡。及时更換压溃的大胶垫，使钢轨踏面坡度符合车轮踏面。

2.2.6 在钢轨侧面定期涂油，坚持每日对钢轨侧面涂油一次，使曲线钢轨侧面保持润滑，降低钢轨与轮缘间的摩擦系数。

2.2.7 条件允许时将普通钢轨更换成全长淬火轨或稀土轨。

通过采取以上防治措施，专用线道岔尖轨、曲线钢轨磨耗现象得到了减缓，延长了其使用寿命，降低了维修成本，取得了较好的经济效益。由于工作的局限性，我们仅限于两条电厂专用线的总结和分析，有些可能还不够全面，今后我们将会在生产实践中不断完善和提高。

参考文献:

《线路工》中国铁道出版社 1981年 北京