论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治

王相悦

（济南铁路局济南工务机械段，山东 济南 250022）

论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治

王相悦

（济南铁路局济南工务机械段，山东 济南 250022）

铁路运输过程中常常会出现钢轨磨损现象，给交通运输和人们的生命安全造成了严重的影响和危害，最为突出的是小半径的曲线钢轨。本文通过研究和分析造成小半径曲线钢轨磨损的原因，对其防治提出有效的解决办法和措施，以期提高小半径曲线钢轨的使用性能，延长它的使用寿命。

小半径曲线；钢轨；磨耗；原因；防治

0 引言

目前，济南铁路局管内胶黄线和蓝烟线线路，仍然存在小半径曲线，钢轨磨耗病害十分严重，给交通运输和人们的生命安全造成了严重的影响和危害。钢轨的磨耗一般是由于轮轨的反复摩擦、相互作用造成的，它不仅降低了轨道交通的安全性和可靠性，减少了轨道的使用寿命，造成了大量的金属耗费和成本投入，尤其以小半径曲线钢轨为最。本文通过研究和分析造成小半径曲线钢轨磨损的原因，对其防治提出有效的解决办法和措施，以期提高小半径曲线钢轨的使用性能，延长它的使用寿命。

1 小半径曲线钢轨的磨耗原因

造成小半径曲线钢轨出现磨损状况的主要原因包括以下几个方面。

1.1 钢轨的位置错误

小半径曲线钢轨出现磨耗状况的一个很重要的原因就是由于钢轨位置的错误，使得钢轨的里外受力不均而产生偏压，从而造成列车在行车时的不平稳，而这又恰恰加速了钢轨的磨耗，形成恶性循环。具体表现在：

（1）钢轨的轨底坡不符合标准。有些地区的小半径曲线钢轨的轨底坡不能很好的将车轮与钢轨顶面吻合起来，致使钢轨的顶面出现偏压，从而造成了钢轨的磨耗。

（2）超高度不符合交通的实际情况。有些项目中小半径曲线钢轨的超高过小或过大，使得钢轨在使用时与列车的车轮不能正常的接触而出现偏载现象，造成了钢轨轨面的磨耗。

1.2 养护工作不到位

对小半径曲线钢轨的养护工作是确保钢轨质量和行车安全的重要措施和方法。尤其是对钢轨的曲线状态的养护，直接影响到钢轨的磨耗程度。养护工作中的问题主要体现在下面几个方面：

（1）缓和曲线的超高递减距离不足，导致列车在行进到缓和曲线阶段时出现摇晃、振动、冲击等现象，造成钢轨的磨耗。

（2）钢轨的间距超出规定范围，导致钢轨不能完全的与车轮重合，使得列车在行进过程的阻力加大，造成列车行驶的晃动不稳定，从而引起钢轨轨面的磨耗。

（3）位于坡道的曲线轨道由于坡度的不准确使得作用在列车车身上的各种力量达不到平衡状态，从而引起钢轨的磨耗。

（4）钢轨的捣固不牢，道床不干净，在养护时没有对线路上的吊板、暗坑、三角坑、病害等进行及时的修补和养护，导致钢轨质量的下降，造成钢轨磨耗的加速。

1.3 其它方面的原因

造成小半径曲线钢轨出现磨耗的原因，除了上述提到的两大方面，还存在其它方面的因素，具体体现在：

（1）货物超载。列车的超载主要引起的是钢轨轨头部分的疲劳伤损，尤其是速度不快的重载货物列车对小半径曲线钢轨的磨耗更大。

（2）没有及时的对钢轨进行修整，造成恶性循环式的钢轨磨损。

（3）钢轨的自身材料硬度不强，造成钢轨存在硬弯或低接头，造成车轮对钢轨打击力的增大。

（4）缺少相应的轨枕、防爬设备以及联结零配件，有些部件已经失效，对钢轨的固定作用减弱，从而导致钢轨轨面磨耗的加剧。

（5）没有及时有效的进行列车的维护保养，使得已经超限或者变形的车轮没有得到及时的更换，造成车轮在行进过程中对钢轨的冲击力增大，进而加速了小半径曲线钢轨的磨耗程度。

2 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。

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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。

2.6 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。

2.7 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，有良好的弹性对减少小半径曲线磨耗是非常重要的。

2.8 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。

［1］张进孝.集通线减少曲线地段钢轨磨耗分析[J].内蒙古科技与经济,2009(14).

［2］陆化平.铁路小半径曲线日常维修遇到的病害及整治措施探讨[J].科技情报与经济,2010(20).

汤静］