铁路线路养护维修论文

兰州交通大学

课程论文

通过线路维修养护延长曲线钢轨使用寿命

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通过线路维修养护延长曲线钢轨使用寿命

[摘要]：从大庄工区管内维修养护线路的使用现状出发，对造成钢轨伤损的原因进行了具体分析，有针对性地提出了预防整治措施，重点对线路养护工作方面进行了论述，说明了加强线路养护工作管理是延长钢轨寿命的重要途径。

[关键词]：通过线路维护；延长曲线钢轨；使用寿命。

一、绪论

铁路钢轨是铁路线路的主要组成部分，它承受机车车辆荷载，并传之于轨枕，起引导列车方向的作用。钢轨状态的好坏直接影响着线路维修保养的质量、行车安全和钢轨的使用寿命。钢轨在大自然的作用以及列车的运营作用下不可避免地产生锈蚀、磨耗和伤损。在通常情况下，大自然的侵蚀作用远不及列车的运营作用所引起的钢轨磨耗严重。特别是处于小半径曲线上的钢轨，由于存在曲线钢轨对列车轮对的导向作用，车轮与钢轨产生相互间的黏着、蠕滑和滑动，轮轨的磨耗和损伤十分严重。具体表现在曲线上股钢轨磨耗加剧，导致几何形状发生改变，有效截面减小，严重影响运营安全，因此我们必须在钢轨伤损达到一定限度时就进行维修养护，以保证列车运营安全。

二、大庄工区管内线路概况

大庄工区管内线路概况线路大庄工区隶属开远工务段芷村线路车间，管理昆河线 K266+000 至 K275+000 的 9000 米线路，其地形复杂、依山傍水，曲线多、半径小，自然条件差，线路设计标准低，道床厚度不足，造成道床排水不良，翻浆冒泥严重，形成线路质量先天不足。工区管内线路共有 6 个道口，51 个涵沟，11 段曲线。尤其是 K266+000 至 K268+000 的 2000 米线路内就有 8 个曲线段。曲线合计长度为 1892.04 米，占总数的 21.02%，最大曲线半径为 1000 米，最小曲线半径为 125 米。根据 2009 年以来工区对曲线的 21 次全面检查情况看，发现道床、轨距、扣件均有不同程度问题。曲线钢轨磨耗、擦伤、剥离虽然不超规定限度，但基本接近限度要求，其钢轨头部磨耗，轻伤要求磨耗量超过

不得超过 15mm，但实测达到 8mm 的有 9 处。轨端或轨顶面剥落掉块长度，轻伤要求长度不得超过 15mm 但实测达到 13mm 的有 8 处、且深度不得超过 4mm 但实测达到 3mm 的有 22 处。钢轨顶面擦伤深度，轻伤要求深度不得超过 2mm，但实测达到 1.5mm 有 16 处。钢轨低头，轻伤要求不得超过 4mm，但实测达到3mm 有 5 处。翻浆冒泥有 21 处。扣件裂纹有 33 件。连三以上假轨距有 13 处等。这些问题的发生给日常的线路维修养护带来很大困难，也影响列车运输安全。

三、曲线钢轨伤损原因分析

对于曲线钢轨伤损问题，工区多次组织人员进行现场调查和原因分析，认为造成钢轨伤损的主要因素是：

（一）运输形势的影响。近年来，25吨车辆逐渐淘汰完毕，全部使用 30 吨车辆，货车更新换代后，列车轴重和通过总重不断增加，造成曲线钢轨伤损加剧。（二）钢轨材质问题。根据日常观察发现，钢轨磨耗初期为鱼鳞伤损，逐步发展为剥落掉块，普通线路地段及曲线线路地段均有不同程度的磨耗。大部分曲线线路都不同程度地出现钢轨肥边、压塌、掉块等病害。

（三）曲线钢轨超高设置不合适。由于曲线钢轨超高过大或过小引起钢轨的偏载和轮轨的不正常接触。如超高过大，列车的重量偏载于里股钢轨，使里股钢轨的垂直磨耗加大，出现辗压现象，同时对外股钢轨的侧向磨耗也不利。在曲线钢轨上里外两股钢轨的长度不同，内外轮走行距离不同，在运行中外轮沿外轨纵向滑动或里轮向后滑动，形成打空转的现象，纵向滑动发生在外轨上时，就导致外轨的侧向磨耗。如超高过小，外轮紧贴外轨运行，对外轨的向磨耗更不利。（四）轨底坡不正确。在曲线钢轨轨道上，外轨长内轨短，只有外轮的滚动半径大于内轮的滚动半径时。转向架才有良好地通过曲线钢轨的性能。从而减少车轮在钢轨上的滑动摩擦距离。如曲线钢轨下股钢轨增大轨底坡，车轮的踏面接触位置外移。滚动半径减少，内轮滚动半径增加，滑动摩擦距离减少，所以曲线钢轨下股钢轨轨底坡增加，有利于减缓钢轨的磨耗。由于轨底坡不正确，使钢轨顶面与车轮踏面不相吻合，钢轨顶面受偏压，加速钢轨的磨耗。轨底坡正确与否，要根据每一条曲线钢轨的钢轨光带、曲线钢轨是否外撞等情况进行综合判断。（五）轨距超限。在曲线钢轨磨地段，曲线钢轨轨距不同程度地存在轨距扩大的问题。由于轨距超限，使车轮与钢轨的内接情况不好，阻力增加，行车摇晃，造成钢轨磨耗。由于缺少大调量扣件和工区的人力不足。曲线钢轨轨距超限的病

害不能得到及时有效的改正，造成曲线钢轨侧磨→轨距超限→侧磨加剧→轨距扩大的恶性循环。

（六）道床方面的因素。由于人力投入不足，造成道床不洁、捣固不良。线路上有三角坑、暗坑和空吊板等病害或线路翻浆冒泥，线路质量不均衡，都会加速钢轨的磨耗。

四、曲线钢轨伤损预防整治措施

曲线钢轨伤损和轨道其他永久变形一样，是不可避免的，但通过努力维修养护，减缓曲线钢轨伤损是有可能的。如何减缓曲线钢轨伤损，延长钢轨使用寿命，经过工区多年的现场实践和经验总结，认为采取以下措施有利于减缓曲线钢轨伤损发生：

(一)做好改善道床状态的工作。加强道床整治，尤其是对小半径曲线地段严格要求，必要时进行清筛道床、回填道碴、起道整平线路,全面改善道床状态，同时加大对管内道床翻浆冒泥的整治工作。每年进行一次机捣工作，特别要安排对翻浆地段进行重点整治，确保线路质量。

（二）做好曲线钢轨维修养护工作。工区要将整治曲线钢轨伤损作为一项重点工作来抓。在每季度的验收工作时，对工区管内的曲线钢轨进行重点检查。定期拨道保持曲线钢轨圆顺。通过现场调查实测正矢，认真进行计算，做好曲线钢轨方向整治工作。做好对曲线钢轨轨距超限地段的改道工作。运用大调量扣件将轨距改正到允许范围内。对磨耗严重的曲线钢轨在下股大量采用胶垫，使内轨的轨底坡加大。防止轨距扩大和冲击角的增大，从而减少磨耗。做好曲线钢轨短轨地段接头的综合整治力度。解决接头坍塌、低接头、钢轨错牙等病害。

（三）加强对钢轨轨面不平顺的修理。从轮轨关系作用的理论来看，轮轨系统的激抗是引起轮轨相互动力作用的根本因素，没有激抗就不会产生振动与冲击。从国内外运用机车车辆与轨道垂直相互作用仿真软件vict系统研究发现，对轮轨动力影响最为敏感的系统激抗是脉冲不平顺。如轨面的擦伤剥落、错牙接头、焊缝不平及其他局部凹凸不平顺。即使微小的凹凸不平顺也可能导致较为剧烈的冲击振动，而且随着不平顺值( 如错牙高度、擦伤深度) 的增加。这种冲击力将迅速加剧。因此，为了确保轮轨系统长期处于低动力作用状态。对各种脉冲型不平顺的大小加以限制，就显得十分重要。可以探索应用以下方法进行钢轨修理：一是焊补。为解决钢轨轨面的擦伤、剥离、落掉块等病害，我们可以采用焊补的方法，对伤损钢轨进行焊修。二是打磨。运用打磨的维修手段来修理钢轨的

断面轮廓，改善轮轨的接触状态。对马鞍型接头进行打磨和焊补相结合的办法进行综合整治。三是直轨。通过对死弯轨的矫直工作。以保持钢轨的平直，减少冲击力。另外在维修作业中合理设置轨缝。在温度适宜时适当调整孰缝，防止大轨缝引起的台阶和折角造成对钢轨的冲击力加大，形成轨面伤损。

（四）充分对曲线钢轨进行定期给油。通过对钢轨进行充分给油，改善轮轨接触关系，减小轮轨间的摩擦系数，是减缓曲线钢轨磨耗的一个重要手段。据实际观测发现，给油不足的曲线钢轨磨耗量要比给油正常的钢轨磨耗严重。国外有关涂油的试验结果表明，涂油效果很明显。在曲线钢轨的养护中坚持执行涂油制度，减少了曲线钢轨外轨侧面的摩擦系数。

五、结束语

曲线钢轨的伤损整治工作是一个复杂的系统工作。需要运用多种手段、多种方法进行综合整治才能取得更好成效。工区要进一步做好曲线线路的维修养护工作、合理设置曲线钢轨轨道参数，积极采用新技术、新材料，不断完善维修方法，提高整治工作的科技含量，提高铁路线路维修保养

六、参考文献

（一）铁道部昆明铁路局《米轨铁路线路修理规则》 2007 年出版

（二）铁道部昆明铁路局《米轨工务安全规则》 2007 年出版

（三）铁道部昆明铁路局《工务系统线路工》2008 年 10 月出版