浅析重载条件下的曲线钢轨磨耗和剥离问题
重载铁路钢轨伤损原因探析与预防措施
采用热塑性弹性体垫板,其结构稳定,塑性变 化小,重载下弹性变形较小,可以很好地适应重载 运输的要求。热塑性聚酯弹性体 TPEE 是含有聚酯 硬段和聚醚软段的嵌段共聚物,与橡胶相比,具有 更好的加工性能和更长的使用寿命,与工程塑料相 比,同样具有强度高的特点,而柔韧性和动态力学 性能更好。 2.5 采用Ⅰ级道砟,保证砟肩宽度
采用钢轨润滑剂对半径不大于 1 000 m 的曲线
上股钢轨进行润滑,以达到控制钢轨磨损速率的目 的,有效延长曲线钢轨的使用寿命。
3 结语
只有不断深入地研究轨道破坏机理,多角度完 善和强化轨道结构,认真探索运营安全与养护维修 的合理匹配,才能有效延长钢轨使用寿命。
参考文献
[1]中华人民共和国铁道部. 铁运 〔2006〕46 号 铁路线路修理规则 [S]. 北京:中国铁道出版社,2007.
钢轨顶面擦伤(图 9),发生在车轮制动时 (此
·55·
质量管理
重载铁路钢轨伤损原因探析与预防措施
时车轮被闸瓦抱死),车轮沿着钢轨只滑动而不滚 动(ω=0)(图 10)。列车起动时因轮轨界面粘着力 不够,导致车轮产生“飞车”现象(ω≠0)(图 11),使 钢轨接触面形成 “扁疤”型擦伤。在以上 2 种条件 下,轮轨界面温度可瞬间达到 600~1 400 ℃,接触 界面附近的材料软化甚至融化,材料磨损率十分 高。滑动停止后,接触表面附近材料迅速冷却,材 料金相组织发生变化,形成马氏体,产生热残余应 力和热疲劳裂纹。
图 9 钢轨顶面擦伤
产生严重的 磨损和高温
Fx
ω=0 V0
P
图 10 车轮沿钢轨作纯滑动(紧急制动情况)
铁路曲线钢轨磨耗与减缓措施分析
铁路曲线钢轨磨耗与减缓措施分析摘要:本文首先阐述铁路曲线钢轨磨损因素,进而分别从整治曲线方向、钢轨涂油器、防治钢轨不均匀侧磨几个方面分析曲线钢轨磨损减缓措施,旨在有效应对钢轨磨损情况,减少轨道部件伤损问题,保证钢轨质量、延长使用寿命,从而实现铁路运输行业经济效益和社会效益的共同提高。
关键词:铁路曲线;钢轨磨损;超高;纵移法引言:在铁路运输行业快速发展的今天,列车牵引重量不断提高、促使轨道磨损问题更加严重,特别是钢轨小半径曲线磨损较为突出,需要各个部门予以重视,积极采取措施有效应对钢轨磨损。
事实上,铁路曲线钢轨磨损是一个错综复杂的问题,将会涉及到钢轨、轮轨等方面,磨损减缓也需要从实际情况出发,合理选择处理方式,切实延长钢轨使用寿命。
1.铁路曲线钢轨磨损因素无论是受到外界自然环境影响,还是由于列车作用,都会促使铁路钢轨出现锈蚀、伤损、磨损的问题。
对于铁路钢轨曲线轨道,很大程度上都是由于钢轨磨损问题,从而需要更换新的钢轨。
基于现有研究表明,在我国,对于小半径曲线轨道钢轨,大部分钢轨报废都是由于轨道磨损造成,曲线钢轨磨损又可以根据磨损部位主要划分为三种类别,第一种则为上股钢轨侧面磨耗,第二种则为下股钢轨头部压溃,第三种波形磨耗。
通常而言,曲线上钢轨、曲线外轨自身的磨损程度较为严重,特别是曲线外轨,主要集中于头部内侧,当列车通过铁路轨道时,外轨头部内侧则会相应受到列车的影响,形成较为严重的滑动摩擦。
与此同时,内外两侧的铁路曲线钢轨长度不同,促使内外两轮进行滑动时,最终经过的距离长度也存在明显差别,当车轮进行滑行时,轨顶磨损程度将会随之增大。
相反,对于曲线内轨,磨损问题主要集中于轨头顶面位置,当列车进行低速行驶时,促使钢轨曲线内轨负荷不断增大,甚至相应造成轨头压陷现象。
并且,当列车需要进行转向时,将会促使钢轨顶面进行横向滑动摩擦,增大曲线钢轨磨损问题。
曲线上钢轨磨损原因多元,很大程度上受到曲线半径的影响[1]。
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析对鄂钢铁路运输中心150吨铁水车影响钢轨磨耗进行了分析,并提出解决方案,取得了较好的效果。
标签:重载化;钢轨及车辆;磨耗1前言150吨铁水车是新1#高炉配套使用的铁水运输车,国内没有成熟的车型,使用过程中存在钢轨及车辆磨耗严重的问题,一方面减少了钢轨使用寿命,另一方面,车轮轮缘变薄后,易出现劈岔、掉道等安全事故,且车辆下线修理时间长,降低设备利用率。
因此,分析钢轨及车辆的磨耗具有一定的实用价值。
2150吨车辆结构及各部功能TS150铁水车由一个车架、两个三轴构架式转向架、车钩缓冲装置、两个铸钢支座及风制动装置组成。
车架主要由弯梁、枕梁、端部等组成。
枕梁装有直径为370mm的铸钢上心盘;端部主要由端板、牵引梁、侧梁等组成,两端装有牵引钩。
转向架采用三轴构架式转向架,主要由轮对、构架、轴箱弹簧装置及基础制动装置组成。
空气制动装置由120型制动机、制动缸、组合式集尘器、球芯折角塞门、编织制动软管、闸瓦等组成。
车钩缓冲装置采用13号C级钢上作用式车钩,ST型缓冲器。
3钢轨及车辆磨损的现象及原因分析(1)现象:钢轨正面剥离掉块原因分析:轮轨应力达到一定值后引起钢轨表面金属的塑性变形和表面疲劳磨损,塑性变形经累积形成表面裂纹,在车轮荷载的循环作用下使裂纹不断扩展,导致剥离掉块。
(2)现象:上心盘磨损:内侧接触面不到1/3,局部镦粗,侧面中部成线性外凸2mm左右,心盘高度下降0.96mm,心盘面向两端翘曲。
原因分析:由于在设计时,车架的上心盘平面在同一水平面,加载后,车架发生弹性变形,处于同一水平的两心盘面向两端翘曲,心盘的接触面大幅度减小,心盘材料的应力增大。
(3)现象:钢轨与车轮侧面磨损产生钢粉原因分析:①如曲线超高过大,列车的重量偏重于内股钢轨,一方面加大内股钢轨垂直磨耗,同时也会增加外股钢轨的侧磨。
②如果超高过小,离心力得不到平衡,增大的横向力导致曲线外股侧磨增加。
③曲线圆顺度的不良。
曲线地段钢轨伤损原因分及对策
曲线地段钢轨伤损原因分析及对策【摘要】本文针对重载条件下曲线地段钢轨主要伤损病害进行分析,阐述了引起钢轨钢轨伤损病害的原因,并针对重载条件下产生钢轨伤损病害原因提出整治措施。
【关键词】曲线伤损分析整治随着运量的猛增和大轴重电力机车(万吨列车及两万吨列车)的运行,曲线地段出现了不同程度的伤损,反映出了重载对轨道的巨大影响。
轨道,尤其是钢轨产生了严重的伤损,集中表现为半径较小曲线地段(r≤2000m)严重的侧面磨耗、剥离掉块、核伤。
这些问题的出现引起了我们普遍的重视,如何解决它们成为朔黄铁路发展重载运输需要解决的重要问题。
1 曲线地段钢轨侧面磨耗、剥离掉块的特点(1)磨耗掉快较严重地段大都出现在r≤2000m的曲线上股。
(2)磨耗大的曲线多为侧面磨耗较严重,且发展速率超过预期。
(3)虽然在r=4000m及r=3000m的曲线上也出现了轻微磨耗,但是在开行万吨列车后几乎没有变化,其发展速率远小于r≤2000m 的曲线。
(4)受钢轨材质的影响,肃宁以东曲线地段侧面磨耗明显小于肃宁以西地段。
(5)缓和曲线地段磨耗小于圆曲线地段。
(6)钢轨从上线至下线的全过程中,磨耗也不是等速率发展的,新轨磨耗较快而后以稍缓的速率发展,同样可以看到初期剧烈磨耗和中期稳定磨耗两个阶段。
剧烈磨耗阶段中轨头塑性流动较大,而稳定磨耗阶段塑性流动稍小,但塑性流动和轨侧压溃始终伴随磨耗发生,因此两阶段的分界点不十分明显。
综合来看,重车线(万吨运行线)曲线钢轨磨耗的机理与其它线路上并无明显差异,只是磨耗速率更大,这说明影响磨耗的各因素的性质并未改变,但某些因素的量值明显加大。
2 曲线地段钢轨主要伤损危害2.1 轨面剥离掉块轨面剥离掉块是轮轨接触疲劳和冲击荷载作用下的伤损,其发展会造成轨顶面严重的不平顺,使钢轨及轨道受力恶化,零部件破损、轨枕失效、道床翻浆冒泥出现并迅速发展。
自运营以来,曲上股轨面、缓冲区接头轨端陆续出现剥离掉块。
剥离掉块绝大多数发生在半径为1000米的曲线地段。
重载铁路小半径曲线钢轨磨耗分析
重载铁路小半径曲线钢轨磨耗分析摘要本文通过对大准线曲线钢轨磨耗客观原因进行分析,结合具体情况,提出了重载铁路减少小半径曲线地段钢轨磨耗的一些具体办法。
关键词大准铁路;小半径曲线;磨耗大准铁路为I级干线单线电气化铁路,东起大同东站西至准格尔旗薛家湾站,是处于西煤东运北通道上的一条重要运煤专用铁路。
通过近几年的扩能改造施工,年通过总重120Mt,已达到重载铁路标准,沿线通过地段大多属于山区,小半径曲线较多。
随着近两年列车牵引质量和机车轴重不断增加,小半径曲线地段钢轨磨耗速率加大,大大增加了铁路的运输成本。
1 曲线长轨条更换现状自2006年大准线铺设无缝线路以来,全线共有60条曲线由于钢轨磨耗严重进行了更换,其中有59条是半径R≤600m曲线,占更换总数的98.3%;占全线小半径曲线(全线半径R≤600m曲线共87条)总数的67.8%。
其中,有4条曲线已进行两次更换,分别是K19+487—K20+097,半径500m,K24+370—K25+342,半径500m,K25+875—K26+634,半径400m,K78+790—K79+711,半径400m。
2 大准线曲线钢轨磨耗情况分析曲线钢轨磨耗是不可避免的,结合实际情况分别从以下几个方面对钢轨磨耗作出分析。
2.1曲线钢轨磨耗客观原因曲线是轨道结构强度中的薄弱环节,当列车运行进入曲线后,车体受机车牵引,随着贯性向前运行,轨道迫使车辆转弯,这样必然行成车轮冲击轨道,造成轨道变形,车轮和钢轨同时受到磨耗,当离心力和向心力不平衡时,更加剧钢轨的磨耗,导致曲线上股内侧圆弧段至顶面1/3处连续性鱼鳞剥落掉块,下股踏面中部连续麻点,并且发展扩大。
随着磨耗的日益加重,当钢轨状态不能满足列车运行要求时,则必须对曲线钢轨进行更换。
工务段对小半径曲线共先后更换63次,其中有62次是更换的曲线上股,再次证明了曲线上股是钢轨最易磨耗的部位。
2.2大准线曲线钢轨更换时间在更换过得59条小半径曲线中,其中2008年共更换16条,春季更换3条,秋季更换13条;2009年更换32条,春季更换16条,秋季更换15条(有1条是第二次更换);2010年更换15条,春季更换12条,夏季更换3条(有3条是第二次更换)。
浅析重载条件下的钢轨磨耗和剥离问题
变形 、剥 离之 间的 关 系 ,并 对 防止钢 轨 磨耗 和 剥 离提 出建议 。
关 键词 重载
1 引言 随着 运量 的增 大 和大 轴 重 电力 机 车 的运 用 ,部 分平纵 断面 复杂 的路段 上 ,反 映 出了重 载 对 轨道 的 巨大影 响 。轨 道 ,尤 其 是 钢 轨 产 生 了 严 重 的伤 损 , 集 中表 现为严 重 的侧 面磨 耗 、剥 离 掉 块 、轨 头 压宽 及波 纹磨耗 等 问题 ,小半 径 曲线 上 钢 轨 的寿 命 比预 期寿命 缩短 了约 23 / 。这些 问题 引起 了普 遍 的重 视 , 如何解 决它们 是 发展重 载 及高 速运 输 的重 要 问题 。
23 轮轨切向力使承载力急剧下降。 . 24 直线 上轮 载 远小 于安 定 极 限 , 轨 能很 快 . 钢
进入 弹性承 载 状 态 , 大坡 度 小 半 径 曲线 地段 , 于 而 由 横向和纵 向切 向力 联合 作用 , 载接 近或超 过安 定极 轮 限, 钢轨要经 历相当长的弹 塑性 承载及强化 过程 。
钢 轨承载 能力 是研 究 各 种 钢轨 伤 损 的基 础 ,通 过理论 分析 和各种 试验 ,主 要达 到 两 个 目的 :一是 找 出表明钢轨 承 载能力 的弹 性 和安 定 极 限轮 载 ;其 二是 弄清楚 过载 时钢 轨头 部 的 塑性 流 动 情况 ,用 以 解 释各 种伤损 的成 因。 弹性极 限荷 载是 指轮 头 出现 塑 性变 形 的 最小 轮 载。安 定极 限荷 载是 指有 限 次 车轮 作用 后 ,轨头 因
4 结论
钢 轨剥 离是 由于轨 头应 力 水 平 超过 钢 轨 材料 的 安定 极 限 ,在 轮 轨 接 触 区产 生 连 通 的 较 大 塑 性 区 , 致使 金属 产生 定 向的塑 性 流动 ,其 结 果 使 金 属 累积
重载铁路尖轨磨耗分析
重载铁路尖轨磨耗分析1课题背景2国内外现状3理论方法4主要研究内容5结论1课题背景:随着我国十一五高速铁路、客运专线、快速客货混跑铁路和城市轨道交通的大规模建设与发展,在一些新建的客运专线上铺设提速道岔或高速道岔以提高车辆通过速度,道岔限速及相关动力学问题必须得到解决。
对车辆一道岔动力学特性研究,为道岔设计、车辆设计提供理论基础己成为当前的迫切需要。
我国铁路运输作为交通运输业的骨干,在国民经济发展中起着十分重要的作用,但与发达国家相比在技术和管理方面都还有比较大的差距。
由于其结构的复杂性,道岔区的轨道刚度沿线路纵向分布不均匀我国现有道岔的使用经验反映了道岔轨道设置好坏对机车车辆运行品质、轮轨相互作用和道岔振动强度都有不利影响。
在铁路线路中,道岔是使机车车辆从一条线路转向另一条线路的轨道连接设备,它是由指引机车车辆的轮对沿线路行进或转入另一条线路的转辙器部分、使轮对能顺利地通过两条线路钢轨的连接点而形成的辙叉的连接部分以及岔枕和连接零件等组成。
由于道岔区零部件多而且结构很复杂,因此道岔区钢轨的磨耗比普通线路上的钢轨更加严重,由于道岔的存在,使得线路的通过能力大大增加,比如,单线线路在铺设道岔后,再铺设一段叉线,且长度大于列车长度,就可以双向开通列车在道岔大部分区域内,轨道横截面外形与基本轨不同,并且其横截面外形随着线路长度的变化而变化。
且道岔区比较长,更换起来很麻烦。
(6)道岔结构具有特殊性,几何不平顺较大,列车通过时会引起强烈的冲击和振动,这种冲击和振动会成倍地恶化道岔的工作条件且道岔数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大。
为了要达到更高的时速和更长的寿命的要求,我们就必须要改进现有道岔的结构,用更新的设计理念,这样可以更好的解决道岔区轮轨接触关系,否则随着速度的提高,钢轨的磨耗的加剧,就会有更多的道岔未达到使用寿命就要下道。
无缝线路的发展以及曲线轨道的加强逐渐改善了轨道结构的工作条件,致使道岔成为铁路轨道的最薄弱环节,成为限制行车速度的关键设备。
重载铁路曲线几何参数对钢轨磨耗影响的研究
立我 国重 载货 车一 轨 道模 型 , 改变超 高和轨底 坡 两项轨 道几何 参数 , 采 用数值积 分 方法仿真 计算 车辆通
过 曲线 的性 能。分析 结果表 明 , 设置合 理 的曲线 欠超 高和 非对 称 的轨底 坡 可 改善 车辆 通 过 曲线 时的轮
轨接 触状 态 , 降 低 了轮 对 冲 角 、 外 轨 横 向 力和 磨 耗 指 数 , 从 而 在 一 定 程 度 上 减 小 钢 轨 磨 耗 速 率 。 现 场 试
通 过长期 理论 和试 验 验 证 N U C A R S软 件 在 货 车 摩 擦 副建模 方面取 得 了 明显 优 势 , 可较 为 准 确 地模 拟 三件货 车转 向架 摩擦 减 振 特性 。为使 计 算 更 为合 理 , 建模 时全 面考虑 了系统 自由度和非线 性环 节。在摇枕
和 车体之 间 的心 盘连 接 考虑 成 一 个 回转 摩 擦 副 ; 侧 架
2 5 t 轴重 双列 圆锥滚 子轴 承 。
轨磨 耗 的速率 , 延 长钢轨 的使用 寿命 , 采取 了提 高钢 轨
强度 等级 、 改 善轮轨 润滑 条件 、 改善机 车车 辆转 向架转
向性 能 、 改 变 车 轮 踏 面形 状 、 钢 轨 预 防 性 打 磨 以 及
改 变轨 道结构 几何 参数设 置等 措施 。 我 国现有 货 车最 大 轴 重 为 2 5 t , 而美 国、 巴西 、 加 拿 大及 澳大 利亚 等 国 的货 车 轴 重均 不 低 于 3 0 t , 而 且 正积极 发展 4 0 t 轴重货 运技术 。在 上述 多项养 修措 施 中, 合理 设 置 曲线 几何 参 数 , 不 仅 成本 低 , 而且 易 于 实
径 曲线 区 段 的 轮 轨 动 力 作 用 具 有 重 要 意 义 。
重载铁路钢轨打磨技术浅析
2 去除表 层塑性 流动 、 ) 防止 轨面变形 , 降低列 车与线路 的振 3 保持钢 轨 的最 佳廓 面形 状 , ) 改善轮轨 接触关系 , 减小接 触
时, 钢轨损伤一般最初表现型为裂 纹。轨头表面 连续 的累积点蚀 动以延长各部件的使用寿命 和降低行 车产 生的噪声 ;
角 处 几 毫 米 深 的剥 离 。 在 实 际 工 作 中 , 了减 少 钢 轨 磨 耗 , 般 应 力 : 为 一
山 西 建 筑
SHANXI ARCHⅡl ECTURE
V0 . 7 N0 1 13 . 8
Jn u. 2 l 0l
文章编号 : 0 — 8 5 2 1 ) 80 4 —3 1 9 6 2 (0 1— 1 80 0 1
混 凝 土 路 面 常 见 病 害 及 预 防 措 施
1 确定打磨参数 , ) 针对不 同的打磨 方式 , 采用不 同的打磨参 数参量 , 考虑高频 振动 的轮轨 系统 的动特性 , 选择 合理 的打磨 参 2 开展打磨钢轨型面模 型研 究。根据不 同的打磨 策略发展 )
2 曲线上股道钢 轨打磨 的磨 削要点 。a 钢轨打磨 的基 准是 量和限值保证车辆行车的舒适 性和安全性 ; ) .
大秦线年运量达 4亿余 吨 , 列车轴重为 2 , 5t重车线最高时速 恶化了轮轨接 触条 件 , 加速 了钢轨 的伤损 。 由以上分析可知 , 重载铁路 的打磨主要针对 以下几个方面 :
1 去 除 表 面 的 裂 纹 , 制 裂 纹 向 深 层 次 发 展 , 缓 和 控 制 轨 ) 控 延
重 载 铁 路 钢 轨 打 磨 技 术 浅 析
互 忌 伍
摘
一
要: 以某重载高速铁路 为背景 , 通过分析钢轨裂纹扩展机理 , 就重载铁路 钢轨 打磨技 术进行 了详细论述 , 并指 出需进 步完善 的几方面, 以控制裂纹的快速发展 , 而延 长钢轨使 用寿命 。 从
浅析重载铁路线路曲线的常见病害及养护维修
浅析重载铁路线路曲线的常见病害及养护维修
重载铁路线路曲线是指线路上的弯道部分,由于车辆在曲线上行驶时受到离心力的影响,会出现一些常见的病害问题。
下面将对重载铁路线路曲线的常见病害及养护维修进行
浅析。
1. 铁路线路的几何不良:重载铁路线路曲线的几何不良是指曲线的半径过小、曲线
过渡不良等问题。
这会导致车辆在曲线区段的行驶不稳定,容易引发车辆偏出轨道、超限
等问题。
解决这个问题的方法是通过增加曲线半径、提高曲线过渡段的平顺性来改善。
4. 轮轨磨损:重载铁路线路曲线的轮轨磨损是指车轮与铁轨接触过程中,由于离心
力的作用,会引发铁轨的侧向位移,进而造成铁轨的损伤。
这会导致铁轨表面的磨损加剧,甚至出现铁轨断裂的情况。
解决这个问题的方法是定期对曲线处的铁轨进行检查和维修,
及时更换损坏严重的铁轨。
5. 铁道基础沉降:重载铁路线路曲线的铁道基础沉降是指曲线处的车轨基础不稳定,容易发生沉降现象。
这会导致铁轨的高度变化,引发车轮与铁轨的不平衡摩擦,加剧了车
轮和轨道的磨损,增加了运输风险。
解决这个问题的方法是加强铁路基础的加固工作,确
保曲线处基础的稳定性。
重载铁路线路曲线的常见病害主要包括几何不良、垂直不良、水平不良、轮轨磨损和
铁道基础沉降等问题。
为了保障铁路的安全和运输效率,需要定期对曲线进行养护维修,
及时发现和解决这些问题。
铁路相关部门还应加强对曲线的设计和施工管理,提高铁路线
路的质量和安全性。
浅谈钢轨磨耗的成因及整治措施
浅谈钢轨磨耗的成因及整治措施摘要:钢轨侧面磨耗是工务工程中普遍存在的问题,大量的钢轨磨耗严重的缩短了钢轨的使用寿命,增加了铁路运营成本。
本文首先从我段京包线的现状、客货运输的特点,指出了减缓曲线钢轨侧磨对于我国铁路具有重要的现实意义。
系统分析了轨头侧面磨耗的变化规律,重点分析了轨道不平顺对钢轨不均匀侧磨的影响;最后提出了一些减缓曲线钢轨侧面磨耗的措施及方法。
关键词: 曲线钢轨侧磨减缓措施一、曲线钢轨侧磨的形成原因为了找到引起侧磨的主要原因及切实可行的预防措施,通过长期的观察和测量,并对各类观测资料进行综合对比分析后,发现引起钢轨磨耗的主要原因有以下几个方面。
1.1 曲线圆顺度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。
从侧面磨耗理论可知,钢轨轨头的侧磨主要是由于导向力和冲角引起的,曲线轨道状态不良对这两个因素的影响相当大。
曲线的不圆顺可以看成是轮轨之间横向力的一个激励源,这些激励源使得轮对的运动状态发生改变,从而造成轮轨导向力和冲角的变化。
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,其导向力和冲角增加都较大,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。
1.2 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,轮轨导向力也是适当减小,因此,曲线轨距适当减小,对于曲线钢轨磨损是有利的。
计算结果表明,轨距对横向力和冲角都有较大的影响。
轨距增大,将使横向力和冲角增大,增大了轮轨之间的冲击。
浅谈曲线外股钢轨侧磨产生原因及整治措施
浅谈曲线外股钢轨侧磨产生原因及整治措施作者:王艳平来源:《中国科技博览》2019年第04期[摘要]本文主要论述了曲线上股钢轨侧面磨耗形成原因,提出适当调整轨底坡、改变曲线外股超高对钢轨侧面磨耗的影响,并对曲线上股钢轨侧面磨耗进行整治。
[关键词]曲线;外股钢轨侧面磨耗;原因及整治措施中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)04-0257-021.前言轨道作为铁路的基础,其质量与状态直接关系到铁路运输的安全与否,而钢轨是轨道中最重要组成部分,也是铁路运输的重要基础设施之一。
随着铁路运量和速度的不断增加,伴随着钢轨也产生了各种伤损情况,其中钢轨侧面磨耗就一直是铁路上存在的重要问题之一。
2.曲线外股钢轨侧磨概述2.1背景概述大准线地处山区,桥隧多、小半径曲线多、坡度大、自然条件差,由于线路设计标准低,道床排水不畅,路基软硬不匀,造成线路质量、轨道状态差、曲线外股钢轨侧面磨耗严重,特别是在小半径曲线较直线地段所受到的冲击、摩擦和横向力更为突出,平均每年更换侧面磨耗钢轨达10km,严重地段更换不到一年的钢轨就得下线,这样不仅增加了许多维修工作量,增加了运营成本,而且给铁路安全运行埋下了隐患。
3.曲线钢轨侧面磨耗形成原因3.1侧面磨耗产生原因曲线上钢轨的侧面磨耗主要是由于轮对和钢轨侧面之间的滑动摩擦造成的。
线路不间断地受到机车、车辆的摩擦和冲击,状态处在不断的变化当中,钢轨侧面磨耗就是在列车运行、轮轨摩擦的过程中产生的,由于列车通过曲线时,曲线的上下股半径不同,内外轮的滚动距离不同,轮轨间必将产生滑动摩擦,因此滑动摩擦是产生侧面磨耗的根本原因。
为了找到侧面磨损的主要原因,通过长期观察和测量,发现钢轨侧面磨损具有以下特点:⑴侧面磨耗与曲线半径有关;曲线半径越小,侧面磨耗越严重。
⑵侧面磨耗与线路状态有关,线路的状态越差侧面磨耗越严重。
⑶侧面磨耗与超高设定有关,超高设定过大或过小,都将加重侧面磨耗。
对曲线钢轨磨耗现状分析及减磨技术研究
对曲线钢轨磨耗现状分析及减磨技术研究本文笔者结合自身多年工作经验,对对曲线钢轨磨耗现状进行了分析,并提出了相应的减磨技术措施,与业内人士交流,取长补短,为我国铁建工程作出自己微薄的贡献。
标签:曲线磨耗;养护维修;减磨技术钢轨在自然条件、列车的轮轨及其他不可抗因素作用下,不可避免地会产生铁路钢轨的锈蚀、磨耗和损伤等状况。
在通常情况下,轮轨相互作用是引起钢轨磨耗主要原因,特别是处于小半径曲线上的钢轨,磨耗问题尤为严重。
养护维修要求在钢轨磨损达到一定限度就更换钢轨,以保证列车运营安全。
由于公司辖区铁路普遍存在自然环境差、养护维修人员少的特点,对及时更换磨耗钢轨带来很大困难,同时也会大幅提高线路养护维修成本。
因此,分析鋼轨侧磨原因,并采取减磨措施,以减少养护维修工作量,提高钢轨使用寿命,减少线路养护维修成本就显得十分必要。
1 钢轨磨耗现状随着行车密度和轴重的提高,曲线地段钢轨的侧面磨耗、轨面波磨、轨面剥落掉块等情况普遍产生,对钢轨的使用寿命及行车安全造成一定影响。
结合辖区铁路曲线磨耗调查,分析其规律如下。
钢轨磨耗主要表现为垂磨、侧磨、波磨、肥边等情况,其中曲线垂直磨耗变化较为缓慢,一般在一年左右时间会达到1mm 左右;在曲线外股侧磨则与曲线半径的大小相关,半径越小发展速度越快。
其初期表现为鱼鳞裂纹,并有铁屑脱落,逐渐会形成轨头下圆角处的碾堆金属连成长条被切掉情况。
图1 曲线外股钢轨侧磨图2 钢轨肥边在线路上有部分曲线内股内、外侧均出现了肥边,也存在着部分曲线外侧出现肥边的现象如图2所示。
曲线地段钢轨上内股出现波磨,曲线外股较内股严重,其中部分曲线外股出现了严重的波磨现象,1m钢平尺测量最大矢度严重达3.0mm。
如图3所示。
图3 曲线波磨2 波磨的减缓措施及思路2.1减小轨道不平顺。
减小轨道不平顺对减缓波磨及其它轮轨病害均十分有利。
减小轨道不平顺可减少粘滑振动的发生机率及钢轨不均匀磨损的累加效应,从而有效地控制波磨发展速率。
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析随着现代工业和物流的高速发展,铁路运输已成为重要的运输方式之一。
而铁路交通中的铁路钢轨和车辆磨耗一直是一个重要的问题,因此冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理成为每一个铁路工作者需要关注和掌握的知识。
首先,我们来了解一下什么是钢轨和车辆磨耗。
钢轨是铁路铺设的轨道,是铁路运输的基础部件。
而车辆磨耗指的是铁路车辆在行驶过程中与铁轨、道岔等接触部位的磨损。
随着运输设备和货物的不断增加,铁路钢轨和车辆磨耗的问题也越来越突出。
在此背景下,钢厂开发出了专门针对铁路钢轨的高强度低合金钢产品,并针对车辆磨耗提出了相应的处理措施。
那么这些措施具体是什么呢?对于铁路钢轨,冶金重载铁路钢轨的设计理念是在保证轨道线性度不变的同时增强其极限承载力。
此外,钢厂还特别针对铁路钢轨的大曲率和弯道设计出了相特殊定制的产品。
而对于钢轨的安装时,则需要严格遵循安装规范和标准,以保证铁路钢轨的稳定性和安全性。
而对于车辆磨耗,除了需要对车辆进行常规维护和保养之外,还需要注意以下几个方面:1.控制车辆速度。
车辆在高速行驶的过程中摩擦力会增大,导致铁轨的磨损加剧,因此需要控制车辆的速度。
2.选用适当的轮胎材料。
轮胎选用材料的硬度和强度会影响整个车辆与铁轨接触部位的磨损情况。
因此需要选用适合的轮胎材料。
3.铁轨磨损检测。
定期检查铁轨的磨损程度,及时进行维护和处理。
4.合理安排列车运行计划。
合理安排列车的行驶计划,避免车辆长时间在同一区段内连续运行,以避免铁轨过度磨损。
总而言之,冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理是铁路运输中不可或缺的一环。
只有通过数字化和精细化铁路运输过程,才能确保铁路运输的效率和安全。
铁路工作者需要不断关注铁路钢轨和车辆磨损的情况,并及时采取相应的处理措施,以确保铁路交通的顺畅和安全。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗是指钢轨表面出现一系列连续、周期性的起伏波纹,这种磨耗现象会导致铁路运输过程中的出现震动和噪音,严重影响列车运行的安全和舒适性。
钢轨波浪形磨耗的主要原因包括以下几个方面:
1. 轨道质量不佳:钢轨安装不平,固定不牢,轨道底座不稳定等因素都会导致轨道变形,增加轨道的波动和磨耗。
2. 车辆过重:如果列车的载重过大,超过了轨道的承载能力,就会引发钢轨的弯曲变形和波浪形磨耗。
3. 过弯速度过高:当列车在弯道上以过高的速度通过时,会产生向内的离心力,使钢轨受到较大的侧向应力,导致轨道变形和波浪形磨耗。
4. 车轮与轨道接触面失效:车轮磨损不均匀、磨损过大或者车轮与轨道之间的横向力不平衡等因素都会导致钢轨的波浪形磨耗。
为了解决钢轨波浪形磨耗问题,可以采取以下对策:
1. 改善轨道质量:加强轨道的安装和维护,确保轨道的安装平整,固定可靠,提高轨道的稳定性和平整度。
3. 控制过弯速度:对于弯道区域,设置合理的限速措施,确保列车在弯道上的速度不超过规定的限速值,减少离心力对钢轨的影响。
4. 加强车轮和轨道的维护:定期检查和保养车轮和轨道,确保其状况良好,避免车轮磨损不均匀和车轮与轨道接触面失效。
5. 引入新技术:引入先进的涂层技术或者表面处理技术,改善钢轨表面的润滑性,减少钢轨表面的摩擦和磨损。
钢轨波浪形磨耗是由多种因素综合作用所致,对钢轨波浪形磨耗的解决需要从轨道质量、车辆载重、过弯速度、车轮和轨道维护等方面综合考虑,通过改进和控制这些因素,可以有效地减少钢轨的波浪形磨耗问题。
随着科技的进步,引入新技术也有助于解决钢轨波浪形磨耗问题,提高铁路运输的安全性和舒适性。
曲线钢轨磨耗的形成与减缓措施研究
曲线钢轨磨耗的形成与减缓措施研究Formation Mechanism and Mitigation Measures of Curve Rail Wear: A Research摘要:曲线钢轨的磨耗是铁路运输中的一大难题,不仅会减少轨道使用寿命,还会影响列车行驶稳定性和乘坐舒适性。
本文探讨了曲线钢轨磨耗的形成机理及其减缓措施。
通过详细介绍曲线钢轨的工作原理和运行特点,分析了曲线钢轨磨耗的原因和特点,并归纳了相关的解决方案和减缓措施。
对于提高曲线钢轨的使用寿命和铁路运输的安全稳定性具有现实意义。
关键词:曲线钢轨;磨耗;形成机理;减缓措施Formation Mechanism and Mitigation Measures of Curve Rail Wear: A ResearchAbstract:Curve rail wear is a major problem in railway transportation,which not only reduces the service life of tracks, but also affectsthe stability of train running and passenger comfort. This study explores the formation mechanism and mitigation measures of curve rail wear. By introducing the working principle and operating characteristics of curve rails, the causes and characteristics of curve rail wear are analyzed, and the relevant solutions and mitigation measures are summarized. This has practical significance for improving the service life of curve railsand the safety and stability of railway transportation.Keywords: Curve rail; wear; formation mechanism; mitigation measures一、引言曲线钢轨是铁路轨道的重要组成部分之一,它负责承载列车的重量和提供行车方向。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗是指钢轨表面形成周期性的波浪状磨损现象,严重影响列车行车安全和运输效率。
本文将分析钢轨波浪形磨耗的原因,并提出相应的对策。
钢轨波浪形磨耗的原因主要有以下几点:
1. 车辆荷载:列车在行驶过程中,会产生较大的荷载,使钢轨不断受力变形,从而引起波浪形磨耗。
特别是在曲线区段,由于轨道内外侧的切向受力不均衡,容易造成轨道波浪磨耗现象。
2. 制动力磨耗:列车制动时,制动摩擦力会使钢轨表面产生较大的摩擦力,导致波浪形磨耗。
特别是在陡坡和弯道区段,受力更加复杂,制动力磨耗更为明显。
3. 线路设计:线路在设计时,曲线半径、坡度和超高等参数设置不合理,会导致列车在行驶过程中产生较大的横向力和纵向力,增加了钢轨波浪形磨耗的风险。
对于钢轨波浪形磨耗问题,可以采取以下对策:
1. 加强巡视检查:加大对钢轨的巡视频率,及时发现和处理波浪形磨耗问题,防止事故发生。
通过定期测量钢轨几何参数,及时调整线路,减少波浪形磨耗的发生。
2. 提高材料质量:选用高强度、耐磨损的材料制造钢轨,提高其使用寿命,减少波浪形磨耗的发生。
3. 控制运输荷载:合理控制列车的荷载,减少轮轨接触力和钢轨的受力变形,降低波浪形磨耗的风险。
4. 加强线路维护:加大对线路维护的力度,及时清理铁屑、砂石等杂物,保持钢轨表面的光滑度,减少钢轨波浪形磨耗的发生。
钢轨波浪形磨耗是列车运行中的一个常见问题,对于保证列车行车安全和提高运输效率具有重要意义。
通过采取合理的设计措施和维护方法,可以有效预防和减少钢轨波浪形磨耗的发生,提高线路的安全性和运输效率。
曲线钢轨磨耗现状及减磨技术研究
曲线钢轨磨耗现状及减磨技术研究作者:魏征孔来源:《科技创新与应用》2014年第09期摘要:列车在轮载作用下不可避免会出现曲线地段的钢轨磨耗问题,研究钢轨曲线磨耗的现状、成因及发展趋势,针对性的提出钢轨的减磨措施,对于提高线路的运行品质,减少养护维修的工作量,保证列车运营安全,具有十分重要的作用。
关键词:曲线磨耗;养护维修;减磨技术钢轨在自然条件、列车的轮轨及其他不可抗因素作用下,不可避免地会产生铁路钢轨的锈蚀、磨耗和损伤等状况。
在通常情况下,轮轨相互作用是引起钢轨磨耗主要原因,特别是处于小半径曲线上的钢轨,磨耗问题尤为严重。
养护维修要求在钢轨磨损达到一定限度就更换钢轨,以保证列车运营安全。
由于公司辖区铁路普遍存在自然环境差、养护维修人员少的特点,对及时更换磨耗钢轨带来很大困难,同时也会大幅提高线路养护维修成本。
因此,分析钢轨侧磨原因,并采取减磨措施,以减少养护维修工作量,提高钢轨使用寿命,减少线路养护维修成本就显得十分必要。
1 钢轨磨耗现状随着行车密度和轴重的提高,曲线地段钢轨的侧面磨耗、轨面波磨、轨面剥落掉块等情况普遍产生,对钢轨的使用寿命及行车安全造成一定影响。
结合辖区铁路曲线磨耗调查,分析其规律如下。
钢轨磨耗主要表现为垂磨、侧磨、波磨、肥边等情况,其中曲线垂直磨耗变化较为缓慢,一般在一年左右时间会达到1mm左右;在曲线外股侧磨则与曲线半径的大小相关,半径越小发展速度越快。
其初期表现为鱼鳞裂纹,并有铁屑脱落,逐渐会形成轨头下圆角处的碾堆金属连成长条被切掉情况,如图1所示。
在线路上有部分曲线内股内、外侧均出现了肥边,也存在着部分曲线外侧出现肥边的现象如图2所示。
曲线地段钢轨上内股出现波磨,曲线外股较内股严重,其中部分曲线外股出现了严重的波磨现象,1m钢平尺测量最大矢度严重达3.0mm。
如图3所示。
2 波磨的减缓措施及思路2.1 减小轨道不平顺减小轨道不平顺对减缓波磨及其它轮轨病害均十分有利。
减小轨道不平顺可减少粘滑振动的发生机率及钢轨不均匀磨损的累加效应,从而有效地控制波磨发展速率。
地铁小半径曲线钢轨侧面磨耗分析及整治措施
地铁小半径曲线钢轨侧面磨耗分析及整治措施摘要:列车在轮载作用下不可避免会出现曲线地段的钢轨磨耗问题,研究钢轨曲线磨耗的现状、成因及发展趋势,针对性的提出钢轨的侧面减磨措施,对于提高线路的运行品质,减少养护维修的工作量,保证列车运营安全,具有十分重要的作用。
关键词:侧面磨耗;养护维修;涂油;钢轨打磨1 前言地铁运行的全程轨道中小半径曲线段最容易受到磨损危害,当车辆行驶至曲线段时轨道的弯度迫使机车转弯,由于高速行驶的车辆拥有较大的惯性,因此会对曲线段的轨道产生强大的冲击力,当此冲击力过大时就容易使轨道发生形变,同时对轨道造成侧磨的危害,当轨道长期没得到合理的措施就会对轨道的内外轨造成偏载,这就会加剧钢轨的磨损程度,造成车辆行驶的震荡,在严重时甚至会使行车的安全造成威胁。
2 钢轨侧磨分析钢轨侧磨发生在小半径曲线的外股钢轨上,是目前曲线上伤损的主要类型之一。
列车在曲线上运行时,轮轨的摩擦与滑动是造成外轨侧磨的根本原因。
当机车车辆在直线轨道上运行时,一般轮轨间仅为一点接触,但列车通过小半径曲线时,外轮缘与外轨的轨距线相互贴靠,产生两点接触现象,并在该点上产生钢轨对车轮的导向力。
与此同时,轮轨接触点上的轮对运行方向与轨距线的切线方向形成一个冲角α,轮缘将缘着切线方向对轨头边缘不断削磨,产生侧磨。
侧磨的大小可用导向力与冲角的乘积即磨耗因子来表示。
因此,导向力和冲角是决定钢轨侧磨大小的两个主要因素。
经过长期对广州地铁小曲线半径路段的跟踪研究发现轨底坡的大小也会影响小半径曲线钢轨发生侧磨的程度,轨底坡角度的不同会直接改变钢轨与车轮的几何接触点,从而改变了轨道的受力大小,因此调节好轨底坡的大小可以有效缓解对钢轨轨头的磨耗。
当曲线段钢轨被安置角度超高时,会加重钢轨发生磨损的程度,安置超高的钢轨会降低钢轨对列车冲击力和冲击角的承受程度,直接影响到小半径曲线段轨头的磨耗程度,导致小半径曲线段使用寿命降低。
另外,钢轨轨距的大小不合理也会直接导致钢轨侧磨问题的产生,车轮在行驶的过程中与钢轨之间会存在一定的间隙,当轨距调节不合理时,车轮就会相对于线路中心发生偏离,两个车轮就会在钢轨上发生不同形式的摆动,会使车轮在轨道上发生蛇行运动,该种形式的运动会严重破坏车轨的稳定性,当车轨间距过大时甚至会引发列车脱轨事故。
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策随着铁路运输的不断发展,钢轨已经成为固定轨道上的主要承载元素。
然而,在负载强度高、曲线处、路网繁忙等情况下,钢轨常会出现波浪形磨耗,严重影响铁路的正常运营和安全。
因此,对钢轨波浪形磨耗原因进行分析并制定适当的对策至关重要。
钢轨波浪形磨耗的原因主要有以下几点:1.材料因素:钢轨的质量和材质是影响波浪形磨耗的主要因素,高强度材料那耐磨性好、抗腐蚀性强。
在制造过程中,如果应力松弛时间不足,钢轨的硬度和强度可能不平衡,进而导致磨耗。
2.运营因素:铁路车辆的质量、速度和轮径对钢轨的磨损有很大的影响,特别是高速运营和曲线处的负载,更容易制造磨损。
3.维护不当:如果对铁路进行不当维护会导致轨道的换向、落砂、车间排水等问题,加速钢轨的磨损。
为了解决钢轨波浪形磨耗,在实际中应采取以下几种措施:1.强化材料的质量管理,确保材质符合铁路的强度和耐磨性要求,同时,在制造钢轨时应注意质量控制。
2.加强铁路设备的维护,对于铁路的检修、修复,必须按照标准操作规程,确保铁路的维护质量。
3.科学合理规划铁路线路和运营方案,在铁路线路规划和车辆配合上避免过大压力和大曲率。
4.改进钢轨设计,采用适当的轮径、轮底部半径、曲率半径等对钢轨进行改进优化,以减少钢轨磨损和延长寿命。
5.加强运营管理,设置了排水系统,并设有合适的撞击缓冲带,用于车辆经过钢轨轨道磨损时形成弹性减震,减少对钢轨的磨耗。
综上所述,钢轨波浪形磨耗是铁路经营过程中常见的问题,其原因主要是材质、运营和维护等方面,要解决这个问题,必须从根本上改进材料质量、调整线路规划、改进轮径、加强维护、科学运营管理等方面入手。
通过各种途径加强钢轨波浪形磨耗的管理和控制,才能确保铁路运输的安全和畅通。
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浅析重载条件下的曲线钢轨磨耗和剥离问题李振基(朔黄铁路公司肃宁分公司,河北肃宁062350)摘要:从朔黄铁路重载列车实际运行现状出发,阐述轮轨作用力与钢轨磨耗、塑性变形、剥离之间的关系,从而对重载条件下,钢轨磨耗和剥离掉块现象的成因进行技术分析。
在此基础上,提出减缓钢轨磨耗、防止剥离现象的具体技术措施和建议。
关键词:重载铁路;曲线养护;钢轨磨耗;剥离中图分类号:U213.42文献标识码:B 文章编号:1006-9178(2012)增-0041-03铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL图1钢轨剥离掉块质量管理QUALITY MANAGEMENT1概述朔黄铁路西起山西省神池县神池南站,与神朔铁路相联,东至河北省黄骅市黄骅港口货场。
朔黄铁路正线总长近600km ,为国家Ⅰ级干线、双线电气化铁路和重载路基,是我国西煤东运的第2大通道,铁路运输量现以每年千万吨的速度增长。
2007年底,朔黄铁路完成了上行线路的无缝线路换铺工作,现上行线采用75kg/m 、U71Mn 型钢轨。
随着运量的增大和大轴重电力机车的运用,在部分平纵断面复杂路段上,反映出重载列车对轨道的巨大影响。
尤其是钢轨曲线地段轨道产生了严重的伤损,集中表现为严重的侧面磨耗、剥离掉块、轨头压宽及波纹磨耗等问题,小半径曲线地段的钢轨寿命比预期寿命缩短约2/3。
通过努力探索曲线区间钢轨的养护维修方法,改善机车车辆曲线通过条件,减缓轮轨的磨耗速率,延长设备使用周期寿命,从而逐渐形成一整套有效的维修方法。
2轨头磨耗及剥离掉块的成因分析钢轨的磨耗及剥离是轮轨间金属接触运动引起的伤损形式之一,属表面接触疲劳和亚表层塑性剪切疲劳伤损。
不论是轨顶均匀磨耗钢轨,还是侧面磨耗钢轨,在轮轨间的高接触应力作用下,在轨头表面及表面以下不可避免地会产生塑性变形。
在新轨运营时期,轨面比较平顺,由轮轨振动引起的动力作用较小,因此在轮轨正常作用下,即使产生塑性变形,由于钢轨材料自身的机械强度,不至于使钢轨产生过大的塑性变形区。
如果曲线超高、轨距及轨底坡设置不合适,使轮轨处于非正常接触,车轮踏面与轨头工作边圆弧接触,加之轮轨间横、纵向滑动及牵引、制动力的作用,在轮轨接触区产生横向及纵向磨阻力,其联合作用的结果必然会引起轨头的塑性变形。
若塑性变形区域较小,轨头表面的塑性金属则被车轮磨削掉,轨头表面塑性区域因受周围材料的约束,仅产生金属显微组织的滑移,不会产生钢轨剥离。
如果轨头表面屈服点连通,产生较大的塑性变形区域,则必然会引起金属组织向外轨工作边塑性流动,塑性流动的结果导致金属累积在钢轨工作边,形成“肥边”。
由于转向架前轴外轮的导向作用,轮缘与曲线外轨侧面接触,形成轮轨2点接触,车轮滚动时轮缘将围绕瞬时转动中心切削钢轨,与此同时,后轴外轮与外轨是1点接触,这样曲线外轨金属不断累积,同时又反复受到轮缘的磨削,使钢轨轨头累积金属被成条地磨削下来,产生钢轨的剥离掉块,如图1所示。
2012年1月第40卷Vol.40增刊Sup.41··建重载铁路改造施工管理体系质量管理在钢轨侧磨达到一定程度后,剥离掉块仍然发生,这可以认为是与钢轨的塑性疲劳有关。
虽然已有侧面磨耗钢轨的轨头应力水平低于新轨,但在最大剪应力处及竖向压应力较大处仍然会产生塑性变形。
如果塑性区域没有连通,则随着车轮不断通过,产生较大幅值的交变应力,必然产生非定向的金属显微组织滑移,出现疲劳裂纹,由疲劳裂纹进一步形成与轨头表面连通的纵向裂纹,在轨头表面产生一连串鱼鳞状麻点。
在较大接触应力的继续作用下裂纹扩展,常常伴生剥离掉块,如图2所示。
这种掉块破坏了轨头金属的连续性,造成轮轨接触条件恶化,导致产生较大冲击力。
较大冲击力使轨头产生较大的塑性区域,接触条件的恶化造成对金属塑性变形约束能力的减弱,致使轨头工作边金属产生连续的塑性变形,造成金属塑性变形累积,在车轮轮缘不断磨削下,累积金属连成长条被切削下来,形成钢轨剥离掉块。
由此可见,钢轨剥离掉块是由于轨头应力水平超过钢轨材料的安定极限,在轮轨接触区产生连通的较大塑性区,致使金属产生定向的塑性流动,其结果使金属累积在钢轨工作边缘,在车轮轮缘的磨削下,累积金属被磨削下来,形成钢轨剥离掉块。
若钢轨存在诸如疏松、偏析、过量夹杂物及晶粒粗大、铁素体呈块状或网状等质量问题,这些缺陷影响了钢材的均质性,降低了其变形性能,使其强化不能正常进行,则钢轨剥离掉块更容易产生。
钢轨磨耗和剥离掉块相互关联,快速的侧磨会严重影响轨头金属的塑性变形累积,因此,严重的侧磨和严重的剥离掉块不会同时出现。
3减缓钢轨磨耗及剥离的措施要避免因塑性变形而产生金属累积,必须避免过大的塑性变形,其解决方法应从防止可见塑性变形入手,使钢轨材料抗塑性流动能力与轨头应力水平相适应。
因此,可从提高钢轨材质和降低轮轨间作用力方面采取措施。
3.1改善钢轨材质对既有线路进行大修或改造时,应尽量在小半径曲线铺设硬度较高的合金钢轨或全长淬火钢轨,并尽可能改造成无缝线路,提高钢轨强度和材料抗塑性变形能力。
3.2设置合理的轨道参数,消除轮轨非正常接触,使钢轨应力水平最低在曲线段设置合理钢轨超高,及时调整轨底坡,都可减少对上股钢轨的侧面磨耗。
根据相关经验,当小半径曲线实际设置的超高比理论计算偏小10%左右时,对减缓曲线钢轨磨耗有利。
通常根据列车通过曲线的平均速度来设置曲线超高,因此,多数列车通过曲线时不是出现欠超高现象就是出现过超高现象。
若设置过超高,由于向心力的作用使导向力减小,但轮轨冲角会增大;反之,导向力增加,轮轨冲角减小。
技术人员通过查阅资料、相关试验数据及现场观察,得出轮轨冲角在一定范围内优于导向力减小对钢轨侧磨的影响。
因此,可以根据速度及现场外轨侧磨和内轨压溃情况,及时调整超高。
改变轨底坡实际上就是调整坡度,使轮轨接触点发生变化而有利于轮对通过曲线,以减少外轨轨底坡、增大内外轮滚动圆半径差,这样可减小轮轨之间的摩擦。
内轨轨底坡增加后,轮对横移量、横向作用力和摩擦力均有不同程度的减小,加大内轨底坡对减缓钢轨侧磨起到相当有利的作用。
曲线外轨轨底坡保持原有的1/40,里股轨底坡改为1/20,可提供较大的内外轮滚动半径差,减少车轮滑动,进而减轻钢轨磨损。
对于轨底坡采用1/30和1/20要比1/40更能减少磨耗。
所以对曲线钢轨,当侧磨达4mm时,在下股钢轨垫入楔型胶垫;当侧磨达到8mm时,在上下股钢轨同时垫入楔型胶垫,改善轮轨关系。
3.3改善轮轨润滑,降低轮轨间的摩擦系数曲线钢轨经过涂油后,能减少外轨车轮轮缘与轨头侧面接触点的摩擦系数,从而降低摩擦力,即减少了侧面磨耗。
有条件的区段可在旅客列车车架上安装可拆式涂油器,每天在曲线上涂1次油;没条件的区段可采用人工对曲线钢轨涂油。
用墨脂机械涂油效果较好,若条件不具备,也可用人工涂废机油。
图2钢轨鱼鳞状麻点剥离掉块42··3.4加强对曲线钢轨的维修和保养定期检查曲线区段道床是否充满、坚实。
轨枕头石砟外股道加宽0.45m ,内股道加宽0.3m ,并将石砟堆高。
每旬都要仔细测量现场线路的实际状态,可用简单的拨道法拨道、改道和整直钢轨硬弯的方法整治好曲线钢轨方向。
小半径曲线钢轨木枕区段要打好5眼道钉,按规定加宽轨距,混凝土轨枕区段可采用加宽尼龙垫片和加宽铁座。
按规定要求设置防爬器、防抓支撑和轨距杆,锁定线路爬行,以确保曲线钢轨维修质量,从而达到减少不均匀波形磨耗的目的。
3.5采取措施综合整治钢轨接头薄弱环节对于钢轨接头翻浆冒泥、板结、低接头等问题,要采取措施综合整治,否则钢轨接头处会加速出现波形磨耗。
应清筛接头处几孔轨枕盒内的脏污道床,清筛深度一般为道心50mm ,外侧轨底150mm ,枕端200mm ;同时要更换失效轨枕,1根轨枕失效时要同时换2根轨枕;并加强对接头轨枕的捣固。
对较小钢轨低接头可采用垫竹垫板或橡胶垫板的方法解决,在日常维修起道时抬高接头1~3mm ;也可以对钢轨低接头及离轨端7~8根轨枕处进行起道,顺序打镐1遍,待过车后再加强1次接头捣固,促使石砟向接头挤紧,既能防止钢轨低接头,又能消除高小腰及暗坑、吊板。
3.6采用磨耗形踏面,降低轨头应力水平在已磨耗车轮踏面边缘出现的半径很小的反向凸缘,是造成曲线股道下股钢轨头部压溃的主要原因。
消灭磨耗轮踏面上反向凸缘是防止轨头压溃的最有效补救措施。
除了提高钢轨轨头和轮缘接触部分材料的耐磨性能之外,我国正研制一种踏面有凹陷的磨耗型踏面车轮,这对防止钢轨轨头压溃将起到重要的作用。
由于朔黄线设备现状与逐年增长的运量已不相适应,与重载铁路的技术标准不相匹配。
采用重型轨道结构能有效地提高轨道的横向框架刚度和增加道床的横向阻力,从而提高线路的稳定性。
朔黄铁路公司为了适应运量增长的要求、减少曲线钢轨侧磨和降低维修成本,已于2011年开始将上行线既有的Ⅱ型轨枕逐步更换为Ⅲ型混凝土轨枕。
同时,公司组织开展翻浆冒泥路基病害大修施工,全面改善了道床质量状况;使用大型养路机械维修线路,优化了线路几何参数,提高了线路质量,从而减少了病害,降低了维修成本,为提高运能和安全性奠定了扎实基础。
防止发电车火灾的油路控制改进建议刘大明,王俊榜(北京铁路局北京动车客车段,北京100039)摘要:分析集中供电列车在运用中,发电车油路存在的火灾隐患,提出改进建议,包括具体的改进方案及改进后的功能。
关键词:发电车;油路控制;防火;改进中图分类号:U273.95文献标识码:B 文章编号:1006-9178(2012)增-0043-03铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL质量管理QUALITY MANAGEMENT0引言集中供电列车在使用发电车的过程中存在火灾隐患,近年来曾发生过多起发电车着火事故,造成车辆破损甚至报废的重大损失。
发电车一旦发生火灾,车辆贮油箱(上油箱)内的燃油将会成为最大的危险隐患。
因此,在发电车火灾初发期间怎样及时排空上油箱内的燃油,是值得关注的课题。
1问题提出众所周知,发电车的上油箱位置通常在车辆的最高端,在正常工作状态下,上油箱内柴油流向各柴油机油泵,如果发生火灾后未能及时停电,柴油发电机组未停止运转发电,车上贮油箱就会在自动2012年1月第40卷Vol.40增刊Sup.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!43··。