钢轨波磨
钢轨波磨
钢轨损伤之钢轨波磨班级：09城轨1班钢轨波磨是轨道损伤的一种主要类型，它是钢轨沿纵向表面出现的周期性的类似波浪形状的不平顺现象，有波长和峰谷两种属性。
钢轨波磨分为三种类型：1、极短波距波形；2、短波距波形；3、;坡度4、5、,暗坑、生剧烈振动,促使轨道和机车车辆相关部件伤损的产生和发展,从而增加维修费用；由于列车通过波磨地段时引起轨道剧烈振动,致使道碴粉化速率加快,道床翻浆冒泥,轨道扣件松动,螺纹道钉、轨距杆大量折断,轨枕空吊,胶垫损坏等,从而极大地增加了工务维修费用。
2、噪声污染机车车辆通过波磨地段时会产生很大的噪声,对铁路沿线居民带来很大的危害。
同时这种噪声也会影响乘客,使他们产生不舒适感。
3、安全隐患如钢轨波磨严重,车辆通过波峰时冲击力急剧增大,而通过波谷时受力减小,这就容易引起列车减载脱轨,还容易引起钢轨和车轴的断裂,影响行车安全。
4、增加能耗由于波磨轨面的不平顺,导致轮轨粘着不良,相应地增加了轮轨运行阻力。
另外由于轮轨系统振动加剧,导致部件伤损率增加,消耗大量能量,而这些能量都必须由机车牵引力提供,从而增加能耗。
波磨的预防和减缓措施：1、减少钢轨接头,降低接头冲击设焊接无缝线路,尽可能减少接头或铺设冻结无缝线路,将接头冲击降到最低。
加强接头处道碴捣固,保持道床丰满并加以夯实,及时清筛接头范围内的板结道床。
2、增强轨道弹性,提高轨道阻尼增强轨道弹性可有效地减小轮轨系统振动强度,提高轨道阻尼可明显降低波磨发展速率。
具体措施为:采用优质道碴,补足道床厚度;及时清筛道床并适当缩短道床清筛周期;对道床粉化、坍塌及翻浆冒泥地段及时整治。
3、减少轨道不平顺强曲线轨道的养护,提高曲线圆顺度；消除钢轨死弯和轨头掉块。
使用大型养路机械进行线路维修作业4、5、。
钢轨波磨
钢轨损伤之钢轨波磨班级：09城轨1班钢轨波磨是轨道损伤的一种主要类型，它是钢轨沿纵向表面出现的周期性的类似波浪形状的不平顺现象，有波长和峰谷两种属性。
钢轨波磨分为三种类型：1、极短波距波形；2、短波距波形；3、;坡度4、5、,暗坑、生剧烈振动,促使轨道和机车车辆相关部件伤损的产生和发展,从而增加维修费用；由于列车通过波磨地段时引起轨道剧烈振动,致使道碴粉化速率加快,道床翻浆冒泥,轨道扣件松动,螺纹道钉、轨距杆大量折断,轨枕空吊,胶垫损坏等,从而极大地增加了工务维修费用。
2、噪声污染机车车辆通过波磨地段时会产生很大的噪声,对铁路沿线居民带来很大的危害。
同时这种噪声也会影响乘客,使他们产生不舒适感。
3、安全隐患如钢轨波磨严重,车辆通过波峰时冲击力急剧增大,而通过波谷时受力减小,这就容易引起列车减载脱轨,还容易引起钢轨和车轴的断裂,影响行车安全。
4、增加能耗由于波磨轨面的不平顺,导致轮轨粘着不良,相应地增加了轮轨运行阻力。
另外由于轮轨系统振动加剧,导致部件伤损率增加,消耗大量能量,而这些能量都必须由机车牵引力提供,从而增加能耗。
波磨的预防和减缓措施：1、减少钢轨接头,降低接头冲击设焊接无缝线路,尽可能减少接头或铺设冻结无缝线路,将接头冲击降到最低。
加强接头处道碴捣固,保持道床丰满并加以夯实,及时清筛接头范围内的板结道床。
2、增强轨道弹性,提高轨道阻尼增强轨道弹性可有效地减小轮轨系统振动强度,提高轨道阻尼可明显降低波磨发展速率。
具体措施为:采用优质道碴,补足道床厚度;及时清筛道床并适当缩短道床清筛周期;对道床粉化、坍塌及翻浆冒泥地段及时整治。
3、减少轨道不平顺强曲线轨道的养护,提高曲线圆顺度；消除钢轨死弯和轨头掉块。
使用大型养路机械进行线路维修作业4、5、。
钢轨波磨标准
钢轨波磨标准《钢轨波磨标准：钢轨健康的“养生经”》嘿，你知道吗？在铁路的世界里，钢轨就像一群默默奉献的“钢铁侠”，承载着火车这个“超级巨兽”的来来往往。
但是呢，就像人会生病一样，钢轨也会出现一种叫波磨的“小毛病”。
这钢轨波磨要是不好好控制，那铁路运输这个“大舞台”可就要出大乱子了！就好比舞台上的演员如果脚下的地板坑坑洼洼，那表演还能顺利进行吗？绝绝子，那肯定是灾难现场啊！所以呀，钢轨波磨标准就像是钢轨健康的“养生经”，至关重要，不懂这个标准，铁路运输的“美好生活”可就要被打乱节奏喽。
一、“波磨长度之规：钢轨的身材管理”“钢轨的长度可不是随心所欲的，波磨长度得守规矩，就像模特走秀要有标准身材一样。
”钢轨波磨的长度有着严格的标准。
这钢轨啊，就像一条长长的跑道。
如果波磨的长度太长，就像跑道上出现了一段长长的、不平整的地带。
这对于火车这个“奔跑健将”来说，可是个大“拦路虎”。
比如说，当火车高速行驶在钢轨上时，过长的波磨就像连续不断的小坑洼，会让火车产生剧烈的振动。
这振动就像一个调皮的小恶魔，不仅会让乘客感到不舒服，就像坐在按摩椅上却被调成了疯狂模式，而且还会影响火车各个部件的使用寿命。
所以呢，根据标准，我们要把波磨长度控制在合理的范围内，这样钢轨才能保持良好的“身材”，让火车顺利地跑起来。
二、“波磨深度的尺度：钢轨的皮肤保养”“波磨深度不能深，钢轨的皮肤可禁不起过度‘磨损’，这是钢轨健康的底线呢。
”钢轨的波磨深度标准就如同钢轨的皮肤保养指南。
钢轨的表面就像人的皮肤一样，需要保持一定的光滑度。
如果波磨深度太深，就好比人的皮肤上出现了深深的伤口。
这时候，火车的车轮在钢轨上行驶就像一把钝刀在伤口上反复摩擦，那可不得了。
例如，在一些重载铁路上，列车载重很大，如果波磨深度超标，车轮与钢轨之间的作用力就会发生变化，就像两个人拔河时力量突然失衡。
这不仅会加快钢轨的损坏速度，而且还可能引发安全问题。
所以，严格按照波磨深度标准来维护钢轨，就是在给钢轨做最好的“皮肤保养”，让它能坚韧地承受火车的“压力山大”。
钢轨波磨讲座[业界研究]
![钢轨波磨讲座[业界研究]](https://img.taocdn.com/s3/m/41728c4f5f0e7cd1842536b9.png)
10
• 车轮不圆顺
措施：预防措施
• 1993年文献中提到的措施是比较中肯的。
• 提高钢轨的硬度来降低磨耗是有效的措施。
-德国德铁/VAE进行过测试
-哥本哈根S-Ban
• 弹性橡胶垫板不再像10年前那样被视为解决问题的万能药
• 外轨采用润滑装置
-采用摩擦管理的办法，让内轨承担更多的荷载来降低外轨磨耗的措施
-450-1200HZ是PINNED-PINNED共振（波磨）
-其余”固定波长机理“的波磨专（业频倾率力 ）介于（上述）两者之间
16
结论到日 常的打磨
• 对于无砟轨道（整体道床）来说，避免共振很重要 • P2共振和“固定波长机理”是很重要的因素（对钢轨波磨） • 采用硬度较高的钢轨是解决各类波磨的有效措施
是有效的。
专业倾力
11
措施：摩擦控制
• 最大的优势：摩擦控制可以减轻任何损伤机理是磨耗类型的波磨（不 仅是粘滑机理）
-不需要理解固定波长机理等原理，有良好的可实施性 -具体的设置位置是可确定的 -降低摩擦系数，降低T/N，降低表面损伤
专业倾力
12
措施：二阶扭转共振
• （轮对上）增加动力吸振器可减轻共振 • 在美国的某项目中曾提议，但没有得到赞助
钢轨不平顺——波磨
（钢轨固定周期的不平顺）
波磨形式有很多种
不同的轨道结构类型都可能发生波磨
不同类型的波磨有相同的规律：波长=速度/频率
专业倾力
1
钢轨波磨的发生机理
• 1993年以及之后提出的一般钢轨波磨的机理仍然是成立的。
专业倾力
2
钢轨损伤机理
为什么荷载作用下的钢轨会发生形状变化？
钢轨(塑性）流动，磨耗，相对离心力，塑性弯曲
地铁钢轨波磨的特征及治理措施
地铁钢轨波磨的特征及治理措施摘要：钢轨波磨就是指轨道在纵轴方向上因摩擦产生的一种波纹状耗损现象，且伴有不同的波长和振动频率。
这种波磨现象会让车辆在经过时发出噪音、发生明显的摇晃，降低人们的乘坐舒适程度，缩短车辆及其结构部件的使用寿命，从而增加了其运行的危险程度，因此对于钢轨波磨要及时采取防范和控制措施，不能任波磨现象持续发展。
本文通过对地铁钢轨波磨的特征进行研究，提出控制钢轨波磨的治理措施。
关键词：地铁轨道；钢轨波磨；磨损治理钢轨波磨是一种非常繁杂的，因车辆行驶时车轮转动接触轨道产生的物理现象。
这种现象在公路、汽车轮胎、火车轨道等具有反复滚动接触情况的位置时常发生。
而波磨现象的存在对人们的出行造成了严重困扰，所以人们对这一问题的解决进度逐渐提高了关注程度。
很多相关专业人员也加大了对波磨治理措施的研究力度，以便减少新的轨道产生波磨现象，同时控制现存轨道波磨状况的继续发展。
1.地铁钢轨波磨的特征虽然如今地铁轨道在世界各个地区均有设置，其构造多种多样，行驶的地铁车型、路线也存在差异，但是所形成的钢轨波磨在经过专业人员研究后发现，其仍具备了时间集中性、曲线、车辆和轨道结构相关性等共有特征。
1.1时间集中性钢轨波磨的严重情况多发生在新线开通和线路改建的前期。
如美国某地区的轨道电车是在1889年开始运行，但在六年后，轨道就开始产生很大的波磨现象；甚至有些地区的轨道仅仅运行六个月就出现了钢轨波磨；对于西班牙和巴黎的地铁，都在曲线轨道上发现了钢轨波磨，有些地区在投入了弹性车轮后也在短时间内出现了曲线波磨；即使是在对轨道改造过路线后的地区，仍避免不了波磨现象的发生；北京、南京等地大都也在地铁运行后的1～6个月内发生了轨道波磨情况。
1.2曲线相关性研究结果显示，钢轨波磨在半径较小的曲线轨道上最为常见，在半径较大的曲线和直线轨道上偶尔发现。
比如：中国、法国、德国、美国等大部分地区的钢轨波磨线路均是以弧形为主的。
通常，曲线上的波磨在低位置的轨道处较为明显，但一般来说，低位置轨道处的波磨较短，高位置的轨道处波磨较长。
钢轨波磨的原因及措施
钢轨波磨的原因及措施
嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊钢轨波磨这个事儿。
你们知道钢轨波磨是啥不？就好比一条原本平坦光滑的道路，突然变得坑坑洼洼一样！那这钢轨波磨又是咋出现的呢？
原因之一啊，就像是人走路走多了会累一样，火车长时间在钢轨上跑啊跑，钢轨也会受不了呀！钢轨长期受到车轮的反复作用，久而久之不就出现磨损啦！比如那些繁忙的铁路线，火车来来往往那么频繁，钢轨能不遭罪嘛！
还有啊，要是钢轨本身质量就不太好，那不就更容易出现波磨啦！这就好比一个身体不太强壮的人去干重体力活，肯定更容易出问题呀！就像有的钢轨，材质啊、工艺啊不过关，怎么能经得住那么高强度的“折腾”呢！
那面对钢轨波磨，咱能做点啥呢？首先呀，得像照顾病人一样，定期给钢轨做检查呀！及时发现问题，才能早点解决嘛。
而且呀，在铺设钢轨的时候，就得选质量好的，可别为了省那点钱，到后面弄出一堆麻烦。
就跟咱买东西一样，不能光图便宜，得看质量呀！
咱再说说维护方面，是不是得像给汽车保养一样，时不时给钢轨也做做保养呀！该打磨就打磨，该休整就休整。
就像你要是头发长了不剪，多难看呀，钢轨也是同理呀！
反过来说，如果咱不重视钢轨波磨这个问题，那后果可严重啦！火车跑起来不稳定，乘客坐着能舒服嘛！还可能增加事故发生的风险呢，这多吓人呀！所以呀，大家都要重视起来。
在我看来，钢轨波磨可不是小事情，我们必须认真对待，从源头抓起，做好预防和维护工作，这样才能让钢轨更好地为我们服务呀！。
地铁轨道钢轨波磨产生的原因分析李彬
地铁轨道钢轨波磨产生的原因分析李彬发布时间：2023-05-31T09:00:00.977Z 来源：《工程建设标准化》2023年6期作者：李彬[导读] 本文分析了轨道钢轨波磨产生的原因及波磨的影响因素。
波磨会导致钢轨应力集中、开裂、断裂、变形等缺陷，同时对轨道整体强度有很大影响，因而不能简单地认为是设备质量问题或技术故障造成的。
同时，波磨会对设备寿命产生很大影响，因此，必须严格控制波磨的产生，防止波磨事故的发生。
中国水利水电第五工程局有限公司二公司610000摘要：本文分析了轨道钢轨波磨产生的原因及波磨的影响因素。
波磨会导致钢轨应力集中、开裂、断裂、变形等缺陷，同时对轨道整体强度有很大影响，因而不能简单地认为是设备质量问题或技术故障造成的。
同时，波磨会对设备寿命产生很大影响，因此，必须严格控制波磨的产生，防止波磨事故的发生。
关键词：地铁轨道；钢轨波磨；原因分析引言高速轨道的钢轨在受到外力作用时，可能产生波磨现象。
虽然不能排除在钢轨处发生这种现象的可能，但这种现象主要发生在道岔附近及一些钢轨表面波磨较为严重的部位。
波磨不仅影响轨道质量，而且会导致列车运行速度加快、钢轨破坏、应力集中和列车脱轨等严重后果。
因此采取一些必要措施就显得尤为重要。
一、地铁轨道钢轨波磨产生理论概述（一）钢轨的波磨形成机理分析波磨分为机械波磨和摩擦波磨。
机械波磨一般是在高速车轮和钢轨的碰撞、摩擦、弯曲等作用下产生的，波磨量大，会导致钢轨轨枕损坏、道岔歪斜、钢轨损伤等[1]。
摩擦波磨则是在外力作用下发生的，其主要产生原因是受到外力作用下高速车轮对钢轨轨枕产生力和摩擦时，其相互间产生了摩擦力而产生波磨。
摩擦波磨会对钢轨造成一定程度的破坏。
机械波磨在轨枕上可以造成波洞、波槽、沟槽等波状或凹凸状的损伤及波纹状缺陷。
摩擦波磨可以产生波痕和波纹，破坏后产生波痕和波纹。
波痕就是发生在钢轨上面，并对轨道造成一定影响的痕迹，波痕是波磨形成的必要条件；波痕较深或者位置靠近轨底时，波痕比较浅，波尖比较明显，波痕较浅或者位置靠近轨底时波磨比较明显；波痕对钢轨的应力集中有明显影响时引起钢轨波磨产生。
地铁轨道交通钢轨波磨检测装置-波磨检测系统实施项目设计方案
项目编号项目名称地铁轨道交通钢轨波磨检测装置实施项目设计方案文档修订记录目录1概述 (1)1.1项目背景介绍 (1)1.2技术指标 (1)1.3工作环境 (1)2项目方案设计 (2)2.1项目方案概述 (2)2.2项目配置表 (2)2.3车底设备设计方案 (3)2.4车内设备设计方案 (3)3机械设计特别要求 (8)3.1机械设计总体要求 (8)3.2其他结构设计需求 (9)4电气原理设计特别要求 (9)5工艺设计特别要求 (9)6软件设计特别要求 (9)8附图 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
1概述1.1项目背景介绍地铁6号线轨道检测系统包括轨道几何参数检测系统、钢轨全断面检测系统和钢轨波磨检测系统。
本方案主要对钢轨波磨检测系统进行设计，其余系统单独进行方案设计。
1.2技术指标1.3工作环境2项目方案设计2.1项目方案概述该套钢轨波磨检测设备安装在苏州地铁6号线综合检测车上，数量为1套。
图1 波磨检测装置的布局图2.2项目配置表（1）硬件配置主要硬件清单如下表所示。
2.3项目差异分析该项目为相对于常规钢轨波磨检测系统，具有以下差异如下:1)采用5U波磨机箱，并将机箱放置在轨检机柜内，由轨检机柜负责其供电；2.4车底设备设计方案车底设备采用标准模块：钢轨波磨检测模块（弦测法），型号为：TY-RUWM-001-V1.0，因此该模块设计需求不在此赘述。
2.5车内设备设计方案2.5.1工控机型号及其接口该波磨检测系统采用嵌入式工控机MIC-7500，其主要尺寸如下图所示。
图6 嵌入式工控机接口图纸工控机的显示器接口、USB接口处应留开口，以便于在机柜外插拔接头。
嵌入式工控机三维模型可线下传递，以便在机柜内设计相应接口。
钢轨波型磨耗概述
钢轨波型磨耗概述1．钢轨波形磨耗的产生机理钢轨波浪型磨耗(简为波磨)一般有三类：磨损性波磨、塑流性波磨和混合性波磨。
轨头有明显的波浪型磨损痕迹，钢轨上呈显可见的波谷与波峰，但无明显磨损凹陷，属于磨损性波磨，也是最常见的一种波浪型磨耗。
地铁中产生的主要就是这种磨损性波磨。
根据对波长特征的调查分析，认为磨损性波磨是由于轮对在通过曲线时，轮对扭曲共振导致交替的纵向力，从而在轮对与钢轨间发生纵向滑动而产生波磨。
这不仅与轮对的重力角刚度特性有关，而且与曲线曲率及轮轨黏着状态有直接关系，主要是轮轨之间的粘滑振动导致内轨顶面的波磨。
当车辆通过曲线半径较小的线路时，由于轮对冲角的改变，轮轨的纵向剪切力超过轮轨黏着极限，轮轨间发生纵向滑动，滑动处形成波谷；滑动后释放了积累的能量，使轮轨又处于黏着状态，轮轨磨损减轻，该处形成波峰。
这种粘滑振动不断重复，形成了钢轨表面的波磨。
2．粘滑振动与钢轨波形磨耗的关系若所有的车辆具有极好的一致性，且运行速度一致，则容易在所经过的曲线上，特别是在圆曲线上形成有规律的振动，这种振动往往使右侧轮子与内轨间发生大的滑动，当轮轨接触面的切向力足以破坏轨道顶面的金属材料时，或使其发生低周疲劳，则波磨就会产生。
因此，在一定外界条件共同作用下的粘滑振动是地铁曲线波形磨耗发生的重要原因。
任一个外界条件的消失，都能够使波磨消失。
3．波磨容易出现的位置大量计算分析表明，该粘滑振动的发生规律与现场出现的波磨发生规律相吻合，即这种振动容易出现在曲线内轨的圆曲线上，容易出现在曲线半径较小的区段，容易出现在轮轨粘着条件较好的地下洞内的轨道上，容易出现在轨道刚度较大的整体道床上。
4．钢轨波型磨耗的影响因素（影响粘滑振动的因素）（1）影响粘滑振动的首要因素是蠕滑率和蠕滑力之间的负梯度特性，对粘滑振动形成与否有着决定性作用。
（2）蠕滑力饱和后负斜率不同，可能产生轮对的粘滑振动的频率也不同。
蠕滑力饱和后如无下降，无论其他条件如何，均不会发生粘滑振动。
钢轨波形磨耗的影响因素及减缓措施
钢轨波形磨耗的影响因素及减缓措施摘要：本文对波形磨耗的原因进行了解和归纳。
对波磨成因理论的正确性和减缓波磨措施的有效性进行了有力的证明。
关键词：钢轨；波形磨耗；影响因素；减缓措施对钢轨波形磨耗的成因进行了深刻探讨。
钢轨波磨就是在具有某些条件下轮对粘滑振动造成的钢轨不均匀磨损，由于长时间反复摩擦造成的。
轮轨系统的动力在不停的改变，可以让轮对粘滑振动表现出各种形态，和多种波磨相对应。
一般的情况下来说，大多数波磨形成的过程中，决定着波磨的发展。
另外有其他原因，虽然只是影响波磨发展速率，但它不是决定波磨是否存在的原因。
控制这些因素也可以有效的减缓波磨。
1线路条件对波磨的影响1.1曲线半径研究表明，如果线路曲线的半径越小，轮轨就越容易出现滑动，导致轮对粘滑振动以及波磨轻松就形成。
把曲线半径变大，即便波磨出现，它的发展速度也非常慢。
只有曲线半径大到一定程度，并伴有各种不利条件，才有可能出现轮对粘滑的振动。
如果曲线有更大的半径，即便有所有的不利条件加在一起，也不会发生轮对粘滑振动和波磨，我们把这样的半径称之为波磨形成临界半径。
通过对波磨进行现场实验，得出有一定证明力的结论，也同时说明泼磨临界半径的存在。
但是波磨临界半径的形成是非常困难的。
主要是存在各种不利条件，比如轮轨接触特性、轨道刚度和阻尼、轨道不平顺等一系列问题。
1.2轨道阻尼粘滑振动就是低轨道阻尼下轮的振动，转向架上前后两车轮振动效应叠加，给轮对粘滑振动的压力加大，波磨就非常容易产生。
如果在正常阻尼下，轮对就不容易发生粘滑振动，就容易减少磨耗功，波磨就很难形成。
由此可得，轨道阻尼对波磨的形成有着很大的影响。
据统计，低轨道阻尼下波磨的形成速度要快一倍以上。
1.3外轨超高通常情况下，外轨超高或欠超高对波磨都是不利的。
例如，外轨超高会致使粘滑振动强度受干扰，若是外轨欠超高则会导致粘滑振动强地大大减少。
在这种情况下，若是外轨超高，那么外侧的粘滑振动指数强度会不断提升。
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。
地铁钢轨波磨成因分析及工程对策研究
地铁钢轨波磨成因分析及工程对策研究
李巍
【期刊名称】《轨道交通材料》
【年(卷),期】2024(3)3
【摘要】针对地铁钢轨波磨问题,对北京地铁14号线钢轨波磨进行调查研究,从线路通过总重、道床类型和曲线半径等方面探寻钢轨波磨产生的原因。
分析得出线路通过总质量是影响钢轨波磨的主要因素之一,通过总质量为1000万~1700万t时,钢轨波磨发展速度最快;减振道床并不能从根本上解决钢轨波磨问题;曲线半径小于800 m的区段钢轨波磨最为严重,钢轨波磨的波长主要以10~50 mm短波波长为主,曲线半径越大钢轨波磨的波长分布相对离散度越小;钢轨打磨不能从根本上消除钢轨波磨,但能在短时期内控制波磨的发展。
最后提出可通过动态调整钢轨打磨周期,以预防性打磨为主,矫正性与维护性打磨为辅,定期进行车轮镟修、增加轨下道床整体弹性、提升钢轨的硬度及耐磨性、合理控制轮轨摩擦等方法,延缓地铁钢轨波磨产生速率,降低地铁养护维修费用。
【总页数】5页(P32-36)
【作者】李巍
【作者单位】北京京港地铁有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U213.42
【相关文献】
1.地铁线路控制钢轨波磨的钢轨打磨技术应用研究
2.钢轨吸振器对地铁钢轨波磨抑制作用的研究
3.基于工程类比的北京地铁钢轨异常波磨整治方法
4.北京地铁采用调频式钢轨减振器治理钢轨波磨的试验研究
5.地铁线路上一种钢轨波磨现象的成因分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地铁减振与钢轨异常波磨ppt课件
主要研究
➢ 地铁列车振源特性规律及其模拟方法 ➢ 隧道、地层及建筑物振动传播规律 ➢ 地铁列车振动响应的预测方法 ➢ 减振措施实验室实验 ➢ 提出了振动响应分阶段预测的总体思路 ➢ 提出了基于脉冲激励的列车振动响应预测
方法
主要研究成果
2024/2/13
15/30
钢轨异常 波磨
地铁减振 总体思路
➢ 车辆 ➢ 轴箱振动加速度增加5～10倍 ➢ 车内噪声增加8～10dB （A声级）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
历史及现况
目前为止，没有一个统一的理论能够解释 全部的波磨现象。
历史及现况
➢ （2）已经被证明有效治理波磨的方法有： 定期进行钢轨打磨， 控制轮轨摩擦系数， 合理设置轨道参数（轨距加宽、超高等） 改变轨枕间距， 改变扣件刚度， 改变轮轨踏面的配合， 设置钢轨调频质量阻力（TMD）， 改变车轮参数等。
伤损的扣件
非常复杂的系统问题：13个因素
➢ 1、轨道结构、 ➢ 2、车辆结构、 ➢ 3、桥梁/隧道结构类型、 ➢ 4、线路埋深、 ➢ 5、曲线半径、 ➢ 6、地质条件、
非常复杂的系统问题：13个因素
➢ 7、行车速度、 ➢ 8、列车制动方式、 ➢ 9、行车密度和运量的增长速度、 ➢ 10、轨道/车辆养护维修技术条件； ➢ 11、受振动影响的房屋建筑结构特性、 ➢ 12、距线路中心的距离、埋深 ➢ 13、振动感受体的临界标准和范围等。
列车振动的环境响应
振动
影响居民生活
建筑物损伤
建筑物产生裂缝
影响精密仪器
电子显微镜
青岛嘉园
大兴线与青岛嘉园
上海市博物馆
四号线北京大学物理实验基地
2024/2/13
15号线穿越清华大学
地铁钢轨波磨成因及治理措施的仿真和试验研究
地铁钢轨波磨成因及治理措施的仿真和试验研究摘要：科技不断进步和发展，地铁钢轨的波磨治理的仿真和试验技术水平同样得到了大幅度的提升，经过发展和完善，逐渐成为一种综合性的信息处理技术。
本文主要就地铁钢轨的波磨治理的仿真和试验技术相关内容展开分析，列举具体的波磨治理的仿真和试验技术以及应用要点，以期为后续研究提供参考。
关键词：地铁钢轨；波磨成因；治理措施；仿真和试验；研究现代工业的快速发展，地铁钢轨已经成为现代工业中不可或缺的一部分。
这些地铁钢轨的运行稳定性和可靠性直接影响着工业生产的效率和质量。
然而，由于地铁钢轨结构复杂、工作环境恶劣等因素，地铁钢轨出现故障的概率也越来越高。
因此，如何有效地诊断和解决这些故障成为研究和应用领域中的重要问题。
1地铁钢轨的波磨治理的仿真和试验技术的内容地铁钢轨作为现代工业中的重要轨道交通运输工具，具有运转稳定、效率高等优点，其主要内容有以下几点：①结合地铁钢轨实际情况，选择有代表性的检测信号，如温度、压力、流量、电压、电流等信号。
②根据被诊断地铁钢轨检测信号，反馈地铁钢轨具体运行状态信息，了解故障特征，如频率、幅值、相位、波形等。
③判断地铁钢轨工作状态后，分析地铁钢轨安全隐患发展情况，定位具体故障位置。
④根据上述分析结果，选择对应故障处置措施[1]。
2 地铁钢轨波磨成因钢轨波磨是指列车在行驶过程中对钢轨表面的摩擦作用，造成钢轨表面的磨损和变形。
这种现象会导致轨道表面的几何形状发生变化，从而进一步引起列车行驶的不稳定性和噪音污染等问题。
当车轮行驶在曲线上时使一侧车轮产生重复黏着与滑动，波谷处接触应力急剧增加，金属塑性流动性变形增大，钢轨塑性变形是波磨病害。
钢轨是铁路轨道的主要组成部件。
功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。
钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。
因此，钢轨波磨问题一直是轨道交通领域的一个研究热点。
3地铁钢轨的波磨治理的仿真和试验技术3.1红外测温诊断技术红外测温诊断技术是一种非接触式的测温技术，通过检测物体表面所辐射出的红外辐射能量，来判断物体表面的温度。
钢轨波磨讲座.
（钢轨固定周期的不平顺）
波磨形式有很多种 不同的轨道结构类型都可能发生波磨 不同类型的波磨有相同的规律：波长=速度/频率
钢轨波磨的发生机理
• 1993年以及之后提出的一般钢轨波磨的机理仍然是成立的。
钢轨损伤机理
为什么荷载作用下的钢轨会发生形状变化？
钢轨(塑性）流动，磨耗，相对离心力，塑性弯曲 磨耗是最常见的损伤形式
措施：轨道结构形式
• 轨道结构出现共振响应，接触力的共振峰值是不希望看到的 ； • 但是，（共振峰值）并不总是意味着发生波磨； • 直到有确切的证据表明波磨在哪儿发生，哪儿没有发生，我的建议就 是避免出现共振。 • 北京地铁，上海地铁等发生的波磨就是与（轨道结构引起的共振）密 切相关的。
结论（一）
（轮对）二阶扭转共振（200-300HZ)
Байду номын сангаас
• 二阶扭转共振更多发生于地铁线路的波磨，也满足固定波长原理。 • 需要一些测试来确认二阶轮对扭转共振引发的波磨。
（轮对）二阶扭转共振：如“车辙”，发生在内轨
• 在波谷有磨耗碎屑并发生钢轨塑性流动。 -这种严重的波磨可能是“粘-滑”机理造成的。
扣件系统的共振（通常为400HZ左右)
结论（二）
• 现在已经提出和发展了一些针对波磨的措施；从轨道结构的设计到日 常的打磨 • 对于无砟轨道（整体道床）来说，避免共振很重要 • P2共振和“固定波长机理”是很重要的因素（对钢轨波磨） • 采用硬度较高的钢轨是解决各类波磨的有效措施
-磨耗∝（切向力）*滑动力 磨耗率在一些地下线路中非常高 -切向力取决于摩擦 -u=0.6，则T/N=0.6 -滑动发生条件苛刻的曲线地段：切向力和滑动力都很高，所以磨耗严重。 -在轴重较低的情况下，较高的切向力与轮轨正压力的比值也可以造成轨道的损伤。
钢轨短波波磨的产生机理
钢轨短波波磨的产生机理近年来，钢轨短波波磨现象在高速铁路领域频繁暴露，引起了极大关注。
短波波磨的产生机理是多方面因素综合作用的结果，包括铁路的建造、运营、管理、以及环境因素等。
其中，质量管理不合格是导致短波波磨产生的主要因素之一。
一般来说，铁路建造时如路基基础不牢固、轨排不垂直等，久而久之，钢轨就会变形、变曲，形成破碎、裂纹、弹性劣化等缺陷。
这些缺陷会很容易在钢轨弯曲时发生位移，导致钢轨的侧向变形，形成波动，进而产生波磨。
此外，钢轨的曲率过大、维修锤锤击次数太多等也是产生波磨的原因之一。
在运营过程中，列车经过长时间的运行后，钢轨上的压力也会逐渐增大，温度不断升高，导致钢轨的扭转、沉降等较为明显，同时由于列车荷载的震动与振动也会不断传递给钢轨，并激发出钢轨的固有频率，进而促使波磨的产生。
此外，铁路管理人员对铁路施工、维护等环节不加严格控制也会增加波磨的产生概率。
不仅仅是铁路建设和运营中的因素有可能导致短波波磨的产生，环境因素对铁路的运营也有着重要的影响。
在坡度、曲率、温度等环境条件较严峻的区域，由于列车通过时所受到的弯曲形变、压缩形变也会更加明显，进而更容易产生波磨。
同时，当钢轨受到雨水、积水、雪封等气候条件的侵袭时，雨水、积水、雪封也会在钢轨上形成一定的压力区域，加速了波磨的形成。
总之，钢轨短波波磨产生的机理是多个因素综合作用的结果，需要铁路建设者和管理者共同关注和加强管控。
从铁路建设计划到维护和车辆驾驶安全保障，都需要铁路工作人员尽责把好每一个环节，减少波磨的发生，提高铁路运行的灵活性和安全性。
钢轨短波波磨对铁路的运营稳定性、安全性、运行效率产生极大影响。
除了掌握波磨产生机理，还需进行相应的检测和治理工作。
在钢轨检测方面，目前采用比较常见的方法是超声波检测，通过超声波来检测钢轨的内部缺陷和变形情况。
针对波磨问题，还有一些专门的检测方法和仪器。
治理波磨问题需要采用多种手段和方法，包括铣削、磨削、抗波磨鞋等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钢轨损伤之钢轨波磨
班级：09城轨1班姓名：汪建飞学号：20090110010128
钢轨波磨是轨道损伤的一种主要类型，它是钢轨沿纵向表面出现的周期性的类似波浪形状的不平顺现象，有波长和峰谷两种属性。
钢轨波磨分为三种类型：
1、极短波距波形；
2、短波距波形；
3、长波距波形。
图片如下：
极短波距波形（30-100mm）
短波距波形（100-300mm）
长波距波形（300-1000mm）成都铁路60kg/m轨线路的调查：
钢轨波磨的规律有：
1、波磨波长范围一般为 300-600 mm；
2、波磨一般从钢轨接头处发生,并向钢轨大腰扩展；
3、波磨一般发生在小半径曲线的外侧钢轨上, 而且半径越小, 波磨形成和
发展的速度越快; 坡度越大, 波磨形成也越快；
4、波磨严重程度随轨道类型不同而不同。
混凝土枕地段较易发生波磨, 木
枕地段波磨略轻于混凝土枕地段;
5、波磨地段道碴粉化速率快, 道床板结、翻浆冒泥病害严重, 设备损耗率
大, 轨枕失效多, 暗坑、吊枕多。
波磨的危害有：
1、增加工务维修费用
车轮通过波磨地段时, 由于钢轨表面的不平顺, 引起轮轨作用力急剧增大, 使机车车辆和轨道产生剧烈振动, 促使轨道和机车车辆相关部件伤损的产生和发展, 从而增加维修费用；
由于列车通过波磨地段时引起轨道剧烈振动, 致使道碴粉化速率加快,道床翻浆冒泥, 轨道扣件松动, 螺纹道钉、轨距杆大量折断, 轨枕空吊, 胶垫损坏等, 从而极大地增加了工务维修费用。
2、噪声污染
机车车辆通过波磨地段时会产生很大的噪声, 对铁路沿线居民带来很大的
危害。
同时这种噪声也会影响乘客, 使他们产生不舒适感。
3、安全隐患
如钢轨波磨严重, 车辆通过波峰时冲击力急剧增大, 而通过波谷时受力减小, 这就容易引起列车减载脱轨, 还容易引起钢轨和车轴的断裂, 影响行车安全。
4、增加能耗
由于波磨轨面的不平顺, 导致轮轨粘着不良, 相应地增加了轮轨运行阻力。
另外由于轮轨系统振动加剧, 导致部件伤损率增加, 消耗大量能量, 而这些能
量都必须由机车牵引力提供, 从而增加能耗。
波磨的预防和减缓措施：
1、减少钢轨接头, 降低接头冲击
设焊接无缝线路, 尽可能减少接头或铺设冻结无缝线路, 将接头冲击降到
最低。
加强接头处道碴捣固, 保持道床丰满并加以夯实, 及时清筛接头范围内的
板结道床。
2、增强轨道弹性, 提高轨道阻尼
增强轨道弹性可有效地减小轮轨系统振动强度, 提高轨道阻尼可明显降低
波磨发展速率。
具体措施为: 采用优质道碴, 补足道床厚度; 及时清筛道床并适
当缩短道床清筛周期; 对道床粉化、坍塌及翻浆冒泥地段及时整治。
3、减少轨道不平顺
强曲线轨道的养护, 提高曲线圆顺度；消除钢轨死弯和轨头掉块。
使用大型
养路机械进行线路维修作业,提高养护质量, 减少三角坑不平顺及暗坑、吊枕等。
4、倒换钢轨
定期倒换曲线两侧钢轨或将曲线上已有一定波磨的钢轨倒换到直线上使用。
5、打磨钢轨
通过打磨可以消除轨面不平顺, 大大减小轮轨动荷载, 减小波磨的生成。