轨道病害成因分析

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轨道病害成因分析

导语：

轨道检查车是铁路工务部门获得轨道状态信息，提供养修决策、指导现场作业、评价工作质量、实施科学管理，精修细养的重要手段，而了解轨道病害产生的原因是为更好的消灭病害，保证轨道几何状态的重点，这节课我们就以轨道病害成因分析对轨检车产生病害进行探讨分析

一．高低不平顺病害的危害及成因分析

高低不平顺（简称高低）会增加列车通过时的冲击动力，加速轨道结构和道床的变形，对车辆设备、列车行车安全构成危害，其危害大小与高低的幅值、变化率成正比，与高低波长成反比。对车辆影响较大的高低有三种：

1.波长在2m以内的高低，其特征幅值较小、波长较短，但是变化率较大，对车轮的作用力也较大；

危害：如果列车速度为60~110km/h时，高低引起的激振频率接近客车转向架的自振频率，将产生很大的轴箱垂直振动加速度。

原因：引起这类高低的因素主要为接头低塌、大轨缝及钢轨接头打塌、掉块、鞍型磨耗等。

2.波长在10m左右的高低，现场比较常见。其特征是幅值较大、波长较长，能使车体产生沉浮和点头振动。

危害：如果列车速度为60~110km/h时，高低引起的激振频率接近客车车体的自振频率，将产生较大的车体垂直振动。

原因：这种类型的高低易产生在桥头、道口、隧道、涵洞、道床翻浆地段软硬结合部。

3. 波长在20m左右的高低，其特征是幅值较大、波长较长，能使车体点头振动。

危害：当车体振幅方向与高低振幅方向相同时，将使车体产生较大振动，这种高低较少，现场工作人员如有忽视。

检测方法：现场检查高低时应使用20m的弦绳，在检查时用任意弦测量高低。

二、轨距病害的危害及成因分析

轨距病害幅值过大或过小，在其他因素作用下，可能会引起列车脱轨或爬轨。影响轨距偏差值主要有一下几个方面：

1.轨道结构不良——如钢轨肥边、硬弯、曲线不均匀侧磨、木枕失效、道钉浮离、轨撑失效、扣件爬离、轨距挡板磨耗、提速道岔基本轨刨切等。

2.几何尺寸不良——如轨距超限、轨距递减不顺、方向不良等

3.框架刚度减弱——扣件扣压力不足、轨道外侧扣件离缝弹性挤开（木枕线路地段尤其要重视）等。

4.轨距加宽值设置差异——准高速轨检车曲线轨距加宽值扣除与铁道部《铁路线路维修规则》一致道岔区轨距加宽值不扣除，由于曲线半径设置于实际曲线半径不一致，引起轨距加宽值扣除不一致。

三、轨向病害的危害及成因分析

轨向检测项目是评价直线轨道的平直度和曲线轨道的圆顺度。

轨向病害过大会使车轮受到横向冲击，引起车辆左右晃动和车体摇摆振动，对列车的平稳度和舒适度产生较大影响，加速轨道结构和道床的变形。影响轨向偏差值主要有以下几个方面的原因：

1.几何尺寸不良——直线区段方向不良、曲线区段不圆顺（正矢超限）、轨距递减不顺等。

2.轨道结构不良——钢轨硬弯、不均匀侧磨、木枕失效、连续道钉浮离等。

3. 框架刚度减弱——扣件扣压力不足、轨道弹性不均匀挤开等。

四、水平病害的危害及成因分析

水平病害偏差值过大将使车辆产生倾斜和侧滚振动，引起轮轨作用力变化，当水平超限幅值和运行速度一定时，其短波水平超限比长波水平超限对车辆产生的影响大。其影响水平偏差主要

有一下几个方面的原因：

1.习惯做法——现场作业人员习惯将轨道做成一股高（主要原因是偷懒，对一些不易整治的水平盲目延长），人为造成偏差值。

2.两股钢轨下沉量不一致。

3.一股钢轨有空吊暗坑现象。

4.缓和曲线超高顺坡不良。

准高速轨检车检测曲线区段水平不良值是采用123个采样点的平均移动法来滤除人工设置超高值的低频分量；即先算出123个采样点加权平均水平（超高）值，每一个测点再与它相比较，最后计算出测点水平值，所以曲线区段检测到水平超限较少。

五、三角坑病害的危害及成因分析

三角坑病害偏差值过大，会引起轮轨作用力变化，从而影响行车平稳性，其高点会使车辆出现侧滚，同时对车体附加一个垂直力，使车辆产生垂直振动；其低点会使车轮悬空减载，同时使车辆转向架扭曲变形，在其他因素作用下有可能造列车脱轨。

影响三角坑偏差值主要是：空吊、暗坑、反撬水平、缓和曲线超高顺坡不良（特别是在曲线直缓点、缓圆点处容易出现三角坑）等

六、车体振动加速度病害的危害及成因分析

车体振动加速度（垂直振动加速度、水平振动加速度）病害过大，直接影响列车的平稳度、旅客的舒适度，在其他因素作用下可能引起列车脱轨。它的偏差值大小除了与车辆构造有关外，还与列车速度、轨道结构状态、轨道各种不平顺的幅值、波长、分布及变化率等有关，是轨道质量整体状态的综合反映。影响车体振动加速度主要有以下几个方面：

1.轨道几何状态不良（如高低不平顺、轨面波浪磨耗等）、接头综合状态不良（如错牙、大轨缝、低塌、打塌、掉块、鞍型磨耗等）、道床弹性不良（如板结、翻浆、线桥、线道、线隧、新老路基结合部等）及多种病害叠加对垂直振动加速度偏差值影响较大。

2.曲线、道岔区连续小方向（及硬弯）、轨距递增不顺、钢轨直线区段交替不均匀磨耗、逆向位复合不平顺（如水平、轨向）、曲线超高设置于即时速度不匹配（如欠超高、过超高）及多种病害的叠加等对水平振动加速度偏差值影响较大。

3.病害的变化率和病害的分布。

七、小结：

八、作业：

1.轨向病害的危害是什么？

2.车体垂直加速度产生的原因是什么？

3.三角坑病害产生的原因及危害是什么？