钢轨接头病害

钢轨接头病害

来源：铁路论文作者：发布时间：2008-4-22 0:39:24 点击：5202

1.5 钢轨接头病害

钢轨接头是线路的薄弱环节，混凝土轨枕线路更为严重。机车车辆的轮对通过接头时，因其不平顺而产生剧烈振动，加速线路状态的变化，以致形成接头病害。接头病害产生之后，又进一步加剧机车车辆轮对对线路的破坏作用，互为因果，使病害发展变化加速，养路工区几乎无法应付。在钢轨、道床和路基状态基本相同的情况下，混凝土轨枕线路接头比木枕线路接头变化快，各类接头病害产生周期短，发展迅速。石碴没有翻白之前，约每月保养一次，石碴一经翻白，几乎每周都要保养，石碴溜塌的接头甚至每两天就要保养一次，接头病害发展到这种程度之后，如不从根本上整治病害，接头就很难维持正常工作状态，影响铁路运营。

1.5.1 钢轨接头病害分类

按接头轨面状态分：低扣接头、磨耗不均匀接头、错牙接头、金属剥离接头、大轨缝。

按接头道床状态分：翻浆接头、翻白接头、溜塌接头、硬结接头。

按接头的结构状态分：接头夹板下弯、上缘磨蚀、夹板螺栓的螺帽扭矩不足；扣件螺帽扭矩不足、扣板或轨距挡板不密贴、扣件失效等。

1.5.2 钢轨接头病害的原因

钢轨接头病害的发生，最根本的原因在于轨道接头存在结构上的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。过大的附加动力作用又促使不平顺的发展和附加动力的增长，同时也就促进了接头病害的发展，可见，钢轨接头病害的发生与发展是互为因果的。另外，由于养护方法不当也会促使接头病害产生和发展。

(1)结构不平顺

钢轨接头在结构上的不平顺，指的是接头轨缝；车轮压在钢轨的输出端时，邻接钢轨的接受端有抬高趋势，形成台阶；荷载下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线，而是折线。当折角、轨缝、台阶三个因素同时出现，都将产生轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。

(2)附加不平顺

附加不平顺是在运营过程中形成的，以下几种情况都可能引起附加不平顺，如：结构薄弱、轨面不均匀磨耗、弹性不足。

(3)动态不平顺

动态不平顺一般有两种情况：一种是轨道弹性不均和荷载波动，轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺；另一种是线路存在暗坑吊板和道床不均匀的弹性下沉。这两种不平顺只有在动态情况下才能表现出来。线路的动态不平顺增大了列车运行中的冲击和振动。有的养护单位使用厚度不等、弹性不均的轨下垫板以及线路养护质量不良，都加剧了轨道动态不平顺。综上所述，车轮通过钢轨接头处的轨缝，形成剧烈的冲击和振动，这是造成钢轨接头病害的外因；钢轨断面及接头部分设计不合适以及淬火工艺不良则是钢轨接头产生病害的内因，所以，长度

25 m钢轨混凝土轨枕线路解决接头病害的根本途径要首先从改善钢轨材质、淬火技术要求、淬火工艺、钢轨及夹板的设计等方面着手，同时在养护维修工作中也要采取符合混凝土轨枕线路特点的方法进行作业，以改善钢轨接头的工作状态。

第一讲铁路轨道结构

第二讲轨道几何形位

一、概念

1 轨道几何形位

是指轨道各部分的几何形位、相对位置和基本尺寸。

2 轮踏面

车轮沿着钢轨滚动的面。

3 轮缘

车轮踏面内侧制成的凸缘。

4 转向架

为使装有多个轮对的车辆安全顺利地通过曲线，避免单个轮对歪斜，通常将两个或三个轮对用一刚性构架安装在一起，称为转向架。

5 全轴距

同一机车最前位和最后位车轴中心间的水平距离称为机车的全轴距。

6 固定轴距

一个车架或转向架上最前位和最后位车轴间的距离称为固定轴距。

7 轨距

钢轨头部的顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离。标准轨距：1435mm，其容许误差为＋6mm、－2mm。

8 水平

直线轨道上两股钢轨顶面应保持同一水平的情况。

9 三角坑

沿轨道纵向两股钢轨的水平变化，使轨道出现扭曲的情况，称为三角坑。

10 高低

轨道的纵向平顺情况，也称为前后高低。轨道的不平顺分为静态不平顺和动态不平顺两种情况。

其中动态不平顺原因是：

①轨底与铁垫板或轨枕之间存在间隙

②轨枕与道碴之间存在空隙

③轨道基础弹性的不均匀

其危害是：

①加速道床变形

②进一步扩大轨面的不平顺

③加剧机车车辆对轨道的破坏

11 方向

是指轨道中心线的方向。

12 轨底坡

车轮踏面的主要部分是1：20的圆锥面，为使钢轨与车轮很好配合，钢轨不应竖直铺设，而要适当地内向倾斜，这种倾斜是通过将轨底设置一定坡度实现的，即轨底破。

轨底坡的设置

①木枕线路：通过将铁垫板设置1 ：40 的斜坡实现。

②混凝土枕线路：通过将混凝土枕的承轨台设置成1 ：

40 的斜坡来实现。

二、曲线轨道几何形位

1 曲线轨道外轨超高

2 曲线轨道轨距加宽

3 缓和曲线

三、曲线轨道外轨超高

1 概念

曲线外股钢轨轨面较内股钢轨轨面高，称为外轨超高。

2 作用

使车体向内倾斜，借助车体自重的水平分力与离心力相平衡，即抵消离心力的作用。

3 设置方法

1）外轨提高法

(使用较普遍)

2）线路中心高度不变法

(仅在建筑限界受到限制时才采用)

4 外轨超高度的确定

1）理论要求

保证内外股钢轨受力相等。

2）欠超高

对于客车，因为速度快，所以超高设置不够，即离心力没有被完全平衡。（有外倾的趋势）

3）过超高

对于货车，因为速度慢，所以超高设置过剩，即横向水平分力比离心力大。(有内倾的趋势）

4）最大容许外轨超高值

列车因为某种原因在曲线上需要停车，避免在静止状态下（此时没有离心力和向心力）列车倾倒的最