钢轨伤损由于其具体情况的差异, 通常表现不同类型的伤损。总的来说, 可以总结为磨耗、变形和裂纹三种常见状态。
一般来说, 钢轨磨耗通常有垂磨和侧磨两种表现形式。所谓垂磨, 就是钢轨顶端与列车车轮凹陷处的磨耗。而侧磨, 则是指钢轨边缘跟车轮内部侧壁形成的磨耗。这两者的差别在于, 车辆因素导致了垂磨现象的产生, 而机车因素, 导致了侧磨现象的产生。钢轨最终磨耗程度的高低, 受到周遭环境、车辆重量、曲线超高设置、钢轨承受压力以及钢轨本身的顺滑值等多方面的影响。
当钢轨接受的压力, 超过了其本身能够承受的压力范围, 便会出现变形甚至直接断裂的情况。而变形的类型, 也根据不同的因素, 分为了波形、肥边和平面三种状态。当然, 不同的原因导致了不同的结果。比如, 轨面、道床长期不修理, 轨面鱼鳞伤、掉块、擦伤, 铝热焊本身材质与母材不一致、不平顺, 道床翻浆冒泥、打白砟, 强力振动等情况均会致使钢轨在受到一定压力并产生波形变化。而钢轨平面化反应则表现为钢轨长期接受过重荷载, 钢轨本身建筑材料强度过低等原因形成的一种轨体流变状态。肥边则是钢轨顶部在发生流变反应时, 其周围缺乏其他物质能有效阻挡轨体流动, 最终在钢轨边缘形成的一个较厚的金属层。
钢轨裂纹的产生是一个长期量变的过程, 其最终的结果就是量变向质变的转换, 最终破坏钢轨结构, 使钢轨产生裂纹。通常来说, 钢轨裂纹产生于钢轨的中部以及轨距角处, 铝热焊裂纹产生于溢流飞边处。钢轨裂纹的发展会经历起皮、显皱、表面裂纹、内部裂纹、与钢轨剥离、溃散等几个过程。这个过程由外向内, 逐步深化, 最终对钢轨形成致命性的损坏。这种损坏难以修复, 且后期工程量较大, 耗时较长。因此, 应定期对钢轨磨耗及伤损情况进行检查分析、并及时进行精准修理, 尽可能的避免这种情况的出现。
一个好的打磨方案, 可以直接作用于钢轨存在的伤损问题, 并能有效降低钢轨伤损对列车运营造成的不良影响。
针对钢轨磨耗的问题, 可以通过调节光带、修正钢轨与车轮廓形、调节钢轨宽度、改变列车载货重量等方式确定打磨方案, 最大程度的减少钢轨廓形跟车轮边缘的接触, 避免塑性流动。在实际操作时, 根据列车的不同路段状况合理确定打磨方法。如曲线段, 采用非对象性打磨法, 关注钢轨顶部, 移动光带位置, 优化车轮的转向力。但值得一提的是, 适当的打磨可以帮助有效改善钢轨磨耗的状况, 但过度的操作可能致使钢轨长期处于使用状态, 而产生疲劳效应, 反而不利于钢轨状态的有效保障。
查阅相关资料文献可知, 目前我国主要采用接触式轮廓打磨法, 确定钢轮的轮廓形状。它通过一定的技术手段, 将钢轨顶部的两端打匀磨平, 清除肥块, 使光带处于中间位置, 列车在运营时, 车轮和钢轨便能有效接触, 减少碰撞挤压面, 最终达到作用于钢轨变形的目的。当然, 对于肥边的处理, 目前大多采用各种小型切割机和打磨机进行操作, 以便能有效的破除肥边现象, 提高钢轨的运营效率。
钢轨裂纹问题大多产生在新建的轨道之中。由于新建轨道其修建之后, 未经过多次的使用, 其钢轨表面的碳化保护层比较薄弱。一旦投入使用之后, 突然受到多次的车轮滚动挤压, 产生疲劳效应, 便会出现钢轨裂纹。所以新钢轨上道后需要进行预防性打磨。而对于已经使用多次的轨道, 则应定期检查钢轨的运行状态, 若是钢轨本身状态较好, 未发现明显的褪皮、起皱、裂痕, 为了保护钢轨已经形成的硬质层, 就可以不进行打磨操作。
钢轨本身与列车车轮相互契合, 缺一不可。因此, 要优化打磨方案, 减少运营线路钢轨伤损。首先就要对列车车轮特征展开充分的调查, 掌握车轮数据, 以便在设计钢轨时, 依据车轮特征, 确定最适合的钢轨打磨轮廓。在实际操作中, 工作人员需要根据收集到的车轮数据信息, 根据列车车体参数、行驶线路和距离, 使钢轨与车轮互相适应。通过相关的计算方式, 得出最优的打磨方案。
钢轨本身涉及到的范围广、内容多, 指标复杂。在选择打磨方案时, 要根据实际情况, 合理选择打磨功率, 确定车轮轨道接触点, 最终确定打磨的位置和方式。值得注意的是, 在进行钢轨打磨时, 不同的光带可能产生不同的结果。比如, 双光带会降低列车的平稳度;双光带能降低钢轨表面形成的疲劳损伤, 但可能导致列车在行驶过程中出现蛇形行驶状态;单光带能保障列车正常平稳行驶, 但又会因为其行驶面和接触点过于集中而加剧钢轨的损伤。总之, 不论选择何种的打磨方式, 都只能尽可能将钢轨的损伤降到最低, 而不能彻底避免钢轨损伤现象的产生。
保障运营车辆能够在既定的轨道上安全稳定的行驶, 是列车运营工作的重要工作内容。而运营线路钢轨的维护, 则是直接影响其行驶效果好坏的关键因素。所以, 作为列车运营管理部门, 应当提高对减少钢轨伤损的重视程度, 通过采取多种不同的方式, 结合国内外的先进经验, 努力保障我国钢轨运营事业的安全性, 维护国家和人民的生命财产安全。
摘要：本文基于运营线路钢轨伤损的类型:磨耗、变形、裂纹, 探讨了打磨方案的确定对运营线路钢轨的作用, 最终提出了优化打磨方案, 减轻运营线路钢轨伤损的具体措施, 仅供参考。
关键词：运营线路,钢轨伤损,打磨方案
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