簡述曲線鋼軌磨耗及減緩措施

鞠昊洋

摘 要：長期以來，大連地鐵運(yùn)營有限公司對(duì)于鋼軌的磨耗一直處在不斷的解決突破之中，這是一個(gè)比較棘手的難題。隨著地理環(huán)境以及車站停站臺(tái)的功能變軌需求，會(huì)采用曲線鋼軌的方式實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，對(duì)于曲線鋼軌的磨耗更加嚴(yán)重，直接影響鋼軌的使用壽命和大連地鐵運(yùn)輸安全。

關(guān)鍵詞：曲線鋼軌；大連地鐵；磨耗；減緩；措施

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于大連地鐵事業(yè)的發(fā)展也帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。高密度運(yùn)輸成為大連地鐵未來發(fā)展的主要趨勢(shì)之一，然而，高密度的地鐵必然會(huì)使得地鐵設(shè)備自身的損耗增加，對(duì)于大連地鐵鋼軌的磨耗速度加快，隨著地鐵運(yùn)行速度的不斷提升，這種破壞作用更加明顯。如何減緩對(duì)于大連地鐵鋼軌的磨耗，特別是對(duì)于曲線鋼軌的磨耗程度，成為目前大連地鐵運(yùn)營有限公司研究的焦點(diǎn)課題之一。本文淺析了研究大連地鐵快軌3號(hào)線曲線鋼軌磨耗的意義，分析了曲線鋼軌磨耗的影響因素并提出了減緩大連地鐵快軌3號(hào)線曲線鋼軌磨耗的有效措施。

1、研究大連地鐵曲線鋼軌磨耗的意義

1.1.可以保障曲線鋼軌的安全運(yùn)行

曲線鋼軌作為大連地鐵快軌3號(hào)線鋼軌的重要組成部分，而且曲線鋼軌具有其特殊性，加強(qiáng)對(duì)于曲線鋼軌磨耗的研究，可以讓我們深入的認(rèn)識(shí)影響大連地鐵快軌3號(hào)線曲線鋼軌磨耗的因素，以及平時(shí)的治理、維修和養(yǎng)護(hù)工作所存在的不足，進(jìn)而保障曲線鋼軌的安全運(yùn)行，提升整個(gè)大連地鐵總網(wǎng)系統(tǒng)的順利調(diào)動(dòng)和運(yùn)營，提升大連地鐵對(duì)于人力運(yùn)輸?shù)男?。由于曲線鋼軌不同于普通鋼軌，它本身由于自身的結(jié)構(gòu)與路線設(shè)計(jì)就使得鋼軌容易受到地鐵車輪對(duì)于其磨耗的程度，所以大連地鐵公司投入了大量的人力、財(cái)力進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)與機(jī)理研究。

1.2.可以延長曲線鋼軌的使用壽命

加強(qiáng)對(duì)于曲線鋼軌磨耗研究，有利于了解自然因素以及列車對(duì)于鋼軌的磨耗程度，進(jìn)而延長曲線鋼軌的使用壽命。由于高密度大連地鐵線路的雙軌在大負(fù)荷、周期性的運(yùn)行下，會(huì)大大加劇軌道的磨耗程度，進(jìn)而直接影響曲線鋼軌的使用壽命。對(duì)于高密度大連地鐵而言，由于無法準(zhǔn)確判斷鋼軌的受損狀況與設(shè)計(jì)壽命之間的具體聯(lián)系，需要在日常工作中加強(qiáng)對(duì)于高密度大連地鐵線路的檢查與數(shù)據(jù)記錄，進(jìn)而得到磨耗的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行科學(xué)分析，為后續(xù)的大連地鐵項(xiàng)目建設(shè)提供重要的參考價(jià)值。

1.3.可以降低曲線鋼軌的維護(hù)難度

中國歷來講究追本溯源，對(duì)于大連地鐵快軌3號(hào)線曲線鋼軌的磨耗研究也是同樣的道理，加強(qiáng)理論研究和實(shí)踐研究，可以從根本上來解決鋼軌磨耗的棘手問題。隨著制造技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，為曲線鋼軌的磨耗分析提供了有利的技術(shù)與材料保障。因此，通過加強(qiáng)對(duì)于大連地鐵曲線鋼軌的磨耗研究可以大大減少不必要的維護(hù)、保養(yǎng)任務(wù)的出現(xiàn)，進(jìn)而降低曲線鋼軌乃至整個(gè)大連地鐵軌道的維護(hù)難度和維護(hù)強(qiáng)度。通過采用專業(yè)的檢測設(shè)備，對(duì)于曲線鋼軌經(jīng)常出現(xiàn)的問題點(diǎn)進(jìn)行記錄分析，進(jìn)而實(shí)施針對(duì)性保養(yǎng)和維護(hù)。

2、曲線鋼軌磨耗的影響因素

2.1.曲線半徑

曲線半徑對(duì)于大連地鐵鋼軌磨耗的影響分為曲線間距和曲線線形對(duì)于磨耗的影響。由于曲線段鋼軌很難實(shí)現(xiàn)像直線段鋼軌那樣精確控制鋼軌間距，進(jìn)而保證地鐵在經(jīng)過的過程中對(duì)于鋼軌的施力可以均勻分散。曲線鋼軌軌距的超限會(huì)讓車輪與鋼軌的連接的吻合度變差，阻力增加，進(jìn)而產(chǎn)生鋼軌磨耗。曲線線形是影響鋼軌磨耗的決定性因素，因此需要采取積極有效的措施來不斷優(yōu)化曲線線形。

2.2.鋼軌坡度

對(duì)于曲線段行駛的地鐵車輛再經(jīng)過曲線鋼軌時(shí)，自身會(huì)產(chǎn)生一定的離心力，進(jìn)而對(duì)于內(nèi)外兩側(cè)的曲線鋼軌壓力不同，磨耗程度也不同。而這個(gè)主要就是由于鋼軌的坡度不合理使磨耗的程度急劇增加。坡度過大，會(huì)使得車輛產(chǎn)生震動(dòng)，進(jìn)而施力無法實(shí)現(xiàn)均勻分散，坡度過小，當(dāng)?shù)罔F車輛行駛速度較快時(shí)，極易出現(xiàn)出軌事故的發(fā)生。只有結(jié)合現(xiàn)代地鐵車輛自身的重力和速度研究分析，才能合理的設(shè)置曲線軌道的坡度。

2.3.鋼軌強(qiáng)度

據(jù)相關(guān)資料表明，對(duì)于大連地鐵鋼軌材料的使用，一直延續(xù)著鐵路系統(tǒng)建國以來的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)著地鐵技術(shù)實(shí)現(xiàn)不斷突破，對(duì)于地鐵的速度與安全控制以及地鐵的載重都有了不同程度的提高，這樣就會(huì)直接導(dǎo)致原有的曲線鋼軌不能在滿足地鐵安全行駛的要求，因此，鋼軌的強(qiáng)度也是影響大連地鐵曲線鋼軌的基本因素之一。

3、有效的減緩措施

3.1.提高緩和曲線線形

對(duì)于曲線線形的調(diào)整，首先需要精確測定該軌所經(jīng)地鐵車輛的最高瞬時(shí)速度，設(shè)置曲線線形的分布以及外軌的超高度，盡可能保證不同位移的曲線鋼軌的受力平衡。其次，需要對(duì)于曲線的內(nèi)外股鋼軌進(jìn)行更換使用。最后，緩和縱向曲線鋼軌的線形，盡可能讓地鐵經(jīng)過的過渡距離長一些，這樣有利于分散荷載負(fù)荷。

3.2.增大內(nèi)軌軌底坡度

為了有效的解決曲線產(chǎn)生的離心力對(duì)于鋼軌的磨耗問題，可以通過調(diào)整內(nèi)外鋼軌的地基高度，即增加內(nèi)軌軌底坡度來抵消地鐵車輛自身的離心力。對(duì)于曲線內(nèi)軌軌道的維護(hù)保養(yǎng)工作要及時(shí)到位，定期進(jìn)行涂油防腐處理，減緩鋼軌自身性能的下降程度。除此之外，還要精確控制曲線內(nèi)軌的位置，讓外軌自然服務(wù)于內(nèi)軌，并不斷優(yōu)化曲線鋼軌坡度的支撐結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證內(nèi)外軌的磨耗速度相同。由此可以看出，適當(dāng)將內(nèi)軌軌底的坡度提高，是減緩曲線鋼軌磨耗的一個(gè)重要技術(shù)手段之一。

3.3.提升鋼軌承受強(qiáng)度

就目前我國的實(shí)際情況來說，對(duì)于鋼軌的施工材料主要是強(qiáng)度較好的錳鋼，提升鋼軌材料的承受強(qiáng)度，進(jìn)而減緩曲線鋼軌磨耗，可以通過一下兩個(gè)方向來實(shí)現(xiàn)。一方面，要不斷加強(qiáng)高強(qiáng)度錳鋼的鍛造制備工藝的研發(fā)與改進(jìn)，通過錳鋼在淬火、回火等鍛造環(huán)節(jié)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)錳鋼強(qiáng)度的進(jìn)一步提升。另一方面，還可以對(duì)錳鋼進(jìn)行元素?fù)诫s，由于摻雜是實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度提升的重要途徑之一，合理篩選其他元素的摻雜，以及摻雜量的控制。因此，相關(guān)技術(shù)人員一定要加強(qiáng)對(duì)鋼軌承受強(qiáng)度的提升，從而使鋼軌能夠承受較大的強(qiáng)度，充分發(fā)揮出其應(yīng)用的作用和價(jià)值。

4、結(jié)論

綜上所述，本文分析了影響大連地鐵快軌3號(hào)線曲線鋼軌磨耗的因素，主要包括曲線半徑、鋼軌坡度以及鋼軌材料的強(qiáng)度。針對(duì)這些影響因素，讓我們更有針對(duì)性的來采取減緩措施減輕地鐵車輛對(duì)于鋼軌的磨耗，然而，還需要加強(qiáng)對(duì)于曲線鋼軌的定期保養(yǎng)和維護(hù)，進(jìn)而綜合整治鋼軌磨耗問題。

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