運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路鋼軌傷損與打磨方案探討

李源杰

中國(guó)鐵道科學(xué)研究院研究生部 北京 100000

正文：

一、運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路鋼軌傷損的類(lèi)型

鋼軌傷損由于其具體情況的差異，通常表現(xiàn)不同類(lèi)型的傷損。總的來(lái)說(shuō)，可以總結(jié)為磨耗、變形和裂紋三種常見(jiàn)狀態(tài)。

（一）磨耗

一般來(lái)說(shuō)，鋼軌磨耗通常有垂磨和側(cè)磨兩種表現(xiàn)形式。所謂垂磨，就是鋼軌頂端與列車(chē)車(chē)輪凹陷處的磨耗。而側(cè)磨，則是指鋼軌邊緣跟車(chē)輪內(nèi)部側(cè)壁形成的磨耗。這兩者的差別在于，車(chē)輛因素導(dǎo)致了垂磨現(xiàn)象的產(chǎn)生，而機(jī)車(chē)因素，導(dǎo)致了側(cè)磨現(xiàn)象的產(chǎn)生。鋼軌最終磨耗程度的高低，受到周遭環(huán)境、車(chē)輛重量、曲線(xiàn)超高設(shè)置、鋼軌承受壓力以及鋼軌本身的順滑值等多方面的影響。

（二）變形

當(dāng)鋼軌接受的壓力，超過(guò)了其本身能夠承受的壓力范圍，便會(huì)出現(xiàn)變形甚至直接斷裂的情況。而變形的類(lèi)型，也根據(jù)不同的因素，分為了波形、肥邊和平面三種狀態(tài)。當(dāng)然，不同的原因?qū)е铝瞬煌慕Y(jié)果。比如，軌面、道床長(zhǎng)期不修理，軌面魚(yú)鱗傷、掉塊、擦傷，鋁熱焊本身材質(zhì)與母材不一致、不平順，道床翻漿冒泥、打白砟，強(qiáng)力振動(dòng)等情況均會(huì)致使鋼軌在受到一定壓力并產(chǎn)生波形變化。而鋼軌平面化反應(yīng)則表現(xiàn)為鋼軌長(zhǎng)期接受過(guò)重荷載，鋼軌本身建筑材料強(qiáng)度過(guò)低等原因形成的一種軌體流變狀態(tài)。肥邊則是鋼軌頂部在發(fā)生流變反應(yīng)時(shí)，其周?chē)狈ζ渌镔|(zhì)能有效阻擋軌體流動(dòng)，最終在鋼軌邊緣形成的一個(gè)較厚的金屬層。

（三）裂紋

鋼軌裂紋的產(chǎn)生是一個(gè)長(zhǎng)期量變的過(guò)程，其最終的結(jié)果就是量變向質(zhì)變的轉(zhuǎn)換，最終破壞鋼軌結(jié)構(gòu)，使鋼軌產(chǎn)生裂紋。通常來(lái)說(shuō)，鋼軌裂紋產(chǎn)生于鋼軌的中部以及軌距角處，鋁熱焊裂紋產(chǎn)生于溢流飛邊處。鋼軌裂紋的發(fā)展會(huì)經(jīng)歷起皮、顯皺、表面裂紋、內(nèi)部裂紋、與鋼軌剝離、潰散等幾個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程由外向內(nèi)，逐步深化，最終對(duì)鋼軌形成致命性的損壞。這種損壞難以修復(fù)，且后期工程量較大，耗時(shí)較長(zhǎng)。因此，應(yīng)定期對(duì)鋼軌磨耗及傷損情況進(jìn)行檢查分析、并及時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)修理，盡可能的避免這種情況的出現(xiàn)。

二、打磨方案的確定對(duì)運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路鋼軌的作用

一個(gè)好的打磨方案，可以直接作用于鋼軌存在的傷損問(wèn)題，并能有效降低鋼軌傷損對(duì)列車(chē)運(yùn)營(yíng)造成的不良影響。

（一）作用于鋼軌磨耗

針對(duì)鋼軌磨耗的問(wèn)題，可以通過(guò)調(diào)節(jié)光帶、修正鋼軌與車(chē)輪廓形、調(diào)節(jié)鋼軌寬度、改變列車(chē)載貨重量等方式確定打磨方案，最大程度的減少鋼軌廓形跟車(chē)輪邊緣的接觸，避免塑性流動(dòng)。在實(shí)際操作時(shí)，根據(jù)列車(chē)的不同路段狀況合理確定打磨方法。如曲線(xiàn)段，采用非對(duì)象性打磨法，關(guān)注鋼軌頂部，移動(dòng)光帶位置，優(yōu)化車(chē)輪的轉(zhuǎn)向力。但值得一提的是，適當(dāng)?shù)拇蚰タ梢詭椭行Ц纳其撥壞ズ牡臓顩r，但過(guò)度的操作可能致使鋼軌長(zhǎng)期處于使用狀態(tài)，而產(chǎn)生疲勞效應(yīng)，反而不利于鋼軌狀態(tài)的有效保障。

（二）作用于鋼軌變形

查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)可知，目前我國(guó)主要采用接觸式輪廓打磨法，確定鋼輪的輪廓形狀。它通過(guò)一定的技術(shù)手段，將鋼軌頂部的兩端打勻磨平，清除肥塊，使光帶處于中間位置，列車(chē)在運(yùn)營(yíng)時(shí)，車(chē)輪和鋼軌便能有效接觸，減少碰撞擠壓面，最終達(dá)到作用于鋼軌變形的目的。當(dāng)然，對(duì)于肥邊的處理，目前大多采用各種小型切割機(jī)和打磨機(jī)進(jìn)行操作，以便能有效的破除肥邊現(xiàn)象，提高鋼軌的運(yùn)營(yíng)效率。

（三）作用于鋼軌裂紋

鋼軌裂紋問(wèn)題大多產(chǎn)生在新建的軌道之中。由于新建軌道其修建之后，未經(jīng)過(guò)多次的使用，其鋼軌表面的碳化保護(hù)層比較薄弱。一旦投入使用之后，突然受到多次的車(chē)輪滾動(dòng)擠壓，產(chǎn)生疲勞效應(yīng)，便會(huì)出現(xiàn)鋼軌裂紋。所以新鋼軌上道后需要進(jìn)行預(yù)防性打磨。而對(duì)于已經(jīng)使用多次的軌道，則應(yīng)定期檢查鋼軌的運(yùn)行狀態(tài)，若是鋼軌本身狀態(tài)較好，未發(fā)現(xiàn)明顯的褪皮、起皺、裂痕，為了保護(hù)鋼軌已經(jīng)形成的硬質(zhì)層，就可以不進(jìn)行打磨操作。

三、優(yōu)化打磨方案，減輕運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路鋼軌傷損的具體措施

（一）充分調(diào)研車(chē)輪特征，確定設(shè)計(jì)方案

鋼軌本身與列車(chē)車(chē)輪相互契合，缺一不可。因此，要優(yōu)化打磨方案，減少運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路鋼軌傷損。首先就要對(duì)列車(chē)車(chē)輪特征展開(kāi)充分的調(diào)查，掌握車(chē)輪數(shù)據(jù)，以便在設(shè)計(jì)鋼軌時(shí)，依據(jù)車(chē)輪特征，確定最適合的鋼軌打磨輪廓。在實(shí)際操作中，工作人員需要根據(jù)收集到的車(chē)輪數(shù)據(jù)信息，根據(jù)列車(chē)車(chē)體參數(shù)、行駛線(xiàn)路和距離，使鋼軌與車(chē)輪互相適應(yīng)。通過(guò)相關(guān)的計(jì)算方式，得出最優(yōu)的打磨方案。

（二）結(jié)合鋼軌性能，控制打磨質(zhì)量

鋼軌本身涉及到的范圍廣、內(nèi)容多，指標(biāo)復(fù)雜。在選擇打磨方案時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇打磨功率，確定車(chē)輪軌道接觸點(diǎn)，最終確定打磨的位置和方式。值得注意的是，在進(jìn)行鋼軌打磨時(shí)，不同的光帶可能產(chǎn)生不同的結(jié)果。比如，雙光帶會(huì)降低列車(chē)的平穩(wěn)度；雙光帶能降低鋼軌表面形成的疲勞損傷，但可能導(dǎo)致列車(chē)在行駛過(guò)程中出現(xiàn)蛇形行駛狀態(tài)；單光帶能保障列車(chē)正常平穩(wěn)行駛，但又會(huì)因?yàn)槠湫旭偯婧徒佑|點(diǎn)過(guò)于集中而加劇鋼軌的損傷。總之，不論選擇何種的打磨方式，都只能盡可能將鋼軌的損傷降到最低，而不能徹底避免鋼軌損傷現(xiàn)象的產(chǎn)生。

四、結(jié)束語(yǔ)

保障運(yùn)營(yíng)車(chē)輛能夠在既定的軌道上安全穩(wěn)定的行駛，是列車(chē)運(yùn)營(yíng)工作的重要工作內(nèi)容。而運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路鋼軌的維護(hù)，則是直接影響其行駛效果好壞的關(guān)鍵因素。所以，作為列車(chē)運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)，應(yīng)當(dāng)提高對(duì)減少鋼軌傷損的重視程度，通過(guò)采取多種不同的方式，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，努力保障我國(guó)鋼軌運(yùn)營(yíng)事業(yè)的安全性，維護(hù)國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。