铁路线路病害的原因分析与防治

2014-02-18 03:50汪国同
城市建设理论研究 2014年5期
关键词:扣件夹板钢轨

汪国同

摘要:随着社会经济的高速发展,人民生活的节奏也在不断加快,对铁路建设的力度也在不断加大。铁路线路设备作为铁路运输业的基础设备,其质量好坏会直接影响到行车安全、速度及运输成本。因此,要对铁路线路设备进行合理的养护,对产生的病害进行及时有效的预防和整治,延长设备的使用寿命,通过铁路线路设备的完整和质量均衡,保障铁路运输的安全。本文分析了铁路线路病害发生的原因,并探讨了病害防治的措施。

关键词:铁路线路病害原因防治方法

中图分类号: F530.32文献标识码: A

一、引言

随着铁路建设的加快,铁路载重量不断加大,运行速度也在不断的提高,铁路线路病害产生的速率也在呈上升趋势。铁路线路由于受到车辆重力和动力的作用,以及自然条件的影响,铁路轨道在不断的发生变化,造成了路基和道床的变形,以及线路设备的磨损;又因为维修和整治的计划方法实施不合理,对铁路线路造成了多种病害。铁路线路的病害对铁路的正常行车有很大的影响,不仅降低了铁路的速度,也带来了安全隐患。因此,要对铁路线路设备进行合理的养护,对产生的病害进行及时有效的预防和整治,这样才能保证铁路线路的质量,为铁路的正常运行提供保障。

二、铁路线路常见病害及原因

1、线路爬行的原因

线路爬行是铁路线路的常见病害,其形成的主要原因是钢轨在动荷载下的挠曲,也包括

其他因素如车轮在接头处对钢轨的撞击、列车制动、列车运行的纵向力和钢轨温度变化等原因,当线路上防爬设备不足或者道床纵向阻力及扣件的扣压力不足时,都会促成并加剧铁路线路爬行。

2、曲线钢轨磨耗的原因

造成钢轨磨耗的主要原因是钢轨在空间位置上的不正确,这使的里外股钢轨的受力不均匀和钢轨偏压,由于列车行走的不平稳而产生了附压力,对钢轨形成打击,加速了轨面磨耗。超高的不合适也会引起轮轨的不正常接触或者是里外股钢轨受偏载,加速对钢轨的磨耗。轨底坡的不正确,造成了车轮踏面和钢轨顶面的不吻合,使钢轨顶面受到偏压,加速了钢轨的磨耗。

除此之外,钢轨的本身质量以及对钢轨的养护不良也会造成磨耗。缓和曲线超高的递减距离不够,会引起列车运行时产生震动、摇晃和冲击;或是由于曲线不圆顺、方向不良,使列车在通过时产生摇晃;或是轨距超限,使钢轨与车轮的内接状况不好,增加了行车的阻力与摇晃,这些都会加速钢轨磨耗。

3、钢轨及联结零件病害的原因

造成钢轨及联结零件病害的原因很多,使用质量不好的轧钢;曲线的超高不正确,造成钢轨磨损;或是钢轨顶面由于线路上的铺设与轨底坡不合,也容易发生磨损。在车轮冲击力作用下,端部顶面在压力作用下产生塑性变形,淬火与未淬火部分由于硬度的不同,会形成马鞍型磨耗。

对接头的养护不良,也会加重车轮的冲击,当车轮经过钢轨接头处时,因为接头而形成了折角,当车轮从钢轨上经过时会产生有悬空的现象,对钢轨产生了冲击力,一方面造成了钢轨夹板和端部挠曲,另一方面磨耗了钢轨夹板顶面以及连接零件。过车时接头处发生的折角会因为轨缝过大或接头的松软而增大,同时造成车轮对接头的严重冲击,使得钢轨、夹板和连接零件发生严重的磨损,甚至会折断。对垫板和扣件的养护不良,使得垫板的位置发生歪斜,造成轨底没有很高的支撑,使轨底局部承受过重压力,容易造成其破裂或折断。

除此之外,捣固不良和线路爬行现象也会造成钢轨和联结零件的病害。列车通过捣固不良的线路时,由于钢轨上下的反复挠曲,使钢轨的内部组织在压缩和拉张的反复作用力下受到破坏,如果遇到钢轨颗粒间有微小空隙的情况,会造成空隙的迅速扩大,形成内部斑痕最终导致折断。而线路爬行,会造成低接头、拉大轨缝的情况,或者是在接头附近产生小坑或三角坑。不仅增大了车轮对钢轨的冲击力,也会增大接头处的上下曲折度,这样就造成了钢轨、夹板及连接零件的磨损或折断。

三、铁路线路常见病害的防治措施

1、预防线路爬行的方法

可以通过增加线路纵向阻力的方法防止线路爬行,加强轨枕与道床间的防爬阻力,在保持道床标准断面的前提下,保持轨枕底下道碴的厚度,使轨枕盒内道碴保持丰满,轨枕两端碴肩够宽,加强捣固。整好长平,保持线路平顺,夯实道床。此外对脏污严重的道床一定要进行清筛,以防止因翻浆冒泥和线路爬底,降低线路纵向阻力。

保持扣件的应有扣压力。为了增加钢轨与夹板之间,钢轨与垫板之间、垫板与轨枕之间的阻力,应及时拧紧螺栓,拧紧扣件。对于失效的扣件应及时更换和整修。

有病害的接头会加剧列车对钢轨的冲击力,加大钢轨爬行,因此要对接头病害进行及时的整治。对低接头、马鞍型磨耗接头或破损的钢轨头部,以及连续的大轨缝和成段轨缝不均的地段都要及时进行整治。

2 、预防曲线病害的方法

首先要保持正矢不超限,必须对现场正矢进行定期的调查,并通过细心计算进行全面的拨正。要保持曲线头尾的圆顺,并对于曲线病害要及时的整治。做好缓和曲线超高顺坡和正矢的递减,顺坡和递减时应等量进行,不要忽大忽小,缓和曲线头尾可适当增减3mm 的超高。 还要合理设置外轨的超高,避免超高的过大或过小,减少外股钢轨的侧面磨耗和里股钢轨的垂直磨耗。要加强养护,保持曲线状态良好,保持方向顺、轨面平、轨距水平不超限,以减少列车的摇晃和车轮冲击力。还要定期拨道,经常养护,以防止病害的发生。 调整轨底坡时,要使钢轨踏面坡度符合车轮踏面,使车辆的重心落在钢轨中心线上,减少钢轨磨耗。贯彻定期涂油制度,减少曲线外股钢轨侧面磨耗,延长曲线上股钢轨的使用寿命。

3、 预防钢轨及接头连接零件病害的方法

首先要加强钢轨和夹板的养护工作,加强对钢轨的检查,对发现重伤钢轨和夹板要及时进行更换,及时焊补轨面擦伤并矫直硬弯钢轨,并经常注意要拧紧扣件,防爬设备进行整修,锁定钢轨以防止爬行,同时避免轨缝的拉大。

其次是要加强对接头的养护,要加强接头捣固,保持道床的丰满并进行夯实。接头轨枕材质要尽可能保持一致,间距的设定要符合规定,以保持支承条件一致。由于列车的不断打击,会引起螺栓松弛和接头松动,还会增加夹板和轨端的磨耗加剧接头的不平顺。因此要经常上紧夹板螺栓,保持接头坚固,避免接头在抵抗外力时,因负担过重而导致的个别零件的损坏。如果接缝处夹板与钢轨下颚之间存在l毫米以上的空隙,应当及时使用符合规定的三角铁片进行垫护。 接头范围内的不洁道碴进行及时的清筛,避免结成硬壳或引起翻浆冒泥,造成弹性的失去或不平顺的问题。要及时的消除轨面高低错牙的问题,要规定接头轨面及轨距线内侧错牙不得超过l毫米。使用上弯夹板整治低接头,可以将一般夹板用弯轨器上弯至1.2毫米左右,当换了上弯夹板后,必须加强捣固并拧紧螺栓,避免钢轨接头处的轨枕范围内轨面抬高,而造成的空吊板及螺栓松动问题。此外还要及时调整轨缝,使轨缝保持均匀,达到规定的要求,对大轨缝要及时的进行整正。还要及时整修轨底坡及时整修轨底坡,使之符合规定的标准。

四、结束语

随着铁路运输业的发展,对铁路线路的整体状况有了更高的要求。由于钢轨受力特征非常复杂,所以在铁路线路病害的预防和治理的研究上存在很大的难度,只有通过对线路病害的整治机理工艺进行不断的研究,才能实现较好的病害整治效果,延长铁路设备的使用寿命,减少对铁路养修的成本投入,确保铁路运输的顺畅和列车的安全运行。

参考文献:

[1]利木·加帕尔.铁路线路病害治理、维修和养护[J].中国新技术新产品.2011,13

[2]何宏斌.现代轨道原理与养护维修[J].西南交通大学出版社.2007.8

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