简述曲线钢轨磨耗及减缓措施

鞠昊洋

摘 要：长期以来，大连地铁运营有限公司对于钢轨的磨耗一直处在不断的解决突破之中，这是一个比较棘手的难题。随着地理环境以及车站停站台的功能变轨需求，会采用曲线钢轨的方式实现。经测量发现，对于曲线钢轨的磨耗更加严重，直接影响钢轨的使用寿命和大连地铁运输安全。

关键词：曲线钢轨；大连地铁；磨耗；减缓；措施

随着我国经济的快速发展，对于大连地铁事业的发展也带来了新的挑战和机遇。高密度运输成为大连地铁未来发展的主要趋势之一，然而，高密度的地铁必然会使得地铁设备自身的损耗增加，对于大连地铁钢轨的磨耗速度加快，随着地铁运行速度的不断提升，这种破坏作用更加明显。如何减缓对于大连地铁钢轨的磨耗，特别是对于曲线钢轨的磨耗程度，成为目前大连地铁运营有限公司研究的焦点课题之一。本文浅析了研究大连地铁快轨3号线曲线钢轨磨耗的意义，分析了曲线钢轨磨耗的影响因素并提出了减缓大连地铁快轨3号线曲线钢轨磨耗的有效措施。

1、研究大连地铁曲线钢轨磨耗的意义

1.1.可以保障曲线钢轨的安全运行

曲线钢轨作为大连地铁快轨3号线钢轨的重要组成部分，而且曲线钢轨具有其特殊性，加强对于曲线钢轨磨耗的研究，可以让我们深入的认识影响大连地铁快轨3号线曲线钢轨磨耗的因素，以及平时的治理、维修和养护工作所存在的不足，进而保障曲线钢轨的安全运行，提升整个大连地铁总网系统的顺利调动和运营，提升大连地铁对于人力运输的效率。由于曲线钢轨不同于普通钢轨，它本身由于自身的结构与路线设计就使得钢轨容易受到地铁车轮对于其磨耗的程度，所以大连地铁公司投入了大量的人力、财力进行技术改进与机理研究。

1.2.可以延长曲线钢轨的使用寿命

加强对于曲线钢轨磨耗研究，有利于了解自然因素以及列车对于钢轨的磨耗程度，进而延长曲线钢轨的使用寿命。由于高密度大连地铁线路的双轨在大负荷、周期性的运行下，会大大加剧轨道的磨耗程度，进而直接影响曲线钢轨的使用寿命。对于高密度大连地铁而言，由于无法准确判断钢轨的受损状况与设计寿命之间的具体联系，需要在日常工作中加强对于高密度大连地铁线路的检查与数据记录，进而得到磨耗的相关数据，并进行科学分析，为后续的大连地铁项目建设提供重要的参考价值。

1.3.可以降低曲线钢轨的维护难度

中国历来讲究追本溯源，对于大连地铁快轨3号线曲线钢轨的磨耗研究也是同样的道理，加强理论研究和实践研究，可以从根本上来解决钢轨磨耗的棘手问题。随着制造技术和材料科学技术的不断发展与进步，为曲线钢轨的磨耗分析提供了有利的技术与材料保障。因此，通过加强对于大连地铁曲线钢轨的磨耗研究可以大大减少不必要的维护、保养任务的出现，进而降低曲线钢轨乃至整个大连地铁轨道的维护难度和维护强度。通过采用专业的检测设备，对于曲线钢轨经常出现的问题点进行记录分析，进而实施针对性保养和维护。

2、曲线钢轨磨耗的影响因素

2.1.曲线半径

曲线半径对于大连地铁钢轨磨耗的影响分为曲线间距和曲线线形对于磨耗的影响。由于曲线段钢轨很难实现像直线段钢轨那样精确控制钢轨间距，进而保证地铁在经过的过程中对于钢轨的施力可以均匀分散。曲线钢轨轨距的超限会让车轮与钢轨的连接的吻合度变差，阻力增加，进而产生钢轨磨耗。曲线线形是影响鋼轨磨耗的决定性因素，因此需要采取积极有效的措施来不断优化曲线线形。

2.2.钢轨坡度

对于曲线段行驶的地铁车辆再经过曲线钢轨时，自身会产生一定的离心力，进而对于内外两侧的曲线钢轨压力不同，磨耗程度也不同。而这个主要就是由于钢轨的坡度不合理使磨耗的程度急剧增加。坡度过大，会使得车辆产生震动，进而施力无法实现均匀分散，坡度过小，当地铁车辆行驶速度较快时，极易出现出轨事故的发生。只有结合现代地铁车辆自身的重力和速度研究分析，才能合理的设置曲线轨道的坡度。

2.3.钢轨强度

据相关资料表明，对于大连地铁钢轨材料的使用，一直延续着铁路系统建国以来的标准。在进入21世纪以来，随着科学技术的快速发展，推动着地铁技术实现不断突破，对于地铁的速度与安全控制以及地铁的载重都有了不同程度的提高，这样就会直接导致原有的曲线钢轨不能在满足地铁安全行驶的要求，因此，钢轨的强度也是影响大连地铁曲线钢轨的基本因素之一。

3、有效的减缓措施

3.1.提高缓和曲线线形

对于曲线线形的调整，首先需要精确测定该轨所经地铁车辆的最高瞬时速度，设置曲线线形的分布以及外轨的超高度，尽可能保证不同位移的曲线钢轨的受力平衡。其次，需要对于曲线的内外股钢轨进行更换使用。最后，缓和纵向曲线钢轨的线形，尽可能让地铁经过的过渡距离长一些，这样有利于分散荷载负荷。

3.2.增大内轨轨底坡度

为了有效的解决曲线产生的离心力对于钢轨的磨耗问题，可以通过调整内外钢轨的地基高度，即增加内轨轨底坡度来抵消地铁车辆自身的离心力。对于曲线内轨轨道的维护保养工作要及时到位，定期进行涂油防腐处理，减缓钢轨自身性能的下降程度。除此之外，还要精确控制曲线内轨的位置，让外轨自然服务于内轨，并不断优化曲线钢轨坡度的支撑结构，进而保证内外轨的磨耗速度相同。由此可以看出，适当将内轨轨底的坡度提高，是减缓曲线钢轨磨耗的一个重要技术手段之一。

3.3.提升钢轨承受强度

就目前我国的实际情况来说，对于钢轨的施工材料主要是强度较好的锰钢，提升钢轨材料的承受强度，进而减缓曲线钢轨磨耗，可以通过一下两个方向来实现。一方面，要不断加强高强度锰钢的锻造制备工艺的研发与改进，通过锰钢在淬火、回火等锻造环节的改进，实现锰钢强度的进一步提升。另一方面，还可以对锰钢进行元素掺杂，由于掺杂是实现材料强度提升的重要途径之一，合理筛选其他元素的掺杂，以及掺杂量的控制。因此，相关技术人员一定要加强对钢轨承受强度的提升，从而使钢轨能够承受较大的强度，充分发挥出其应用的作用和价值。

4、结论

综上所述，本文分析了影响大连地铁快轨3号线曲线钢轨磨耗的因素，主要包括曲线半径、钢轨坡度以及钢轨材料的强度。针对这些影响因素，让我们更有针对性的来采取减缓措施减轻地铁车辆对于钢轨的磨耗，然而，还需要加强对于曲线钢轨的定期保养和维护，进而综合整治钢轨磨耗问题。

参考文献：

[1]张慧君 铁路曲线钢轨磨耗及减缓措施[J]-《西部探矿工程》-2014（20）

[2]蔡永宏 浅谈地铁钢轨平面设计参数取值对钢轨磨耗的影响[J]-《城市建设理论研究》-2013（16）