钢轨伤损的影响与有效的探测方法

武利忠

（内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司工务处 内蒙古呼和浩特 010000）

钢轨伤损的影响与有效的探测方法

武利忠

（内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司工务处 内蒙古呼和浩特 010000）

钢轨作为铁路轨道的重要组成部分，需要承受较大的荷载。由于钢轨需要对车辆车轮前进进行正确引导，这也决定了列车运行的安全性、平稳与钢轨的状况息息相关，一旦钢轨受到伤损，则会对铁路列车正常的运行带来较大的影响，威胁到铁路运输的安全。本文分析了钢轨伤损的影响，并进一步对钢轨伤损的探测方法进行了阐述。

钢轨；伤损；探伤；探测方法

由于钢轨伤损会对铁路运输的安全带来较大的威胁，因此一直以来我国铁路钢轨探伤工作人员都采用小型超声波钢轨探伤仪器来对钢轨的质量状况进行检查，及时发现和更换伤损的钢轨，排除险情，保证列车运行的安全。但随着当前铁路的不断提速及运量的不断增加，传统的钢轨探伤模式越来越无法与当前铁路发展的要求相适应，所以要加大对钢轨伤损探测方法的研究，提高钢轨探伤的质量。

1 钢轨伤损的影响

钢轨作为铁路轨道的重要组成部分，在轨道结构中是重要的直接受力部件，同时也是列车运行的筋骨，这也使钢轨的状态与铁路运营安全存在着直接的关系。在铁路运营过程中，钢轨出现伤损是较为常见现象，导致钢轨损伤的原因具有多样性，如钢轨铺设过程中材料使用不合理、钢轨制作时存在质量缺陷、铁路运行过程中长时间负荷过重等问题都会导致钢轨出现损伤现象。钢轨出现伤损时如果不能及时解决，会严重威胁铁路运输的安全。因此需要加强对铁路钢轨进行维修养护，特别是在列车反复振动荷载作用下，轨道极易发生变形，因此需要整正轨道的几何尺寸，最大限度减少列车重复振动荷载对线路所带来的破坏和冲击。同时还要针对钢轨所处地区的具体气温及时对不良轨缝进行调整，使其保持在一个合适的轨缝，每年都需要对各链接零配件进行涂油，避免出现锈蚀现象。定期对轨道结构上的各链接零部件进行复紧，确保这些零配件都能够达到标准的扭力矩。对失效的轨枕要及时进行更换，保证轨道的平顺性。但铁路钢轨结构自身作为直接受力部件，一直需要承受较重的负荷，这也导致钢轨极易受到损害，因此需要及时对钢轨损伤情况进行检测，通常会采用钢轨探伤技术来发现钢轨存在的缺陷，以此来保证铁路运输的安全。

2 钢轨伤损后的探测方法

2.1 轨底部位的探测

利用探头对轨底部位的损伤进行探测，从晶片发射出的纵波并由另一个晶片进行接收，然后根据回波显示的刻度和探测场程对刻度进行定位，从而判断轨面和裂纹之间的深度。裂纹长度主要是测量出现报警时探伤的位移情况来确定。在对轨底部位进行探测时需要注重以下几个问题：

（1）以首次回波作为定位的标准。

（2）当仪器受到附近阻塞影响时，这时轨道表面显示出来的回波刻度与实际裂纹的深度不一致。

（3）当轨道水平裂纹在轨道高度一半以上时，辨别时需要以腰轨对变形螺孔的顶面和单侧水平裂纹的二次反射为依据。

（4）分析时以断口情况对裂纹的扩展规律为依据，监视和检查需要将手工和仪器二者有效结合。

2.2 对于钢轨的头部进行探测

对于钢轨的头部进行探测的时候主要使用的是70°的探头，这是国际的标准，在探测的时候有可能会受到各个方面的影响，所以要对其检查范围进行一定的提高。同时在探测时，要保障探头所指向的方向和探头移动的方向呈现18～20°的夹角，这样能够使波形的发射更详尽地显示在探测仪上，从而使得裂纹的位置以及其长度都有一个正确的参数能够进行参考，提高其正确性。探测中，如果出现回波，就说明其有损伤，要进行进一步探测判断。

2.3 对钢轨中出现的裂缝进行探测

在对钢轨中出现的裂缝进行探测时，发射超声波的探头主要使用的是37°的探头，使用这种探头同时也可以用于对轨道底部以及中部的一些裂纹进行探测。在探测过程中，要特别注意的是要对每一个类型的裂纹都要进行探测，保障各个角落都能得到详尽的检测。在每一个探测仪的上面都会有两个探头，这两个探头都是37°的，它们在探测过程中可以将整个螺孔分成四个象限，不同的探头会探测不同的方向，同时对于不同的象限都要进行详尽的探测。

（1）遇到向上裂纹。在对铁路钢轨进行探伤过程中，当遇到向上裂纹时，这时前置探头会显示出一种螺孔波形，然后才会显示出裂纹波。对前置探头进行调节，从而使螺孔波表现出不同的形式，这样裂纹波才能从螺孔范围内显示出来，从而对裂纹的位置进行确定，并对裂纹部位进行维修，使其尽可能的恢复原样，有效的保证铁路运输的安全。

（2）遇到斜裂纹。在遇到斜裂纹时，在这种情况下，射入波形的方向与裂纹的方向是呈现90°角的，如果发现探测仪上的显示回波与零刻度之间的距离比较远的时候，这就说明此裂纹的位置处于比较深的地方，同时裂纹的长度也是比较长的，这就需要对探测的结果进行综合的分析，从而判断出裂纹的具体位置。同时对于钢轨的中间部分进行探测的时候，其波形与斜裂纹有很大的相似性，这就需要对底波进行观察，然后再结合底波的波形是否有显示进行判断处理。

（3）对于钢轨水平裂纹进行探测

水平裂纹多存在于钢轨轨底部位，在探测时主要采用的是0°的探头，探测过程中探测仪会发射出波形，该波形在轨道底部发生反射和折射后会有相应的波形产生，通过对产生的波形进行分析，从而对对钢轨水平裂纹进行确定，并通过调节探头及移动探头，来对裂纹具体位置及裂纹长度进行判断，从而根据裂纹的实际情况来采取有效的处理措施，提高铁路运营的安全性和可靠性。

3 结束语

当前我国高速铁路取得了较快的发展，高速铁路运行速度较快，而且负载运量较大，这就对钢轨结构的状况提出了更高的要求。需要我们做好铁路钢轨的维修检测工作，因此在实际维修检测工作中需要充分的应用钢轨探伤技术，更好的发挥出钢轨探伤技术的灵敏性和无损伤性，及时发现铁路钢轨存在的安全隐患，保证钢轨处于安全的状态，有效的保证铁路运行的安全。

[1]郑学礼.铁路线路维修检测中钢轨探伤技术的应用[J].四川建材，2014（3）.

[2]望超，陆尚平，施晓燕.浅谈钢轨探伤技术在线路维修检测中的应用[J].科技资讯，2011（33）.

[3]智成亮.提高钢轨探伤质量的有效途径[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2016，07.

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