钢轨接头病害的分析与整治

高佐华

摘 要：鸡西工务段地处高寒地区，管内线桥设备陈旧老化、技术标准低，管辖的783km正线，而密山车间地处林密线168-171km、密东线0-80km，多年未进行换轨大修，线路为超大修期，轨道结构强度大大不足。随着运量的不断加大，列车速度的不断提高，钢轨接头病害多发，轻者将影响正常行车秩序，重者将导致机车脱轨造成车毁人亡。因此分析接头病害，制定相应整治措施，延长使用寿命，提高设备质量，对确保行车安全有着重要意义。

关键词：钢轨 接头病害 分析 整治

一、钢轨接头病害分类

钢轨接头是线路的薄弱环节，混凝土轨枕线路更为严重。机车车辆的轮对通过接头时，因其不平顺而产生剧烈振动，加速线路状态的变化，以致形成接头病害。影响铁路运营。

按接头轨面状态分：低扣接头、磨耗不均匀接头、错牙接头、金属剥离接头、大轨缝。

按接头道床状态分：翻浆接头、翻白接头、溜塌接头、硬结接头。

按接头的结构状态分：接头夹板下弯、上缘磨蚀、夹板螺栓的螺帽扭矩不足；扣件螺帽扭矩不足、扣板或轨距挡板不密贴、扣件失效等。

具体还可分为淬火钢轨端部的马鞍型磨耗。磨耗深度一般为2.5mm～6mm，长度一般为200～300mm，在铺设混凝土轨枕地段比较明显，而且发展也较快。

低接头。这种病害一般发生在捣固不良地段，尤以曲线下股比较多见。

钢轨破损。主要是淬火区轨顶面剥落、掉块和螺栓孔裂纹。这种病害多数发生在淬火分界处和轨端，以曲线上股多见。

夹板弯曲或折断。主要是顶部中央出现的细小裂纹，以后逐渐扩大。

混凝土轨枕损坏破裂，主要发生在轨下断面。

道床板结、溜坍沉陷、翻浆冒泥。前者主要发生在铺设混凝土轨枕并有马鞍形磨耗的地段。

二、钢轨接头病害产生的原因分析

钢轨接头病害的发生，最根本的原因在于轨道接头存在结构上的不平顺，这就导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。过大的附加动力作用又促使不平顺的发展和附加动力的增长，同时也就促进了接头病害的发展，可见，钢轨接头病害的发生与发展是互为因果的。另外，由于养护方法不当也会促使接头病害产生和发展。

1.结构不平顺。钢轨接头在结构上的不平顺，指的是接头轨缝；车轮压在钢轨的输出轨端时，邻接钢轨的接受端有抬高趋势，形成台阶；荷载下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线，而是折线。当折角、轨缝、台阶三个因素同时出现，都将产生轮轨冲击，从而增大接头处的附加动力。

2.附加不平顺。附加不平顺是在运营过程中形成的，以下几种情况都可能引起附加不平顺，如：结构薄弱、轨面不均匀磨耗、弹性不足

3.动态不平顺。动态不平顺一般有两种情况：一种是轨道弹性不均和荷载波动，轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺；另一种是线路存在暗坑吊板和道床不均匀的弹性下沉。这两种不平顺只有在动态情况下才能表现出来。线路的动态不平顺增大了列车运行中的冲击和振动。有的养护单位使用厚度不等、弹性不均的轨下垫板以及线路养护质量不良，都加剧了轨道动态不平顺。

三、钢轨接头病害的整治方法

1.整治低接头。对轻微的低接头，应根据低塌程度，进行整治。

（1）垫板整治。在炎热天气，分别在接头处的4～6根轨枕上，垫上3mm木（竹）垫板，经过七天左右小腰垫板压实后，把3mm垫板换位5mm的垫板，如此连续垫到8mm时，最后撤除垫板，在接头处的8根轨枕范围内进行清筛起道。接头起高10～12mm，再以两端小腰向接头加强捣固，做好顺撬。

（2）夹板整治。根据调查发现80%的接头夹板存在1～2mm下弯。所以，可采用上弯夹板的方法整治轻微低接头。为了不改变夹板的金属组织，不出现细微的裂纹，上弯夹板的上弯量不得大于2 mm。

2.整平接头轨面。接头轨端出现不均匀磨耗、掉块、擦伤时，应进行轨面整修，其方法有焊修和磨修两种：

（1）焊修。当钢轨端部轨面出现马鞍型磨耗达到1.5～2.0mm和其他缺陷时，可采用焊补，使他恢复原有的截面形状，保持轨面良好。在焊补前要整修好钢轨接头，然后，用钢丝刷仔细清除轨面上泥土和油渍，轨面上磨耗处的飞边应剁去，保证焊补质量不受损坏。焊补后用1m直尺，检查焊补部分高低不得超过0.3mm。并用砂轮打磨后，使轨面做到平整、光滑、均匀。

（2）磨修。钢轨马鞍型磨耗超过1mm时进行打磨，是消灭接头早期不平顺的好方法。目前，采用“磨焊”结合的方法，改变轨道上存在的接头病害，收到较好的效果。打磨时应以高耸部分向两端延伸，直至磨到要求深度使用碗型砂轮研磨时，先研磨中部到要求深度，再向两端侧研磨，最后整修圓弧。使用平型砂轮研磨时可以一侧向另一侧来回进行研磨。研磨后轨面高差相当于小腰部位的钢轨高度，并无凸凹不平。用1m直尺检查达到平整、光滑、均匀。

3.接头综合整治。钢轨接头病害原因很复杂，而且是相互联系、互相影响的，任何一个单项措施都不可能取得好效果。因此应根据接头的构造弱点，以提高接头的整体性和平顺性入手，采取预防和整治相结合来消除接头病害。

4.道床的整治。对于低接头处所的5～7孔范围内的道床首先进行全面的清筛处理。清筛前应准备一定量的优质道砟，对原来的磨圆道砟进行更换。枕下清砟厚度最好保持300mm以上，并做好排水坡，以防止接头处所的翻浆冒泥，消除接头处所的线路板结。

5.轨枕及配件的整治。对接头处所的10根轨枕进行方正处理，适当缩小接头空挡枕间距至500mm，相邻枕间距分别为550mm、600mm、650mm、650mm。这点虽然有点违背有关规定，但对于低接头的整治效果十分明显。察看枕木底部是否有掉块现象，如果有必须进行更换新枕，否则接头处所会因轨枕支撑面不足而产生空吊板现象，同时平时的捣固也起不到应有的作用，不能提高整体的稳定性。

6.捣垫结合的整治。如果由于某些条件限制，清筛和换枕都无法完成的情况下，就需要采取捣垫结合的整治方法。对垫板较厚的接头，撤除接头处4根轨枕上的大胶垫，更换为2mm的调高垫片，然后反复的进行捣固，不断的加强道床的强度，消除下沉和空吊板。

7.夹板的整治。目前所用的普通夹板经过一段时间后，基本上都形成了一定的硬伤。一种做法就是互换里外口夹板，目的是消除或减少接头驶入端和驶出端的轨面不平顺。

8.轨端的处理。轨端的处理包括打磨、匀缝，钢轨有硬弯的可以进行弯轨。用1 m直尺检查，要求达到平整、均匀。马鞍形打磨可以保证轨面的平顺。其次是对轨端和轨头内侧肥边的打磨，及时消灭轨头高低、左右错牙，轨面及轨距线内侧错牙不得超过0.2 mm，可采用液压直轨器矫直接头小硬弯，上紧接头螺栓，达到规定扭力矩，保持接头坚固，也保证接头处的方向和轨距良好。

四、建议

1.对于既有线上已经状态严重不良的低接头，可以采取移除接头的方法进行整治。即在接头处插入12.5m～16m的短轨，且对新增加的接头进行焊接，这样在一定程度上能缓解列车的部分冲击力。

2.制作弹性轨枕，即在钢轨底部的轨底槽上刨切一定的深度，安装高强橡胶弹性底座，钢轨直接置于弹性底座上。在一定程度上能缓冲列车的冲击力，不至于接头受损。

对于既有低接头的整治主要坚持捣固为主，垫片为辅，经常打磨的原则。平时应该特别注意接头处所的几何尺寸保持良好的状态。在如今高速、重载、客货混跑的新形势下，必须树立科学养护维修的理念，不断的探索，不断的试验，才能保证行车安全及旅客的舒适性。

五、结论

以上是我在鸡西工务段密山线路车间结合现场作业对钢轨接头病害的整治中总结积累的一点经验和做法，有不够细致，不够全面、不足之处还请多指正。

参考文献：

[1]中华人民共和国铁道部。铁路线路修理规则。北京。中国铁道出版社。2006年2月。北京。