运营线路钢轨伤损与打磨方案探讨

李源杰

中国铁道科学研究院研究生部 北京 100000

正文：

一、运营线路钢轨伤损的类型

钢轨伤损由于其具体情况的差异，通常表现不同类型的伤损。总的来说，可以总结为磨耗、变形和裂纹三种常见状态。

（一）磨耗

一般来说，钢轨磨耗通常有垂磨和侧磨两种表现形式。所谓垂磨，就是钢轨顶端与列车车轮凹陷处的磨耗。而侧磨，则是指钢轨边缘跟车轮内部侧壁形成的磨耗。这两者的差别在于，车辆因素导致了垂磨现象的产生，而机车因素，导致了侧磨现象的产生。钢轨最终磨耗程度的高低，受到周遭环境、车辆重量、曲线超高设置、钢轨承受压力以及钢轨本身的顺滑值等多方面的影响。

（二）变形

当钢轨接受的压力，超过了其本身能够承受的压力范围，便会出现变形甚至直接断裂的情况。而变形的类型，也根据不同的因素，分为了波形、肥边和平面三种状态。当然，不同的原因导致了不同的结果。比如，轨面、道床长期不修理，轨面鱼鳞伤、掉块、擦伤，铝热焊本身材质与母材不一致、不平顺，道床翻浆冒泥、打白砟，强力振动等情况均会致使钢轨在受到一定压力并产生波形变化。而钢轨平面化反应则表现为钢轨长期接受过重荷载，钢轨本身建筑材料强度过低等原因形成的一种轨体流变状态。肥边则是钢轨顶部在发生流变反应时，其周围缺乏其他物质能有效阻挡轨体流动，最终在钢轨边缘形成的一个较厚的金属层。

（三）裂纹

钢轨裂纹的产生是一个长期量变的过程，其最终的结果就是量变向质变的转换，最终破坏钢轨结构，使钢轨产生裂纹。通常来说，钢轨裂纹产生于钢轨的中部以及轨距角处，铝热焊裂纹产生于溢流飞边处。钢轨裂纹的发展会经历起皮、显皱、表面裂纹、内部裂纹、与钢轨剥离、溃散等几个过程。这个过程由外向内，逐步深化，最终对钢轨形成致命性的损坏。这种损坏难以修复，且后期工程量较大，耗时较长。因此，应定期对钢轨磨耗及伤损情况进行检查分析、并及时进行精准修理，尽可能的避免这种情况的出现。

二、打磨方案的确定对运营线路钢轨的作用

一个好的打磨方案，可以直接作用于钢轨存在的伤损问题，并能有效降低钢轨伤损对列车运营造成的不良影响。

（一）作用于钢轨磨耗

针对钢轨磨耗的问题，可以通过调节光带、修正钢轨与车轮廓形、调节钢轨宽度、改变列车载货重量等方式确定打磨方案，最大程度的减少钢轨廓形跟车轮边缘的接触，避免塑性流动。在实际操作时，根据列车的不同路段状况合理确定打磨方法。如曲线段，采用非对象性打磨法，关注钢轨顶部，移动光带位置，优化车轮的转向力。但值得一提的是，适当的打磨可以帮助有效改善钢轨磨耗的状况，但过度的操作可能致使钢轨长期处于使用状态，而产生疲劳效应，反而不利于钢轨状态的有效保障。

（二）作用于钢轨变形

查阅相关资料文献可知，目前我国主要采用接触式轮廓打磨法，确定钢轮的轮廓形状。它通过一定的技术手段，将钢轨顶部的两端打匀磨平，清除肥块，使光带处于中间位置，列车在运营时，车轮和钢轨便能有效接触，减少碰撞挤压面，最终达到作用于钢轨变形的目的。当然，对于肥边的处理，目前大多采用各种小型切割机和打磨机进行操作，以便能有效的破除肥边现象，提高钢轨的运营效率。

（三）作用于钢轨裂纹

钢轨裂纹问题大多产生在新建的轨道之中。由于新建轨道其修建之后，未经过多次的使用，其钢轨表面的碳化保护层比较薄弱。一旦投入使用之后，突然受到多次的车轮滚动挤压，产生疲劳效应，便会出现钢轨裂纹。所以新钢轨上道后需要进行预防性打磨。而对于已经使用多次的轨道，则应定期检查钢轨的运行状态，若是钢轨本身状态较好，未发现明显的褪皮、起皱、裂痕，为了保护钢轨已经形成的硬质层，就可以不进行打磨操作。

三、优化打磨方案，减轻运营线路钢轨伤损的具体措施

（一）充分调研车轮特征，确定设计方案

钢轨本身与列车车轮相互契合，缺一不可。因此，要优化打磨方案，减少运营线路钢轨伤损。首先就要对列车车轮特征展开充分的调查，掌握车轮数据，以便在设计钢轨时，依据车轮特征，确定最适合的钢轨打磨轮廓。在实际操作中，工作人员需要根据收集到的车轮数据信息，根据列车车体参数、行驶线路和距离，使钢轨与车轮互相适应。通过相关的计算方式，得出最优的打磨方案。

（二）结合钢轨性能，控制打磨质量

钢轨本身涉及到的范围广、内容多，指标复杂。在选择打磨方案时，要根据实际情况，合理选择打磨功率，确定车轮轨道接触点，最终确定打磨的位置和方式。值得注意的是，在进行钢轨打磨时，不同的光带可能产生不同的结果。比如，双光带会降低列车的平稳度；双光带能降低钢轨表面形成的疲劳损伤，但可能导致列车在行驶过程中出现蛇形行驶状态；单光带能保障列车正常平稳行驶，但又会因为其行驶面和接触点过于集中而加剧钢轨的损伤。总之，不论选择何种的打磨方式，都只能尽可能将钢轨的损伤降到最低，而不能彻底避免钢轨损伤现象的产生。

四、结束语

保障运营车辆能够在既定的轨道上安全稳定的行驶，是列车运营工作的重要工作内容。而运营线路钢轨的维护，则是直接影响其行驶效果好坏的关键因素。所以，作为列车运营管理部门，应当提高对减少钢轨伤损的重视程度，通过采取多种不同的方式，结合国内外的先进经验，努力保障我国钢轨运营事业的安全性，维护国家和人民的生命财产安全。