四梅线钢轨波浪形磨耗的成因及减缓措施

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1、四梅线钢轨波浪形磨耗的成因及减缓措施摘要几乎所有的铁路线路上都不同程度地发生过波浪形磨耗（简称波磨）。随着行车速度和轴重的增加，钢轨出现波磨的现象更加频繁。因此波磨已成为世界上各国铁路所关注的一个难题。本文通过对钢轨波磨的成因及影响因素的分析，提出了钢轨波磨的预防及减缓措施。关键词钢轨；波浪形磨耗；成因；减缓措施中图分类号u21文献标识码a文章编号1674-6708（2012）81-0181-02四梅线四平工务段管内四平—辽源间线路长104km，有曲线101条，其中在小半径曲线上，由于轨头的塑性变形而造成钢轨的波浪形磨耗，加大了轮轨之间的动力作用，加速了机车车辆及轨道部件

2、的损坏，增加了运输设备养护维修费用，缩短了钢轨的更换周期，严重危及行车安全。因此，有必要对钢轨的波浪形磨耗进行研究。1四梅线钢轨波浪形磨耗的成因及减缓措施摘要几乎所有的铁路线路上都不同程度地发生过波浪形磨耗（简称波磨）。随着行车速度和轴重的增加，钢轨出现波磨的现象更加频繁。因此波磨已成为世界上各国铁路所关注的一个难题。本文通过对钢轨波磨的成因及影响因素的分析，提出了钢轨波磨的预防及减缓措施。关键词钢轨；波浪形磨耗；成因；减缓措施中图分类号u21文献标识码a文章编号1674-6708（2012）81-0181-02四梅线四平工务段管内四平—辽源间线路长104km，有曲线10

3、1条，其中在小半径曲线上，由于轨头的塑性变形而造成钢轨的波浪形磨耗，加大了轮轨之间的动力作用，加速了机车车辆及轨道部件的损坏，增加了运输设备养护维修费用，缩短了钢轨的更换周期，严重危及行车安全。因此，有必要对钢轨的波浪形磨耗进行研究。1钢轨波磨的成因分析从波磨成因的各种理论也可知，产生钢轨波形磨耗的原因是相当复杂的。实际上，不同的线路，不同的机车车辆运行条件，不同的钢轨类型，则形成波磨的原因也是各不相同的。由于轮对在曲线轨道上行驶时，两轮的滚动圆半径不可能绝对一样，造成两轮走行距离的不一致，此时轮轴就会受到扭矩作用，当扭矩累积增大到一定值，轮轨踏面的粘着力小于扭矩在轮踏面

4、上所产生扭转力时，扭矩就会突然释放，于是车轮踏面与钢轨踏面之间的粘着状态就会转变成滑动状态，即轮轨之间的“粘着---滑移”效应。这一过程是在非常短暂的瞬间完成的，而且周而复始，一旦轨面有某一缺陷存在，就会造成轮对在通过这一缺陷时总会产生粘滑振动，也即轮对在同一地点产生粘滑振动，并沿着钢轨的纵向发展，于是就有可能在整个钢轨踏面上产生波形磨耗。2影响钢轨波磨的因素2.1轨道的弹性对波磨的影响轨道弹性的大小对波磨的影响很大，当采用弹性较好的碎石道砟时，轮轨间的相互作用力降低，机车车辆对轨道的破坏作用减小；波磨的发展就得到了有效地控制。当道床脏污，出现板结、硬化，弹性降低，波磨的

5、发展就迅速，严重时影响行车安全，有时不得不因为波磨而更换钢轨。另外，轨下胶垫是否出现老化，弹性是否良好，也是影响波磨的另一因素，但是主要的因素还是道床的弹性，级配良好、清洁、密实度高的道床是轨道弹性的有效保障。2.2机车车辆及其走行部构造对波磨的影响机车辆辆走行部的构造特性，如轮对的弯曲和扭转刚度、转向架固定轴距、轮对三向定位刚度、一系悬挂阻尼、簧下质量、轴重及轮缘磨擦系数等，均会对波磨的形成和发展产生一定的影响。2.3曲线半径对波磨的影响车轮和钢轨之间出现滑动的情况跟曲线半径的大小有关，因此，当机车车辆在小曲线半径上运行时，轮轨间出现滑动的情况就会更多，波磨的发生就越快

6、。在大半径曲线上，也会出现钢轨波磨，但发生和发展的速度比小半径曲线慢，一般当曲线半径为2000m时，轮对发生粘滑振动，当曲线半径为2500m时，轮对为非自激振动。说明轮对粘滑振动的临界半径为2000m～2500m。随着曲线半径的增大，轮对的粘滑振动逐渐减少并最终消失，所以在直线地段的钢轨几乎不出现波磨。2.4轮轨之间的粘着系数及轮轨蠕滑力特性曲线对波磨的影响若轮轨之间的粘着系数降低，则引起机车车辆的粘着牵引力降低，那么车轮就容易打滑，导致波磨就容易产生。因此，在列车制动地段和曲线地段容易出现钢轨的波磨。轮轨之间蠕滑力饱和后如果不下降，则轮对粘滑振动就不会发生，波磨就难以出

7、现。蠕滑力的下降达到一定值时，轮对粘滑振动才会产生，波磨才会形成和发展。不同的钢轨材质对波磨的敏感性不同，可能是因为钢轨材质影响到蠕滑力特性曲线的形状。2.5轨道不平顺和外轨超高轨道的不平顺分为动态不平顺和静态不平顺，轨道的不平顺是引起列车振动、轮轨作用力增大的主要根源，危害甚大。而轨道的不平顺，又进一步使轨道的波磨加剧，从而使机车车辆对轨道的破坏力增大。外轨超高过大，则加剧轮轨之间的粘滑振动，欠超高可减小轮轨之间的粘滑振动。低速通过曲线的货车，对钢轨的波磨起到不利的作用。3波磨的预防及减缓措施钢轨波磨之所以成为大家所关心的问