鐵路小曲線半徑鋼軌側(cè)面磨耗的改善

任曉川+杜光+張繼周

摘 要：鐵路運(yùn)輸是冶金企業(yè)物流周轉(zhuǎn)的主要方式，但安鋼受限于場地面積，廠區(qū)內(nèi)鐵路曲線半徑相對比較小，曲線地段鋼軌側(cè)面磨耗較為明顯。采取多項綜合措施，有效地減緩了鋼軌側(cè)面磨耗，降低了維修費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：鐵路；側(cè)面磨耗；改善

中圖分類號：U216 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0152-02

1 背景介紹

隨著安鋼千萬噸鋼鐵產(chǎn)能的形成，廠區(qū)內(nèi)鐵路運(yùn)輸量呈幾何數(shù)的增長，特別是上、下工序間物流倒運(yùn)尤為明顯，原本不明顯的曲線地段鋼軌側(cè)面磨耗突然變得明顯，特別是曲線半徑在200m及以下的地段。以下表1、表2分別為2011、2012年調(diào)查、測量的鋼19線（曲線半徑為187米）鋼軌側(cè)面磨耗數(shù)據(jù)：

從表1、表2中可以看出該鐵路線的鋼軌側(cè)面磨耗比較接近國家鐵路技術(shù)規(guī)程中鋼軌重傷標(biāo)準(zhǔn)（60kg/m鋼軌，側(cè)面磨耗19mm），存在鐵路運(yùn)輸安全隱患。

2 曲線地段鋼軌側(cè)面磨耗分析

結(jié)合軌道幾何分析，當(dāng)機(jī)車車輛通過曲線地段時，會產(chǎn)生向外側(cè)的離心力，其大小與機(jī)車車輛軸重、速度、曲線半徑，曲線維護(hù)質(zhì)量等相關(guān)，同時輪軌間產(chǎn)生縱向滑動、橫向滑動和橫向積壓，引起鋼軌側(cè)面磨耗。結(jié)合目前安鋼廠區(qū)內(nèi)鐵路運(yùn)輸實際條件分析，機(jī)車軸重相對固定，一般軸重為23-25噸（GK系列內(nèi)燃機(jī)車），同時機(jī)車及廠內(nèi)鐵路運(yùn)輸車輛受廠內(nèi)各方面如安全運(yùn)輸、視線了望等條件限制，其運(yùn)行速度相對較低，一般平均速度為10-15km/h，則其他主要影響因素為：

（1）曲線超高，結(jié)合軌道幾何形位分析，超高不合適如較低的曲線超高會導(dǎo)致外側(cè)鋼軌承受偏載及較大橫向離心力。

（2）軌道結(jié)構(gòu)剛度，目前安鋼廠區(qū)內(nèi)鐵路曲線地段一般均采用傳統(tǒng)的木枕、常規(guī)鐵墊板的軌道結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)剛度不大或者說不能滿足實際要求，在實際運(yùn)輸過程中容易產(chǎn)生鐵路軌距位移變大隱患。

（3）維修保養(yǎng)不到位，受目前維修人員配備影響，部分鐵路曲線地段的維修周期不能滿足實際需求，存在維修不到位情況，致使其容易產(chǎn)生曲線不圓順、方向不良、線路下沉等病害。

（4）車輛載重加大，安鋼廠區(qū)用于鋼（坯）材運(yùn)輸?shù)蔫F路平板車載重多為100噸級，冶金鐵水車載重則為220噸左右（軸重為40噸左右）。

3 采取措施

從2012年4月開始，安鋼運(yùn)輸部結(jié)合上述鐵路線路曲線地段鋼軌磨耗情況，采取以下措施予以改善：

（1）根據(jù)《線路維修規(guī)則》《冶金技規(guī)》要求，更換側(cè)面磨損嚴(yán)重的鋼軌及傷損枕木，以保障鐵路運(yùn)輸安全。

（2）適當(dāng)調(diào)高曲線超高，由于機(jī)車車輛速度相對較低，根據(jù)超高公式計算出的曲線超高值比較低，一般計算值最大為10mm，結(jié)合《線路維修規(guī)則》《冶金技規(guī)》要求與現(xiàn)場實際條件，通過相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的討論、計算，并征求安全管理部門的意見，適當(dāng)調(diào)高了該曲線地段的超高值指標(biāo)，將超高值統(tǒng)一調(diào)整為35mm。

（3）棄用傳統(tǒng)得木枕、常規(guī)鐵墊板軌道結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)場實際，與供應(yīng)商合作研發(fā)，新研發(fā)采用加厚加寬鐵墊板、螺旋道釘和木枕連接，以增強(qiáng)軌道結(jié)構(gòu)的整體剛度、保持軌道結(jié)構(gòu)的幾何形狀及相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

（4）加強(qiáng)曲線地段鋼軌側(cè)面潤滑工作，借鑒周邊部分冶金企業(yè)所采取的措施、做法，以減小摩擦系數(shù)、減緩輪軌間的物理直接磨耗為目標(biāo)，制定了每兩周一次的鋼軌側(cè)面涂油潤滑工作機(jī)制。

（5）加強(qiáng)曲線地段的定期維護(hù)工作，調(diào)整維修策略計劃與維修周期，加強(qiáng)曲線地段的日常點檢、維護(hù)、檢查工作并加強(qiáng)道床的維護(hù)、清篩等工作，同時將曲線地段的維修周期由2年調(diào)整為1年。

4 應(yīng)用效果

在上述地段更換磨損嚴(yán)重的鋼軌并采取上述措施實施后，于2013年6月、2014年7月、2015年9月分別對上述鋼19線同一位置鋼軌側(cè)面磨耗數(shù)據(jù)進(jìn)行了復(fù)測、統(tǒng)計，結(jié)果如表3、表4、表5。

從表3、表4、表5的測量數(shù)據(jù)與統(tǒng)計結(jié)果分析來看，采取上述改善措施后，該曲線地段的鋼軌側(cè)面磨耗得到了較好的控制與改善，保障了鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

5 結(jié)束語

在鐵路曲線半徑一定條件下，通過結(jié)合實際情況調(diào)高外軌超高值、使用加厚加寬鐵墊板、螺旋道釘與木枕增強(qiáng)型軌道結(jié)構(gòu)、定期鋼軌側(cè)面潤滑、加強(qiáng)維護(hù)等綜合措施后，可以有效的減緩鐵路小曲線半徑地段鋼軌側(cè)面磨耗，降低綜合維修費(fèi)用，保障鐵路運(yùn)輸安全。

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