城市軌道交通小半徑曲線鋼軌磨耗分析及減磨措施研究

范信

徐州地鐵運(yùn)營有限公司 江蘇徐州 221000

城市軌道交通正處于高度發(fā)展的時(shí)期，其最初的交通構(gòu)想來源于鐵路建設(shè)，故而小半徑的曲線鋼軌使用，也不單單是城市軌道交通建設(shè)中所獨(dú)有的。具體說來，這種小半徑曲線的鋼軌，最初是使用于鐵路建設(shè)中，如今沿用至城市軌道交通建設(shè)當(dāng)中，其本身的缺點(diǎn)依然沒有獲得改進(jìn)。小半徑曲線鋼軌所產(chǎn)生的磨耗，是由于鋼軌的不斷相互作用，但只要交通輪軌系統(tǒng)正處于運(yùn)行的狀態(tài)，鋼軌之間的相互作用就不會停止。故而如何在保證城市軌道交通正常運(yùn)行的情況下，讓鋼軌的磨耗降到最低，是一個(gè)值得探討的大問題[1]。

1 磨耗產(chǎn)生原因分析

正如前文中所說，只要交通輪軌系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)，那么鋼軌之間的相互作用就不可避免。但這并不意味著所有交通線路的鋼軌磨耗都是一致的。選用材質(zhì)與規(guī)格的不同，會極大的影響到鋼軌之間的磨耗。而小半徑曲線的鋼軌，往往能夠產(chǎn)生巨大的磨耗。這種磨耗程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋼軌之間相互運(yùn)動所產(chǎn)生的正常值，故而要降低小半徑曲線的鋼軌的磨耗，就要對該類鋼軌的磨耗產(chǎn)生原因進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的分析。

1.1 鋼軌的位置有問題

倘若鋼軌的位置出現(xiàn)了問題，那么是也很有可能導(dǎo)致鋼軌之間的磨耗增加的。眾所周知，鋼軌本身分為里軌與外軌。倘若超高的高度正好合適，那么鋼軌的里軌與外軌受力均勻，他們受到的損耗也就趨于一致。倘若超高過大，那么列車在行駛的過程中，重量就會集中在里軌上，這樣里軌的垂直摩擦力就會突然間增大，而外軌的側(cè)面也會由于受到摩擦而有折損。倘若超高過小，那么列車在行駛時(shí)，就會給外軌一個(gè)比較大的垂直摩擦力，同樣側(cè)軌也很容易折損。故而對于鋼軌而言，其位置的高低顯得十分重要，超高過小或者過大，都會影響到鋼軌的磨耗量。當(dāng)然，除了鋼軌的位置不妥會產(chǎn)生額外的磨耗之外，鋼軌的軌底坡的位置，也會影響到鋼軌所受到的磨耗。倘若鋼軌的軌底坡的位置與鋼軌頂面和車輪底的踏面之間的位置無法完全吻合的話，那么鋼軌的磨耗量就會加大。當(dāng)然，對于如何判斷軌底坡的位置是否吻合，也是有章法可循的。鋼軌的頂面會有一個(gè)車輪不停摩擦形成的光帶，對于軌底坡位置正確與否的評判標(biāo)準(zhǔn)，就是看軌底坡設(shè)置固定后，光帶的位置與走向。如果光帶的位置偏離了軌道頂面的中心，稍稍向外延伸，那么軌底坡的設(shè)置力度就有些過大，需要重新進(jìn)行調(diào)整，如果光帶的位置偏離了軌道頂面的中心，稍稍有點(diǎn)往內(nèi)部靠攏，那么就說明軌底坡的設(shè)置力度有些過小，仍然需要進(jìn)行重新調(diào)整。光帶的位置恰好就處在軌道頂面的中心，那么這個(gè)時(shí)候，軌底坡的位置就設(shè)置的恰到好處，這個(gè)時(shí)候的鋼軌磨損力度也最小，最為適宜[2]。

1.2 日常養(yǎng)護(hù)出現(xiàn)問題

小半徑曲線是要進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)的，如果養(yǎng)護(hù)出現(xiàn)了問題，那么就會使得鋼軌的磨損量大大增加。養(yǎng)護(hù)出現(xiàn)了問題，通常會體現(xiàn)在軌道距離超出限額上，軌道距離一旦超出了限額，那么車輪與鋼軌之間的內(nèi)接阻力就會大大增加，這個(gè)時(shí)候列車進(jìn)行行使，就會有搖晃感，人在車中亦有搖晃感，這種情況一旦出現(xiàn)，那么鋼軌的磨耗量一定是大大增加。當(dāng)然，道路本身出現(xiàn)了問題，也會增加鋼軌的磨耗。譬如道床由于常年不清理，藏污納垢，會增加摩擦。又譬如線路上出現(xiàn)了三角坑之類，會影響道路行駛穩(wěn)定的小瑕疵，都會使得磨損量增加。

2 措施分析

由于城市軌道交通的建設(shè)中，小半徑鋼軌的選用，會導(dǎo)致磨損量加大。故而在選用小半徑鋼軌來進(jìn)行城市軌道交通建設(shè)時(shí)，如何采取有效措施來降低磨損量，是一個(gè)十分重要的議題。這不僅能夠降低鋼軌的損耗量，減少大量的人力物力資源的付出，還能夠增加城市軌道交通日常運(yùn)行的安全指數(shù)，可謂一舉兩得。

2.1 進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐坑?/h3>

眾所周知，鋼軌的磨耗量太大，是因?yàn)槟Σ亮^大，倘若鋼軌之間的摩擦力過大，可以選擇使用涂油的方式來降低摩擦力。通常情況下，列車車輪輪緣上是會安裝涂油器的，倘若列車車輪的輪緣上沒有安裝涂油器，那么列車運(yùn)行的鋼軌軌道上，大多數(shù)情況下都會安裝涂油器。這樣一來，倘若有關(guān)部門工作人員發(fā)現(xiàn)鋼軌之間的摩擦力太大，那么就可以啟動涂油器，讓涂油器對有關(guān)部位進(jìn)行潤滑。這樣一來，鋼軌之間的摩擦力就會大大下降，鋼軌之間的摩擦力下降了，那鋼軌之間的磨耗量就會大大下降，鋼軌的運(yùn)行壽命也就能夠進(jìn)行一定的延長。當(dāng)然，并不是所有的城市軌道交通建設(shè)，都在鋼軌的軌道上，或者列車的輪緣上安裝了涂油器。如果沒有安裝涂油器，那么就需要有關(guān)維修人員進(jìn)行手工涂油。事實(shí)上，人工涂油選擇的油質(zhì)種類一定質(zhì)量良好，且不太容易揮發(fā)。從這個(gè)層面上來收，人工涂油的方式，又似乎比使用涂油器來進(jìn)行涂油的方式要好一些，最起碼潤滑的效果要更佳。當(dāng)然，涂油的周期并不是固定的，通常情況下，涂油的周期會隨著氣候的變化，以及列車行駛過的數(shù)量多寡來產(chǎn)生相應(yīng)的變化。但不論如何，有關(guān)部門的工作人員都要保證軌道側(cè)面是潤滑的，只有如此，才能夠?qū)撥壷g的摩擦力降到最低，也只有如此，才能夠使得鋼軌之間的耗損量降到最低[3]。

2.2 進(jìn)行外部加工

倘若小半徑曲線鋼軌在使用的過程中，會出現(xiàn)較大的磨耗，那么可以選擇在小半徑曲線鋼軌的外部進(jìn)行必要的加工，讓摩擦力變得更小，損耗變得更小。通常情況下，倘若在小半徑的曲線鋼軌上使用全長淬火技術(shù)，是可以有效的降低摩擦力，降低磨耗的。倘若將全長淬火技術(shù)搭配上耐磨的合金軌，那么抗擊摩擦的效果更會加倍。淬火的耐磨合金軌，是由耐磨合金鋼為原料完成的，在穩(wěn)定性，安全性，以及耐磨性上，均比普通的軌道材料有更好的性能。通過列車行駛的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，在小半徑曲線的鋼軌外部使用淬火技術(shù)，并且鋪設(shè)耐磨合金軌道，在正常的行駛中它軌道側(cè)面的摩擦力要比普通的軌道降低三分之二，但是它的使用壽命卻又遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過了普通軌道，大致可以達(dá)到普通軌道的三倍之多。故而有關(guān)部門的設(shè)計(jì)人員，倘若想要在使用小半徑曲線鋼軌的基礎(chǔ)上，讓鋼軌的摩擦力降到最低，讓鋼軌相互作用時(shí)的耗損降到最低，那么就可以考慮在鋼軌的外部使用全長淬火技術(shù)，鋪設(shè)耐磨合金軌道。

2.3 定期進(jìn)行維修

對于城市軌道交通的日常建設(shè)來說，定時(shí)的對軌道以及列車進(jìn)行維修是很有必要的。因?yàn)榱熊囋谌粘５倪\(yùn)行中，難免會與軌道發(fā)生摩擦，摩擦次數(shù)多了，很多零件與部件都會發(fā)生輕微的位移。而零件與部件一旦發(fā)生位移，那么摩擦力就會增加，這是一個(gè)惡性循環(huán)。故而為了降低摩擦力，應(yīng)當(dāng)定期對有關(guān)的零件與部件進(jìn)行檢查，對已經(jīng)松動、移位的地方進(jìn)行重新的整合與修理，使得其能夠在預(yù)定的位置上發(fā)揮作用。譬如軌道的外軌位置，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，正如前文所說，倘若軌道的外軌位置超高過大，那么會導(dǎo)致里軌的垂直摩擦力增加，軌道側(cè)面所受到的損耗也會加大，倘若軌道外軌的位置超高過小，那么就會導(dǎo)致外軌的垂直摩擦力增加，軌道側(cè)面所受到的耗損也會加大。除了對軌道位置進(jìn)行矯正，還應(yīng)當(dāng)對軌底坡位置進(jìn)行定時(shí)的矯正，也如前文所說，軌底坡位置倘若不正確，其與軌道頂部以及車底面的位置不相吻合，那么軌道的摩擦力是會明顯加大的，進(jìn)而軌道的耗損量也會加大。所以從這個(gè)方面來看，想要減少軌道的損耗，對軌道以及列車進(jìn)行定期的維修是很重要的，也是很有意義的。這個(gè)舉動能夠讓有關(guān)部門的維修人員，及時(shí)發(fā)現(xiàn)列車及軌道存在的問題，并且及時(shí)進(jìn)行修理。當(dāng)然，發(fā)現(xiàn)的問題也不一定是與列車的軌道的損耗量以及摩擦力有關(guān)系，但及時(shí)發(fā)現(xiàn)才能夠及時(shí)處理。有些問題或許會涉及到列車的平穩(wěn)運(yùn)行以及乘客的人身安全。故而不論是否是由減小軌道損耗為初衷來進(jìn)行定期的維修檢查的，定期的維修檢查對于保證列車正常運(yùn)行而言都十分的有必要。

3 結(jié)語

由于時(shí)代在發(fā)展，城鎮(zhèn)面積也在不斷的擴(kuò)大。城市常住人口增多，就意味著城市的交通工具以及交通線路的發(fā)展必須要配得上城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。而城市軌道交通建設(shè)，作為城市公共交通建設(shè)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，其是否便捷、先進(jìn)、能夠滿足人民日益增長的出行需求，變成了衡量一座城市交通便捷程度的關(guān)鍵性因素。因此，在建設(shè)過程中，盡量的減少材料能源的消耗，提高安全性能，變成了城市軌道交通建設(shè)的主要宗旨。這一宗旨符合民眾的期待，也符合城市軌道交通的未來發(fā)展模式，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)保持。