对小半径曲线钢轨侧面磨耗的研究

钢轨波磨维修规则

钢轨波磨维修规则大纲前言 (1) 第一章总则 (1) 第二章钢轨波磨维修工作组织及内容 (1) 第一节维修的组织和计划 (1) 第二节维修工作内容 (2) 第三章钢轨波磨维修要求和标准 (2) 第一节钢轨波磨维修要求 (2) 第二节钢轨波磨维修周期及标准 (3) 第四章钢轨波磨维修设计及预算 (3) 第五章钢轨波磨维修作业的验收标准 (3)

前言波型磨耗(以下简称波磨)是指钢轨踏面因磨耗而形成的规律性的不平顺，波长30～80mm者称为波纹磨耗，80mm以上者为波浪磨耗。波浪型磨耗产生的原因比较复杂，与轨道弹性和钢轨的屈服强度有关。当波浪型磨耗较重时，轮轨之间作用力和轨道振动增大，对轨道的破坏性也增大，不仅加大了养护维修工作量，甚至养护维修十分困难。但对达到什么程度应该更换，尚缺乏这方面的经验，故应采用打磨列车适时打磨和更换。第一章总则第1.1条钢轨波磨维修工作的基本任务是减缓钢轨表面缺陷的发展、提高钢轨表面平滑度，改善旅客乘车舒适度、降低轮/轨噪声、延长钢轨使用寿命。第 1.2 条钢轨波磨维修工作按线路技术状态的变化规律和钢轨磨损程度，相应地进行计划维修、经常保养，有计划地补偿线路钢轨磨损，以取得较好的技术经济效益。第1.3 条钢轨波磨维修工作，应实行科学管理，开展标准化作业，提高机械化作业程度，改善检测手段，建立和健全责任制，严格执行检查验收制度。应积极采用新技术，改进作业方法和劳动组织，推广先进经验，不断提高工作水平。第1.4 条钢轨波磨维修工作，应遵守本规则的规定。本规则未作规定的，线路公司可根据需要提出，并报运营公司批准执行。第二章钢轨波磨维修工作组织及内容第一节维修的组织和计划第2.1.1条钢轨波磨维修工作按线路技术状态和钢轨磨损程度作好管理工作。第2.1.2条对钢轨波磨维修所需要的机具、材料及加工，要积极组织有关业务科室进行落实，材料选型及采购需要上级或有关单位解决的应及时报运营公司，安排调节。第2.1.3条对各种机械设备应制订出检修操作规程，实行专机专人负责

小半径曲线钢轨侧磨

浅析小半径曲线钢轨侧磨原因分析及防治哈西站工程指挥部李荣峰 1 引言曲线是轨道三大薄弱环节之一，特别是山区铁路，曲线半径小、坡道大。近年来随着列车运量的增大、速度的提高，小半径曲线外股钢轨侧面磨耗加快。为了适应铁路运输发展的要求，延长曲线更换磨耗钢轨的周期，减少养护维修的工作量，降低运营成本，分析及防治小半径曲线外股钢轨侧面磨耗，已成为线路维修工作中急需解决的重要课题之一。 2 小半径曲线钢轨侧磨的规律 2.1 曲线钢轨侧磨速度与钢轨累计通过总重成正比。从小半径曲线钢轨定点观测调查数据看，钢轨累计通过总重在每千万吨时,钢轨侧磨值约为2.41mm。 2.2 曲线外股钢轨侧磨呈不均匀分布。小腰最大，大腰次之，接头最小。在同一根钢轨上，小腰位置侧磨值接近重伤标准（19mm），而接头或大腰处则连轻伤标准（14mm）都未达到，甚至磨耗值仅为3-5mm。 2.3 缓和曲线范围内磨耗值大，圆曲线范围内磨耗值小。 2.4 曲线方向圆顺磨耗值小，存在方向不良、钢轨硬弯、接头支咀、错牙等情况时，磨耗值大。 3 小半径曲线钢轨发生侧磨的主要原因

曲线钢轨发生磨耗的原因非常复杂。轮轨关系、钢轨的耐磨性能、轨道结构及机车车辆在曲线上的运行条件、养护维修方法等都与外轨磨耗有着密切的关系。笔者经过对有关方面资料的调查和现场实际摸索，归纳钢轨发生侧磨的主要原因有： 3.1 列车运量和轴重的增大、速度的提高是钢轨加剧磨耗的不要原因。 3.2 轨距超限和轨距变化率超过规定值维修不及时，加剧了钢轨侧面磨耗。 3.3 曲线超高设置不当。设置曲线超高时忽略了客货列车的比重，所设置超高没能尽量适应货车速度。对滨绥线上行20处发生侧磨的曲线调查计算，发现85%以上是因为设置超高时忽略了货车比重，超高值设置过大导致曲线侧磨加速。 3.4 钢轨涂油不及时或因油质问题导致涂油质量不好。因油脂厂家未能充分考虑东北地区冬季寒冷的实际情况，冬季油脂较干，需用一定的变压器油稀释，使油脂质量降低，涂油效果不好。 3.5 其它如线路方向不圆顺、钢轨硬弯、接头支咀等，导致机车车辆蛇行运动，轮轨间作用力增大等都是造成钢轨磨耗的原因。 4 小半径曲线钢轨侧面磨耗的防治

钢轨波磨

钢轨损伤之钢轨波磨班级：09城轨1班钢轨波磨是轨道损伤的一种主要类型，它是钢轨沿纵向表面出现的周期性的类似波浪形状的不平顺现象，有波长和峰谷两种属性。钢轨波磨分为三种类型： 1、极短波距波形； 2、短波距波形； 3、;坡度 4、 5、,暗坑、生剧烈振动,促使轨道和机车车辆相关部件伤损的产生和发展,从而增加维修费用；由于列车通过波磨地段时引起轨道剧烈振动,致使道碴粉化速率加快,道床翻浆冒泥,轨道扣件松动,螺纹道钉、轨距杆大量折断,轨枕空吊,胶垫损坏等,从而极大地增加了工务维修费用。 2、噪声污染机车车辆通过波磨地段时会产生很大的噪声,对铁路沿线居民带来很大的危害。同时这种噪声也会影响乘客,使他们产生不舒适感。 3、安全隐患如钢轨波磨严重,车辆通过波峰时冲击力急剧增大,而通过波谷时受力减小,这就容易引起列车减载脱轨,还容易引起钢轨和车轴的断裂,影响行车安全。 4、增加能耗由于波磨轨面的不平顺,导致轮轨粘着不良,相应地增加了轮轨运行阻力。另外由于轮轨系统振

动加剧,导致部件伤损率增加,消耗大量能量,而这些能量都必须由机车牵引力提供,从而增加能耗。波磨的预防和减缓措施： 1、减少钢轨接头,降低接头冲击设焊接无缝线路,尽可能减少接头或铺设冻结无缝线路,将接头冲击降到最低。加强接头处道碴捣固,保持道床丰满并加以夯实,及时清筛接头范围内的板结道床。 2、增强轨道弹性,提高轨道阻尼增强轨道弹性可有效地减小轮轨系统振动强度,提高轨道阻尼可明显降低波磨发展速率。具体措施为:采用优质道碴,补足道床厚度;及时清筛道床并适当缩短道床清筛周期;对道床粉化、坍塌及翻浆冒泥地段及时整治。 3、减少轨道不平顺强曲线轨道的养护,提高曲线圆顺度；消除钢轨死弯和轨头掉块。使用大型养路机械进行线路维修作业 4 5

钢轨轮廓(磨耗)测量仪--技术参数

钢轨轮廓（磨耗）测量仪第一节供货范围、技术规格、参数与要求一、供货需求一览表序号名称规格型号单位数量交货时间 1 钢轨轮廓（磨耗）测量仪台 1 自接到中标通知书起1个月二、技术要求正常使用环境条件：周围环境温度：-30～40℃，海拔高度：0～1300m。（一）钢轨轮廓（磨耗）测量仪 1.1结构性能及技术要求 1.1.1请卖方对钢轨轮廓（磨耗）测量仪的结构及性能按下列组成部分（但不限于此）进行详细描述。（1）总体构造（2）外界条件 1.1.2在上述结构性能描述中，要说明各组成部分的构成、规格、数量、功能、重量及工作原理。在说明各组成部分的构造功能时，要说明与竞争对手的产品相比有何特点或优点，与卖方过去的旧型设备相比有何改进；说明在制造过程中应用了什么新技术；说明重要零部件的材质。进行详细描述不限于此。 1.1.3技术要求（1）适用于铁路钢轨和道岔廓形的高精度检测。（2）适用于钢轨及道岔磨耗分析。（3）适用于钢轨连续监测后，对磨耗趋势进行分析。（4）适用于列车运行线路轮轨关系分析。（5）适用于打磨车对钢轨的打磨指导。（6）原装进口主机，为方便使用携带，传感器线内置，整套重量不大于1.5kg,中文操作界面及软件。（7）现场检测时由笔记本电脑即测即绘出所测钢轨外形及垂磨、侧磨、总磨耗值。现场测量即实时出结果。（8）仪器须自带陀螺仪，能在现场测量倾角,显示钢轨高低差，并能有效进行高低轨校核。（9）检测精度不低于：±0.011mm，重复性不低于：0.005mm。（10）仪器能测量轨距，并显示肥边面积、打磨面积及磨耗面积。（11）仪器可采集分析到轨头宽度、轨顶半径、垂直剩余量、水平剩余量、最大剩余量等参数，提供最全面的科学分析数据。（12）软件可在所有电脑及win XP、win7、win8操作系统均可安装使用，无需加密狗，软

浅谈小半径曲线钢轨侧磨的防治

浅谈小半径曲线钢轨侧磨的防治作者：王秀丽王军龙来源：《科技创新导报》2011年第15期摘要:本文依托太焦线,针对小半径曲线段钢轨侧磨得原因进行研究,在此基础上提出了改善钢轨侧磨的措施,并对处理结果进行监测,结果表明,采用所述改善方法能够减缓钢轨的侧磨速度,减小维修量,可以较好地为类似工程施工提供参考。关键词:钢轨侧磨小半径曲线侧磨原因侧磨防治中图分类号:U213 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0059-01 随着我国铁路的发展,将会有越来越多的铁路进入山区,随之产生的是铁路线形出现大量的曲线,在有些地形较为复杂的地方还会出现小半径曲线,这样曲线超高设置难度加大,进一步加剧钢轨的不均匀侧磨,为减缓侧磨速度,延长钢轨与轮对的使用寿命,缓解施工与运输矛盾,采取一些综合整治小半径曲线的措施是必须的。 1 工程概况太焦线是我局管内主要运煤通道,晋城—月山区间穿越太行山区,正线线路延长120km,曲线共计153条,延长46.47km,半径在450m以下的曲线100条,延长32.43km,最小曲线半径295m,钢轨磨耗严重。 2 小半径曲线侧磨形成的原因 (1)列车通过曲线时,钢轨对车轮的导向力,是导致曲线侧磨耗的主要原因。 (2)列车通过曲线,内外轮走行距离不相同,由于距离差而产生的车轮在外股钢轨上瞬时间的滑移运动也是产生外股钢轨侧面磨耗的主要原因。可以看到,列车通过曲线需要改变行驶方向,那么钢轨必然作用于车轮一个导向力,而且半径愈小,产生的导向力也愈大,同时内外股的距离差也是半径愈小差愈大,这两方面均是客观存在的,也就是说曲线钢轨侧磨是不可避免的,而且半径愈小侧磨愈严重。 3 小半径曲线钢轨侧磨的整治措施在日常工作中主要采取了以下几个方面综合措施,对于减缓小半径曲线钢轨侧磨效果显著。 3.1 改善曲线轮轨受力状态,减缓曲线侧面磨耗速率

钢轨波浪型磨耗概述

钢轨波型磨耗概述 1．钢轨波形磨耗的产生机理钢轨波浪型磨耗(简为波磨)一般有三类：磨损性波磨、塑流性波磨和混合性波磨。轨头有明显的波浪型磨损痕迹，钢轨上呈显可见的波谷与波峰，但无明显磨损凹陷，属于磨损性波磨，也是最常见的一种波浪型磨耗。地铁中产生的主要就是这种磨损性波磨。根据对波长特征的调查分析，认为磨损性波磨是由于轮对在通过曲线时，轮对扭曲共振导致交替的纵向力，从而在轮对与钢轨间发生纵向滑动而产生波磨。这不仅与轮对的重力角刚度特性有关，而且与曲线曲率及轮轨黏着状态有直接关系，主要是轮轨之间的粘滑振动导致内轨顶面的波磨。当车辆通过曲线半径较小的线路时，由于轮对冲角的改变，轮轨的纵向剪切力超过轮轨黏着极限，轮轨间发生纵向滑动，滑动处形成波谷；滑动后释放了积累的能量，使轮轨又处于黏着状态，轮轨磨损减轻，该处形成波峰。这种粘滑振动不断重复，形成了钢轨表面的波磨。 2．粘滑振动与钢轨波形磨耗的关系若所有的车辆具有极好的一致性，且运行速度一致，则容易在所经过的曲线上，特别是在圆曲线上形成有规律的振动，这种振动往往使右侧轮子与内轨间发生大的滑动，当轮轨接触面的切向力足以破坏轨道顶面的金属材料时，或使其发生低周疲劳，则波磨就会产生。因此，在一定外界条件共同作用下的粘滑振动是地铁曲线波形磨耗发生的重要原因。任一个外界条件的消失，都能够使波磨消失。 3．波磨容易出现的位置大量计算分析表明，该粘滑振动的发生规律与现场出现的波磨发生规律相吻合，即这种振动容易出现在曲线内轨的圆曲线上，容易出现在曲线半径较小的区段，容易出现在轮轨粘着条件较好的地下洞内的轨道上，容易出现在轨道刚度较大的整体道床上。 4．钢轨波型磨耗的影响因素（影响粘滑振动的因素）（1）影响粘滑振动的首要因素是蠕滑率和蠕滑力之间的负梯度特性，对粘滑振动形成与否有着决定性作用。（2）蠕滑力饱和后负斜率不同，可能产生轮对的粘滑振动的频率也不同。蠕滑力饱和后如无下降，无论其他条件如何，均不会发生粘滑振动。（3）轨道的横向刚度和轮对的扭转和弯曲刚度，轨道的刚度低到一定程度就会使耦合振动消失。调查也发现采用木枕的道岔上没有这种波磨，而整体道床的道岔上有严重的波磨。同样轮对扭转和弯曲刚度的减小也会使耦合振动消失。

5测量高速铁路曲线钢轨磨耗(无砟轨道)

铁道行业职业技能鉴定铁路线路工高级工操作技能考核准备通知单试题名称：测量高速铁路曲线钢轨磨耗（无砟轨道）考核时间：60 min 一、鉴定站准备 1.材料准备记录用表格。 2.设备设施准备曲线钢轨磨耗地段100 m线路。 3.工、量、刃、卡具准备钢轨轮廓仪（台）。 4.考场准备考试需要在天窗时间内进行，考场要有充足的照明。作业用头灯每人配备一个。二、考生准备考生自带劳动保护用品、笔。

铁路线路工高级工操作技能考核试卷试题名称：测量高速铁路曲线钢轨磨耗（无砟轨道）一、技术要求 1.能够正确组装仪器，并通过调试使仪器能够正常使用。 2.能够利用仪器检测钢轨的磨耗量。 3.根据检测结果判断钢轨伤损级别，并制定相应的处理方案。 4.作业完毕，整理仪器。二、考核要求曲线地段钢轨每10 m各测一处上下股垂磨、侧磨、45度磨耗、总磨耗。三、考核时限 1.准备时间：0 min。 2.正式操作时间：60 min。 3.计时从考生得到允许作业的命令之时开始，到考生汇报作业完毕之时结束。 4.在规定时间内全部完成，不加分，也不扣分。每超时1 min，从总分扣2分，总超时5 min停止作业。四、考核评分考评人数：3人。评分要点：1.组装仪器的方法正确。2.检测结果及轻重伤钢轨的标记准确。3.提出处理意见。评分程序：1.作业过程。2.作业质量。评分规则：1.各项配分扣完为止，不出现负分。2.考评员各自打分，取平均值为总分。五、否定项 1.未认真执行上下道规定（如未清点工具、材料）。 2.作业中发生磕手碰脚等人身伤害事故。 3.作业完毕工料具发生遗失。

★小半径曲线钢轨磨耗分析及整治措施

小半径曲线钢轨磨耗分析及整治措施小半径曲线的换轨周期，主要由上股钢轨的侧面磨耗和波形磨耗来控制。我国铁路行业小半径曲线上的钢轨有98％是由于侧面磨耗超限而报废的。对于小半径曲线上的钢轨而言，轮轨的磨耗和损伤十分严重，具体表现在曲线上股钢轨侧磨加剧，导致几何形状发生改变，有效截面减小，影响运营安全。因此，必须在钢轨磨损达到一定限度时就更换钢轨，以保证列车的运营安全。严重的钢轨侧面磨耗减少了钢轨的强度，加剧了钢轨的伤损，缩短了钢轨的使用寿命，不仅浪费大量的资金，而且还干扰运营任务的完成。因此，延长钢轨使用寿命对解决轨道交通因钢轨磨耗而出现报废的问题具有积极意义。 1 曲线钢轨磨损机理钢轨磨耗主要有垂直磨耗、侧面磨耗、鞍型磨耗和波形磨耗（简称波磨）等。其中影响最大的是钢轨的侧面磨耗和波形磨耗，下面就这两种磨耗机理进行简单阐述。 1.1 波磨机理波形磨耗是指钢轨使用后钢轨顶面出现的波形不均匀磨耗。按其波长分为短波（波纹形磨耗）和长波（波浪形磨耗）两种。据研究，钢轨波形磨损形成的充要条件是轮轨接触点上的法向力和切向力联合作用结果，使旧钢轨轨头内产生2～7mm深的塑性区，并且在纵向负蠕滑率作用下，塑性区向上向前产生碾压变形基础单波，同时踏面经过不均匀磨耗和压宽，由单波发展成多波，从而导致波形磨损的发生和发展。在轮轨系统中，影响钢轨波磨形成的因素很多，大致分为两类：一是轮对的扭转粘滑振动的强度，它决定了是否会形成钢轨波磨；二是在车辆运行条件下，钢轨波磨是否会进一步发展，是加速还是减缓波磨的发展，则取决于轨道弹性和阻尼、机车车辆及其走形部构造特性、曲线半径、轮轨间粘着系数及轮轨蠕滑力特性曲线、轨道不平顺等因素(见图1)。图１波磨示意图

曲线钢轨侧磨的原因及预防措施

曲线钢轨侧磨的原因及预防措施我于2010年12月至2011年2月，对牡丹江工务段管辖滨绥线381km+900m-583km +000m 曲线共计215条，和83km的直线。进行了关于钢轨侧磨的调查。对曲线钢轨侧磨的有了新的认识，对曲线钢轨侧磨的影响因素进行了进一步的探索。对钢轨侧磨指标进行了系统分析。掌握了曲线钢轨侧磨的变化规律。制定了预防措施。一、调研目的： 1、熟练掌握测量钢轨侧磨的方法。 2、通过直线与曲线的侧磨对比来分析同等条件下磨耗的比例。 3、对曲线侧磨提出综合整治或预防措施二、调研方法： 1、对钢轨侧磨进行实地测量。 2、与技术员和工长进行实地测量，对数据进行认真分析。 3、把数据综合整理、对比。 4、查阅有关的钢轨台账。三、调研内容及过程：（一）概述我国地域辽阔，地形复杂，山区、丘陵地区占很大比例。特别是山区，曲线铁路占有很大的比例，而在山区大坡道铁路小半径曲线上，钢轨的侧向磨耗就更为严重。这些地段，小半径曲线的换轨周期，完全由上股钢轨的侧磨来控制。根据调查资料，我国小半径曲线上的钢轨有98%是由于侧面磨耗超限而报废的。严重的钢轨侧面磨耗削弱了钢轨的强度，加剧了钢轨的伤损，缩短了钢轨的使用寿命，不仅浪费大量的资金，而且还干扰运输任务的完成。因此减缓小半径曲线钢轨侧面磨耗的速率，从而延长钢轨使用寿命对于我国铁路具有重大的意义。曲线是轨道结构强度中的薄弱环节。当机车、车辆进入曲线后，车体受机车牵引随惯性向前运行，轨道迫使机车、车辆转弯，这样势必形成车轮冲击轨道，造成轨道变形，轨道和车轮同时受到磨耗。当离心力和向心力得不到平衡而造成的内外轨偏载时，更加剧钢轨的磨耗。因此如何减缓曲线上的钢轨的磨耗，延长其使用寿命，降低维修成本，保证行车安全，成为工务工作的一项重要内容。牡丹江工务段管辖滨绥线381km+900m-583km +000m，地处山区，线路基础大部分还是日、俄时期修建的，线路设计标准低，大多顺山铺设。曲线多、半径小、坡度大。形成线路条件、质量先天不足。该段线路共有曲线215条、延长132.65km，其中半径在650m以下的曲线有139条/80.82km，半径在350m以下的曲线有42条/12.53km，最小半径240m，最大坡度15‰。曲线上股钢轨的使用寿命一般为24～36月，按先用钢轨50kg/m钢轨计算成本投资每公里约60万元，仅小半径曲线每年需要更换钢轨12km，钢轨费用投入约660万元。随着使用内燃以来、列车的运行速度、机车车辆轴重、行车密度都大大提高，使得轨道各部件的受力增加，曲线钢轨的侧磨成为一个比较突出的矛盾。据调查统计，宾绥线R ≤350m的曲线上，钢轨平均寿命为1～2年，最短的仅为7～8个月。我段管内的山区铁路，在半径R≤600m的曲线上，钢轨的平均寿命仅为2～3年。2007年又开行了重载货物列车。半径＜600m的曲线外股钢轨侧磨加剧，这样不仅给养护维修带来许多工作，而且大大增加

钢轨允许磨耗限度

中华人民共和国铁道部部标准 TB 2097-89 钢轨允许磨耗限度 1 主题内容与适用范围本标准规定了钢轨的垂直磨耗、侧面磨耗及波形磨耗的允许限度。本标准适用于38、43、50及60kg/m国产与非国产钢轨。 2 总则 2.1 钢轨磨耗超限是钢轨伤损的一种类型。钢轨磨耗量由总磨耗、垂直磨耗与侧面磨耗表征。总磨耗表示由于磨耗而使钢轨头部断面积减少的程度。总磨耗=垂直磨耗＋侧面磨耗。 2.2 本标准是划分因磨耗而造成的钢轨轻、重伤的依据。磨耗达到重伤限度的钢轨应立即更换，不得再使用于本等级线路上；磨耗轻伤钢轨应注意观察其磨耗的发展趋势及其他类型伤损的相伴发生。钢轨产生波形磨耗时应及时打磨，波形磨耗钢轨达到允许限值时应立即更换。 2.3 根据下列原则制定钢轨允许磨耗限度； 2.3.1 钢轨磨耗达到允许限度时尚能保证钢轨具有足够的强度与抗弯性能。 2.3.2 钢轨达到允许磨耗限度时机车车辆轮缘在最不利情况下不致接触到接头夹板。 2.3.3 波磨钢轨的波谷深度达到允许限度时不致引起轨道部件的损伤及养护工作量的急剧增加。 3 钢轨允许磨耗限度 3.1 各类钢轨磨耗量达到表1所列数值之一者即为轻伤钢轨。中华人民共和国铁道部1989-09-01批准 1990-05-01实施

1 TB 2097-89 3.2各类钢轨磨耗量达到表2所列数值之一者即为重伤钢轨。 3.3 波形磨耗分为波纹磨耗与波浪磨耗两种。根据波形磨耗的类型，波谷深度的允许限度值见表3。注：波纹磨耗波长为30～80mm，波长大于80mm时为波浪磨耗。 4 钢轨磨耗的测量 4.1 钢轨磨耗量测以标准断面为基准。 4.2 垂直磨耗在钢轨垂直中心线处量测。侧面磨耗在钢轨轨顶下14mm处量测，见图1。波形磨耗量测波谷深度。

基于惯性基准法地铁钢轨波磨检测方法研究

·30· 测量与检测技术机械 2018年第8期第45卷 ——————————————— 收稿日期：2018－01－11 基金项目：国家自然科学基金项目（51775461）作者简介：刘力（1990－），男，四川广元人，硕士研究生，主要研究方向为轮轨摩擦学；赵晓男（1990－），男，山东聊城人，博士，主要研究方向为轮轨噪声、车辆系统动力学。基于惯性基准法地铁钢轨波磨检测方法研究刘力，赵晓男，陈光雄（西南交通大学摩擦学研究所，四川成都 610031）摘要：为了检测钢轨波磨，不同于传统波磨检测方法，在MATLAB 环境下处理车辆轴箱振动信号得到钢轨波磨波形。对传统惯性基准法原理做出改进，提出一种新的信号处理计算方法。在列车轴箱上安装加速度传感器，采集北京地铁波磨轨道轴箱垂向振动加速度信号，针对轨道振动信号非平稳、非线性的特点，提出运用EMD 与小波阈值去噪方法相联合对振动加速度进行降噪处理，然后设计积分器对重构振动信号进行积分，为保证检测精度，再将积分结果通过一高通滤波器。结果显示，该检测计算方法能准确有效地计算出钢轨波磨。关键词：波磨检测；惯性基准法；EMD ；小波阈值去噪；数值积分；高通滤波中图分类号：U211；TN911.4 文献标志码：A doi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2018.08.007 文章编号：1006－0316 (2018) 08－0030－05 Research on Detection of Metro Rail Corrugation Based on Inertial Reference Method LIU Li ，ZHAO Xiaonan ，CHEN Guangxiong ( Tribology Research Institute, SouthwestJiaotong University, Chengdu 610031, China ) Abstract ：In order to detect railcorrugation, the waveform of rail corrugation was obtained by processing vibration signals of axle box in MATLAB environment.A new method of signal processing was proposed to improve traditional inertial reference method.The acceleration sensor was installed on the axle box of the metro,andthe vertical vibration signals produced by the corrugation of Beijing Metro were collected.In view of the non-stationary and nonlinear characteristics of the signals, EMD and wavelet threshold was combined to denoise the acceleration.An integrator was designed to integrate the reconstructed vibration signals,thenpassed through a high pass filter.The results showed that this detection method can accurately and effectively calculate the rail corrugation. Key words ：corrugation detection ；inertial principle ；EMD ；wavelet threshold denoising ；digital integration ；high pass filter 钢轨波浪形磨耗是指存在于钢轨轨头表面，具有一个或多个特征波长的规律性磨耗现象。当前，我国运营的地铁均有不同程度的波磨现象出现，尤其是当线路曲线半径R ≤350 m ，几乎百分百会发生钢轨波磨[1]。波磨有两种属性特征：波长和波深。DnaldR. Ahlbeck 等[2]对城市轨道交通钢轨波磨的研究表明：波磨波长介于50～200 mm 之间；波深与波长相关，短波波磨的波深一般小于0.2 mm ，最大波深达0.9 mm 。如图1为北京地铁波磨现场图。

钢轨不均匀侧磨的原因及预防措施

钢轨不均匀侧磨的原因及预防措施摘要关键词前言正文 1.概述 2.曲线钢轨侧磨的形成原因 2.1．钢轨磨耗现状 2.1.1产生侧磨的主要因素 2.1.2产生垂磨的主要因素 2.1.3产生波磨的主要因素 2.2 侧磨产生的原因 2.2.1造成侧磨的外因 2.2.2 造成侧磨的内因 2.2.3造成侧磨的偶发因素 2.3半径 2.3.1半径≤600米曲线磨耗特征 2.3.2半径≥600米曲线磨耗特征 2.4 轨距 2.4.1轨距变化率与钢轨磨耗关系 2.4.2轨道框架与钢轨磨耗的关系

2.5 超高 2.5.1未被平衡过超高与磨耗的关系 2.5.2未被平衡欠超高与磨耗的关系 2.6 轨底坡 2.6.1设置轨底坡情况下的磨耗 2.6.2未设置轨底坡情况下的磨耗 2.7 曲线圆顺度与磨耗的关系 2.8 曲线维修养护要素 3. 曲线钢轨侧磨减缓措施 3.1 保持轨道几何尺寸的分布均匀 3.2 加强轨道的养护维修的途径 3.2.1 提高曲线圆顺度 3.2.2.及时矫直钢轨硬弯，针对接头支嘴问题，尽快尽早的整治，避免形成线路的不可逆变形 3.2.3高标准养护曲线 3.2.4加强钢轨涂油工作 3.2.5采用全长淬火耐磨轨。硬度高、耐磨性强。 3.2.6 增强轨道弹性 3.2.7 提高科学管理水平 4.研究结论 4.1.结论概述 4.2.总结了曲线上股钢轨侧面磨耗的特征和发生地点、发展规律

4.3.加大曲线半径有利于减缓钢轨的侧磨 4.4.提高工区对于曲线的养护维修水平 4.5.在曲线地段铺用强度较高耐磨轨 4.6.加强曲线涂油是减轻钢轨侧磨的关键措施之一致谢参考文献附录

地铁钢轨波磨调研及原因-对策分析

地铁钢轨波磨调研及原因\对策分析摘要：通过对发生波磨现象的北京地铁线路进行现场调查，总结出北京地铁钢轨波磨的主要特征。分析钢轨波磨产生的原因，发现轨道刚度、阻尼、自振频率、线路平顺性、钢轨硬度及地铁的线路和运营特征是钢轨波磨的敏感因素。针对新建和既有地铁线路，分别提出预防和解决钢轨波磨的对策。关键词：钢轨；波磨；调研；原因；对策钢轨投入运行后在表面形成一定规则的周期不平顺现象，就是常见的波浪形磨损，简称波磨（Corrugation）。到20世纪70年代，由于高速重载列车的大量运用，钢轨波磨现象日益严重，由此引发了各国学者对钢轨波磨起因研究的浪潮，形成了许多有价值的波磨形成假说和分析模型[1]。但至今未形成一个统一有效的理论模型来解释波磨初始形成和发展的机理以及波磨形成的关键因素[2]。国内外的大量学者多从不同角度对铁路客运线路和重载货运线路钢轨波磨进行了深入的研究，并从多角度给出了预防和治理钢轨波磨的措施。然而，随着近十年来城市轨道交通在我国的飞速发展，钢轨波磨在地铁运营中产生的负面影响也日益凸显。例如在北京地铁已通车的4、5、10号线上，局部减振轨道通车不到一年便发生了钢轨波磨，严重的地段钢轨打磨后波磨重现时间仅2~4个月。这种出现时间早、复发周期短、打磨后反复发生的波磨现象被称为钢轨异常波磨现象。地铁钢轨波磨不仅引起了强烈的振动和噪声,增加了养护维修费用，还影响到行车安全，因此有必要对波磨的状况及影响因素进行调研分析，为综合治理钢轨波磨问题提供对策。 1 北京地铁钢轨波磨的现状调查通过北京地铁近几年通车的几条线路的现场调研和运营单位提供的打磨记录情况，得到钢轨波磨的特征如下： 1.1 钢轨波磨出现时间早，个别线路开通运营仅1个月便在梯形轨枕地段发现了钢轨波磨现象。 1.2 钢轨波磨情况严重：调查发现，异常波磨地段最大矢度达到0.5mm，波长20mm~ 200mm。 1.3 异常波磨地段振动及振动诱发噪声增加显著：现场实测表明，在异常波磨地段，由波磨引起的环境噪声增大约15dB(A)。 1.4 除钢弹簧浮置板道床外, 其余各种轨道结构上均发现了钢轨异常波磨现象，其中以剪切型减振器减振地段最为严重。（1）采用减振器轨道结构的地段，50%以上的地段，不论直线、曲线均出

高速铁路钢轨磨耗的分析研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5b5778701.html, 高速铁路钢轨磨耗的分析研究作者：于家敏来源：《科学与财富》2020年第02期摘要：高速铁路列车轴重轻，速度快，钢轨的磨耗有其自身的特点，本文作者通过对全国主要著名的几条高速铁路钢轨磨耗情况的长期跟踪观测，重点分析与总结了高速铁路钢轨的磨耗特点。通过结果表明：高速铁路直线段钢轨的垂直磨耗量与磨耗速度相对比较小，而小半径曲线地段钢轨的侧面磨耗严重，已影响到钢轨的使用寿命。建议在小半径曲线地段使用在线热处理钢轨，同时进行钢轨润滑，以减少钢轨磨耗。关键词：高速铁路;钢轨;垂直磨耗;侧面磨耗引言钢轨磨耗是影响钢轨使用寿命的重要因素，按照磨耗的部位的不同，钢轨磨耗分为垂直磨耗与侧面磨耗，其中垂直磨耗在钢轨轨顶面宽三分之一处，距标准工作边测量，侧面磨耗在钢轨踏面，按标准断面下的16毫米处测量。目前，普通速度的钢轨的垂直磨耗，侧面磨耗重伤标准分别是11毫米与19毫米，高速铁路钢轨的垂直磨耗，侧面磨耗重伤标准分别是10毫米和12毫米。直线段钢轨的磨耗以垂直磨耗为主，而曲线段钢轨上股以侧面磨耗为主，下股以垂直磨耗为主。高速铁路列车轴重轻，速度快，钢轨的磨耗有其自身的特征。我国高速铁路钢轨磨耗虽然己经开展了一些研究。但由于我国高速铁路尚处于运营初期，高速铁路钢轨的磨耗特征及规律还需要持续的跟踪研究。本文通过对我国高速铁路钢轨磨耗情况的长期跟踪测量，分析总结了高速铁路钢轨磨耗的一些规律及特点。研究结果表明：尖轨和基本轨磨耗发展呈现逐渐收敛的趋势;基本轨垂向磨耗在轮载过渡区前后较大，在轮载过渡区相对较小，直尖轨垂向磨耗比曲尖轨更严重;曲尖轨侧向磨耗明显大于直尖轨，在轮载过渡区前侧向磨耗较小，轮载过渡区侧向磨耗明显，基本轨侧向磨耗主要集中在尖轨前端及岔前区域，直基本轨侧向磨耗比曲基本轨更严重。试验结果可为磨耗仿真研究提供试验验证，同时可为高速道岔的养护维修提供科学指导。一.磨耗的跟踪观测情况从2008年我国第一条高速铁路开通以来，开始对多条高速铁路钢轨的磨耗情况进行了长期的跟踪观测，测点布置及观测时间。利用轨头廊形测量仪对钢轨测点测量了轨头外形，然后利用软件计算出钢轨的垂直磨耗和侧向磨耗。二.磨耗的分析与结果 1.直线段钢轨外形与磨耗情况

基于结构光视觉的钢轨磨耗测量方法_孙军华

2010年9月第36卷第9期北京航空航天大学学报J o u r n a l o f B e i j i n g U n i v e r s i t y o f A e r o n a u t i c s a n d A s t r o n a u t i c s S e p t e m b e r 2010 V o l .36　N o .9 　收稿日期:2009-07-16 　基金项目:国家自然科学基金资助项目(50727502,60804060);铁道部科技研究开发计划资助项目(2008G 020-C )　作者简介:孙军华(1975-),男,湖北荆门人,副教授,s j h @b u a a .e d u .c n . 基于结构光视觉的钢轨磨耗测量方法孙军华王伟华刘　震张广军 (北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191) 摘要:分析了基于结构光视觉的钢轨磨耗测量原理,提出一种钢轨磨耗车载动态测量方法.结构光视觉传感器安装在列车底部,测量钢轨内侧横断面轮廓.以钢轨轨腰轮廓作为测量基准,利用最近点迭代(I C P ,I t e r a t i v e C l o s e s t P o i n t )算法确定光平面测量坐标系到设计坐标系的旋转矩阵和平移向量,将测量轮廓与设计轮廓对齐,在此基础上计算磨耗值.与已有的方法相比,该方法无需单独设置用于基准测量的视觉传感器,采用同一传感器实现了基准测量和磨耗测量,有效降低了系统成本,操作性强,且无需进行多传感器的全局校准,保证了测量精度.实验结果表明:该钢轨磨耗测量方法具有较好的重复性精度. 关　键　词:钢轨磨耗;结构光;基准对齐;最近点迭代匹配中图分类号:T N 247 文献标识码:A 文章编号:1001-5965(2010)09-1026-04 R a i l w e a r m e a s u r e m e n t m e t h o d b a s e d o n s t r u c t u r e d -l i g h t v i s i o n S u n J u n h u a W a n g W e i h u a L i u Z h e n Z h a n g G u a n g j u n (S c h o o l o f I n s t r u m e n t S c i e n c ea n dO p t o -e l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,B e i j i n gU n i v e r s i t y o f A e r o n a u t i c s a n dA s t r o n a u t i c s ,B e i j i n g 100191,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e p r i n c i p l e o f r a i l w e a r m e a s u r e m e n t b a s e d o n s t r u c t u r e d -l i g h t v i s i o n w a s a n a l y z e d .Am e t h -o d f o r d y n a m i c a l l y m e a s u r i n g r a i l w e a r s i nv e h i c l e -m o u n t e dw a s p r o p o s e d .T h e s t r u c t u r e d -l i g h t v i s i o ns e n s o r w a s i n s t a l l e d a t t h e b o t t o m o f t h e t r a i n ,a n d t h e s e c t i o n p r o f i l e o f t h e r a i l w a s m e a s u r e d .T a k i n g r a i l w a i s t a s m e a s u r e m e n t b e n c h m a r k ,t h e r o t a t i o nm a t r i x a n dt r a n s l a t i o n v e c t o r b e t w e e n l i g h t -p l a n e c o o r d i n a t e f r a m e a n d d e s i g n e d c o o r d i n a t e f r a m e w e r e e s t i m a t e d b y i t e r a t i v e c l o s e s t p o i n t (I C P )a l g o r i t h m ,t h e n ,t h e r a i l w a i s t p r o -f i l e w a s r e g i s t e r e d t o d e s i g n e d p r o f i l e ,b a s e d o n w h i c h t h e r a i l w e a r s w e r e c a l c u l a t e d .C o m p a r e d w i t h p r e v i o u s m e t h o d s ,t h e p r o p o s e d m e t h o d d o e s n o t n e e d a s p e c i a l l y v i s i o n s e n s o r t o m e a s u r e t h e b e n c h m a r k . B e n c h m a r k m e a s u r e m e n t a n d w e a r m e a s u r e m e n t a r e a c h i e v e dw i t h o n e s a m e v i s i o n s e n s o r .S y s t e m c o s t i s e f f e c t i v e l y r e -d u c e d ,a n d i t i s o p e r a b l e .M e a s u r e m e n t a c c u r a c y i s a l s o g u a r a n t e e d d u e t o n o n e e d o f g l o b a l c a l i b r a t i o no f m u l t i -s e n s o r .T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e r e p e a t a b i l i t y p r e c i s i o n o f t h e m e t h o d i s h i g h . K e y w o r d s :r a i l w e a r ;s t r u c t u r e d -l i g h t ;b e n c h m a r k a l i g n m e n t ;i t e r a t i v e c l o s e s t p o i n t 钢轨磨耗检测是铁路安全运营的重要保证,对于制定合理的铁路运输计划和降低维护成本非常重要 [1-2] .长期以来,对钢轨磨耗的检测都是由人工采用专用卡尺抽样检测,这种方式效率低下, 无法实现动态测量,且耗费大量人力物力,在测量中不可避免地引入了测量者的人为因素,影响了测量的精度和可靠性. 目前,随着机器视觉测量技术的发展与日臻成熟,基于结构光视觉的钢轨磨耗测量已受到广泛的重视.磨耗的测量均需选取有效的测量基准,将视觉传感器测量得到的钢轨轮廓与标准设计轮廓对齐,然后根据磨耗定义计算磨耗值.文献[3] 选取钢轨头部未被磨损的一侧作基准,采用一种基于近景摄影测量中的二维直接线性解析纠正方法,通过坐标变换实现左右轮廓图像的对准.该方法光条不易受遮挡,便于在线处理.但需要两个视 DOI :10.13700/j .bh .1001-5965.2010.09.023

钢轨波磨

钢轨损伤之钢轨波磨班级：09城轨 1班姓名：汪建飞学号：20090110010128 钢轨波磨是轨道损伤的一种主要类型，它是钢轨沿纵向表面出现的周期性的类似波浪形状的不平顺现象，有波长和峰谷两种属性。钢轨波磨分为三种类型： 1、极短波距波形； 2、短波距波形； 3、长波距波形。图片如下：极短波距波形（30-100mm）

短波距波形（100-300mm）长波距波形（300-1000mm）成都铁路60kg/m轨线路的调查：

钢轨波磨的规律有： 1、波磨波长范围一般为 300-600 mm； 2、波磨一般从钢轨接头处发生,并向钢轨大腰扩展； 3、波磨一般发生在小半径曲线的外侧钢轨上, 而且半径越小, 波磨形成和发展的速度越快; 坡度越大, 波磨形成也越快； 4、波磨严重程度随轨道类型不同而不同。混凝土枕地段较易发生波磨, 木枕地段波磨略轻于混凝土枕地段; 5、波磨地段道碴粉化速率快, 道床板结、翻浆冒泥病害严重, 设备损耗率大, 轨枕失效多, 暗坑、吊枕多。波磨的危害有： 1、增加工务维修费用车轮通过波磨地段时, 由于钢轨表面的不平顺, 引起轮轨作用力急剧增大, 使机车车辆和轨道产生剧烈振动, 促使轨道和机车车辆相关部件伤损的产生和发展, 从而增加维修费用；由于列车通过波磨地段时引起轨道剧烈振动, 致使道碴粉化速率加快,道床翻浆冒泥, 轨道扣件松动, 螺纹道钉、轨距杆大量折断, 轨枕空吊, 胶垫损坏等, 从而极大地增加了工务维修费用。 2、噪声污染机车车辆通过波磨地段时会产生很大的噪声, 对铁路沿线居民带来很大的危害。同时这种噪声也会影响乘客, 使他们产生不舒适感。 3、安全隐患如钢轨波磨严重, 车辆通过波峰时冲击力急剧增大, 而通过波谷时受力减小, 这就容易引起列车减载脱轨, 还容易引起钢轨和车轴的断裂, 影响行车安全。 4、增加能耗

基于PSD的钢轨磨耗自动检测装置的开发

Optoelectronics 光电子, 2016, 6(3), 121-125 Published Online September 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/5b5778701.html,/journal/oe https://www.360docs.net/doc/5b5778701.html,/10.12677/oe.2016.63017 文章引用: 金铭, 张秀峰. 基于PSD 的钢轨磨耗自动检测装置的开发[J]. 光电子, 2016, 6(3): 121-125. Development of Automatic Measurement Device of Steel Rail Abrasion Based on PSD Ming Jin, Xiufeng Zhang * College of Electromechanical Engineering, Dalian Nationalities University (DLNU), Dalian Liaoning Received: Aug. 26th , 2016; accepted: Sep. 13th , 2016; published: Sep. 16th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/5b5778701.html,/licenses/by/4.0/ Abstract In order to meet the actual demand, a new detection method of steel rail abrasion based on PSD (Position Sensitive Device) is proposed after research current characteristics and methods of steel rail abrasion detecting equipment at home and abroad. Developed detecting device uses photoe-lectric detector, microprocessor and data analysis. Finally, the paper has carried on the experi-ment and analyzed the results; throughout the experiment, it can conduct the detector with high speed and accurate data and reliable performance. The developed device is portable and accurate detector with human machine conversation function. It improved many disadvantages of hodier-nal detectors, such as low-efficiency, big size, unwieldy mass. Keywords Rail Abrasion, PSD, Microprocessor, Measurement Device 基于PSD 的钢轨磨耗自动检测装置的开发金铭，张秀峰* 大连民族大学机电工程学院，辽宁大连收稿日期：2016年8月26日；录用日期：2016年9月13日；发布日期：2016年9月16日 Open Access * 通讯作者。