钢轨波磨讲座[业界研究]
城市轨道交通钢轨异常波磨的特点及治理对策
１ ２ 创 新 点 ．
在研究过程 中， 对于我 国城市轨道交通来说许多问题
的养 护维修工 作量 和费 用 ， 现有 养护维 修设 备 和人 与
员严重不足形成较大矛盾 。
都是第一次遇到 ， ， 因此 课题组在许多方面的研究工作， 在
国内都属于创新性的， 总结起来有以下 ８ 项创新点： １ ）调研 方法创新 。课 题组 在绘制 北京 地铁 ４ ５ 、、
２ Ｏ ４ ２
新技术给工程建设及运营带来风险。 ３ ）应加强各 专业 的总体协 调 ， 如 ， 对 车辆及 例 应 轨道专业进行统一 的论 证 ， 结合 车辆 及轨 道参数 进行 频率规划 ， 避免发生轮轨系统的接触共振现象 。
４ ２ 设 计 上 的 对 策 ．
１ ）轨道减振措施应在确保合理轨道刚度值和均匀
线路基础 、 轨道结构 、 振动保 护对象等 系列 的综 合减振措施 还 “ 轨道减振， ， 为更为合理 的“ 地铁减振” 。 ２ ）在设计 中应加强 总体的联 系 使得 各专业 紧密 配合 尤其是车辆 与轨道应进行 总体考虑 ， 避开轮 轨 系 缔 的其糯 占
、 ，
，
，
．
测 与评价钢轨波磨特性数据 。 目前 国内针对 钢轨波磨
Ｕ Ｂ ＮＲ Ｐ ＡＬ Ｒ Ｎ Ｉ ７ ＲＡ Ａ Ｉ Ｒ ＩＴＡ Ｓ １ Ｄ Ｔ ０
综合减振 ， 共同实现减振 目标 。
２ ）应 充分考 虑减振 产品使用 范 围的局 限性 ， 建立
都市 快 轨 交 通 ・ ２ 第 ５卷 第 ５期 ２ １ ０ ２年 １ ０月
２ ）分批 、 分类 、 级 进 行 整 治 改 造 。优 先 整 治 异 常 分
图 ３ 北京地铁各种轨道结构形式 的钢 轨振 动响应
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、。
钢轨波磨标准
钢轨波磨标准《钢轨波磨标准：钢轨健康的“养生经”》嘿，你知道吗？在铁路的世界里，钢轨就像一群默默奉献的“钢铁侠”，承载着火车这个“超级巨兽”的来来往往。
但是呢，就像人会生病一样，钢轨也会出现一种叫波磨的“小毛病”。
这钢轨波磨要是不好好控制，那铁路运输这个“大舞台”可就要出大乱子了！就好比舞台上的演员如果脚下的地板坑坑洼洼，那表演还能顺利进行吗？绝绝子，那肯定是灾难现场啊！所以呀，钢轨波磨标准就像是钢轨健康的“养生经”，至关重要，不懂这个标准，铁路运输的“美好生活”可就要被打乱节奏喽。
一、“波磨长度之规：钢轨的身材管理”“钢轨的长度可不是随心所欲的，波磨长度得守规矩，就像模特走秀要有标准身材一样。
”钢轨波磨的长度有着严格的标准。
这钢轨啊，就像一条长长的跑道。
如果波磨的长度太长，就像跑道上出现了一段长长的、不平整的地带。
这对于火车这个“奔跑健将”来说，可是个大“拦路虎”。
比如说，当火车高速行驶在钢轨上时，过长的波磨就像连续不断的小坑洼，会让火车产生剧烈的振动。
这振动就像一个调皮的小恶魔，不仅会让乘客感到不舒服，就像坐在按摩椅上却被调成了疯狂模式，而且还会影响火车各个部件的使用寿命。
所以呢，根据标准，我们要把波磨长度控制在合理的范围内，这样钢轨才能保持良好的“身材”，让火车顺利地跑起来。
二、“波磨深度的尺度：钢轨的皮肤保养”“波磨深度不能深，钢轨的皮肤可禁不起过度‘磨损’，这是钢轨健康的底线呢。
”钢轨的波磨深度标准就如同钢轨的皮肤保养指南。
钢轨的表面就像人的皮肤一样，需要保持一定的光滑度。
如果波磨深度太深，就好比人的皮肤上出现了深深的伤口。
这时候，火车的车轮在钢轨上行驶就像一把钝刀在伤口上反复摩擦，那可不得了。
例如，在一些重载铁路上，列车载重很大，如果波磨深度超标，车轮与钢轨之间的作用力就会发生变化，就像两个人拔河时力量突然失衡。
这不仅会加快钢轨的损坏速度，而且还可能引发安全问题。
所以，严格按照波磨深度标准来维护钢轨，就是在给钢轨做最好的“皮肤保养”，让它能坚韧地承受火车的“压力山大”。
钢轨波磨研及整治措施研究分析
钢轨波磨研及整治措施研究分析摘要：钢轨波浪形磨耗（简称钢轨波磨）是钢轨磨耗的主要形式之一。
随着铁路、高铁、地铁的迅速发展，钢轨波磨成为了铁路行业关注的重要轨道病害之一。
钢轨波磨不仅影响了行车舒适性，增加了维修工作量，更是行车的一大安全隐患。
本文结合轨道的结构及各地区轨道波磨形成特点分析轨道波磨的形成原因，及探讨轨道波磨的整治措施。
关键词：钢轨；波磨；整治措施一、波磨研究现状钢轨波磨是铁路工业界难以解决的技术问题。
从1863年第一条地铁建成至今已有一百五十多年的历史，人们对钢轨波磨的观察和研究也有一百余年。
虽然人们通过受力分析、波磨规律分析及数值计算推理对钢轨波磨初始形成和发展机理的有了很深的认知，但迄今为止还没有一种大范围统一的理论来解释波磨形成和发展的机理，以及影响波磨发展的因素。
近年来，列车速度、轴重、车流密度随着人类发展也在迅速提高，同时钢轨波磨带来的安全问题及成本问题也愈发明显。
我国随着高铁、地铁近几年的飞速发展，也掀起了对钢轨波磨研究的浪潮。
二、波磨形成特点分析经过近年来大量的调查研究，可以总结钢轨波磨有以下特点：1、钢轨波磨多发生在小半径曲线地段。
曲线半径在600m以下的曲线均存在不同程度的波磨，且曲线半径越小，波磨越严重。
因线路曲线段由两个曲率和超高不断变化的缓和曲线、一个曲率及超高均固定的圆曲线组成，当车辆从直线地段进入小半径曲线轨道的时候，会受到各种因素的影响，主要有轨道结构参数、轮轨几何型面和转向架结构等。
其中，轨道结构参数主要有外轨超高、曲线半径、缓和曲线长度和轨底坡等。
如果这些曲线参数设置不当或现场调试不当，将直接导致轮轨接触关系不稳定，这将是产生轮轨波磨的因素之一。
2、小半径曲线多出现在下股钢轨，且上股钢轨侧磨严重的地段，下股钢轨波磨越严重。
经试验研究，在曲线中，下股钢轨的磨耗指数要大于上股钢轨，这表明下股钢轨因磨耗而消耗的能量消耗要大于上股钢轨，所以在曲线上下股钢轨的波形磨耗要比上股钢轨严重。
钢轨波磨的原因及措施
钢轨波磨的原因及措施
嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊钢轨波磨这个事儿。
你们知道钢轨波磨是啥不？就好比一条原本平坦光滑的道路，突然变得坑坑洼洼一样！那这钢轨波磨又是咋出现的呢？
原因之一啊，就像是人走路走多了会累一样，火车长时间在钢轨上跑啊跑，钢轨也会受不了呀！钢轨长期受到车轮的反复作用，久而久之不就出现磨损啦！比如那些繁忙的铁路线，火车来来往往那么频繁，钢轨能不遭罪嘛！
还有啊，要是钢轨本身质量就不太好，那不就更容易出现波磨啦！这就好比一个身体不太强壮的人去干重体力活，肯定更容易出问题呀！就像有的钢轨，材质啊、工艺啊不过关，怎么能经得住那么高强度的“折腾”呢！
那面对钢轨波磨，咱能做点啥呢？首先呀，得像照顾病人一样，定期给钢轨做检查呀！及时发现问题，才能早点解决嘛。
而且呀，在铺设钢轨的时候，就得选质量好的，可别为了省那点钱，到后面弄出一堆麻烦。
就跟咱买东西一样，不能光图便宜，得看质量呀！
咱再说说维护方面，是不是得像给汽车保养一样，时不时给钢轨也做做保养呀！该打磨就打磨，该休整就休整。
就像你要是头发长了不剪，多难看呀，钢轨也是同理呀！
反过来说，如果咱不重视钢轨波磨这个问题，那后果可严重啦！火车跑起来不稳定，乘客坐着能舒服嘛！还可能增加事故发生的风险呢，这多吓人呀！所以呀，大家都要重视起来。
在我看来，钢轨波磨可不是小事情，我们必须认真对待，从源头抓起，做好预防和维护工作，这样才能让钢轨更好地为我们服务呀！。
城市轨道钢轨波磨研究
城市轨道钢轨波磨研究摘要：地铁线路钢轨波磨在不同类型轨道的钢轨波磨出现固定频率特性。
本文主要就城市轨道钢轨在不同情况下的波磨进行研究，供同行借鉴参考。
关键词：地铁；波磨分类；减振扣件一、我国地铁钢轨波磨分类根据我国地铁钢轨波磨特征，可将钢轨波磨按照其频率特征分为：低频（40-140Hz）波磨、中频（140-300Hz）波磨和高频（300－1500Hz）波磨。
不同轨道类型的钢轨波磨的频率特征总结见图1所示。
可知，减振型扣件轨道的直线和曲线段波磨均为中高频波磨；普通扣件轨道和浮置板道床轨道曲线段表现为低频波磨，其直线段为高频波磨；弹性短轨枕轨道波磨为中频波磨；梯形轨枕轨道波磨为中低频波磨。
图1我国地铁不同轨道类型的钢轨波磨的频率特征。
（一）＂减振扣件型＂短波长波磨：我国地铁减振型扣件（包括：剪切型减振扣件、浮轨式扣件和压缩型减振扣件）轨道在直线和曲线段均易产生30－63mm短波长钢轨波磨，且在曲线波磨较直线表现严重，波磨幅值（波峰到波谷距离）范围为化0.5－0.25mm。
由于在不同曲线半径上，车辆运营速度不同（40－90km/h），因而钢轨波磨的通过频率表现在200－840Hz。
该频带不在P2共振频率（30-120Hz）和钢轨垂向Pinned-Pinned共振频率（950-1200 Hz）的范围。
对于减振型扣件轨道这种确定的短波长特征（30-63 mm）和波磨通过频率（200-840 Hz的现象，定义为“减振扣件型”短波长波磨。
目前地铁减振扣件型短波长波磨主要会造成轮轨的中高频（200-840 Hz振动，引起车轮、钢轨、扣件系统（包括：弹条，橡胶垫板，螺栓等）和车辆转向架部件等的过早疲劳失效；也导致了严重振动噪声问题。
（二）"P2共振型”中波长波磨：地铁非减振普通扣件轨道（简称普通扣件轨道）在所有小半径（R<800m）曲线段均出现钢轨波磨现象，其波长为100-250mm，对应的波磨通过频率范围为50-140 Hz。
浅析钢轨波形磨耗成因及防治
浅析钢轨波形磨耗成因及防治发表时间：2018-12-28T13:40:07.187Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：鲁笑琳[导读] 钢轨是铁路的重要组成部分，其质量将影响铁路工程的应用,不仅对铁路的寿命有直接影响，而且对铁路列车的安全产生影响。
本文就钢轨磨耗成因及预防措施进行了研究。
鲁笑琳中国铁路昆明局集团有限公司昆明南工务段云南昆明 650200摘要：钢轨是铁路的重要组成部分，其质量将影响铁路工程的应用,不仅对铁路的寿命有直接影响，而且对铁路列车的安全产生影响。
本文就钢轨磨耗成因及预防措施进行了研究。
关键词：钢轨波形磨耗；成因；影响因素；防治前言钢轨波形磨耗是线路上常见的钢轨病害之一。
钢轨波形磨耗会引起很高的轮轨相互作用力，加速机车车辆和轨道各组成部分的损坏，以至影响列车安全。
随着我国高速铁路的长期运营，钢轨波磨问题越来越受到重视。
1波磨的成因钢轨波形磨耗是指钢轨顶面纵向规律性的起伏不平的磨耗现象。
钢轨波形磨耗会增大轮轨振动和噪声，加大钢轨和轮对的荷载，能引起很大的轮轨附加动力，额外消耗牵引能源，加速轨面伤损和道床永久变形，增加维修养护费用，大大减小其使用寿命，甚至会影响行车安全。
钢轨波磨按波长分为波纹形和波浪形两种。
波纹形磨耗的波长为30-60mm，波幅为0.1-0.4mm，这种轨顶周期性不平顺，多发生在高速行车地段。
波浪形磨耗的波长为60-3000mm，波幅为2mm以下，主要发生在低速重载铁路上。
钢轨的波形磨耗主要发生在道岔区段钢轨、曲线地段钢轨、线路下沉地段的钢轨、难于经常维持道床捣固密实的钢轨、道床板结弹性差的钢轨以及轨道结构受约束较多较复杂的钢轨。
1.1曲线区段波形磨耗产生原因波形磨耗多出现在曲线地段，同时曲线半径越小，出现和发展的速率越快。
在曲线处轨道结构受到的作用力相对于直线路段是存在加成的，轮轨之间作用加大，波磨情况必然加剧。
轮对在曲线地段的振动表现为粘滑振动，在半径较小的曲线地段，轮轨间蠕滑力接近饱和，轮轨间磨耗功发生剧烈波动,造成钢轨的不均匀磨损或压溃。
浅谈地铁钢轨波磨问题
浅谈地铁钢轨波磨问题发表时间：2015-12-10T14:44:43.760Z 来源：《基层建设》2015年16期供稿作者：杨艳金[导读] 广州市地下铁道总公司广东广州通过对钢轨波磨的初步研究及深入思考，提出在新线设计、建设和既有线维护中应从以下方面进行考虑，减缓波磨的产生和发展。
杨艳金广州市地下铁道总公司广东广州 510000摘要：钢轨波浪形磨耗是轨道交通行业近年来致力解决的复杂问题。
本文根据广州地铁四、五号线运营以来的钢轨磨耗数据及检修情况，从设计、建设、运营等多角度探讨钢轨波磨形成的原因、预防手段及减缓措施，整体上减少钢轨磨耗，延长轮轨寿命，节约运营成本并提高乘客乘车舒适度。
本研究还提出了能有效控制钢轨波浪形磨耗的一些建议。
关键词：钢轨波浪形磨耗；广州地铁；减震扣件；钢轨打磨；小半径曲线Abstract：the abrasion rail wavy is rail transit industry in recent years committed to solve complex problems.According to the operation of guangzhou metro line 4 and 5 since the rail abrasion data and maintenance situation，from the design，construction，operation and inquires into the causes of the formation of wave rail grinding，prevention and mitigation measures，reduce rail abrasion on the whole，prolong the life of wheel/rail，save operating costs and improve the passenger ride comfort.This research also puts forward the effective control of rail wavy wear some Suggestions.钢轨投入使用后，踏面上出现的规律性凸、凹不平现象被称为钢轨波浪形磨耗（简称波磨），按其波长特征，有长波（波长约200～600mm）与短波（约30～80mm）之分，一般长波出现在小半径曲线上，而短波则主要出现在直线与大半径曲线上，往往是长波寄生着短波。
钢轨打磨基础知识(总).
中央计算 机发出指 令 : 角度， 压力，运 动
隶属计算机 执行指令， 不间断地检 查结果并调 整
纵向截面测量
通常，测量小车被 设置打磨机械主机上， 用于控制钢轨的矫正情 况。钢轨的纵向形状被 记录在一个图像上。对 于每一条铁轨有两条记 录轨迹，一条轨迹记录 短波变形，而另一条轨 迹记录长波变形。
270.000 278.000
横截面
SM775测量车配备有一个激光 测量系统，激光系统记录钢轨头部 形状。将其按形状类型分类，进一 步根据所测钢轨头部截面的区域与 一个标准截面的区域进行分析计算， 得出需要修复实现的模拟轨头形式， 这些信息是以轨面和侧面拐角分别 记录的。
激光系统测量范围
测量截面
噪声危害
线路的纵向周期 性变形的影响结果就 是噪声。它普遍可以 使噪声升高12分贝。 地基的振动也能 产生较高级别的噪声。 极端的情况下，比如 在砖砌的隧道中，振 动能导致结构的损伤。
能量损耗
有试验表明铁轨周 期性变形将明显增加机 车的燃料消耗。一个 TIM计算机模型表明在 0.8mm深波纹的铁轨上， 机车需要付出大于三倍 的牵引力。实际测试表 明这个数值更高。 对无波浪变形的轨 面上可以减少能耗到30 ％左右。
钢轨的纵向变形
极短波距波形（30~100mm）
短波距波形 （100~300mm）
长波距波形 （300~1000mm）
铁轨的纵向变形表现为周期性的波浪磨耗
波长非常短（波长30~100mm）“极短周期波形” 的变形多发生于铁路直线部份。在160公里/小时速 度下的运行线路，铁轨的不规则冲击所成形； 短波长（波长100~300mm）变形常在发生在铁路的 曲线区段，通常发生于短轨一侧的轨道。它可以解 释为：转弯时固定在车轴上的两个车轮所碾过的长 度不一样所造成的； 长波（波长300~1000mm）变形通常是由铁路上只 有单一型号的车辆运行所造成的； 较长波（波长1000~2500mm）的变形也许与铁轨的 制造工艺有关； 实际上，会几种波长的变形，经常会同时出现在钢 轨同一部位。
城市轨道交通钢轨波磨成因的探讨
静
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ห้องสมุดไป่ตู้
图 １ 不同垂向扣件刚度下垂 向
轮对加速度功率谱密度 比较
罢
因此 ， 扣件刚度 调 整是 否会 导致 波磨 的产 生是 各 种因素综合作用 的结 果 ， 能仅 从扣 件 刚度 的大 小直 不 接判定是否易导致钢轨异 常波磨产生 。
唇
２ 动 力仿 真 分析
在以上定性分析 的基础上 ， 过建立 车辆／ 道系 通 轨 统 动力仿真模型 ， 从轮轨垂 向振 动理论 的角度 ， 过对 通 轮轨 系统的随机 响应振 动特 性 进行 动力 仿真计 算 ， 以 对 钢轨异常波磨 的成 因进行理论分析 。 目前 ， 在诸多钢轨波磨成 因理 论 中， 轨垂 向振动 轮 理论认 为轮 轨 接 触 频 率 与 钢 轨 波磨 有 直 接 关 系 ＿Ｊ ５。 因此 ， 动力 仿真分析 主要 通过 计算 能 反 映轮轨 相互 作 用状况 的轮对加速度频谱特性来 评估轮轨 接触作用 与 钢轨 波磨形 成的相互关系 问题 。影 响因素 主要考虑 扣 件 刚度 、 扣件阻尼及车辆速度 。 仿 真分 析 中车辆采 用 Ｂ型 车 ， 道不 平顺 采用 随 轨 机不平顺激 扰 ， 钢轨为 ６ ｇ ｍ。车辆速度 除有特别 说 ０ｋ／ 明之外均 为 ７ ｍ ｈ ０ｋ ／ 。
以解 释 。
３ ）车辆速度为 ７ ｍ ｈ条件 下 ， 此共振 频率 引 ０ｋ ／ 若
发钢轨波磨的产 生 ， 则对 应 的钢轨 波长 应为６ ｍ， ３ｍ 这 与 目前减振扣件 地段 发生 的异 常波磨 波 长基本 一 致 ， 表明减振扣件地段钢轨异常波磨 的产生与轮 轨接触共 振有 密切关 系 。另需 说 明， 文建 立 的模 型未考 虑 轮 本 对的弹性变形 ， 相关车辆厂反馈 的车辆参数 中， 轮对 的 二阶弯 曲及扭转振动一般在 ２ ０～ ５ ｚ 与此振动频 ０ ３ ０Ｈ ， 率较 为接近 ， 易产生共 振 问题 ， 这进 一步 加剧 了 ２０～ ０
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10
• 车轮不圆顺
措施：预防措施
• 1993年文献中提到的措施是比较中肯的。
• 提高钢轨的硬度来降低磨耗是有效的措施。
-德国德铁/VAE进行过测试
-哥本哈根S-Ban
• 弹性橡胶垫板不再像10年前那样被视为解决问题的万能药
• 外轨采用润滑装置
-采用摩擦管理的办法，让内轨承担更多的荷载来降低外轨磨耗的措施
-450-1200HZ是PINNED-PINNED共振（波磨）
-其余”固定波长机理“的波磨专（业频倾率力 ）介于（上述）两者之间
16
结论到日 常的打磨
• 对于无砟轨道（整体道床）来说，避免共振很重要 • P2共振和“固定波长机理”是很重要的因素（对钢轨波磨） • 采用硬度较高的钢轨是解决各类波磨的有效措施
是有效的。
专业倾力
11
措施：摩擦控制
• 最大的优势：摩擦控制可以减轻任何损伤机理是磨耗类型的波磨（不 仅是粘滑机理）
-不需要理解固定波长机理等原理，有良好的可实施性 -具体的设置位置是可确定的 -降低摩擦系数，降低T/N，降低表面损伤
专业倾力
12
措施：二阶扭转共振
• （轮对上）增加动力吸振器可减轻共振 • 在美国的某项目中曾提议，但没有得到赞助
钢轨不平顺——波磨
（钢轨固定周期的不平顺）
波磨形式有很多种
不同的轨道结构类型都可能发生波磨
不同类型的波磨有相同的规律：波长=速度/频率
专业倾力
1
钢轨波磨的发生机理
• 1993年以及之后提出的一般钢轨波磨的机理仍然是成立的。
专业倾力
2
钢轨损伤机理
为什么荷载作用下的钢轨会发生形状变化？
钢轨(塑性）流动，磨耗，相对离心力，塑性弯曲
可以观察到钢 轨波磨周期
专业倾力
9
P2力共振和一阶扭转共振：通常为40-100HZ
• P2共振：与簧下质量和轨道刚度有关
• 一阶扭转：车轮反生相反方向的扭转
• 上述中任一一种共振均可以造成波磨，当两种共振叠加时，问题有时 会变得更加严重
• 在钢轨接头处、焊缝处会加剧
• 长波长不平顺
• 当频率可与建筑物发生共振时，专业会倾引力 发地面振动的问题。
专业倾力
7
扣件系统的共振（通常为400HZ左右)
• 任何低阻尼的铁垫板/轨枕/橡胶垫板共振
- （1993年Grassie Kalousek论文中提到）尽管支承块式轨道结构大量发
生此类问题，但不仅是支承块专式业倾轨力道结构存在此类问题
8
扣件系统共振（北京地铁）
打磨前和打磨 后（由钢轨打 磨器的RML 和RCA测量）
专业倾力
17
是波磨产生的原因。
专业倾力
5
（轮对）二阶扭转共振（200-300HZ)
• 二阶扭转共振更多发生于地铁线路的波磨，也满足固定波长原理。 • 需要一些测试来确认二阶轮对扭转共振引发的波磨。
专业倾力
6
（轮对）二阶扭转共振：如“车辙”，发生在内轨
• 在波谷有磨耗碎屑并发生钢轨塑性流动。 -这种严重的波磨可能是“粘-滑”机理造成的。
• 固定波长机理中的固定波长是由固定频率决定的。
• 按损伤类型来分类比1993年提出的分类方法更为方便。
• 在近几年提出了一些新的固定波长机理。
-轨道结构是多样性的动态系统，在轨道系统中可能发生波磨，就像流
感一样，总是要采取措施，但是无法根除。在新的复杂应力状态下波
磨反复发生。（SLG 1990年提出)
专业倾力
4
Pinned-Pinned共振波磨
• 图上所示的是TUB和Chalmers发生的固定波长的“pinned-pinned” 共 振波磨，这种是（铁路）主干线上发生的典型的波磨。
• 这种波磨也发生在地铁中。
• 1982年KLJ,RWG,SLG提出“pinned-pinned”共振加剧了波磨，但不
• 北京地铁，上海地铁等发生的波磨就是与（轨道结构引起的共振）密 切相关的。
专业倾力
15
结论（一）
• 波磨理论包括“损伤机理”和“固定波长机理”，提供了解释波磨现 象的依据
• 磨耗是最常见的（钢轨）损伤（与短波波磨和噪音都密切相关）
• 固定波长机理是指（波磨）频率不变的现象
-50-100HZ是P2力共振（波磨）
专业倾力
13
措施：提高转向性能
提高转向性能
-钢轨曲线波磨的原因
两侧轮对的纵向蠕滑力不同；
通常外侧的轮对处于滑动状态，内侧轮对处于由外侧轮对滑动力驱动造
成的粘滑振动状态；
在小曲线半径上，驱动状态和无驱动状态的纵向蠕滑力是不同的；
在大的曲线半径地段需要牵引力使外侧轮对发生滑动；
在所有的实例中，弹性转向架效果较好。
增加欠超高使两侧轮对的切向力较平均，降低了最大切向力，降低波磨；
提高转向性能降低波磨发展的速率
专业倾力
14
措施：轨道结构形式
• 轨道结构出现共振响应，接触力的共振峰值是不希望看到的 ；
• 但是，（共振峰值）并不总是意味着发生波磨；
• 直到有确切的证据表明波磨在哪儿发生，哪儿没有发生，我的建议就 是避免出现共振。
磨耗是最常见的损伤形式
-磨耗∝（切向力）*滑动力
磨耗率在一些地下线路中非常高
-切向力取决于摩擦
-u=0.6，则T/N=0.6
-滑动发生条件苛刻的曲线地段：切向力和滑动力都很高，所以磨耗严重。
-在轴重较低的情况下，较高的切向力与轮专轨业正倾压力 力的比值也可以造成轨道的损伤。
3
固定波长机理
• 固定波长指沿着钢轨波磨的波长和发生位置是固定的。