小曲线半径对动车组轮对轮缘磨耗的影响及对策
浅谈小半径曲线钢轨磨耗的原因与整治措施

浅谈小半径曲线钢轨磨耗的原因与整治措施小半径曲线钢轨磨耗是指在铁路交通运行过程中,位于小半径曲线处的钢轨因受到高速列车的持续运行摩擦、压力等多种因素的作用而出现的磨耗现象。
这种磨耗对于铁路交通的安全和运行质量都会产生严重的影响,因此需要采取相应的整治措施来减少磨耗,保障铁路运行的安全和顺畅。
造成小半径曲线钢轨磨耗的原因主要有以下几个方面:1.硬轮对钢轨磨损:因为小半径曲线处列车需要进行弯道运行,车轮与钢轨之间的分离力较小,对车轮和钢轨产生了较大的摩擦力,使得钢轨表面出现磨损。
2.车轮滚动作用:车轮在弯道处的滚动作用是不规则的,部分车轮轴向滚动时的滑移速度较快,会对钢轨表面产生较大的冲击力,导致磨耗加剧。
3.钢轨断裂:小半径曲线处的钢轨由于承受了较大的曲线压力,容易发生断裂,断裂面上的边缘会出现严重磨耗。
为了减少小半径曲线处钢轨的磨耗,可以采取以下整治措施:1.增加曲线半径:适当增大曲线半径可以减小列车在曲线上的侧向加速度,减少与钢轨之间的冲击力,从而减轻钢轨的磨耗。
2.优化曲线设计:合理地设计曲线的曲率和过渡曲线,减少曲线的变化率能够减小列车在曲线上的横向力,降低钢轨磨损。
3.加强轮对的维护:对列车车辆的轮对进行定期的维护和检验,保证车轮的圆度、踏面磨耗等参数在规定范围内,减小车轮对钢轨的冲击力。
4.增加轨道支撑力:通过修建合适的支撑结构,增加钢轨在曲线处的支撑力,减少钢轨的侧向滑移,降低磨损。
5.加强钢轨的维修:对于损坏严重的钢轨,及时进行更换和修复,保持钢轨的良好状态,减少磨损。
6.加装降噪设备:在小半径曲线出口处加装降噪装置,减少列车进入曲线的时候产生的噪音和震动,改善列车运行的环境。
总之,钢轨的磨耗是不可避免的,但通过合理的曲线设计、轮对维护和钢轨的维修等措施可以有效减少小半径曲线处钢轨的磨耗。
同时,也需要加强对铁路交通的监测和管理,及时发现和处理存在的问题,确保铁路运行的安全和稳定。
重载铁路小半径曲线轮轨磨耗影响因素与减磨措施分析

重载铁路小半径曲线轮轨磨耗影响因素与减磨措施分析作者:陈凯来源:《海峡科技与产业》 2018年第6期摘要:为了使重载列车在小半径曲线上行驶时更加平稳和安全,并且减小对车轮和钢轨的磨耗,通过应用动力学仿真软件对重载铁路车辆建立精密的轨道动力学仿真模型。
在仿真模型中通过对个别参数进行变化,从而引起一系列的相关参数的变化。
通过对参数的变化规律进行总结,研究不同轴重火车下曲线半径以及重载铁路曲线超高对轮轨磨耗的影响以及减磨措施。
关键词: 小半径曲线;重载铁路;轮轨磨耗;减磨措施中图分类号:U29 文献标识码:A包神铁路(包头至神东)是国家能源集团铁路网主要干线,也是我国西煤东运战略通道的重要组成部分,近年来,随着我国经济的发展和“一带一路”伟大战略的实施,我国的进出口贸易活动变得越来越频繁,这就对货物的运输能力提出了越来越高的要求。
而在各种不同的运输形式之中,重载铁路运输有着其得天独厚的优势,例如成本更低、运量更大等。
在这种背景条件下,重载铁路运输得到了大力地发展,但是在高速发展的过程中难免会遇到一些问题。
如为了能够运输更多的货物,车辆的轴重变得越来越大,车辆的长度也在不断加长,同时车辆的行驶速度也在不断地加快[1]。
在这种情况下,轮轨磨耗损坏的现象变得越来越频繁。
而且这些现象往往都发生在车辆通过小半径曲线时。
所以,在对曲线的各项参数进行设置时,除了要保证重载火车能够安全而平稳地通过曲线,还要尽可能地减小车轮和钢轨之间的磨耗。
为此,本文利用计算机软件对重载铁路车辆建立了精密的轨道动力学仿真模型,对重载列车通过小半径曲线时的各项参数进行了重点分析,为减小轮轨磨耗提供数据依据。
1 不同轴重火车下曲线半径对轮轨磨耗的影响及减磨措施分析应用计算机软件建立轨道动力学仿真模型,其具体参数见表1。
利用动力学仿真分析软件得到的数据,总结出了以下规律。
当车辆的轴重分别达到25t和30t时,车辆的所有动力学的数据会依次下降。
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。
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波磨示意图侧磨机理钢轨侧磨发生在小半径曲线的外股钢轨上,是目前曲线上伤损的主要类型之一。
列车在曲线上运行时,轮轨的摩擦与滑动是造成外轨侧磨的根本原因。
当机车车辆在直线轨道上运行时,一般轮轨间仅为一点接触,但列车通过小半径曲线时,外轮缘与外轨的轨距线相互贴靠,产生两点接触现象,并在该点上产生钢轨对车轮的导向力。
地铁小半径曲线钢轨磨耗分析及整治措施

地铁小半径曲线钢轨磨耗分析及整治措施摘要:本文结合研究背景及意义,对小半径曲线钢轨磨耗类型进行分析,提出了一些避免发生小半径曲线钢轨磨耗的若干建议供大家参考。
关键词:地铁小半径曲线;钢轨磨耗分析;整治措施在当今社会城市快速发展背下下,汽车也越来越多。
城市中出现了大量的交通堵塞现象,这对城市居民出行生活及城市经济发展带来了很大的冲击和影响。
为了解决目前我国大、中、小规模的交通问题,很多大城市都在大力发展轨道交通网,并对其进行了深入研究。
在整个地铁钢轨中,最易遭受磨耗破坏的是小半径曲线,列车通过其曲线钢轨时,列车通过其自身的巨大惯性作用,将对其形成强烈的撞击,从而导致钢轨变形,引起钢轨横向磨耗和波磨,如果不采取有效的处理方法。
一、研究背景及意义地铁项目以地下为主体,采用了隧道的构造方式,在运行的时候可以搭载更多的乘客,并且因为钢轨的特殊性,它在运行的时候具有很高的正确性,不会造成车流拥堵的情况。
目前,国内很多大城市都在大力发展着,把轨道交通的规划和建设与原来的地面公交系统相结合起来,可以让城市公交变得更为便捷,进而对城市的经济发展起到了积极的推动效果。
在城市轨道地铁建筑施工中,街道、居民楼等诸多原有建筑均会对工程产生不同程度影响,因此,在轨道布设上缺失不了精心的规划设计,无法实现如同地面铁路般的工程设计那样应用到大范围的轨道半径曲线,而是会出现大量的小半径的曲线。
除此之外,在进行地铁钢轨的设计和施工时,还必须要注意与其它的地面公共交通的有效对接,这对钢轨的设计也会产生一定的影响。
因此,在实际规范建设中,钢轨的设计要比地面的常规钢轨要大很多,而且,根据列车行驶的作用,在地铁项目的小半径曲线部位,更易产生强烈的摩擦,从而造成钢轨的损坏。
钢轨是牵引列车运行的主体,它不可避免地要承受着从车轮上传来的载荷,这就导致了车轮与钢轨之间的摩擦力,在这种持续的摩擦力下,钢轨表面会出现一些磨损。
二、小半径曲线钢轨磨耗类型分析(一)小半径曲线钢轨侧磨问题分析对于小半径曲线钢轨而言,最为常见的磨损问题则是侧磨问题,其产生原因是由于钢轨本身的原因。
论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治

论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治摘要:地铁运行的全程轨道中小半径曲线段最容易受到磨损危害。
当车辆到达曲线段时,轨道的曲线迫使机车转弯。
由于高速车辆的惯性大,对弯道路段的轨道会产生很大的影响。
当冲击力过大时,容易造成履带变形,对履带造成横向磨损破坏。
如果长时间不采取合理的措施,就会使轨道内外的荷载发生偏转,加剧轨道的磨损程度,引起车辆行驶的振动,甚至威胁车辆行驶的安全。
关键词:小半径曲线;钢轨磨耗;防治小半径曲线段是钢轨结构强度最薄弱的部分,在实际应用中容易受到病害的干扰。
本文综合分析了小半径曲线的病害类型,简要分析了病害原因,并根据分析结果提出了降低小半径曲线钢轨磨损的具体措施,以延长小半径曲线的使用寿命。
保证小半径曲线截面良好的运行状态。
1钢轨磨损的分类1.1钢轨的垂直磨损当轮对通过半径较小的曲线时,由于曲线轨道的外轨道比内轨道长,所以轮对轨道需要在内轨道上滑动才能平稳运行,这通常会导致轨道的垂直磨损。
为了保证列车通过曲线轨道时能够减少垂直磨损,必须严格设计轨道的曲线半径,如轨道的曲线半径应大于或等于840m,以减少磨损;乘用车轨道曲线半径应大于或等于920m,以避免轨道内侧竖向磨损,降低轨道压力块或接头块。
1.2钢轨的侧面磨损由于列车运行时曲线内外的距离差,往往会造成曲线轨侧磨,尤其是外轨侧磨更为严重。
列车运行时,轮缘对外轨的压力较大,轮轨摩擦较大。
1.3钢轨的波浪型磨损列车通过小半径曲线时,轮对的扭转共振产生交变纵向力,导致轮对与钢轨之间发生纵向滑动和波状磨损。
钢轨的波磨损还与小半径曲线的曲率以及轮轨的粘着状态有关。
波浪磨损的具体过程如下:当列车通过小半径曲线轨道时,由于车轮碰撞角的变化,轮轨的纵向剪切力超过轮轨,轮轨与轮轨之间的纵向滑动产生波谷,滑动后的累计能量被释放,减少轮轨磨损,产生波峰。
重复胶粘滑动时,轨面会产生波浪形磨损。
2钢轨磨耗产生的原因分析铁路弯道上钢轨磨损的原因有很多,甚至受多种因素的影响。
小半径曲线钢轨磨耗防治措施的探讨

小半径曲线钢轨磨耗防治措施的探讨摘要:目前,地方性铁路仍然存在小半径曲线,钢轨磨耗病害十分严重,给交通运输和人们的生命安全造成了严重的影响和危害。
钢轨的磨耗一般是由于轮轨的反复摩擦、相互作用造成的,它不仅降低了轨道交通的安全性和可靠性,减少了轨道的使用寿命,也给交通道路管理部门造成了大量的金属耗费和成本投入,尤其以小半径曲线钢轨为最。
本文通过研究和分析造成小半径曲线钢轨磨损的原因,对其防治提出有效的解决办法和措施,以期提高小半径曲线钢轨的使用性能,延长它的使用寿命。
关键词:小半径曲线;钢轨;磨耗;原因;防治1、工程概述阳涉线为国铁Ⅱ级铁路,牵引种类为内燃,设计线路允许速度为60km/h。
阳涉线北起石太线的白羊墅车站,向南经平定、昔阳、和顺、左权四县,至邯长线的悬钟车站,全长185.571公里。
全线正线小半径曲线(R≤500m)共有80条,延长43432.22m;其中R=400m 24条,延长14934.74m;R=450m 13条,延长8102.26m;R=480m 1条,延长294.44m;R=500m 42条,延长20100.78m。
经调查发现,全线小半径曲线地段均不同程度的存在外轨磨耗、内轨压溃现象,并且随着牵引重量及运量的增加,磨耗速率不断加大,致使阳涉线提前进行换轨大修,2017年3月-2017年9月对全线磨耗严重的22条小半径曲线伤损钢轨进行了更换。
因此为减少运输成本,减缓小半径曲线钢轨磨耗的措施已迫在眉睫。
2、钢轨磨耗产生的原因分析铁路曲线上钢轨磨耗产生的原因很多,甚至受诸多因素的综合影响,究其根本原因是钢轨承受来自列车车轮的力,造成曲线外轨侧磨和垂磨。
由此可见,列车在曲线地段运行过程产生离心力和地球引力(力),根据力与反作用力的原理,曲线钢轨需提供与离心力及地球引力等大小反方向的力,因此造成曲线外轨垂磨、侧磨。
综上所述,曲线外轨产生磨耗的原因主要是围绕通过减少或减缓钢轨受力的角度,应用到现场实际上,主要表现在以下几个方面的原因。
论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治

论小半径曲线钢轨磨耗原因及防治发表时间:2019-07-03T16:36:50.923Z 来源:《基层建设》2019年第10期作者:王彪[导读] 摘要:小半径曲线由于轮轨接触情况复杂,导致钢轨磨损的情况比较严重。
中国铁路西安局集团有限公司工务机械段陕西西安 710016摘要:小半径曲线由于轮轨接触情况复杂,导致钢轨磨损的情况比较严重。
钢轨的磨损不仅会影响列车的运行平稳性,甚至可能会引发断轨造成行车安全事故。
每年小半径曲线轨道上报废的钢轨有绝大部分都是因为磨损导致的,通过钢轨打磨改善轮轨接触关系,减缓病害发展速度,从而增52A0其使用寿命对轨道建设具有重大意义。
关键词:小半径曲线钢轨磨损钢轨打磨钢轨的磨损危害性很大,尤其是小半径曲线钢轨磨损的程度更加严重。
本文首先研究了钢轨磨损的分类,一般的磨损可以分成三类;然后分析了导致小半径曲线钢轨磨损的原因,其中钢轨的位置、钢轨的运营条件、养护工作等对小半径曲线钢轨磨损的影响最大;最后提出了通过钢轨打磨技术减轻曲线段波磨,鱼鳞裂纹,改善轮轨接触关系,来提高钢轨使用寿命的建议。
一、钢轨磨损的分类1.1钢轨的垂直磨损当轮对经过小半径曲线时,由于曲线轨道的外轨线比内轨线长,轮轨在轨道上滑动时需要依靠在内侧钢轨上产生相对滑动才能顺利行驶,这种情况通常就会导致钢轨产生垂直磨损。
为了保证列车在经过曲线轨道时能够减少垂直磨损,必须严格设计轨道的曲线半径,例如对于厢式货车,轨道的曲线半径应该大于等于840米才能最大限度的减少磨损;对于客车,轨道的曲线半径应该大于等于920米才能避免轨道内侧产生垂直磨损,也避免了下股钢轨压溃掉块或接头掉块。
1.2钢轨的侧面磨损列车在运行时由于曲线内侧外侧的距离差,经常导致曲线钢轨的侧面磨损,尤其是钢轨的外轨侧面磨损更加严重。
列车运行时车轮轮缘对外轨的压力较大,轮轨之间的摩擦力变大,在摩擦力的作用下,外股钢轨产生侧面磨损。
1.3钢轨的波浪型磨损列车的轮对通过小半径曲线时,轮对扭曲共振产生交替的纵向力,导致轮对与钢轨之间产生纵向滑动而发生波浪型磨损。
浅谈小半径曲线钢轨磨耗原因及防治

浅谈小半径曲线钢轨磨耗原因及防治摘要:针对铁路运输小半径曲线轨道钢轨磨耗严重,危及铁路行车安全的问题,阐述了钢轨磨耗产生的机理分析了导致铁路曲线钢轨磨耗严重的原因,介绍了相应的防治措施。
关键词:力:小半径;曲线钢轨;磨耗;影响;防治措施前言:铁路钢轨在大自然的影响和列车作用下,会因锈蚀、磨耗和伤损到一定程度而不断更换。
在曲线轨道,特别是在小半径曲线轨道上,磨耗更为严重。
我们辽源矿业集团铁路运输公司始建于1931年,钢轨型号复杂,设备陈旧老化,小半径曲线多,坡度大,钢轨磨耗更为严重。
在养护维修中,近几年发现二百半径处钢轨磨耗远比其它处严重,表现为踏面磨耗、钢轨飞边、擦伤、剥落掉块和侧面磨耗,尤以侧面磨耗严重,需经常换轨。
而换轨大修费用十分昂贵,且浪费工时,人员劳动强度大,成本消耗大。
1钢轨磨耗产生的机理和影响因素机车车辆在轨道上运行时,会产生各种复杂地振动,导致复杂地作用与轨道上的荷载,产生各种各样的力。
行驶中的机车车辆作业于钢轨上的力是非常复杂的。
大体可分为垂直于轨面的竖向力,垂直于钢轨的横向水平力和平行于钢轨的纵向水平力三种。
轨道在这些力的作用下,产生各种各样的应力和变形。
这些力或由于机车车辆与轨道之间的相互作用,或由于轨道本身温度变化或其它原因而产生,对钢轨产生不同影响。
1.1竖向力的影响竖向力是指作用于钢轨的车轮荷载。
竖向力包括静轮重和附加动压力两部分,随行车速度的增加而增加,过大可以造成钢轨压溃现象。
影响竖向力的主要原因有:1.1.1车轮踏面因制动或其它原因被擦伤而形成扁瘢。
有扁瘢的车轮每转动一周要撞击钢轨一次。
产生具有冲击性质的轮载,使动力附加值增加。
1.1.2 车轮轮筛和轮心因圆周不同心而形成偏心。
有偏心的车轮在行驶过程中对钢轨施加冲击力,犹似蒸汽机车的过量平衡锤一样,使动力附加值增加。
113机车车辆通过曲线轨道时因未被平衡的外轨超高而产生的轮载偏载,使一股钢轨上的轮载增加,另一股钢轨上的轮载减小。