重载铁路尖轨磨耗分析
浅谈铁路道岔直尖轨侧磨的原因与整治李刚
浅谈铁路道岔直尖轨侧磨的原因与整治李刚发布时间：2021-12-29T06:59:38.689Z 来源：基层建设2021年第28期作者：李刚[导读] 道岔直尖轨侧磨与轨道几何状态、道岔转辙部分的结构特征及其状态和养护维修有直接关系，通过对尖轨的竖切和曲基本轨基本框架的整修控制及其前后线路的几何状态整治，有效减缓和消灭了直尖轨侧磨问题。
吉林安监大队工程师摘要：道岔直尖轨侧磨与轨道几何状态、道岔转辙部分的结构特征及其状态和养护维修有直接关系，通过对尖轨的竖切和曲基本轨基本框架的整修控制及其前后线路的几何状态整治，有效减缓和消灭了直尖轨侧磨问题。
关键词：尖轨与基本轨密贴、曲基本轨弯折点位置、尖轨刨切、道岔轨道几何状态参数达标在铁路运营维修中，道岔由于尺寸、构造、运行条件、的不同，对道岔的日常保养提出了更高的要求。
在正线道岔和到发线道岔经常发生直尖轨尖端后约 1.5m 范围内产生侧磨，而且有加速磨耗的趋势。
尖轨的侧面磨耗易造成尖轨工作面伤损，继续发展有列车车轮爬上尖轨的可能，安全隐患突显。
直尖轨的侧磨明显缩短了尖轨的使用寿命，加大了成本投入，侧磨量的不断增加，造成列车车轮踏面与钢轨的接触情况恶化，轨距扩大，引发列车蛇形运动，恶化行车平稳性和旅客舒适度。
另外，道岔设计结构缺陷决定了直尖轨的侧磨和对应曲基本轨的侧磨互为因果关系，就会形成恶性循环，影响整组道岔的轨向变化，增加道岔整修的难度和工时投入。
1.原因分析当列车通过道岔时，尖轨受到多种力的作用，其侧磨原因十分复杂，除了与钢轨材质、通过总量、速度、车轮踏面、磨耗形态有关外，现在将本人在工务任职期间与现场实践从以下几个方面分析。
（1）轨道几何状态道岔及其前后邻近线路轨道几何状态的好坏，直接关系到列车能否平稳的通过道岔。
在几何状态的各项参数中，如有某一项不能达到标准要求，都可能影响列车的平稳运行，其中以轨向、水平、高低、三角坑、空吊板尤为重要，如果这些参数不能得到有效的控制，当列车通过道岔时，就会加剧列车横向摆动，增大轮轨接触动应力，造成钢轨的恶性磨耗。
铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗情况分析
铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗情况分析在铁路运输过程中，机车车轮与铁轨之间产生的制动力和牵引力导致二者之间存在巨大的摩擦力，长时间的摩擦会导致轮毂及铁轨的寿命大大降低，车辆的牵引力及制动力下降，对列车的运行稳定性十分不利。
因此，在平时列车运营的过程中需要加强对车辆轮毂及铁轨的维护，采取有效方法减少轮毂的磨损，降低车辆能耗，为铁路行业创造更多收益。
1 铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损情况分析铁路机车车辆的磨损是目前影响铁道机车使用寿命的关键因素之一。
列车行驶的过程中，由于列车轮毂与铁轨之间产生较大的牵引力和制动力，导致车轮轮毂造成较大的磨损，从而增加了铁路部门对铁路及机车的运营维护费用。
据有关部门统计，我国目前的铁路中，磨损程度十分严重的约占到总数的30%左右，其他铁路均有不同程度的磨损。
铁路的严重磨损导致铁路运行安全受到了严重威胁，此外，每年铁路部门在维修铁路等方面的花销更高，给铁路运营部门造成了较大的经济负担。
1.1 运行过程中车轮的摩擦磨损车轮是铁路车辆的重要组成部分，在实际运营过程中，铁路机车的彻骨会出现：轮缘损伤、热损伤、车轮踏面断裂等现象。
因摩擦而产生的热量主要集中于车轮与轨道的接触面，造成表面过度磨损的主要原因在于表面聚集了过多的制动热应力及内部应力存在缺陷。
目前，我国铁路机车中出现上述几种问题的数量众多，企鹅车损状况十分严重。
车轮的严重消耗导致车辆在维修时必须要更换车轮，我国每年在更换车轮方面的开销高达三十亿以上，年均更换车轮数为七十万只左右。
1.2 钢轨的摩擦磨损我国现在的铁路运输行业发展势头十分迅猛。
近年来，随着铁路总里程量的增加，铁路运输量也随着增大，这也为铁路部门带来了巨大的铁路运营压力。
我国铁路轨道磨损情况是目前给铁路运输部门造成压力主要方面，铁路轨道磨损严重，导致铁路运输安全性无法得到有效保证，容易造成铁路运输事故。
另外，随着我国铁路运输网络的不断建设及完善，每年在钢轨建设及维护等方面的成本呈现快速上升趋势，不但会造成铁路运输部门经济负担增加，而且需要大量的钢材来进行轨道维护，造成了基础资源浪费的情况。
尖轨磨耗标准-概述说明以及解释
尖轨磨耗标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该对整篇文章的内容进行简要介绍，包括尖轨磨耗标准的重要性和影响因素等。
尖轨磨耗标准是指确定尖轨磨耗的一套规范和要求，用于评估铁路运输系统中尖轨的使用寿命和安全性能。
尖轨磨耗是指铁轨上尖端部分与列车轮轮胎的接触磨损。
尖轨磨耗的程度直接关系到铁路运输的安全性、运行效率和运营成本，因此建立科学合理的尖轨磨耗标准对于铁路运输的可持续发展至关重要。
本篇文章将围绕尖轨磨耗标准展开深入研究，旨在探讨尖轨磨耗标准的必要性以及建议的标准制定方案。
首先，将介绍研究的对象，明确研究的范围与重点。
其次，分析尖轨磨耗的影响因素，包括列车速度、轮轨垂向力、轨道几何特性等。
通过系统的分析和比较，可以为制定尖轨磨耗标准提供科学依据。
因为尖轨磨耗标准的制定涉及到多个领域的知识与技术，本文还将结合相关的理论和方法，提出建立合理的尖轨磨耗标准的建议。
这些建议将基于实际情况和经验总结，以期为铁路运输系统中尖轨磨耗的控制和管理提供可行性方案。
通过本文的研究，我们期待能够加深对尖轨磨耗标准的认识和理解，为铁路运输系统的安全性和运行效率提供保障，促进铁路运输行业的可持续发展。
在后续章节中，我们将详细介绍研究对象以及尖轨磨耗的影响因素，以便更好地理解尖轨磨耗标准的必要性和建议的制定方案。
1.2 文章结构文章结构是指文章整体的组织架构和布局安排，它对于文章的逻辑性和阅读体验起着非常重要的作用。
本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述中，将简要介绍尖轨磨耗标准的背景和重要性。
文章结构部分则用于概括性地介绍整篇文章的结构安排，方便读者对全文的体系结构有一个整体的把握。
最后，在目的部分，明确指出本文的研究目的和意义，以引发读者的兴趣并对文中的内容进行铺垫。
接下来是正文部分，主要包括研究对象和尖轨磨耗的影响因素两个方面。
在研究对象部分，将具体描述尖轨磨耗标准的适用范围和研究对象的背景。
铁道机车车辆轮轨摩擦磨损与节能降耗措施
铁道机车车辆轮轨摩擦磨损与节能降耗措施随着我国国民经济的快速发展，交通运输行业也在迅猛发展，尤其是铁路工程体现得尤为明显，铁道机车在实际运行过程中，铁轨和机车车轮之间会产生一定的牵引力和制动力，两者之间存在非常紧密的关联，在推动机车前进的同时也给机车车辆轮轨造成了一定的摩擦磨损，长时间运行之后会缩短机车轮轨的使用寿命，增加运行能耗，而且还会降低铁轨和车轮之间的牵引力和制动力，影响列车运行过程的安全性和稳定性。
鉴于此，本文就铁道机车车辆轮轨摩擦和磨损之间的关系，摩擦磨损情况以及节能降耗措施进行了简要分析。
标签：铁道机车;车辆轮轨;摩擦磨损;节能降耗;措施1 摩擦与轮轨磨耗之间的关系铁道机车车辆轮轨在摩擦力作用下产生一定的接触压强和相对运动，长时间的摩擦会产生一定的磨损，增加能量的损耗，可见能源消耗量的多少和轮轨之间的摩擦情况存在非常紧密的关联，当然和接触压强以及运动率也具有一定的联系，研究表明，能耗和接触压强、运动率以及摩擦系数之间均呈现正比关系，在运动过程中所产生的能耗是受多方面因素的工作影响。
磨损一般都是由轻微逐渐向重度磨损发展，这就要求工作人员应该加强日常轮轨的维护检修工作，及时发现磨损较为严重的轮轨，并采取相应的处理措施。
想要尽可能减低磨损程度，我们可以选用一些硬度比较高的材料，或者是调整接触压强和运动率，例如，增加车轮轮缘和钢轨侧面之间的润滑度，减小车轮踏面和钢轨轨顶的摩擦力，这几种方式都可以降低轮轨磨损和能量消耗。
2 铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损情况2.1 车轮的摩擦磨损情况在铁道机车车辆行驶过程中，车轮发挥着十分重要的作用，可以说是整个车辆系统中最为重要的一个组成部分，无论是列车正常行驶、加速还是减速刹车，铁轨和车轮之间都会产生一定的摩擦，特别是减速刹车存在巨大的摩擦力，每个阶段的摩擦系数都各不相同，这就加剧了车轮在不同阶段的摩擦磨损，随着机车车辆的长时间运行，车轮磨损状况会越来越严重，并且还会将摩擦磨损状况传递给铁轨。
高速铁路钢轨的磨耗与摩擦特性分析
高速铁路钢轨的磨耗与摩擦特性分析一、引言高速铁路的发展给交通运输带来了革命性的变化，而高速铁路钢轨作为铁路系统的核心组成部分，其性能对列车运行的安全、平稳和效率起着不可忽视的作用。
本文将对高速铁路钢轨的磨耗和摩擦特性进行分析，重点关注磨耗机理、摩擦特性以及相关影响因素。
二、高速铁路钢轨的磨耗机理1. 微观磨损机理高速铁路钢轨在使用过程中，面临着列车轮轨间的高频接触和摩擦作用，微观颗粒间的碰撞和切削是造成磨耗的主要机理。
研究表明，高速列车行驶时，接触面附近会产生较高的温度和应力，导致钢轨表面的微小颗粒相互作用，进而引起磨损。
2. 磨耗过程和形式高速铁路钢轨的磨耗过程可分为初期磨耗阶段、稳定磨耗阶段和加速磨耗阶段。
初期磨耗阶段主要由轮轨热应力和表面几何形貌差异引起，稳定磨耗阶段则主要受到列车速度和钢轨物性方面的影响。
在加速磨耗阶段，因摩擦和磨损引起的表面粗糙度增加，磨耗速率会进一步增加。
三、高速铁路钢轨的摩擦特性分析1. 物理摩擦特性高速铁路钢轨的物理摩擦特性主要包括静摩擦系数和动摩擦系数。
静摩擦系数是指轮轨之间在静止状态下产生的摩擦力和垂直力之比，而动摩擦系数是指轮轨间在运动状态下产生的摩擦力和垂直力之比。
研究发现，高速铁路钢轨的动摩擦系数通常大于静摩擦系数。
2. 温度效应高速列车的高速行驶以及轮轨接触处的摩擦会导致钢轨表面发热，使得钢轨的温度升高。
高温条件下，钢轨材料的性能会发生变化，同时也影响着钢轨与轮轨之间的摩擦特性。
研究表明，高温条件下，高速铁路钢轨的摩擦系数会增加，但超过一定温度后，摩擦系数反而开始下降。
四、影响高速铁路钢轨磨耗与摩擦特性的因素1. 轮轨几何形状轮轨几何形状的不平整度对高速铁路钢轨的磨耗和摩擦特性有着重要影响。
几何形状的不平整度会导致轮轨接触面的应力分布不均匀，从而引起局部磨损。
2. 列车运行速度列车运行的速度直接影响着高速铁路钢轨的磨耗和摩擦特性。
速度的增加会加剧轮轨间的摩擦和磨损，因此高速列车的使用将导致钢轨磨损加剧。
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析
冶金重载铁路钢轨及车辆磨耗处理分析对鄂钢铁路运输中心150吨铁水车影响钢轨磨耗进行了分析，并提出解决方案，取得了较好的效果。
标签：重载化；钢轨及车辆；磨耗1前言150吨铁水车是新1#高炉配套使用的铁水运输车，国内没有成熟的车型，使用过程中存在钢轨及车辆磨耗严重的问题，一方面减少了钢轨使用寿命，另一方面，车轮轮缘变薄后，易出现劈岔、掉道等安全事故，且车辆下线修理时间长，降低设备利用率。
因此，分析钢轨及车辆的磨耗具有一定的实用价值。
2150吨车辆结构及各部功能TS150铁水车由一个车架、两个三轴构架式转向架、车钩缓冲装置、两个铸钢支座及风制动装置组成。
车架主要由弯梁、枕梁、端部等组成。
枕梁装有直径为370mm的铸钢上心盘；端部主要由端板、牵引梁、侧梁等组成，两端装有牵引钩。
转向架采用三轴构架式转向架，主要由轮对、构架、轴箱弹簧装置及基础制动装置组成。
空气制动装置由120型制动机、制动缸、组合式集尘器、球芯折角塞门、编织制动软管、闸瓦等组成。
车钩缓冲装置采用13号C级钢上作用式车钩，ST型缓冲器。
3钢轨及车辆磨损的现象及原因分析（1）现象：钢轨正面剥离掉块原因分析：轮轨应力达到一定值后引起钢轨表面金属的塑性变形和表面疲劳磨损，塑性变形经累积形成表面裂纹，在车轮荷载的循环作用下使裂纹不断扩展，导致剥离掉块。
（2）现象：上心盘磨损：内侧接触面不到1/3，局部镦粗，侧面中部成线性外凸2mm左右，心盘高度下降0.96mm，心盘面向两端翘曲。
原因分析：由于在设计时，车架的上心盘平面在同一水平面，加载后，车架发生弹性变形，处于同一水平的两心盘面向两端翘曲，心盘的接触面大幅度减小，心盘材料的应力增大。
（3）现象：钢轨与车轮侧面磨损产生钢粉原因分析：①如曲线超高过大，列车的重量偏重于内股钢轨，一方面加大内股钢轨垂直磨耗，同时也会增加外股钢轨的侧磨。
②如果超高过小，离心力得不到平衡，增大的横向力导致曲线外股侧磨增加。
③曲线圆顺度的不良。
高速铁路道轨磨损机制及预防措施
高速铁路道轨磨损机制及预防措施高速铁路的发展已经成为现代化交通系统的重要组成部分。
然而，长期高强度的列车运行和恶劣的环境条件会导致铁路道轨磨损，影响铁路的安全和可靠性。
因此，了解其磨损机制并采取相应的预防措施对于确保高速铁路的稳定运行至关重要。
一、磨损机制1. 轨道负荷磨损：列车在运行过程中，轮轴和轮胎受到来自轨道和周围环境的多个因素的影响，如过道卷磨、动车组独立悬挂系统、载荷分布不均等，造成轮轴和轮胎的磨损。
该磨损会进一步传递到铁轨上，形成轨道的磨损。
2. 磨损和疲劳：长期的列车运行会导致道轨表面的磨损和疲劳。
由于列车的载荷和速度较大，铁轨表面会受到冲击力和摩擦力的作用，导致表面粗糙度增大、细小裂纹的产生和扩展。
在磨损和疲劳的作用下，铁轨的寿命会大大减少。
3. 轮磨损：列车的轮轴与铁轨之间摩擦产生的磨损也是影响铁轨寿命的重要因素之一。
高强度运行下，轮轴会与铁轨大量接触，导致轮胎和轨道表面的磨损。
轮磨损不仅会使轮轴和轮胎受到损伤，还会引起铁轨表面的磨损。
二、预防措施1. 使用高质量的材料：为了减少铁轨磨损，选择高质量的材料非常重要。
采用高强度、耐磨损的合金钢材料制造铁轨能够在列车高速运行过程中减少磨损。
2. 轨道维护和检修：定期检查、维护和修复铁轨的磨损问题是有效预防措施之一。
通过及时替换和调整磨损严重的铁轨，减少铁轨的磨损程度，延长铁轨的使用寿命。
3. 加强轮轴和轮胎的维护：轮轴和轮胎是与铁轨紧密接触的部分，他们的磨损会对铁轨磨损造成直接影响。
因此，定期检查轮轴和轮胎的磨损程度，及时更换和修复磨损程度较大的部分，能够减少铁轨的磨损。
4. 控制列车速度：适当控制列车的运行速度能够减少轮轴和铁轨之间的摩擦，降低磨损程度。
特别是在弯道等区段，减速行驶可以减小轨道的磨损。
5. 采用适当的轨道构造：改善轨道的结构和设计也可以降低磨损程度。
通过采用曲线过渡段、增加轨道的倾斜度、优化铁轨的铺设方式等措施，可以减少轮轴和铁轨之间的侧向力，降低磨损。
铁路货车车轮运用磨耗超限故障调查分析报告
铁路货车车轮运用磨耗超限故障调查分析报告车轮是转向架的重要部件之一，也是影响车辆运行安全性的关键部件之一。
车轮与钢轨相接触，承担着车辆的全部重量，并保证车辆在钢轨上安全高速运行。
它不仅要有一定的强度和弹性，同时应具备阻力小和耐磨性好的优点，还应具备必要的抵抗脱轨的安全性。
车轮相关部位磨耗超过运用限度，就会危及行车安全。
车轮踏面圆周磨耗深度超过运用限度，过高的轮缘就有可能压坏钢轨连接螺栓，引起脱轨。
轮缘厚度磨耗超限，一方面会使轮轨间横向游隙增加，在通过曲线时减少了车轮在内轨上的搭载量，容易造成脱轨；另一方面会降低轮缘的强度，可能使轮缘根部产生裂纹，进而造成轮缘缺损，影响行车安全。
因此对管内列检作业场发现的货车车轮运用磨耗超限故障进行调研分析。
一、货车车轮运用磨耗超限故障现状我车间列检作业场自2015年1月1日至12月31日的一年时间内，共计检查列车5568列，312769辆，发现货车车轮磨耗超过运用限度的故障931件，列均0.17件，辆均0.003件，日均2.55件。
1.按故障类型分析：其中车轮轮缘厚度磨耗超限故障14件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的1.51%；车轮踏面圆周磨耗深度超限故障911件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的97.85%；车轮轮辋厚度磨耗超限故障6件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的0.64%。
通过以上分析发现货车车轮运用磨耗超限故障主要集中在车轮踏面圆周磨耗深度超限上。
2.按车轮材质分析：其中辗钢车轮运用磨耗超限故障65件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的7.00%；铸钢车轮运用磨耗超限故障866件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的93.00%。
通过以上分析发现货车车轮运用磨耗超限故障主要集中在铸钢车轮上。
3.按车轮磨耗超限尺寸分析：其中磨耗超限1.0mm以下的396件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的42.53%；磨耗超限1.0mm至2.0mm以下的381件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的40.92%；磨耗超限2.0mm至3.0mm以下的124件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的13.32%；磨耗超限3.0mm至4.0mm 以下的25件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的2.69%；磨耗超限4.0mm及以上的5件，占货车车轮运用磨耗超限故障总数的0.54%。
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重载铁路尖轨磨耗分析
1课题背景2国内外现状3理论方法4主要研究内容5结论
1课题背景：
随着我国十一五高速铁路、客运专线、快速客货混跑铁路和城市轨道交通的大规模建设与发展，在一些新建的客运专线上铺设提速道岔或高速道岔以提高车辆通过速度，道岔限速及相关动力学问题必须得到解决。
对车辆一道岔动力学特性研究，为道岔设计、车辆设计提供理论基础己成为当前的迫切需要。
我国铁路运输作为交通运输业的骨干，在国民经济发展中起着十分重要的作用，但与发达国家相比在技术和管理方面都还有比较大的差距。
由于其结构的复杂性，道岔区的轨道刚度沿线路纵向分布不均匀我国现有道岔的使用经验反映了道岔轨道设置好坏对机车车辆运行品质、轮轨相互作用和道岔振动强度都有不利影响。
在铁路线路中，道岔是使机车车辆从一条线路转向另一条线路的轨道连接设备，它是由指引机车车辆的轮对沿线路行进或转入另一条线路的转辙器部分、使轮对能顺利地通过两条线路钢轨的连接点而形成的辙叉的连接部分以及岔枕和连接零件等组成。
由于道岔区零部件多而且结构很复杂，因此道岔区钢轨的磨耗比普通线路上的钢轨更加严重，由于道岔的存在，使得线路的通过能力大大增加，比如，单线线路在铺设道岔后，再铺设一段叉线，且长度大于列车长度，就可以双向开通列车在道岔大部分区域内，轨道横截面外形与基本轨不同，并且其横截面外形随着线路长度的变化而变化。
且道岔区比较长，更换起来很麻烦。
（6）道岔结构具有特殊性，几何不平顺较大，列车通过时会引起强烈的冲击和振动，这种冲击和振动会成倍地恶化道岔的工作条件且道
岔数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大。
为了要达到更高的时速和更长的寿命的要求，我们就必须要改进现有道岔的结构，用更新的设计理念，这样可以更好的解决道岔区轮轨接触关系，否则随着速度的提高，钢轨的磨耗的加剧，就会有更多的道岔未达到使用寿命就要下道。
无缝线路的发展以及曲线轨道的加强逐渐改善了轨道结构的工作条件，致使道岔成为铁路轨道的最薄弱环节，成为限制行车速度的关键设备。
道岔的技术水平比较集中地反映了一个国家铁路轨道的发展水平，维护好提速道岔，提高其运用质量，是铁路提速、创造较大社会效益和经济效益的重要保证措施。
同时，作为衡量道岔主要性能指标的直向过岔速度和侧向过岔速度从一个方面比较集中的反映了铁路装备的整体水平。
而尖轨是道岔的重要组成部分，且尖轨部分截面积不断变化，延伸长度较长，目前重载列车的开行对道岔的破坏十分严重，尖轨磨耗严重，导致道岔维修周期缩短维护费用大幅增加，如何对道岔进行加强,延长道岔设备的使用寿命是亟待解决的一个重要问题.动荷载作用不同轨下刚度和列车速度在道岔辙叉区对轨道振动特性的影响，分析了心轨尖端、心轨根端及辙叉区共用垫板中心等特殊部位处的轨道振动。