钢轨曲线侧磨原因分析与探索
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗原因分析与对策
钢轨波浪形磨耗是指钢轨表面出现波浪状变形，常见于中长期使用的铁路线路上。
这种磨耗会使铁路运输产生额外的噪音和不平稳的运行，严重时还会影响列车的安全运行。
对钢轨波浪形磨耗进行原因分析并采取相应的对策，是铁路维护和管理的重要任务之一。
1.工程设计不合理：铁路工程设计时，一些因素的考虑不充分，比如线路设计的曲线半径过小、纵向坡度过大等，会导致列车在运行过程中产生额外压力和震动，从而导致钢轨波浪形磨耗的发生。
2.列车过重：铁路列车的负载量过大，超过了钢轨的承载能力，导致钢轨发生弯曲变形，进而形成波浪形磨耗。
3.运行速度过快：列车在高速运行过程中，会产生强烈的振动和冲击力，加剧了钢轨的磨损和变形程度。
4.轨道维护不及时：如果铁路维护不到位，例如未及时清理铁路上的杂草、砂石等杂物，或者对已经出现的钢轨波浪形磨耗没有进行及时的维修和处理，都会加速钢轨波浪形磨耗的发生。
5.材质和质量问题：钢轨本身的材料和质量也是导致波浪形磨耗的重要原因之一。
如果使用的钢轨材料质量不合格、硬度不足或者存在表面缺陷等问题，都会加速钢轨的磨损和变形。
5.优化材质和质量：加强对钢轨材料的质量检验，确保使用的钢轨材料质量符合标准要求，同时选用合适的材质和硬度，以提高钢轨的抗磨耗能力和承载能力。
钢轨波浪形磨耗的原因较为复杂，涉及工程设计、列车负载、运行速度、维护管理以及材质和质量等多个方面。
对钢轨波浪形磨耗的对策也需要从各个方面综合施策，通过优化设计、控制负载、控制运行速度、加强维护和管理以及优化材质和质量等措施，减少钢轨波浪形磨耗的发生，提高铁路运输的安全性和效能。
地铁小半径曲线钢轨磨耗的防治措施
地铁小半径曲线钢轨磨耗的防治措施发布时间：2022-11-08T05:05:49.534Z 来源：《工程管理前沿》2022年第14期作者：常振[导读] 小半径曲线钢轨作为钢轨结构强度最为脆弱的地方常振西安中铁轨道交通有限公司陕西省西安市 710000摘要：小半径曲线钢轨作为钢轨结构强度最为脆弱的地方，在现实应用中常会出现磨损。
为了减轻小半径曲线钢轨磨耗严重的现象，本文对小半径曲线容易受到的磨损类型进行研究，根据研究结果从侧磨和波磨两角度提出减缓小半径曲线钢轨损耗的有效措施，以期延长小半径曲线钢轨的使用时限，进一步提升小半径曲线段钢轨的运行效率，旨在为相关人员提供参考。
关键词：地铁；小半径曲线钢轨；磨耗；防治措施地铁的轨道磨损程度对地铁运行的安全产生了一定的影响，在地铁的全程轨道之中，小半径曲线段钢轨易于出现磨损问题。
这是因为地铁在行驶到小半径曲线段时会进行转弯行驶，高速行驶的地铁的惯性很大，会对小半径曲线段轨道产生很强的冲击力，从而使钢轨易于发生形变，进而使钢轨出现侧磨和波磨现象。
在没有对钢轨进行合理的防治时，地铁的运行会让轨道的内外轨形成偏载，进一步加深钢轨的磨损程度，地铁行驶过程中也会出现震荡感，在钢轨磨损过于严重时可能使地铁行驶过程中出现安全问题。
1、小半径曲线钢轨磨耗原因解析在地铁的运行过程中，小半径曲线钢轨出现磨损现象的严重程度和钢轨的质量、钢轨的材质和地铁的养护国内工作等因素有关，还和地铁的行驶状况、冲击力等情况有一定关系，对小半径曲线钢轨磨损分析应从多方面进行研究，小半径曲线钢轨的磨耗问题主要分为侧磨和波磨两种[1]。
1.1小半径曲线钢轨侧磨问题分析小半径曲线钢轨常出现侧磨现象，小半径钢轨的侧磨现象出现主要由轨道自身问题而引起。
相对于行驶于直线段的地铁来说，小半径曲线段的钢轨更容易与地铁车轮出现滑动现象。
由于曲线段钢轨对于地铁车速进行了限制，让钢轨的小半径曲线段对比直线段会承受更大的作用力，导致钢轨受到更大的磨耗，限制了钢轨的使用年限[2]。
小曲线钢轨磨耗的影响因素
小曲线钢轨磨耗的影响因素钢轨作为铁路运输的重要组成部分，承载着列车的重量和运行力，同时也承受着列车引起的摩擦力和冲击力。
小曲线处的钢轨由于承受着更大的侧向力和弯曲应力，容易发生磨耗。
影响小曲线钢轨磨耗的因素有很多，主要包括以下几个方面：1.列车速度：列车在小曲线处的运行速度是影响钢轨磨耗的重要因素之一。
当列车速度较高时，由于离心力的作用，钢轨上的侧向力也会增大，从而加剧了钢轨的磨损。
2.轮轨间的几何关系：轮轨间的几何关系包括轮轨间的垂直高度差、水平偏差和侧向加速度等。
当轮轨间的几何关系不合理时，会导致轮轨之间的摩擦力增大，从而加速钢轨的磨损。
3.轮轨间的力学关系：轮轨间的力学关系是指轮轨之间的力的分布情况。
当轮轨之间的力分布不均匀时，容易引起钢轨的局部磨损，特别是在小曲线处。
4.钢轨材质和质量：钢轨的材质和质量直接影响着其磨耗情况。
优质的钢轨材质和较高的质量可以减少钢轨的磨损，延长使用寿命。
5.环境因素：环境因素也是影响小曲线钢轨磨耗的重要因素之一。
例如，气候环境的变化会导致钢轨的膨胀和收缩，从而加剧磨损；同时，雨水和污染物等对钢轨的腐蚀也会加速磨耗过程。
6.维护保养措施：维护保养措施直接关系到钢轨的使用寿命和磨耗程度。
定期对钢轨进行检查和维护，及时发现和修复问题，可以减少磨损和延长使用寿命。
小曲线钢轨磨耗的影响因素有列车速度、轮轨间的几何关系、轮轨间的力学关系、钢轨材质和质量、环境因素以及维护保养措施等。
在实际运输过程中，需要综合考虑这些因素，采取合理的措施来减少钢轨的磨耗，提高钢轨的使用寿命。
例如，可以通过减少列车速度、调整轮轨间的几何关系、优化轮轨间的力学关系、选择优质的钢轨材料、加强环境保护和加强维护保养等措施来降低钢轨的磨耗。
只有综合考虑和有效应对这些因素，才能保证铁路运输的安全和稳定。
铁路曲线钢轨磨耗与减缓措施分析
铁路曲线钢轨磨耗与减缓措施分析摘要：本文首先阐述铁路曲线钢轨磨损因素，进而分别从整治曲线方向、钢轨涂油器、防治钢轨不均匀侧磨几个方面分析曲线钢轨磨损减缓措施，旨在有效应对钢轨磨损情况，减少轨道部件伤损问题，保证钢轨质量、延长使用寿命，从而实现铁路运输行业经济效益和社会效益的共同提高。
关键词：铁路曲线；钢轨磨损；超高；纵移法引言：在铁路运输行业快速发展的今天，列车牵引重量不断提高、促使轨道磨损问题更加严重，特别是钢轨小半径曲线磨损较为突出，需要各个部门予以重视，积极采取措施有效应对钢轨磨损。
事实上，铁路曲线钢轨磨损是一个错综复杂的问题，将会涉及到钢轨、轮轨等方面，磨损减缓也需要从实际情况出发，合理选择处理方式，切实延长钢轨使用寿命。
1.铁路曲线钢轨磨损因素无论是受到外界自然环境影响，还是由于列车作用，都会促使铁路钢轨出现锈蚀、伤损、磨损的问题。
对于铁路钢轨曲线轨道，很大程度上都是由于钢轨磨损问题，从而需要更换新的钢轨。
基于现有研究表明，在我国，对于小半径曲线轨道钢轨，大部分钢轨报废都是由于轨道磨损造成，曲线钢轨磨损又可以根据磨损部位主要划分为三种类别，第一种则为上股钢轨侧面磨耗，第二种则为下股钢轨头部压溃，第三种波形磨耗。
通常而言，曲线上钢轨、曲线外轨自身的磨损程度较为严重，特别是曲线外轨，主要集中于头部内侧，当列车通过铁路轨道时，外轨头部内侧则会相应受到列车的影响，形成较为严重的滑动摩擦。
与此同时，内外两侧的铁路曲线钢轨长度不同，促使内外两轮进行滑动时，最终经过的距离长度也存在明显差别，当车轮进行滑行时，轨顶磨损程度将会随之增大。
相反，对于曲线内轨，磨损问题主要集中于轨头顶面位置，当列车进行低速行驶时，促使钢轨曲线内轨负荷不断增大，甚至相应造成轨头压陷现象。
并且，当列车需要进行转向时，将会促使钢轨顶面进行横向滑动摩擦，增大曲线钢轨磨损问题。
曲线上钢轨磨损原因多元，很大程度上受到曲线半径的影响[1]。
小半径曲线侧面磨耗原因分析与整治措施
小半径曲线侧面磨耗原因分析与整治措施作者：赵文惠来源：《中国科技博览》2019年第04期[摘要]通过分析小半径曲线钢轨侧面磨耗导致轨距不易保持，轨道动态TQI指数逐渐升高，总结这些变化的特点，结合实际生产情况制定相应的整治措施。
[关键词]小半径曲线；钢轨侧面磨耗；原因；整治措施中图分类号：P635 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0159-021.小半径曲线存在问题大准铁路工务段管辖的大准线地处山区，隧道48座，延长米为36909米，桥梁163座，延长米为28380米，涵洞818座，横延米为35760米，曲线358条，半径≤600米的曲线有120条，坡度较大，自然条件差。
2011年开始对二线的修建，同时对既有线的拨接改造，虽然线路条件有所改善，但是既有线线路设计标准较低，排水设备不健全，道床厚度不足等状况仍然存在；造成道床排水不良，翻浆冒泥严重，形成线路条件、质量先天不足，小半径曲线侧面磨耗严重，高峰期每年因侧面磨耗更换曲线钢轨达20km，严重地段每月磨耗达1.3mm，基本上每年都得更换一次，这样不仅增加了维修工作量，而且大大增加了运营的成本和对运量的干扰。
2.曲线侧面磨耗产生的原因线路不间断受到机车、车辆的摩擦和冲击，线路处于不断变化的状态中。
曲线地段尤其是小半径曲线地段比直线地段受到的冲击、摩擦和横向力更加明显，钢轨侧面磨耗就是在列车运行，轮轨摩擦过程中产生和发展的。
随着近几年运量的不断增加，曲线上股钢轨的磨耗、鱼鳞伤、掉块及疲劳裂纹尤为突出。
2.1横向水平力通过对曲线轨道受力的分析，可将列车作用于钢轨上的力分为3个方向，即竖直方向、水平横向和水平纵向，横向水平力是导致钢轨侧面磨耗产生的主要原因，横向水平力主要指车轮对钢轨的侧压力和曲线上的附加横向力，曲线半径愈小，横向水平力愈大。
这些横向力的大小取决于离心力、行车速度、曲线半径和外轮超高。
当压应力和横向力的共同作用下超过了钢轨的屈服强度时，在钢轨作用边产生塑性变形，最终形成疲劳裂纹。
用单自由度法研究分析曲线钢轨的侧面磨耗
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应 当指 出的是 ， 当未被 平衡 的离 心力 大 于某 一定 值 时 ， 向架将 会 出现 弦形 接 触工 况 即前 后轴 同时接 转 触外 轨 ， 时 Ｘ ＝ ／ 此 Ｌ ２
其他 变 位 不耦 合 ， 与 转 向架 定 位 无 关 ， 以后 也不 也 故
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。
大准线K79曲线的病害及整治
大准线K79曲线的病害及整治付二兰曲线是铁路轨道的重要组成部分，是线路维护中的薄弱环节。
随着列车轴重、密度与行车速度的不断提高，小半径曲线上股钢轨发生不均匀侧磨的现象十分严重，是困扰线路维修养护的一大难题。
由于曲线钢轨的使用寿命取决于钢轨最大磨耗量的大小，所以曲线钢轨不均匀侧磨不仅缩短了钢轨的使用寿命，而且加大了养护成本的支出。
大准线K79曲线更换上股钢轨后，仅12个月就因钢轨侧磨超限而不得不对其进行再次更换，严重的钢轨磨耗大大增加了铁路的运输成本，为了延长钢轨的使用寿命，工务段成立了减磨攻关小组，在K79曲线（曲线全长920.28m，曲线半径400m，缓和曲线长90m）上进行减缓钢轨侧磨试点攻关，掌握了曲线上股钢轨侧磨的形成原因，并提出了整改措施，取得了明显的经济效益和社会效益，且保证了行车安全。
一、产生钢轨不均匀侧磨的原因曲线不均匀侧磨是指在同一曲线上，上股钢轨在产生正常的侧面磨耗时，由于其不同的磨耗速率，导致钢轨侧面磨耗量不等。
所有的现场调查和实测资料都表明：曲线钢轨轨头的侧磨是很不均匀的。
即使是理想的曲线线型，动态理论的计算也表明，曲线各点的横向力和冲角也是不会完全相同的。
何况在实际条件下，无论机车车辆还是线路结构和几何状态都无法做到理想化的一致。
所以钢轨轨头出现不均匀侧磨是无法避免的。
机车车辆车轮的冲击、货物装载不良、列车编组不合理、轨道结构状态差、轨道几何尺寸不良，以及环境因素如温度高、空气湿度大、污染严重等都是产生钢轨不均匀侧磨的因素。
现仅从工务维修养护的角度出发，对曲线钢轨不均匀侧磨产生的原因分析如下：1、钢轨材质的影响对K79产生不均匀磨耗的曲线地段进行轨头表面硬度测试分析表明，同一根钢轨在硬度相同的情况下，钢轨却发生了较明显的不均匀侧磨，说明钢轨表面硬度与不均匀侧磨的相关性不明显。
虽然钢轨表面硬度与钢轨的不均匀侧磨相关性不明显，但是钢轨的强度与钢轨的磨耗速率却有着密切的关系。
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向，使车轮轮缘作用于钢轨侧面 上，这 是产生横 向水
平 力 的主 要 原 因 。
车轮 与钢轨之间会产生黏着 、蠕滑和滑动 ，车轮会与
钢轨之 间形成一定的冲击角，冲击钢轨 ，严重磨损钢
轨 。另一方面 ，当离心力和向心力得不到平衡而造成 的 内外轨偏载 时，更加剧钢轨的侧 磨。而横 向水平力
１ ．外轨超 高对侧磨 的影 响。通常根 据列车 通过
曲线 的平均速度 来设置 曲线 外轨超高 ，并不是每条 曲 线 的超 高都设置的非常合适 ，多数列车通过 曲线时不 是 出现欠超 高就是出现过超 高 。超高过大 ，列车的重 量偏载 于里股 钢轨，使里股 钢轨的垂直磨耗加大， 出 现压溃现 象，同时对 外轨 的侧磨也不利；超高过小 ，
也不同 （ 上行重车线 ，下行 空车线 ），在上下行线 同
一
曲线段侧磨程度就会不同。 ３ ．曲线半径越小 ，侧 磨愈严重。
１ ．钢轨材质对 侧磨 的影响。钢轨类 型和材质集 中反映了轨道 的等级水平 ，各 国铁路均在增加钢轨重
４ ．超高设置过大或过小，侧磨现象就严重 。
量和提 高钢轨技术性能两方面下功夫 。列车轮对 的强 度相 比钢轨 强度大 ，则钢轨磨损 比较严重。采用 比较
钢 轨 的 使用 寿 命 。
一
２ 列车 通过 有 未 被平 衡 外 轨超 高 的 曲线 线 路 。 时，因离心力与 向心力不能相互抵消 引起 的外轨或 内
轨 的偏 载 。
３ ．列车 通 过 曲线 线 路 时 ，因 车架 或 转 向架 转
、
曲线侧磨 的理论分析
由于存在 曲线钢轨对列车车轮有导 向作用，列车
２Ｉ ’ ０ １｛
要严重，例如几何尺寸差、 曲线不圆顺的地方侧磨都
较严重 。
距 加宽的前提下适 当减少轨距 ，可 以改善机车车辆通 过 曲线 的舒适条件 ，使机车通过 曲线时的轮轨 导向力
和冲击角都相应减少，从而减轻侧磨。
（ 其 他 原 因 二）
２ 同类机 车牵 引重量不 同，所 引起 的 曲线 侧磨 ．
则是决定钢轨侧磨的主要因素之一。 横 向水 平力 是指车 轮轮 缘作 用于 轨头 侧面 上 的
力 ，是 由未被平 衡 的离 心 力、线 路不平 顺及 车辆蛇
形运动时摇摆的动 力作用 以及转 向架、轮轴问相互作 用所引起的力 。在曲线地段 ，特别是在小半径 曲线地 段 ，横 向水平力一般要大 于普通地段好几倍。横 向水 平力的主要影响因素有： １ ．列车 在方 向不平顺 的轨道上运 行时， 由于车 轮轮缘或车轮 内侧面冲击钢轨而产生的。
结合侯月线钢轨侧磨实际情 况，基本总结为几个
方面：
１ ．线路状态 （ 几何尺 寸）差的侧磨 比状 态好的
四 、结 论
在改造工程 中，卫生问渗漏问题一直 是未 能彻底 根除的质量通病 ，是建筑渗漏的一个主要 方面 。本文
阐述的 “ 合理疏 导，预防为主 ，多道设防”的十 二字 方针不仅适用改造 工程 的卫生间防水做法 及防渗漏 ， 对新建工程的卫 生问防水做法及防漏渗也有一定 的指
参考文献
… 地下建筑防水构造（ ￣３ １ 【 ． ０ ０ ）ｓ １ 【】楼地面建筑构造（ １ Ｏ＼３３４ ［． ２ ０Ｊ ４ＯＪＯ ）Ｓ ３ ］ 【】建筑材料 （ ２版）Ｍ】 ３ 第 【 ．中国建筑工业 出版社 ｆ１屋 面工程施工工艺标准（ Ｂ ００ － ０２ 【 ． ４ Ｇ ５２ ７ ；曲线钢轨 ； 向水 平力 横
中图分类 号 ： １ Ｕ２３
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ０９ ２７ ２ １ ）３ ０ ９— ３ １０— ３４（ ０１ ３— ０６ ０
我段侯月上行线 自２ ０ 年２ ５ ０ ５ 月２ 日～５ ８ （ 月ｌ 日 以 后另行统 计 ）为６ ｋ ／ 无缝线路 ， 自铺 设 以来 ，发 ０ｇｍ 生 了多处钢 轨擦伤 ， 自铺 设 以来 共发 生擦 伤３ 次计 ６ ３ ７ ，大部分擦伤深度在２ｍ ６处 ｍ 以上 ，直接造成钢轨重
ｆ１地 下工程 防 水技 术 规 范 （ Ｂ ０ ０－ ０８ ｆ】 ５ Ｇ ５ １８ ２０ ）Ｓ．
作者简介 ： 勇（９２ ） 江 苏南京人 ， 苏省建设 集 何 １７一 ， 男， 江
团公 司工程 师。
导意义 。◇
（ 责任编辑 ： 秀娟） 赵
９ ｏ 中闻 ｛技 ６ 高Ｉ ｌ ｝
产生 附加力冲击钢轨而对轨面发生侧磨。
２ 曲线上 的防爬设备 、轨枕 、联结 零配件 的数 。
量减少或 失效 ，钢轨在线路上不能稳定，也会使钢轨 发生侧磨。 ３ 曲线如果 在坡道上 ，坡度不 良，使机车车辆 ． 在各种力的作用下对钢轨的侧磨也会加大。 ４ ．线路上道床 不洁 ，人工捣固不 良等病害或线路
伤，严 重处所擦伤深度达１ｍ 之深，擦伤轨均发生在 Ｏｍ 曲线、上坡地段 ，均为机车途停所致。我们分别采取
插入短轨、焊补 、打磨等办法进行 了处理 ，并对擦伤 处所用夹板进 行了加 固，每擦伤一处从加固、临时处 理到永久 处理需封锁线路两 次，共需１ ０ ５ 分钟 ，消耗 费用也很高 ，给原本 紧张 的运输生产带来很大影响。 所 以曲线钢轨侧磨不仅加大 了工务维修量 ，还缩 短了
钢轨 曲线侧磨原因分析 与探索
孙 冠 兵
（ 大秦 铁路 股 份 有 限公 司侯 马 北 工务段 ， 山西 临汾 ０ ３ ０ ４ ０ ９）
摘要 ： 文章对 曲线钢轨 侧 磨的成 因理论 进行 了系统的 总结 、分类和评 述 ，并对 影响 因素和 变化规 律进 行 了进
一
步的探 索 。针 对侯 马北 工务段 管 内侧磨 线路 的现状 ，提 出 了预 防和整 治 曲线侧 磨 的措 施 。
耐 磨 的钢轨 ，对 于减 缓 曲线 钢轨 的侧 磨是十 分有效
二 、影 响 曲线侧磨 的因素
（ 几 何尺 寸 方 面 一）
线 路几 何尺 寸 不达 标是 造 成钢轨 侧 磨 的主 要原
的，从而提 高了钢轨 的使用寿命 ，减少了 日常 的养护
维修工作量。
因。 由于钢轨在线路上的位 置有所偏移 ，使里外股钢 轨 受力不均 匀，列车行车不平稳发生钢轨偏压 ，从而