摘要:鐵路線路設備是鐵路運輸業的基礎設備。經常保持線路設備完整和質量均衡,是列車能以規定速度安全、平穩和不間斷地運行,並能延長設備的使用壽命。合理養護鐵路線路,及時有效的分析、預防和整治設備病害,為實現鐵路跨越式發展,確保鐵路線路質量是保障鐵路運輸安全的必要。
關鍵詞:鐵路線路;病害原因;預防方法
鐵路線路由於機車車輛的動力作用和自然條件對線路的影響,常年裸露在大自然中,軌道幾何尺寸不斷發生變化。路基、道床隨時發生變形,線路設備不斷機械磨損,計劃維修、緊急補修和重點整治比例安排的不合理,維修方法不當,以及周期性的大、中修工作未能夠及時進行,因而對鐵路線路造成諸多病害。伴隨著鐵路跨越式發展戰略的不斷深化,威海地方鐵路實現了貨物直通運輸並開辦貨櫃運輸業務的重載列車運行。重載列車的開行,在快速擴充運輸能力,大大降低成本的同時,也相應地加劇了對鐵路線路的破壞。導致鋼軌、聯接零件及軌枕不斷磨損,線路設備、道床變化加快。道床髒汙、板結、變形、翻漿冒泥等病害增多。從維修中可以看到,重載鐵路軌道結構破壞主要以線路爬行、鋼軌及接頭聯接零件病害和曲線病害居多。為了能夠預防這些病害的發生和發展,工務段要找出其病害形成的原因,進行合理整治,以加強設備的使用壽命,保持線路設備完整和質量均衡。以規定速度安全、平穩和不間斷地運行。
下面就結合近幾年威海地方鐵路設備養護維修中存在的問題進行分析。
一、線路爬行
1、線路爬行的原因線路爬行是萬病之源,形成爬行的原因很多,其中主要有:鋼軌在動荷載下的撓曲;列車運行的縱向力;鋼軌溫度變化;車輪在接頭處撞擊鋼軌;列車制動等。當線路上防爬設備不足,扣件的扣壓力及道床縱向阻力不夠時就會加劇線路爬行。一般認為鋼軌撓曲是線路爬行的主要原因,而其他的因素則促成和加劇了線路的爬行。
2、預防線路爬行的方法
(1)防止線路爬行的措施主要是增加線路縱向阻力。加強軌枕與道床間的防爬阻力,方法是保持道床的標準斷面,做到軌枕底下道碴厚度夠,軌枕盒內道碴豐滿,軌枕兩端碴肩夠寬,加強搗固。整好長平,保持線路平順,夯實道床。此外對髒汙嚴重的道床一定要進行清篩,以防止因翻漿冒泥和線路爬底,降低線路縱向阻力。
(2)保持扣件的應有扣壓力。為了增加鋼軌與夾板之間,鋼軌與墊板之間、墊板與軌枕之間的阻力,應及時擰緊螺栓,擰緊扣件。對於失效的扣件應及時更換和整修。
(3)及時整治接頭病害。有病害的接頭會加劇列車對鋼軌的衝擊力,加大鋼軌爬行。對馬鞍型磨耗接頭、低接頭、破損的鋼軌頭部都要及時進行整治。對於連續的大軌縫和成段軌縫不均的地段要進行整治。
二、鋼軌接頭病害
1、鋼軌及聯結零件病害的原因
(1)由於軋鋼質量不好,出廠時鋼軌內就存在核傷。
(2)接頭養護不良,加重車輪衝擊。車輪行經鋼軌接頭處,因接頭形成了折角,車輪從一根鋼軌走上另一根鋼軌時,有懸空跳過去的現象,發生了衝擊,這個衝擊力一部分使鋼軌端部和夾板撓曲,一部分使鋼軌頂面及夾板和連接零件發生磨耗。如有低接頭和接頭鬆軟或軌縫過大,過車時接頭處發生的折角就會增大,車輪對接頭的衝擊也越嚴重,結果造成鋼軌、夾板和連接零件的嚴重磨損或折斷。
(3)在車輪衝擊力作用下,端部頂面受到很大的壓力,產生塑性變形。由於淬火與未淬火部分的硬度不同,形成馬鞍型磨耗。
(4)搗固不良和線路爬行。
①搗固不良的線路,列車通過時,鋼軌上下反覆撓曲,使鋼軌內部組織連續發生拉張和壓縮的反覆應力,容易受到破壞。如遇到鋼軌顆粒間帶有微小空隙時,會使空隙迅速擴大,形成內部斑痕,以致折斷。
②線路爬行,造成低接頭、拉大軌縫或在接頭附近發生小坑、三角坑時。一方面增大車輪對鋼軌的衝擊,另一方面又增大接頭處的上下曲折,這樣,就更容易造成鋼軌、夾板及連接零件的磨損或折斷。
(5)曲線超高不正確,造成鋼軌磨損。
(6)線路上鋪設的鋼軌,軌底坡不合,鋼軌頂面容易發生磨損。
(7)換軌時設置軌縫過大和接頭錯牙,形成先天性的軌面不平順。
(8)墊板和扣件養護不良。墊板位置歪斜,常造成軌底壓在墊板邊稜上,軌底局部負擔重壓,造成破裂或折斷。
預防鋼軌及接頭連接零件病害的方法
2.1加強鋼軌和夾板的養護工作(1)加強鋼軌的檢查,發現重傷鋼軌和夾板,應及時更換;(2)及時矯直硬彎鋼軌;(3)及時焊補軌面擦傷;(4)經常注意擰緊扣件,整修防爬設備,鎖定鋼軌,防止爬行,不使軌縫拉大。
2.2加強接頭養護
(1)加強接頭搗固,保持道床豐滿,並加以夯實。接頭軌枕材質儘可能一致,間距符合規定,以保持支承條件一致。
(2)經常上緊夾板螺栓,保持接頭堅固。由於列車的不斷打擊,會引起螺栓鬆弛,接頭鬆動。其結果使接頭不能作為一個整體來抵抗外力,個別零件可能因負擔過重而損壞。同時還會增加夾板和軌端的磨耗加劇接頭的不平順。如果接縫處夾板因磨耗而與鋼軌下顎之間存在空隙在lmm以上,應及時墊以符合規定的三角鐵片。
(3)及時清篩接頭範圍內的不潔道碴,以免結成硬殼,失去彈性,或引起翻漿冒泥,造成顯著的不平順。
(4)及時消滅軌面高低錯牙,接頭軌面及軌距線內側錯牙不得超過lmm.
(5)用上彎夾板整治低接頭。上彎夾板是將一般夾板用彎軌器上彎,上彎量一般以1.2mm為宜。當換了上彎夾板後,鋼軌接頭處4根軌枕範圍內軌面抬高,容易出現空吊板及螺栓鬆動,因此,必須加強搗固,擰緊螺栓。
(6)及時調整軌縫。大軌縫是造成接頭病害的重要原因。因此,軌縫必須均勻,並符合規定要求,發現大軌縫應及時整正。
2.3及時整修軌底坡及時整修軌底坡,使之符合規定的標準。
三、曲線鋼軌病害
1、曲線鋼軌磨耗的原因
(1)鋼軌的位置不正確。鋼軌在空間的位置不正確是造成鋼軌磨耗的主要原因。由於鋼軌位置不正確,使裡外股鋼軌受力不均勻和鋼軌偏壓,列車行走不平穩產生附壓力打擊鋼軌而加速軌面磨耗。超高不合適,引起裡外股鋼軌受偏載和輪軌的不正常接觸,而加速了鋼軌的磨耗。軌底坡不正確,使鋼軌頂面與車輪踏面不相吻合,鋼軌頂面受偏壓,也會加速鋼軌磨耗。
(2)養護不良造成鋼軌磨耗。
①曲線不圓順、方向不良,使列車通過時產生搖晃,這也會加速鋼軌磨耗。
②軌距超限,使車輪與鋼軌的內接情況不好,增加行車阻力與搖晃,這也會加速鋼軌磨耗。
③緩和曲線超高的遞減距離不夠,引起列車在緩和曲線運行時發生震動、搖晃和衝擊,使鋼軌加速磨耗。(3)鋼軌本身質量不好,在列車運行時增加了磨耗。
2、預防曲線病害的方法
(1)保持正矢不超限,定期調查現場正矢,細心計算,全面撥正。特別是要保持曲線頭尾的圓順。對於曲線「鵝頭」、「支嘴」等病害要及時整治。
(2)做好緩和曲線超高順坡和正矢的遞減,順坡和遞減時應等量進行,不要忽大忽小,緩和曲線頭尾可適當增減3mm的超高。
(3)合理設置外軌的超高。超高過大會加劇外股鋼軌的側面磨耗和裡股鋼軌的垂直磨耗。相反如超高過小,對外股鋼軌也不利。
(4)加強養護,經常保持曲線狀態良好,保持方向順、軌面平、軌距水平不超限是減少列車的搖晃,減少車輪衝擊力的有效措施之一。因此,應定期撥道,經常養護,預防病害的發生。
(5)調整軌底坡,使鋼軌踏面坡度符號車輪踏面。使車輛的重心落在鋼軌中心線上,減少鋼軌磨耗。
(6)貫徹定期塗油制度,鋼軌側面塗油是減少曲線外股鋼軌側面磨耗的有效方法之一,一般能使曲線上股鋼軌的所有壽命延長2倍。四、結束語通過對鋼軌病害的綜合整治和預防,可延長設備使用壽命,減少養修成本的投入。但是,由於鋼軌受力特徵極其複雜,探索和總結鋼軌病害整治、預防措施的工作仍然十分艱巨。
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