摘要:城市轨道交通为大众出行构建良好环境,对当前城市轨道交通进行分析,钢轨波磨现象较为普遍,不仅影响轨道零部件使用期限,更威胁大众出行安全与舒适性。因此,本文对钢轨波磨成因进行分析,希望能够解决这一难题。
关键词:轨道交通;钢轨波磨;成因分析;整治措施
随着经济发展,城市轨道交通不断完善,但是,交通拥堵、交通安全变得更为严重,为解决城市交通问题,打造便捷交通环境。对当前的城市轨道交通进行分析,轨道交通体系较为完善,但是,在轨道交通车辆运行过程中,伴随着运行速度的提升,轮轨之间的相互作用更为限制,导致车辆轮轨磨损严重,甚至导致失效问题,所以,在轨道交通发展过程中,应充分重视这一问题,并对钢轨波磨成因进行分析,希望能够降低钢轨波磨带来的不良影响。
1.城市轨道交通钢轨波磨研究意义
对钢轨波磨进行分析,钢轨波磨在轨道交通中具有重要连接作用,可以将车辆与轨道部分结合到一起,是轨道交通列车重要组成部分,对列车的牵引、运行、制动与传递工作具有重要作用。但是,自城市轨道交通诞生、完善以来,并没有哪一种材料,能够完全解决列车运行所产生的轮轨损伤、噪音与脱轨问题。这一问题如得不到解决,不仅会影响列车的使用寿命,更不利于列车运营与维护,甚至会影响列车运行安全性。所以,近些年,针对列车运行产生的钢轨波磨问题进行不断研究,只有找到解决方式,才能延缓甚至去除钢轨波磨问题,从而降低城市轨道交通的维护费用,提高轨道列车运行安全,为大众出现提供保障。
2.不同类型的城市轨道钢轨波磨
随着城市轨道钢轨波磨成因[1]问题得到重视,不同学者分别对钢轨波磨的特征、类型以及产生因素进行分析,并针对不同因素对钢轨波磨进行分类。但是,这些分类是否完全正确,依旧需要时间的不断检验。就钢轨波磨产生的原因进行研究,主要源于损伤机理,简单来说,列车钢轨纵向不平顺机理下轨道出现共振问题,如果列车运行达到一定速度后,此种机理确定波会延长,受到摩擦力、材料塑性等因素影响,出现磨损问题。而根据轨道的长波与短波,钢轨波磨车辙存在一定差异,很容易产生磨耗问题,致使磨损问题出现。再加上,荷载过重,超过轨道交通既定承载力,导致波谷塑性流动问题出现,对钢轨波磨出现的成因进行分析,具体成因如下图所示:
3.城市轨道钢轨波磨现场调查与成因分析
3.1城市轨道钢轨波磨现场调查
(1)钢轨波磨减振扣件
随着城市轨道交通发展不断完善,在列车运行过程中,列车产生的噪音问题不断加剧,不仅会导致环境振动问题出现,为解决这一问题,减振扣件逐渐应用于地铁中,并取得良好成果,减振扣件结构如下图所示:
但是,由于减振扣件材料主要为橡胶,在长期减震中很容易出现磨损与变形问题。
因此,对这一现象进行调查,采用减振扣件的地铁轮轨出现不同程度损伤,长波与短波损伤问题存有一定差异,所造成的磨损问题不同。
(2)非减震型钢轨波磨调查
国内多数轨道交通应用普通扣件,主要集中于非减震要求地带,这一地带包含直线与半径曲线,列车经过轨道曲线时,受到横向蠕滑力作用,很容易导致整体问题出现。再加上,普通扣件轨道钢轨波磨常出现在小于1000m的曲线段上,因此,很容易出现较为严重的磨损,部分严重磨损直观可见。
(3)梯形钢轨波磨调查分析
在城市轨道设计中,梯形的轨道多应用L型的支撑块、梯形轨枕与橡胶减震、钢管等部件组成,梯形轨枕能够起到保持轨距作用,通常借助减震板与支撑块相连接,具有较强的减震能力,在很多城市轨道交通中多有应用。
3.2城市轨道交通钢轨波磨具体成因
在同样的车辆运行与同样运营条件下,不同的轨道结构,所产生的钢轨波磨特征存在较大差异,结合影响钢轨波磨成因进行分析,主要源于轨枕质量、轨枕间距以及扣件刚度。当前的城市轨道交通主要分为三种轨道结构,其一为减震性轨道,其二为非减震型轨道,其三为普通扣件轨道,这几种不同的轨道类型,在不同的轨道作用下,其钢轨波磨值不断增加。对上述钢轨波磨现场进行调查,如减震扣件在使用中没有及时更换,无定期检查工作,可能导致出现钢轨波磨问题,所以,要做好定期检查工作。对于非减震地带,应提高钢轨硬度,减少超荷载问题,对曲线段进行打磨,从而解决磨损问题。对于梯形钢轨,应不断提高轨道硬度,控制摩擦系数,最大限度降低磨损问题,才能解决城市轨道交通常见钢轨波磨问题,降低磨损带来的不良影响。
4.城市轨道交通钢轨波磨整治措施
针对波磨问题,在具体工作中应釆用优质道渣,补足道床厚度;对道床粉化、坍塌及翻浆冒泥地段及时整治。还应打磨钢轨通过打磨可以消除轨面不平顺,从而减小轮轨动荷载,减小波磨的生成。在实际运行中因下股钢轨波磨程度大于上股钢轨波磨程度,相关工作人员应将上下股调边使用,从而延长钢轨的使用年限,降低维修成本。而当下股钢轨波磨较为严重时,此时己不适宜于调至上股使用,需及时更换上新钢轨。
结束语:随着城市轨道交通的不断发展与进步,新型的钢轨波磨减震方式逐渐出现,主要分为减振扣件、梯形轨枕等方式,此种方式,在解决钢轨波磨问题作用上逐渐凸显,并取得良好成效,只有这样,才能解决城市轨道交通钢轨波磨问题,解决城市轨道运行难题。基于此,本文对钢轨波磨产生的因素进行分析,综合考量钢轨波磨可能出现的因素,提高列车运行稳定性,提高乘坐舒适度,不断延长轨道零部件使用寿命,避免各类安全隐患问题。
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