鐵路小曲線半徑鋼軌側面磨耗的改善

任曉川+杜光+張繼周

摘 要：鐵路運輸是冶金企業物流周轉的主要方式，但安鋼受限于場地面積，廠區內鐵路曲線半徑相對比較小，曲線地段鋼軌側面磨耗較為明顯。采取多項綜合措施，有效地減緩了鋼軌側面磨耗，降低了維修費用。

關鍵詞：鐵路；側面磨耗；改善

中圖分類號：U216 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0152-02

1 背景介紹

隨著安鋼千萬噸鋼鐵產能的形成，廠區內鐵路運輸量呈幾何數的增長，特別是上、下工序間物流倒運尤為明顯，原本不明顯的曲線地段鋼軌側面磨耗突然變得明顯，特別是曲線半徑在200m及以下的地段。以下表1、表2分別為2011、2012年調查、測量的鋼19線（曲線半徑為187米）鋼軌側面磨耗數據：

從表1、表2中可以看出該鐵路線的鋼軌側面磨耗比較接近國家鐵路技術規程中鋼軌重傷標準（60kg/m鋼軌，側面磨耗19mm），存在鐵路運輸安全隱患。

2 曲線地段鋼軌側面磨耗分析

結合軌道幾何分析，當機車車輛通過曲線地段時，會產生向外側的離心力，其大小與機車車輛軸重、速度、曲線半徑，曲線維護質量等相關，同時輪軌間產生縱向滑動、橫向滑動和橫向積壓，引起鋼軌側面磨耗。結合目前安鋼廠區內鐵路運輸實際條件分析，機車軸重相對固定，一般軸重為23-25噸（GK系列內燃機車），同時機車及廠內鐵路運輸車輛受廠內各方面如安全運輸、視線了望等條件限制，其運行速度相對較低，一般平均速度為10-15km/h，則其他主要影響因素為：

（1）曲線超高，結合軌道幾何形位分析，超高不合適如較低的曲線超高會導致外側鋼軌承受偏載及較大橫向離心力。

（2）軌道結構剛度，目前安鋼廠區內鐵路曲線地段一般均采用傳統的木枕、常規鐵墊板的軌道結構，其結構剛度不大或者說不能滿足實際要求，在實際運輸過程中容易產生鐵路軌距位移變大隱患。

（3）維修保養不到位，受目前維修人員配備影響，部分鐵路曲線地段的維修周期不能滿足實際需求，存在維修不到位情況，致使其容易產生曲線不圓順、方向不良、線路下沉等病害。

（4）車輛載重加大，安鋼廠區用于鋼（坯）材運輸的鐵路平板車載重多為100噸級，冶金鐵水車載重則為220噸左右（軸重為40噸左右）。

3 采取措施

從2012年4月開始，安鋼運輸部結合上述鐵路線路曲線地段鋼軌磨耗情況，采取以下措施予以改善：

（1）根據《線路維修規則》《冶金技規》要求，更換側面磨損嚴重的鋼軌及傷損枕木，以保障鐵路運輸安全。

（2）適當調高曲線超高，由于機車車輛速度相對較低，根據超高公式計算出的曲線超高值比較低，一般計算值最大為10mm，結合《線路維修規則》《冶金技規》要求與現場實際條件，通過相關專業技術人員的討論、計算，并征求安全管理部門的意見，適當調高了該曲線地段的超高值指標，將超高值統一調整為35mm。

（3）棄用傳統得木枕、常規鐵墊板軌道結構，結合現場實際，與供應商合作研發，新研發采用加厚加寬鐵墊板、螺旋道釘和木枕連接，以增強軌道結構的整體剛度、保持軌道結構的幾何形狀及相關技術參數。

（4）加強曲線地段鋼軌側面潤滑工作，借鑒周邊部分冶金企業所采取的措施、做法，以減小摩擦系數、減緩輪軌間的物理直接磨耗為目標，制定了每兩周一次的鋼軌側面涂油潤滑工作機制。

（5）加強曲線地段的定期維護工作，調整維修策略計劃與維修周期，加強曲線地段的日常點檢、維護、檢查工作并加強道床的維護、清篩等工作，同時將曲線地段的維修周期由2年調整為1年。

4 應用效果

在上述地段更換磨損嚴重的鋼軌并采取上述措施實施后，于2013年6月、2014年7月、2015年9月分別對上述鋼19線同一位置鋼軌側面磨耗數據進行了復測、統計，結果如表3、表4、表5。

從表3、表4、表5的測量數據與統計結果分析來看，采取上述改善措施后，該曲線地段的鋼軌側面磨耗得到了較好的控制與改善，保障了鐵路運輸的安全。

5 結束語

在鐵路曲線半徑一定條件下，通過結合實際情況調高外軌超高值、使用加厚加寬鐵墊板、螺旋道釘與木枕增強型軌道結構、定期鋼軌側面潤滑、加強維護等綜合措施后，可以有效的減緩鐵路小曲線半徑地段鋼軌側面磨耗，降低綜合維修費用，保障鐵路運輸安全。

參考文獻：

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