運營線路鋼軌傷損與打磨方案探討

李源杰

中國鐵道科學研究院研究生部 北京 100000

正文：

一、運營線路鋼軌傷損的類型

鋼軌傷損由于其具體情況的差異，通常表現不同類型的傷損。總的來說，可以總結為磨耗、變形和裂紋三種常見狀態。

（一）磨耗

一般來說，鋼軌磨耗通常有垂磨和側磨兩種表現形式。所謂垂磨，就是鋼軌頂端與列車車輪凹陷處的磨耗。而側磨，則是指鋼軌邊緣跟車輪內部側壁形成的磨耗。這兩者的差別在于，車輛因素導致了垂磨現象的產生，而機車因素，導致了側磨現象的產生。鋼軌最終磨耗程度的高低，受到周遭環境、車輛重量、曲線超高設置、鋼軌承受壓力以及鋼軌本身的順滑值等多方面的影響。

（二）變形

當鋼軌接受的壓力，超過了其本身能夠承受的壓力范圍，便會出現變形甚至直接斷裂的情況。而變形的類型，也根據不同的因素，分為了波形、肥邊和平面三種狀態。當然，不同的原因導致了不同的結果。比如，軌面、道床長期不修理，軌面魚鱗傷、掉塊、擦傷，鋁熱焊本身材質與母材不一致、不平順，道床翻漿冒泥、打白砟，強力振動等情況均會致使鋼軌在受到一定壓力并產生波形變化。而鋼軌平面化反應則表現為鋼軌長期接受過重荷載，鋼軌本身建筑材料強度過低等原因形成的一種軌體流變狀態。肥邊則是鋼軌頂部在發生流變反應時，其周圍缺乏其他物質能有效阻擋軌體流動，最終在鋼軌邊緣形成的一個較厚的金屬層。

（三）裂紋

鋼軌裂紋的產生是一個長期量變的過程，其最終的結果就是量變向質變的轉換，最終破壞鋼軌結構，使鋼軌產生裂紋。通常來說，鋼軌裂紋產生于鋼軌的中部以及軌距角處，鋁熱焊裂紋產生于溢流飛邊處。鋼軌裂紋的發展會經歷起皮、顯皺、表面裂紋、內部裂紋、與鋼軌剝離、潰散等幾個過程。這個過程由外向內，逐步深化，最終對鋼軌形成致命性的損壞。這種損壞難以修復，且后期工程量較大，耗時較長。因此，應定期對鋼軌磨耗及傷損情況進行檢查分析、并及時進行精準修理，盡可能的避免這種情況的出現。

二、打磨方案的確定對運營線路鋼軌的作用

一個好的打磨方案，可以直接作用于鋼軌存在的傷損問題，并能有效降低鋼軌傷損對列車運營造成的不良影響。

（一）作用于鋼軌磨耗

針對鋼軌磨耗的問題，可以通過調節光帶、修正鋼軌與車輪廓形、調節鋼軌寬度、改變列車載貨重量等方式確定打磨方案，最大程度的減少鋼軌廓形跟車輪邊緣的接觸，避免塑性流動。在實際操作時，根據列車的不同路段狀況合理確定打磨方法。如曲線段，采用非對象性打磨法，關注鋼軌頂部，移動光帶位置，優化車輪的轉向力。但值得一提的是，適當的打磨可以幫助有效改善鋼軌磨耗的狀況，但過度的操作可能致使鋼軌長期處于使用狀態，而產生疲勞效應，反而不利于鋼軌狀態的有效保障。

（二）作用于鋼軌變形

查閱相關資料文獻可知，目前我國主要采用接觸式輪廓打磨法，確定鋼輪的輪廓形狀。它通過一定的技術手段，將鋼軌頂部的兩端打勻磨平，清除肥塊，使光帶處于中間位置，列車在運營時，車輪和鋼軌便能有效接觸，減少碰撞擠壓面，最終達到作用于鋼軌變形的目的。當然，對于肥邊的處理，目前大多采用各種小型切割機和打磨機進行操作，以便能有效的破除肥邊現象，提高鋼軌的運營效率。

（三）作用于鋼軌裂紋

鋼軌裂紋問題大多產生在新建的軌道之中。由于新建軌道其修建之后，未經過多次的使用，其鋼軌表面的碳化保護層比較薄弱。一旦投入使用之后，突然受到多次的車輪滾動擠壓，產生疲勞效應，便會出現鋼軌裂紋。所以新鋼軌上道后需要進行預防性打磨。而對于已經使用多次的軌道，則應定期檢查鋼軌的運行狀態，若是鋼軌本身狀態較好，未發現明顯的褪皮、起皺、裂痕，為了保護鋼軌已經形成的硬質層，就可以不進行打磨操作。

三、優化打磨方案，減輕運營線路鋼軌傷損的具體措施

（一）充分調研車輪特征，確定設計方案

鋼軌本身與列車車輪相互契合，缺一不可。因此，要優化打磨方案，減少運營線路鋼軌傷損。首先就要對列車車輪特征展開充分的調查，掌握車輪數據，以便在設計鋼軌時，依據車輪特征，確定最適合的鋼軌打磨輪廓。在實際操作中，工作人員需要根據收集到的車輪數據信息，根據列車車體參數、行駛線路和距離，使鋼軌與車輪互相適應。通過相關的計算方式，得出最優的打磨方案。

（二）結合鋼軌性能，控制打磨質量

鋼軌本身涉及到的范圍廣、內容多，指標復雜。在選擇打磨方案時，要根據實際情況，合理選擇打磨功率，確定車輪軌道接觸點，最終確定打磨的位置和方式。值得注意的是，在進行鋼軌打磨時，不同的光帶可能產生不同的結果。比如，雙光帶會降低列車的平穩度；雙光帶能降低鋼軌表面形成的疲勞損傷，但可能導致列車在行駛過程中出現蛇形行駛狀態；單光帶能保障列車正常平穩行駛，但又會因為其行駛面和接觸點過于集中而加劇鋼軌的損傷。總之，不論選擇何種的打磨方式，都只能盡可能將鋼軌的損傷降到最低，而不能徹底避免鋼軌損傷現象的產生。

四、結束語

保障運營車輛能夠在既定的軌道上安全穩定的行駛，是列車運營工作的重要工作內容。而運營線路鋼軌的維護，則是直接影響其行駛效果好壞的關鍵因素。所以，作為列車運營管理部門，應當提高對減少鋼軌傷損的重視程度，通過采取多種不同的方式，結合國內外的先進經驗，努力保障我國鋼軌運營事業的安全性，維護國家和人民的生命財產安全。