关于普速铁路钢轨接头病害的分析与整治措施

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月第18期   作者:刘昕悦
[导读] 普速铁路钢轨接头是线路中最薄弱的环节之一

        刘昕悦
        中国铁路北京局集团公司承德工务段兴隆线路车间   河北承德   067300  
        摘要:普速铁路钢轨接头是线路中最薄弱的环节之一,在钢轨类型,道床和路基状态下基本相同时,混凝土枕木线路接头比木枕线路接头变化快,混凝土轨枕线路接头病害产生周期短,变化快。钢轨接头并还是我们在线路养活中的难点。因此,本文主要介绍了街头病害产生的原因、危害、预防,从而提高线路设备强度。
        关键词:钢轨接头、病害、整治措施
正文:
        钢轨接头病害的发生,最根本的原因在于钢轨接头存在结构.上的不平顺导致轮轨之间产生较大的附加动力作用。附加动力作用又加剧了轨道不平顺的发展和接头病害另外由于养护方法不当也会促使接头病害产生和发展。
一、钢轨接头病害的主要型式和分类
按接头轨面状态分:低扣接头、磨耗不均匀接头.错牙接头、金属剥离接头、大轨缝。
按接头道床状态分翻浆接头、翻白接头、溜塌接头、硬结接头。按接头的结构状态分接头夹板下弯.上缘磨蚀夹板螺栓的螺帽扭矩不足扣件螺帽扭矩不足,扣板或轨距挡板不密贴扣件失效等。
        1.1结构不平顺。钢轨接头在结构.上的不平顺指的是接头轨缝车轮压在钢轨的输出端时邻接钢轨的接受端有抬高趋势形成台阶荷载下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线而是折线。当折角、轨缝、台阶三个因素同时出现都将产生轮轨冲击从而增大接头处的附加动力。
        1.2附加不平顺。附加不平顺是在运营过程中形成的以下几种情况都可能弓|起附加不平顺如结构薄弱、轨面不均匀磨耗弹性不足。1.3动态不平顺。动态不平顺- -般有两种情况:?-种是轨道弹性不均和荷载波动轮轨接触点轨迹呈波浪形不平顺另-?-种是线路存?在暗坑吊板和道床不均匀的弹性下沉。
二、接头病害的产生原因
接头病害是复杂的引起的原因又是有多方面的归纳起来主要有两个方面,?-是钢轨材质不良二是列车动力的作用。
2.1通过对接头受力后实际变形状态的分析产生冲击动力过程有三个因素。一是轨缝二是台阶(接头处两根钢轨的端部不在同-?-水平面上车轮进入接头始端高于驶出端)三是折角(接头下陷而形成)。当车轮通过接头的轨缝时这三种因素同时出现并形成剧烈的冲击和振动尤其是接头下沉高低错牙及轨缝拉大后冲击振动力更大最大的可达几十吨在这样大的力作用下永久变形加大线路爬行轨缝更加拉大造成恶性循环。
2.2接头养护工作的实践总结来看造成钢轨低接头大致有8个方面原因
2.2.1钢轨接头处高低错牙,主要是接头两端捣固强度不均匀或接头两轨枕(特别是木枕)的材质不-造成的。
2.2.2抗压能力减弱,接头两端轨枕失效,大大降低了轨道抗压能力。
2.2.3有上下弯过车时接头.上下摆动由于接头养护不当造成夹板弯曲随着过车次数的增加夹板弯曲程度增大。
2.2.4轨面高低不平轨缝过大增加了车轮对接头撞击力容易损伤钢轨及连接零件久而久之形成低接头。
2.25出现钢轨破损压溃和马鞍形病害增大了列车冲击。由于列车的不断冲击会引起螺栓松弛、接头松动。
2.2.6钢轨接头不能作为一一个整体来受力,个别零件可能因负荷过重而损坏。同时会增加夹板和轨端的磨耗形成接头不平顺使低接头加剧。
2.2.7钢轨接头范围内道床脏污影响正常排水引起翻浆冒泥、道床板结、失掉应有的弹性不能保证捣固质量水平高低变化快。接头捣固不实有空吊板。
2.2.8维护时里外口作业人员捣固力量不一,造成接头软硬形成空吊或未按规定排镐捣镐镐数不够造成捣固不实。


三、接头病害的预防和整治
接头病害涉及到轨道和路基的整体结构,在养护维修中要以综合整治为原则在增强接头抵抗冲击动力上下功夫及时减小接头的不平顺和消灭永久变形。
3.1接头病害的预防
3.1.1锁定钢轨防止爬行不使轨缝拉大。
3.1.2复紧接头夹板螺栓保持接头紧固。
3.1.3加强接头捣固保持道床丰满、坚实。接头轨枕材质必须一致,间距必须符合规定保持支承条件。
3.1.4?及时清筛接头范围内的不洁道碴以免造成板结失去弹性或引起翻浆冒泥。
3.1.5做好路基排水,防止路基发生永久变形。防止措施归纳起来是一匀(轨缝均匀)二紧(接头紧固)三捣(加强捣固)四筛(及时清筛)五排(路基排水)。
3.2接头病害的整治因为钢轨低接头是线路主要病害之一如不及时预防和整治接头零配件就要受到损伤影响线路质量。对低接头病害除采用打磨、焊补和锯轨端等方法外还可以从以下方面进行预防和减少低接头病害。
3.2.1整治低接头。对轻微的低接头应根据低塌程度用1M直尺在轨端测量抵头为0.3-0.5mm时在中部测量抵扣达0.6-0.8m时应使用带铁片进行整治在轨面完好的情况下用1M直尺在接头中部测量,抵扣为0.8~1.1mm时用上弯夹板整治。采用上弯夹板应在夏秋季节整治接头在更换上弯夹板应拧紧螺栓并对接头前后各三根轨枕进行捣固注意清除小腰的空吊板。更换上弯夹板后要回检2~3次观察接头变化状态。当发现夹板有裂纹时应两块同时更换。
3.2.2接头轨端出现不均匀磨耗掉块。擦伤时应进行轨面整修其方法有焊修和磨修两种3.2.2.1?焊修。当钢轨端部顶面出现掉块.压塌达到0.5~20mm和其他缺陷时可采用焊补使他恢复原有的截面形状,保持轨面良好。在焊补前要整修好钢轨接头然后用钢丝刷仔细清除轨面.上泥土和油渍轨面上磨耗处的飞边应剁去保证焊补质量不受损坏。焊补后用1m直尺检查焊补部分高低不得超过0.3mm,并用砂轮打磨后使轨面做到平整光滑均匀。
3.2.2.2?磨修。钢轨马鞍型磨耗超过0.5mm时进行打磨是消灭接头早期不平顺的好方法。目前采用“磨焊"结合的方法改变轨道上存在的接头病害收到较好的效果。打磨时应以高耸部分向两端延伸直至磨到要求深度使用碗型砂轮研磨时先研磨中部到要求深度在向两端侧研磨最后整修圆弧。使用平型砂轮研磨时可以一侧向另一侧来回进行研磨。研磨后轨面高差相当于小腰部位的钢轨高度并无凸凹不平。用1m直尺检查达到平整无褐色。
3.2.3接头综合整治。钢轨接头病害原因复杂而且是相互联系、互相影响的任何一个单项措施都不可能取得好效果。因此应根据接头的构造弱点以提高接头的整体性和平顺性入手采取预防和整治相结合来消除接头病害。预防措施归纳起来是均匀轨缝锁定线路、搞好垫层、上紧螺栓加强捣固、及时清筛,道床饱满、路基排水等方法进行保养工作是提高接头质量的关键工作。
3.2.4优化道床。保持道床状态良好,使之坚实饱满,弹性充分,排水畅通。对道床脏污及板结的道床,要进行破底清筛。对不合格的道砟或磨圆的道砟,要及时更换。尤其是接头处7孔范围内的道砟,更要精调细选,石砟的母材坚硬、大小配级达标还要棱角分明。其次,在养护上下功夫,加强八面捣固,加快维修频率。.
3.2.5增强接头的稳定性。及时更换失效的轨枕和作用不良的夹板,坚固接头的鱼尾螺栓及扣件螺栓,保持轨道框架结构的整体性和钢性。
3.2.6充分发挥机械的作用。朔黄铁路的日常养护和维修已实现高度机械化,充分发挥机械的作用,避免人为因素。
四、结束语
接头病害是在我们养护线路中不可避免的,造成它的原因是多方面的,它的整治方法也要采用多种方式综合治理。为了最大程度的减少病害,我们要尽可能的把危害控制在萌芽中,主要在预防这项危害,产生危害,要及时通过有效规范的方法解决,达到对病害的控制与消除,延长尚未使用寿命,保持良好状态,使列车能够平稳,安全的运行。
参考文献:
[1]刘大玲.钢轨接头病害分析及整治措施[J].现代商贸工业,2014,26(03):193.
[2]王鹏霄.浅谈钢轨接头病害成因分析及整治措施[J].科技情报开发与经济,2009,19(33):220-222.
[3].钢轨接头病害的成因分析和整治措施[J].铁路采购与物流,2007(01):59.
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