城市轨道交通小半径曲线钢轨磨耗分析及减磨措施研究

范信

徐州地铁运营有限公司 江苏徐州 221000

城市轨道交通正处于高度发展的时期，其最初的交通构想来源于铁路建设，故而小半径的曲线钢轨使用，也不单单是城市轨道交通建设中所独有的。具体说来，这种小半径曲线的钢轨，最初是使用于铁路建设中，如今沿用至城市轨道交通建设当中，其本身的缺点依然没有获得改进。小半径曲线钢轨所产生的磨耗，是由于钢轨的不断相互作用，但只要交通轮轨系统正处于运行的状态，钢轨之间的相互作用就不会停止。故而如何在保证城市轨道交通正常运行的情况下，让钢轨的磨耗降到最低，是一个值得探讨的大问题[1]。

1 磨耗产生原因分析

正如前文中所说，只要交通轮轨系统处于运行状态，那么钢轨之间的相互作用就不可避免。但这并不意味着所有交通线路的钢轨磨耗都是一致的。选用材质与规格的不同，会极大的影响到钢轨之间的磨耗。而小半径曲线的钢轨，往往能够产生巨大的磨耗。这种磨耗程度远远超过了钢轨之间相互运动所产生的正常值，故而要降低小半径曲线的钢轨的磨耗，就要对该类钢轨的磨耗产生原因进行一个详细的分析。

1.1 钢轨的位置有问题

倘若钢轨的位置出现了问题，那么是也很有可能导致钢轨之间的磨耗增加的。众所周知，钢轨本身分为里轨与外轨。倘若超高的高度正好合适，那么钢轨的里轨与外轨受力均匀，他们受到的损耗也就趋于一致。倘若超高过大，那么列车在行驶的过程中，重量就会集中在里轨上，这样里轨的垂直摩擦力就会突然间增大，而外轨的侧面也会由于受到摩擦而有折损。倘若超高过小，那么列车在行驶时，就会给外轨一个比较大的垂直摩擦力，同样侧轨也很容易折损。故而对于钢轨而言，其位置的高低显得十分重要，超高过小或者过大，都会影响到钢轨的磨耗量。当然，除了钢轨的位置不妥会产生额外的磨耗之外，钢轨的轨底坡的位置，也会影响到钢轨所受到的磨耗。倘若钢轨的轨底坡的位置与钢轨顶面和车轮底的踏面之间的位置无法完全吻合的话，那么钢轨的磨耗量就会加大。当然，对于如何判断轨底坡的位置是否吻合，也是有章法可循的。钢轨的顶面会有一个车轮不停摩擦形成的光带，对于轨底坡位置正确与否的评判标准，就是看轨底坡设置固定后，光带的位置与走向。如果光带的位置偏离了轨道顶面的中心，稍稍向外延伸，那么轨底坡的设置力度就有些过大，需要重新进行调整，如果光带的位置偏离了轨道顶面的中心，稍稍有点往内部靠拢，那么就说明轨底坡的设置力度有些过小，仍然需要进行重新调整。光带的位置恰好就处在轨道顶面的中心，那么这个时候，轨底坡的位置就设置的恰到好处，这个时候的钢轨磨损力度也最小，最为适宜[2]。

1.2 日常养护出现问题

小半径曲线是要进行日常养护的，如果养护出现了问题，那么就会使得钢轨的磨损量大大增加。养护出现了问题，通常会体现在轨道距离超出限额上，轨道距离一旦超出了限额，那么车轮与钢轨之间的内接阻力就会大大增加，这个时候列车进行行使，就会有摇晃感，人在车中亦有摇晃感，这种情况一旦出现，那么钢轨的磨耗量一定是大大增加。当然，道路本身出现了问题，也会增加钢轨的磨耗。譬如道床由于常年不清理，藏污纳垢，会增加摩擦。又譬如线路上出现了三角坑之类，会影响道路行驶稳定的小瑕疵，都会使得磨损量增加。

2 措施分析

由于城市轨道交通的建设中，小半径钢轨的选用，会导致磨损量加大。故而在选用小半径钢轨来进行城市轨道交通建设时，如何采取有效措施来降低磨损量，是一个十分重要的议题。这不仅能够降低钢轨的损耗量，减少大量的人力物力资源的付出，还能够增加城市轨道交通日常运行的安全指数，可谓一举两得。

2.1 进行适当的涂油

众所周知，钢轨的磨耗量太大，是因为摩擦力过大，倘若钢轨之间的摩擦力过大，可以选择使用涂油的方式来降低摩擦力。通常情况下，列车车轮轮缘上是会安装涂油器的，倘若列车车轮的轮缘上没有安装涂油器，那么列车运行的钢轨轨道上，大多数情况下都会安装涂油器。这样一来，倘若有关部门工作人员发现钢轨之间的摩擦力太大，那么就可以启动涂油器，让涂油器对有关部位进行润滑。这样一来，钢轨之间的摩擦力就会大大下降，钢轨之间的摩擦力下降了，那钢轨之间的磨耗量就会大大下降，钢轨的运行寿命也就能够进行一定的延长。当然，并不是所有的城市轨道交通建设，都在钢轨的轨道上，或者列车的轮缘上安装了涂油器。如果没有安装涂油器，那么就需要有关维修人员进行手工涂油。事实上，人工涂油选择的油质种类一定质量良好，且不太容易挥发。从这个层面上来收，人工涂油的方式，又似乎比使用涂油器来进行涂油的方式要好一些，最起码润滑的效果要更佳。当然，涂油的周期并不是固定的，通常情况下，涂油的周期会随着气候的变化，以及列车行驶过的数量多寡来产生相应的变化。但不论如何，有关部门的工作人员都要保证轨道侧面是润滑的，只有如此，才能够将钢轨之间的摩擦力降到最低，也只有如此，才能够使得钢轨之间的耗损量降到最低[3]。

2.2 进行外部加工

倘若小半径曲线钢轨在使用的过程中，会出现较大的磨耗，那么可以选择在小半径曲线钢轨的外部进行必要的加工，让摩擦力变得更小，损耗变得更小。通常情况下，倘若在小半径的曲线钢轨上使用全长淬火技术，是可以有效的降低摩擦力，降低磨耗的。倘若将全长淬火技术搭配上耐磨的合金轨，那么抗击摩擦的效果更会加倍。淬火的耐磨合金轨，是由耐磨合金钢为原料完成的，在稳定性，安全性，以及耐磨性上，均比普通的轨道材料有更好的性能。通过列车行驶的实验结果来看，在小半径曲线的钢轨外部使用淬火技术，并且铺设耐磨合金轨道，在正常的行驶中它轨道侧面的摩擦力要比普通的轨道降低三分之二，但是它的使用寿命却又远远的超过了普通轨道，大致可以达到普通轨道的三倍之多。故而有关部门的设计人员，倘若想要在使用小半径曲线钢轨的基础上，让钢轨的摩擦力降到最低，让钢轨相互作用时的耗损降到最低，那么就可以考虑在钢轨的外部使用全长淬火技术，铺设耐磨合金轨道。

2.3 定期进行维修

对于城市轨道交通的日常建设来说，定时的对轨道以及列车进行维修是很有必要的。因为列车在日常的运行中，难免会与轨道发生摩擦，摩擦次数多了，很多零件与部件都会发生轻微的位移。而零件与部件一旦发生位移，那么摩擦力就会增加，这是一个恶性循环。故而为了降低摩擦力，应当定期对有关的零件与部件进行检查，对已经松动、移位的地方进行重新的整合与修理，使得其能够在预定的位置上发挥作用。譬如轨道的外轨位置，就应当及时进行调整，正如前文所说，倘若轨道的外轨位置超高过大，那么会导致里轨的垂直摩擦力增加，轨道侧面所受到的损耗也会加大，倘若轨道外轨的位置超高过小，那么就会导致外轨的垂直摩擦力增加，轨道侧面所受到的耗损也会加大。除了对轨道位置进行矫正，还应当对轨底坡位置进行定时的矫正，也如前文所说，轨底坡位置倘若不正确，其与轨道顶部以及车底面的位置不相吻合，那么轨道的摩擦力是会明显加大的，进而轨道的耗损量也会加大。所以从这个方面来看，想要减少轨道的损耗，对轨道以及列车进行定期的维修是很重要的，也是很有意义的。这个举动能够让有关部门的维修人员，及时发现列车及轨道存在的问题，并且及时进行修理。当然，发现的问题也不一定是与列车的轨道的损耗量以及摩擦力有关系，但及时发现才能够及时处理。有些问题或许会涉及到列车的平稳运行以及乘客的人身安全。故而不论是否是由减小轨道损耗为初衷来进行定期的维修检查的，定期的维修检查对于保证列车正常运行而言都十分的有必要。

3 结语

由于时代在发展，城镇面积也在不断的扩大。城市常住人口增多，就意味着城市的交通工具以及交通线路的发展必须要配得上城市的经济发展速度。而城市轨道交通建设，作为城市公共交通建设中不可或缺的重要环节，其是否便捷、先进、能够满足人民日益增长的出行需求，变成了衡量一座城市交通便捷程度的关键性因素。因此，在建设过程中，尽量的减少材料能源的消耗，提高安全性能，变成了城市轨道交通建设的主要宗旨。这一宗旨符合民众的期待，也符合城市轨道交通的未来发展模式，应当继续保持。