铁路线路接头病害分析及预防整改技术
摘要:铁路线路设备是铁路运输业的基础设备。经常保持线路设备完整和质量均衡,使列车能以规定速度安全、平稳和不间断地运行,并能延长设备的使用寿命。合理养护铁路线路,及时有效的分析、预防和整治设备病害,为实现铁路跨越式发展,确保铁路线路质量是保障铁路运输安全的必要。钢轨接头是线路最薄弱的环节之一,接头处线路质量的好坏不仅影响线路设备质量,还直接影响列车速度、同时也影响着行车安全。文章总结了钢轨接头痛害的形成原因,阐明了接头痛害的类型,从维修养护的角度说明了整治措施,对生产实践具有一定的指导意义。
关键字:钢轨接头;病害原因;整治措施
随着列车提速、重载和行车密度的不断加大,对轨下基础设备提出了更加严峻的考验,特别是对无缝线路钢轨接头破坏的能力更大。虽然近几年我国大力铺设无缝线路,但由于受条件限制,在许多情况下普通线路仍然存在,特别是在既有线上较多。普通线路的钢轨存在着大量的接头病害。据调查,对于12. 5 m 钢轨线路,几乎1/3的维修工作在接头处。接头病害的产生和发展,时刻困扰着我们的线路维修工作。因此,搞好钢轨接头养护,控制接头病害的发生和发展,根治接头病害,是一项非常重要的课题。钢轨接头是线路的薄弱环节之一,由于钢轨接头的存在是先天不足,当车轮通过钢轨接头时,产生剧烈冲击和振动,造成低接头、钢轨鞍形磨耗、钢轨伤损、夹板弯曲或断裂、混凝土枕损坏或破裂、道床板结、溜坍、翻浆冒泥等钢轨接头病害的发生,其最根本的原因在于钢轨接头存在轨道结构上的不连续和轨面的不平顺,这就导致轮轨之间产生较大的附加动力的作用。接头对行车的平稳性影响最大,更严重的是接头伤损的破坏直接危及行车的安全,因而需要投入大量的线路维修工作。因此,及时发现钢轨接头病害,摸清其发生的规律,分析钢轨接头病害产生的原因,并提出整治措施,这对养护维修工作是极为重要的。
一、钢轨接头病害的原因
钢轨接头是轨道的薄弱环节,它破坏了线路的整体性,加剧了机车车辆与线路相互的动力作用,造成轨道部件折损、整体结构几何变形及轨道养护维修工作量的增多,是病害集中之处,也是养路工作重点所在。产生钢轨接头病害的原因是多方面的,主要是因为接头本身的结构破坏了钢轨的整体性,列车通过时引起较大的冲击动力从而导致线路病害的发生。
1、钢轨接头受力较大。钢轨接头受到较大的破坏力这是由它本身的特点所决定的,因为接头破坏了钢轨的整体性,使列车通过时产生较其他部分更大的挠度。这种情况犹如线路上出现一段很短的轨道不平顺,引起较大的冲击力。轨道结构的不连续性是钢轨接头的轨缝与钢轨整体相比,夹板的强度、刚度的不足所造成的钢轨接头结构上的薄弱,破坏了轨条在纵向的连续性。钢轨接头结构上的不平顺性主要表现在接头轨缝。车轮压低钢轨的送轮端时,钢轨的迎轮端有抬高趋势,形成台阶。荷载作用下钢轨接头处的挠曲不是连续曲线,而是折线。轨缝、台阶、折角同时将产生轮轨冲击,从而增大接头处的附加动力。钢轨接头结构上的不平顺主要是接头轨缝,轨缝愈大,台阶愈大,折角愈大,轮轨间的冲击愈大。轨面在接头区的不均匀磨耗是轨面不平顺的另一种形式。钢轨接头在结构上的不连续和轨面不平顺是接头病害的主要原因。
2、线路维修养护不良。作用于接头上的较大破坏力,导致线路病害的发生,增加养护维修工作的困难。钢轨接头夹板的强度、刚度的不足会造成钢轨接头结构薄弱,而接头养护维修工作中,接头螺栓扭矩不足、接头轨枕扣件不密靠等因素,加大了轨道结构的不连续性。维修养护不当或质量不好,更增加冲击动力对接头的破坏作用。由此造成接头破坏力增加和接头病害扩大的恶性循环。因此,接头维修养护的首要任务是加强接头强度、刚度,减少冲击动力,防止接头破坏而引起接头冲击动力加大。接头冲击动力加大的过程主要有三个因素:轨缝、台阶和折角。由于这种结构不平顺的存在,车轮从一根钢轨转到另一根钢轨时,出现瞬时的悬空,产生碰撞现象,轨缝越大,冲击振动越大,从而增大接头处的附加动力。因此,车轮通过接头时所产生的冲击动力过程,与车轮通过一段很短的轨道不平顺所引起的冲击力过程是一致的。由于接头破坏了钢轨的整体性,我们可以把接头看成是线路上先天性的不
平顺。这种不平顺是潜在的,只是在车轮通过时才出现,车轮通过以后便不存在了。即使是良好的接头,这种不平顺也是
存在的。
3、钢轨低接头的原因
造成钢轨低接头的原因是多方面的,也是复杂的,低接头会造成轨面不平顺,车轮通过轨面时产生巨大的冲击力,直接危及着行车安全。通过对集通段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:
3.1钢轨接头错牙: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)的材质不一造成的,其次还存在着钢轨本身缺陷,如钢轨高度误差,材质软硬差别等原因也会形成接头轨面不平顺,久而久之使钢轨两端垂直磨耗不均匀。
3.2接头轨枕失效,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。
3.3夹板有上下弯,过车时接头上下摆动,由于接头养护不当,造成夹板弯.
3.4轨缝过大,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。
3.5接头出现钢轨破损,压溃和马鞍形病害增大了列车冲击。
3.6由于列车的不断冲击,会引起螺栓松弛、接头松动。其结果使接头不能作为一个整体来受力,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。
铁路线路接头病害分析及预防整改技术
