[科普中国]-轨条磨耗限度

概念

轨条断面的磨耗，取决于许多因素，其中起决定作用的有：轨条头部形状与车轮轮缘几何形状的相互作用；钢材的抗磨特性；线路的曲线半径以及通过的运量等。

轨条的实际磨耗和技术上所容许的磨耗量对轨条的使用期有决定性影响。轨条的容许磨耗值决定于：

1.高速旅客列车与低速货物列车的混合比。这是因为，高速旅客列车要求更小的容许偏差、其容许磨耗极限值也比次要干线、二级线路、站线或纯货运线路为小。

2.轨条断面形状和技术上可能减少的轨条断面以及与之有关的减少截面模量和惯性矩。要在确保安全的基础上，找出容许磨耗极限值是困难的。无论在何处，当重型轨条轨头的断面形状已达到磨耗极限而其惯性矩仍高于未经磨耗的轻型轨条的惯性矩值时，仍按截面模量和惯性矩来考虑能否应用的方法，就不再适用了。

至于轨条头部的磨耗，还必须区分为轨条的垂直磨耗和轨条的侧面磨耗。

有关轨条的垂直磨耗，可谨慎地采用以下平均值：

当标准轨条钢材强度为700N/mm²，线路通过运量为30Mt时，轨条磨耗为1mm；当轨条钢材强度为900N/mm²，线路通过运量为50Mt时，轨条磨耗为1mm。

下列平均值可作为估计轨条侧面磨耗的出发点：

标准轨条钢材强度为700N/mm²，线路通过运量为5Mt时，轨条侧面磨耗为1mm；轨条钢材强度为900N/mm²，线路通过运量为6~10Mt时，侧面磨耗为1mm。以上两个数据只适用于曲线半径小于500m的线路。

如将轨条的垂直磨耗和侧面磨耗合并考虑，其加权平均值介乎两种磨耗之间。这种加权平均值是由直线线路或曲线半径大于500m的线路与曲线半径小于500m的线路两者的比值得来的。

按照轨头垂直磨耗和侧面磨耗在联邦德国铁路规定为：轨条垂直磨耗在轨条断面的中心轴测量，轨条的侧面磨耗在通过轨头断面侧肩中心轴的45°角处测量。凡轨条的磨耗程度接近于表中相应某一级线路的轨条轨头允许磨耗量时，这类轨条必须予以更换。通常撤换下来的轨条可在低一级的线路上铺设使用。

除了轨条磨耗之外，车辆的轮缘磨耗及其对车辆行驶的影响，在整体经济中也是值得考虑的。

轮轨关系的理论研究表明，轨条与轮对的配合具有微小的等量锥度会大大改善车辆的运行状况，但它又会对轨条和车轮的磨耗产生不利的影响，这是接触面太小的结果。为此，在力求轨道的最优化参数时，应充分考虑它们的断面磨耗。2

测量工具与方法测量轨条磨耗的工具较多，通常如只须略知垂直磨耗或侧向磨耗数值，可用卡尺测量，此法简单易行，一般养路工区部备有卡尺，但是不够精确。用轨条磨耗测量器测量，比用卡尺测量精确，但是这种测量器还不是普遍都有，在研究轨条磨耗时必须用这种测量器。以56型测量器为例，在测定垂直磨耗时有五个支点，侧面磨耗有二个支点，可计算磨耗面积，测量方法为：将二块侧夹板固定在轨条两侧，使轨条下颚与测量器靠紧，固定夹板上的二个螺丝，使测量器成一整体，然后将垂直螺丝拧紧，这样测量器就固定在轨条上，使七个针头与轨条面接触，这时指针上的读数即为测量的数值。也可将测量器拿下来再读，但切勿使测针移动，可先松夹板上螺丝，再松一下垂直的螺丝，轻轻地将测量器向右上方取出，再依次读出指针上的读数。在使用时应注意仪器的固定、端正，切勿倾斜，切勿使测针移动。为预防仪器生锈，应经常上油，并注意保护测针的尖端，保持应有的准确性。

轨条磨耗均以标准断面为准，实测值与标准断面数值之差为磨耗量。垂直磨耗当前是以轨条面中心线为准，偏磨地段，可在顶面实际磨耗处量或在轨顶宽四分之一处量。侧面磨耗是以标准断面轨面下10毫米处为准。但尚需进一步研究，因为侧面磨耗若以标准断面轨面下10毫米处为准，则小半径曲线上的轨条使用不久就会达到磨耗限度，显得规定过严。3

磨耗产生的原因及防治方法（一）轨条磨耗产生的原因

曲线上造成轨条磨耗的原因很多，其中主要是机车、车辆轴重加大和运量增加。另外，内燃、电力机车的使用也会加大对曲线的横向水平力，致使曲线磨耗加剧。此外，线路状态不良也会加剧轨条磨耗。

（1）曲线超高设置不当，轨底坡不正确，引起轨条偏载和轮轨不正常接触，加剧轨条的磨耗。

（2）曲线方向不圆顺，使列车产生摇晃；缓和曲线超高度递减距离不够，顺坡率过大，引起列车进入或驶出曲线时产生剧烈震动、摇晃和冲击，造成轨条磨耗。

（3）曲线状态也会对轨条磨耗产生影响。如轨距超限，道碴不足，线路上有三角坑、暗坑、空吊板，轨条有硬弯，防爬设备、轨枕、联结零件短缺、失效等，都会使轨条磨耗加剧。

轨条缺乏涂油措施，以及单线线路上下行列车速度相差悬殊等因素，也是加剧轨条磨耗的原因之一。

（二）防治轨条磨耗的方法

（1）正确设置曲线外轨超高度，准确测量行车速度。平均速度的计算应按照《维规》规定的加权平均法进行。对曲线超高应进行检算。

（2）整正轨底坡。目测检查轨条顶面光带是否在中心线上。偏里或偏外，都说明轨底坡不正常，应及时加以修正。在混凝土枕地段，可采用铺设坡形胶垫的方法来改变轨底坡，加大车轮与轨条的接触面，使轨条顶面光带处于轨顶中心线位置。

（3）曲线定期涂油。将润滑油涂在外轨头部内侧可大大减少外轨磨耗。4