[科普中国]-轨道横水平校正

简介

铁路列车通过轨道导向来运行，因此列车运行的基础就是轨道。无论是正在使用中的既有铁路，还是新建的铁路，其轨道都会不可避免地存在水平、高低等不平顺，这会直接影响到列车的运行安全和乘客乘坐的舒适度，而且不平顺会成为导致机车轨道系统损坏，将会引起轮轨的非正常接触，继而对设备造成损坏。1

多年的实践表明，国内外的铁路运输系统即便是在轨道结构强度等方面完全符合要求，但当轨道的平顺性较差时，轮轨动作用力和车辆震动等由轨道不平顺所引起的现象将随着车行速度的增加而成倍地提高。与此相反，如果轨道的平顺性很好，并且列车的轮轨动作力和振动不明显，就能够保证行车的平稳舒适性和安全性，车辆部件以及轨道的维修周期、寿命等也会相对较长。轨道的平顺性主要制约线路方面的行车速度，因此成为铁路线路管理的核心问题。2

不平顺分析由于机车每次的荷载不同，导致轨道出现动态弹性变形和残余累积变形，继而形成轨道不平顺轨道平顺状态直接制约列车速度的提高，对轨道本身结构也有破坏，同时又会影响高速行车的安全。轨道平顺状态包括横向不平顺、纵向不平顺以及复合不平顺等，其分类一般如下：

纵向不平顺（1）高低：轨道高低不平顺是指沿钢轨长度在纵向的凹凸不平，造成的原因很多，包括：线路施工或大修维护的高程偏差、路基和道床的残余变形沉降不均匀、桥梁的扭曲变形、存在吊板暗坑、轨道各部件的间隙不相同以及轨道垂向弹性不一致等；

（2）水平：轨道水平是指左右两轨顶面在同一横截面上的高度差，形成的主要原因是左右钢轨下沉量不等；

（3）平面扭曲：平面扭曲俗称三角坑，可通过相隔一定距离的两个横截面水平幅值的代数差来衡量。三角坑的危险性极大，严重的时甚至有可能是车轮爬上钢轨，危及到行车安全；

（4）轨面不平顺：轨面不平顺是指钢轨顶面小范围内存在的不平顺，它包括焊缝不平、轨面磨损不均匀、大轨缝、擦伤、接头低扣、接头错牙等。

横向不平顺（1）方向：方向不平顺是指轨顶道内侧面沿长度方向的横向凹凸不平顺，造成的原因很多，包括：铺轨施工或大修维护的轨道中心线定位出现偏差、轨道横向弹性不一致、扣件失效、轨排横向残余变形积累和轨头侧面磨损不均等。线路方向较差将引起列车左右摇晃，加剧轮轨撞击的风险，继而导致其它线路危害。

（2）轨距偏差：轨距偏差是指在钢轨踏面下方16毫米的地方测得的两轨之间内侧距离相对于标准轨距的偏差，造成的原因很多，包括：轨头侧面磨损、轨枕挡肩失效等，轨距变化的不均匀会增加轮轨间的相互作用力，使轨道结构变形加剧。

复合不平顺在同一位置上，轨道的复合不平顺是由横向和纵向不平顺共存叠加而成。

其它不平顺其它不平顺包括轨底坡偏差、曲线头尾几何偏差、道岔轨道中的间隔、导线超高、导线支距等。

水平检测装置问题铁路部门正在使用的轨道水平检测装置的可靠性问题比较突出，主要表现于工作过程中经常出现显示、记录错误或死机。经过对现场应用情况的总结及电磁兼容性试验分析，发现导致该问题的主要原因是检测装置外壳的电磁屏蔽较差。由于大多数检测装置的外壳采用的是塑料，而塑料外壳并没有进行相应的电磁屏蔽处理，因而可靠性不高。

电磁屏蔽概述在工作环境比较恶劣时，为保证电子设备的正常运行必须对其进行屏蔽，它能够有效地抑制在空间传播的各种电磁干扰。按其机理屏蔽可分为电屏蔽、磁屏蔽以及电磁屏蔽。电屏蔽的主要是利用屏蔽体来降低干扰源对传感器的影响；磁屏蔽是凭借高磁导率材料所具有的小磁阻特性起到磁分路作用，使屏蔽体内部空间的磁场减小。电磁屏蔽主要是利用屏蔽体阻止电磁场在空间的传播，其屏蔽效能(SE)主要包括三部分。第一是电磁波通过屏蔽体时，由阻抗突然变化引起的电磁波的反射损耗；第二是电磁波在屏蔽体内部传输时，电磁能量的吸收损耗；第三则是电磁波在屏蔽体的两个界面之间多次反射时的修正系数。

金属网屏蔽在工程实际应用中，由于塑料质轻，易于大规模成型，已经逐渐取替金属机壳。但塑料及非金属复合材料存在两大缺点：

1.无法屏蔽电磁干扰；

2.易产生静电累积，静电释放会对周围的电子设备造成破坏。

因此，必须在塑料机箱内表面生成一个导电层，可以采用金属网屏蔽的方式来实现，其工艺简单而且价格低廉。但在这种屏蔽工程中，需要注意反向磁场引起的副屏蔽效应以及箱体上下盖接缝和孔洞对屏蔽效果的影响。3