淺談鋼軌波形磨耗打磨
交通運輸
作者：高鋒智
摘要：由於單趟列車運量不斷增大，每日運輸列車不斷增多，鋼軌承受的運載力不斷加大，導致鋼軌磨耗和傷損加快，工務維修換軌周期縮短。其中波形磨耗是最常見的一種磨耗，引起諸多病害。通過對鋼軌打磨，能恢複鋼軌的斷麵形狀，改善輪軌接觸關係，減緩鋼軌磨耗的發生。
關鍵詞：波形磨耗；打磨輪軌；鋼軌磨耗；斷麵形狀
中圖分類號：U213 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0089-02
發展重載鐵路運輸是鐵路擴能增效的一種有效途徑，也是我國解決目前鐵路運輸能力緊張的重要舉措。我局大秦線開行著2萬噸重載列車，侯月線馬上開行萬噸重載列車。在高速和大軸重下，鋼軌出現波浪型磨損的病害增多，維修成本也越來越大，鋼軌的維修和養護日益重要。因此，解決鋼軌波磨問題，可以減少鋼軌傷損，降低維修費用，有很重要的現實意義。
1 鋼軌波磨的特性
鋼軌波磨是在鋼軌表麵形成的波浪形磨耗，具有很寬的波長域，與軌道結構形式有關。波磨按波長分為短波磨耗、中長波磨耗和均勻長波磨耗三類。
1.1 鋼軌波磨特性
經對侯月線鋼軌波磨做了大量調查後發現，鋼軌波磨具有以下特點和規律：鋼軌波磨主要出現在曲線地段，曲線半徑小，形成和發展的速度快，直線地段波磨出現的較少。
列車製動地段波磨嚴重。說明輪軌的滑動和切向力直接影響波磨的產生和發展，輪對的扭曲振動對波磨有很大影響。砼枕道床和板結地段波磨嚴重，說明波磨與軌道彈性有關，彈性強的軌道較少出現波磨。
1.2 鋼軌波磨成因
國內外關於產生鋼軌波磨的理論認為，鋼軌波磨是由於受輪軌係統接觸應力作用產生的，在不改變車輛軌道結構的前提下，采取科學的打磨策略，優化輪軌型麵，可以減小輪軌應力，減緩波磨的產生，延長鋼軌使用壽命。
輪對在曲線軌道上行駛時，兩輪的滾動圓半徑不可能絕對一樣，造成兩輪走行距離的不一致，此時輪軸就會受到扭矩作用，當扭矩累積增大到一定值，輪軌踏麵的粘著力小於扭矩在輪踏麵上所產生扭轉力時，扭矩就會突然釋放，於是車輪踏麵與鋼軌踏麵之間的粘著狀態就會轉變成滑動狀態，即輪軌之間的“粘著-滑移”效應。這一過程是在非常短暫的瞬間完成的，而且周而複始，一旦軌麵有某一缺陷存在，就會造成輪對在通過這一缺陷時總會產生粘滑振動，也即輪對在同一地點產生粘滑振動，並沿著鋼軌的縱向發展，於是就有可能在整個鋼軌踏麵上產生波形磨耗。
1.3 輪軌係統應力
波磨的發生主要與垂向振動有關，輪對橫向振動和扭轉振動對波磨也有一定影響，在曲線地段波磨更加嚴重，因此主要運用輪軌係統垂向振動理論來分析鋼軌波磨。
垂向振動理論指出波磨波長與輪軌垂向振動頻率存在對應關係，因此與車速也密切相關。列車以相同速度通過某一區段時，將產生與輪軌振動頻率相一致的波長。另外，列車速度越高，越容易激起輪軌係統的高頻振動，導致鋼軌波紋磨耗的產生。
2 減緩波磨的措施
消除波磨可以提高鋼軌的使用壽命，有以下四種措施。
2.1 減少軌道不平順
軌道不平順會增加車輛產生的震動和輪軌衝擊力，誘發波磨的產生。因此消滅軌道的不平順，保持軌道高低和方向良好，能有效控製波磨產生。
2.2 加大軌道彈性