钢轨曲线侧磨原因分析与探索

常浩然

铁路局秦皇岛工务段 河北省秦皇岛市066000

摘要：本文主要针对钢轨曲线侧磨原因进行了探索和分析，并在此基础之上分析了如何有效规避相关问题，保证实际使用环节钢轨能够更好的发挥作用，提升钢轨的可靠性与稳定性。

关键词：钢轨；曲线侧磨；原因

作为铁路轨道的主要组成部件，钢轨的重要性不言而喻，但是在实际运行环节，因为外界环境因素，加之自身使用维护不当，因此钢轨容易出现各种各样的损伤，钢轨曲线侧磨就是其中之一。下面，笔者将结合自身的理解和认识，探索导致钢轨曲线侧磨发生的原因以及有效的预防措施。

一、钢轨曲线侧磨发生的原因

1、几何尺寸方面原因

在对钢轨曲线侧磨原因进行剖析时，发现几何尺寸方面的原因是导致侧磨的主要因素，其具体主要体现在以下方面：一是外轨超高对侧磨的影响。曲线外轨超高是根据列车通过曲线平均速度设置的，但实际上并非每条曲线的超高设置都是科学合理的，大部分列车通过曲线时都存在有欠超高或者是过超高的问题，这两种情况发生都会对钢轨曲线磨损产生一定影响和干扰。超高过大，列车对重量会偏向于里股钢轨，这样就会加速里股钢轨的垂直磨损，影响外轨侧磨；超高过小，列车外轮会紧紧贴着外轨运行，这对于钢轨的侧磨也是极为不利的。

二是轨底坡对侧磨的影响。轨底坡对轮轨几何接触点的位置以及轨轮之间的受力大小有着明显的影响。当外轨的滚动半径大于内轨的滚动半径时，机车车辆的转向架才能顺利通过曲线钢轨，车轮与钢轨的滑动转向架才能得到更加科学合理的控制。如果将曲线里股钢轨轨底坡加大，将外股轨底坡减小，这样可以有效减少轮通过曲线时轮轨滑动量，可以有效减缓曲线钢轨侧磨。

三是曲线半径对侧磨的影响。曲线钢轨的侧磨主要是因为轮缘与钢轨侧面之间的滑动摩擦所引发的。列车通过曲线时，因为钢轨上下股的半径存在差异，这就导致列车内外轮的滚动长度不同，因此在外股钢轨的轮轨之间就会产生滑动摩擦。曲线半径小，轮轨间的冲击角越大，滑动长度越大，侧磨也将会因此而增大。

四是曲线圆顺度对侧磨的影响。曲线的不圆顺使得列车车轮对钢轨的运行状态发生了改变，因此导致轮轨导向力和冲击角发生了变化。因为存在有曲线不圆顺的问题，轮轨、转向架哦和车体在运行期间都产生了附加速度，因此导致曲线圆顺度的前半部分轮轨对横向加速度减小，后半部分轮轨对横向加速度增加，这种情况下就导致轮轨之间的导向力和冲角大幅度增加，这样也会导致钢轨侧磨增大。

2、其他原因

除了以上因素外，其他因素也会对钢轨曲线侧磨产生影响：一是钢轨材质对侧磨的影响。钢轨材质或者是类型与标准要求不匹配，钢轨的耐磨性差，这些都容易导致侧磨加剧。二是曲线上的各类配件设施质量下降或者是失效，这样也容易导致钢轨在线路上难以稳定可靠的运行，因此导致钢轨发生侧磨。三是曲线设置在坡道上面，坡度并不是十分理想的状态下，机车车辆在多种力的作用之下对钢轨的侧磨也将会因此而加大。四是线路上道床不洁净，线路质量不佳，这些问题也将会加剧钢轨曲线侧磨。

二、钢轨曲线侧磨防治措施

1、做好外轨超高调整

如上文所述，外轨超高控制不佳的情况下也会增加曲线侧磨发生率，因此为了有效控制相关问题，减少钢轨曲线侧磨发生，就需要加强对外轨超高的管控，在调整工作实施之前需要仔细计算每一条轨道的欠超高和过超高，并且要充分考虑曲线现场的实际情况，灵活进行调整，可以有效缩短调整时间，比如说可以每个月对外轨超过问题进行一次分析测算，明确其是否在标准范围内。

2、调整曲线半径和圆顺度

曲线半径以及圆顺度也是影响钢轨曲线侧磨的重要因素之一，因此在解决钢轨曲线侧磨问题时就需要加强控制和管理。实际控制过程中可以借助全站仪对每一条曲线的情况进行测量和分析，在曲线每隔5米的位置设立一个观测点，然后结合监测所获得的数据，制定与之相应的半径以及曲线各点拨量的调整方案，做好曲线半径以及圆顺度调整工作，这样也可以从源头上解决钢轨曲线侧磨问题，使得钢轨能够更加稳妥可靠的运行。

3、调整曲线的轨距

在对轮轨接触的受力情况进行分析时可以发现，轨距越小，对于机车车辆在曲线上的顺利通行也就越有利，其可以有效减缓钢轨侧磨情况的发生，同时对于列车平稳通过曲线也有所帮助。因此，在解决钢轨曲线侧磨问题的时候也可以通过适当减少轨距加宽值的方式，对一些侧磨并不是十分严重对区域进行改道，调整曲线的轨距，当然要保证调整的范围符合标准要求，如果调整轨距控制不当，与标准要求彼此之间不匹配，对于相关问题的改进也毫无益处。

4、做好曲线道床的维修养护管理

曲线道床质量不佳的情况下，也容易导致曲线侧磨问题的发生，因此为了更好的保证钢轨更好的运行，降低曲线侧磨发生率，还需要做好曲线道床的维修与养护管理工作。在平时要加强对道床运行状态的检查和分析工作，如果道床存在有污染、板结严重等问题就必须要提高警惕性，因为这种情况下侧磨发生的可能性大幅度增加。在对曲线道床进行管理时一旦发生这一类情况，工作人员需要结合现场线路质量、石渣的破碎程度等制定科学合理的修整方案。如果道床的厚度达不到标准要求，需要进行填补，同时如果发现有轨枕失效则需要及时更换。在对道床进行维修养护处理时，还需要保证线路质量不会受到任何影响，如果说线路质量受到影响和干扰，那么其他作业就难以高质量的推进。

5、更换优质耐磨钢轨

钢轨质量也是影响钢轨曲线侧磨的重要因素之一，钢轨质量不佳的情况下，曲线侧磨发生率将会大幅度增加。在对钢轨曲线侧磨原因进行分析时，如果发现曲线侧磨问题是由钢轨因素所引发的，需要及时对钢轨的质量进行检测分析，明确钢轨质量是否达到标准要求，要及时对已经不符合要求、磨损比较严重对钢轨进行更换，在更换钢轨时要优先考虑耐磨性以及质量水平，然后再考虑成本方面的问题，通过优质钢轨降低曲线侧磨发生率，保证钢轨稳定可靠的运行。

6、做好零配件检查及维修更换工作

钢轨曲线的零配件质量不佳的情况下也容易导致曲线侧磨的问题发生，比如说容易出现曲线横移，因此导致磨损问题发生。因此，在日常检修环节需要重点查看零配件是否能够高质量运行，运行环节存在有哪些问题与不足，要及时将已经严重老化的零配件更换掉，对于其他有一定磨损或者是存在缺陷的零部件也需要评估其使用寿命，做好数据统计工作，然后在规定的时间内将其替换或者是维修。针对检修过程中发现的部分相对比较棘手的问题，需要立即报告给上级部门，然后将问题扼杀于摇篮之中。

7、做好钢轨润滑工作

实际上钢轨曲线侧磨与润滑效果不佳也存在有一定的关联性，为了更换的保证钢轨的稳定性与可靠性，减少各类突发性事件的发生，就需要做好钢轨的润滑工作，这样可以有效减少钢轨侧磨延长钢轨的使用寿命。比如说钢轨实际运行期间可以安排工作人员对钢轨对润滑效果进行评估，如果发现其润滑效果已经比较差了，要及时安排涂抹润滑油。

总之，导致钢轨曲线侧磨的原因多种多样，要想有效解决相关问题，在日常使用环节就需要积极对钢轨进行检修和维护，立足于导致钢轨曲线侧磨发生的实际原因制定针对性措施解决问题，保证钢轨能够更好的投入使用，降低曲线侧磨发生率，提高运输的安全性与可靠性。

参考文献：

[1]王学彦,王琴,张光亮,董小卫.地铁轨道小半径曲线钢轨侧磨规律研究[J].山西建筑,2022,48(14):118-121.

[2]李星,吴少培,王相平,吴步昊,王红兵,李国芳.小半径曲线钢轨侧磨减缓措施及其对滚动接触疲劳影响研究[J].铁道科学与工程学报,2022,19(05):1155-1167.

[3]马帅,刘秀波,任松斌,陈茁,刘玉涛.朔黄重载铁路曲线钢轨侧磨预测研究[J].机械工程学报,2021,57(18):118-125.

[4]陈忠良.基于轮轨关系的地铁钢轨侧磨病害分析及维护方法[J].科技视界,2021(21):11-15.