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1、高速铁路钢轨波形磨耗钢轨波磨是轨道损伤的一种主要类型，它是钢轨沿纵向表面出现的周期性的类似波浪形状的不平顺现象。钢轨波磨分为三种类型：1、极短波距波形；2、短波距波形；3、长波距波形。钢轨波形磨耗的波长L与列车速度v和振动频率f有关:L=v/f不同的振动频率和行车速度产生的波长不同,形成不同的波形磨耗。极短波距波形（30-100mm）短波距波形（100-300mm）长波距波形（300-1000mm）成都铁路60kg/m轨线路的调查钢轨波磨的规律1.波磨波长范围一般为300-600mm；2.波磨一般从钢轨接头处发生,并向钢轨大腰扩展；3.波磨一般发生在小半径曲线的外侧钢轨上,而
2、且半径越小,波磨形成和发展的速度越快;坡度越大,波磨形成也越快；4.波磨严重程度随轨道类型不同而不同。混凝土枕地段较易发生波磨,木枕地段波磨略轻于混凝土枕地段;5.波磨地段道碴粉化速率快,道床板结、翻浆冒泥病害严重,设备损耗率大,轨枕失效多,暗坑、吊枕多。波磨的危害1、增加工务维修费用车轮通过波磨地段时,由于钢轨表面的不平顺,引起轮轨作用力急剧增大,使机车车辆和轨道产生剧烈振动,促使轨道和机车车辆相关部件伤损的产生和发展,从而增加维修费用；由于列车通过波磨地段时引起轨道剧烈振动,致使道碴粉化速率加快,道床翻浆冒泥,轨道扣件松动,螺纹道钉、轨距杆大量折断,轨枕空吊,胶垫损坏等,
3、从而极大地增加了工务维修费用。2、噪声污染机车车辆通过波磨地段时会产生很大的噪声,对铁路沿线居民带来很大的危害。同时这种噪声也会影响乘客,使他们产生不舒适感。3、安全隐患如钢轨波磨严重,车辆通过波峰时冲击力急剧增大,而通过波谷时受力减小,这就容易引起列车减载脱轨,还容易引起钢轨和车轴的断裂,影响行车安全。4、增加能耗由于波磨轨面的不平顺,导致轮轨粘着不良,相应地增加了轮轨运行阻力。另外由于轮轨系统振动加剧,导致部件伤损率增加,消耗大量能量,而这些能量都必须由机车牵引力提供,从而增加能耗。波磨的预防和减缓措施1.减少钢轨接头,降低接头冲击设焊接无缝线路,尽可能减少接头或铺设冻结
4、无缝线路,将接头冲击降到最低。加强接头处道碴捣固,保持道床丰满并加以夯实,及时清筛接头范围内的板结道床。2.增强轨道弹性,提高轨道阻尼增强轨道弹性可有效地减小轮轨系统振动强度,提高轨道阻尼可明显降低波磨发展速率。具体措施为:采用优质道碴,补足道床厚度;及时清筛道床并适当缩短道床清筛周期;对道床粉化、坍塌及翻浆冒泥地段及时整治。3.减少轨道不平顺强曲线轨道的养护,提高曲线圆顺度；消除钢轨死弯和轨头掉块。使用大型养路机械进行线路维修作业,提高养护质量,减少三角坑不平顺及暗坑、吊枕等。4.倒换钢轨定期倒换曲线两侧钢轨或将曲线上已有一定波磨的钢轨倒换到直线上使用。5.打磨钢轨通过打磨
5、可以消除轨面不平顺,大大减小轮轨动荷载,减小波磨的生成。钢轨是直接承受列车荷载和提供运行表面的轨道部件,它的状况将直接影响高速与快速列车的安全与运行。高速轨道的理论研究和运营实践表明,由于采用了优质的重型轨道和弹性扣件,总体来看,高速轨道的破损率较小,但高速铁路钢轨出现的波形磨耗病害却引起各国的严重关切。事实上,钢轨波形磨耗病害不仅出现在高速铁路上,几乎在所有的有轨交通线路上都有钢轨波形磨耗,这是长期困扰人们的难题。钢轨波形磨耗分为短波(波长≤60～80mm)的波纹磨耗和长波(波长80～2000mm)的波浪磨耗两种。不少文献认为波长较大的波浪磨耗的形成机理多为钢轨轧后形成的初
6、始不平顺演变成波浪磨耗,而波纹磨耗形成的机理却至今没有定论。自1895年以来,世界各国都花费了大量的人力、物力对钢轨的波形磨耗进行了研究,出现了各种成因机理的学术流派:钢轨材质成因理论;钢轨制造方法机理理论;钢轨内部应力成因机理;钢轨表面氧化理论;钢轨振动激励理论;车轮压力变化产生波磨理论;车辆与车轴振动、扭曲理论;轮轨相互振动成因理论等。但至今尚无一种钢轨波形磨耗成因理论为大家所公认。目前看来,钢轨波形磨耗的产生可能不是一种因素所致,而是多种因素综合作用的结果。可以认为,由各种原因形成的钢轨表面凹凸不平顺,使列车运行时轮轨接触点承受不同的动力荷载,进而在钢轨表面产生间隔的塑
7、性变形、磨损及其他损伤,使钢轨初期的凹凸不平顺进一步发展,形成钢轨的波形磨耗。从现场调查结果看,通常在下列一些线路容易产生钢轨波形磨耗:(一)车辆轴重大于15t并以相近的低速行驶的线路区间,钢轨的波形磨耗是从钢轨接头或钢轨焊缝开始发展形成的,多发生在曲线外轨,波长为200～300mm。(二)在钢轨重量小于50kg/m的线路上,从钢轨接头或焊接接头开始形成500～1500mm波长的波形磨耗。有的文献认为这种波形磨耗是因为钢轨出厂时就存在的波状不平顺造成的。(三)在地下铁道线路上,若在轨下或枕下增加了弹性垫
