探讨地铁钢轨伤损原因及防治措施[权威资料]

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1、探讨地铁钢轨伤损原因及防治措施本文档格式为WORD,感谢你的阅读。　　摘要：本文笔者结合实际工作经验，对地铁钢轨伤损现状做了简要的分析，并提出相应的对策措施，以延长钢轨的使用寿命，确保轨道交通运输的安全和降低运营成本。　　关键词：地铁；钢轨伤损；原因；对策措施　　U231A　　0概述　　随着我国城市的发展，出行需求增加，但由于道路交通的昂贵费用和运行的拥挤状况，轨道交通，尤其是地铁成为成千上万乘客更适合的选择，可以说在很多城市，地铁逐渐成为上班族的生命线。但由于轨道交通安全涉及因素较多，无论在设计阶段、施工阶段

2、还是运营阶段，都隐含着触发事故的潜在条件，因此，钢轨质量和工作状态的好坏，都会直接影响到轨道交通的安全性与舒适性。　　钢轨伤损是指钢轨在使用过程中发生折断、裂纹，以及其它影响和限制钢轨使用性能的伤损。钢轨在轮轨作用力下，会产生疲劳、磨耗、变形、裂纹，或由于金属材质缺陷而造成像核伤这样的钢轨伤损。　　1地铁钢轨伤损现状分析　　钢轨是作为一根支撑在连续弹性基础或点支撑上的无限长梁进行工作的。它主要承受轮载作用下的弯曲应力,同时还要承担轮轨接触点上的接触应力,以及轨腰与轨头或轨底连接处可能产生的局部应力和温度变化作用

3、下的温度应力。在轮载和温度力的作用下,钢轨产生复杂的变形,如压缩、伸长、弯曲、扭转、压溃、磨耗等　　钢轨伤损是轨道交通中一个比较突出的问题,它与行车安全、运输成本、钢材选用和设计制造都有着密切的关系。钢轨伤损根据伤损程度可分为轻伤、轻伤在发展、重伤和断轨。图1为钢轨生命周期图。　　图1：钢轨生命周期图　　2钢轨伤损主要原因　　城市轨道交通作为城市客运的主体，它运营时间长、行车密度大、安全性要求高、维修条件差，隧道所占比重大，所以其钢轨伤损的成因也有自身的特点。　　2．1材质缺陷及疲劳伤损　　1）剥离掉块：钢轨接

4、触应力大于钢轨屈服强度是造成剥离的外因；钢轨轨头踏面存在夹杂物是造成剥离的内因。除钢轨质量外，线路不平顺、轮轨润滑涂油工艺不当也能引起剥离掉块。　　2）核伤：它与通过的总重成正比增加。夹杂物，如钢轨本身存在的白点、气泡通常为疲劳裂纹源，由其开始，微裂纹逐渐发展为核伤且与表面伤损贯通，氧化形成黑核。因此，延长钢轨使用寿命，减少核伤的关键在于提高钢轨的质量。　　3）裂纹：钢轨制造工艺不良，没有切够铸锭中带有严重偏析、缩孔、夹杂等部分，留下了疲劳源，即会导致轨头水平或垂直裂纹、轨腰垂直裂纹及臌泡。如加工时存在轧痕、皮

5、下气泡等缺陷，则会使钢轨轨底产生裂纹或折断。　　2．2焊接伤损　　1）焊接接头伤损：焊接接头包括铝热焊接头、移动气压焊接头和接触焊接头，由于焊接设备、材料、气温和操作工艺等诸多因素都会影响焊接质量，最终导致钢轨的伤损。铝热焊接头尤为严重，焊接过程中，如不严格执行工艺要求，在焊缝内极易产生夹渣、气孔、疏松、缩孔及未焊透等伤损。移动气压焊接头在高温高压下将钢轨两端面熔化后再结合，其缺陷形式与铝热焊接头不同，除外部缺陷，即几何形状偏差和局部凹陷外，另一个是内部缺陷，即光斑、未焊透、过烧、粗晶组织等。　　2）焊点伤损：

6、焊点伤损的主要原因为相关专业线缆焊联于钢轨上，由于焊接工艺不过关或未严格执行焊接工艺，导致焊点处钢轨母材发生金相组织变化继而引发钢轨伤损。　　2．3钢轨接头伤损　　钢轨接头是线路的薄弱环节。车轮作用在钢轨接头的惯性力要比其他部位大60％左右；如果钢轨接头养护不良，存在高低接头、空吊板、大轨缝等病害，都会增大冲击力，加剧对钢轨接头的破坏。钢轨接头的伤损，突出的表现为螺孔裂纹。此外还有下颚裂纹及鞍型磨耗等。另外，螺栓孔加工质量不高，螺孔周边有毛刺、缺口等，会使其本身的形成局部应力集中，导致裂纹的产生。　　2．4钢轨

7、伤损检测　　目前地铁线路的检测维修方法以手工或小型机械静态检测、维修为主。但是钢轨出现一些核伤后，由于缺少先进的动态检测设备，静态检测不能完全反映地铁车辆通过时线路的真实情况，加上夜间作业环境限制，对客观判断伤损程度造成一定影响；同时由于现有维修成本和检测维修周期的限制，钢轨可能在两个检测探伤周期之间出现无法预测的伤损，最终将导致钢轨的突然折断。　　3钢轨伤损防治措施　　钢轨的质量与工作状态的好坏对于整个轨道交通的安全性、舒适性有着直接的影响。笔者针对城市轨道交通目前的钢轨伤损的情况，提出一些防治的对策和措施。

8、　　3．1钢轨伤损的防治　　（1）改善钢轨质量　　根据国外的发展经验和对于国产化率的要求，我国的城市轨道交通可以从钢轨的材质与锻造两个方面来寻求改善。材质方面，主要是控制钢轨中各化学成分的含量。如锰元素可以提高钢的强度和韧性；硅易与氧化合，能除去钢中的气泡，增加密度；锰、硅还能提高钢轨的耐磨性能。而磷、硫元素是钢轨中的有害成分，需要减少。锻造工艺方面，可以采用全长淬火钢轨；在冶炼过程中