北京交通大學
實習報告
年級： 11秋級
專業： 鐵道工程技術
層次： 高起專
姓名： 石寶山
遠端與繼續教育學院
北京交通大學
實習單位評議表
北京交通大學
實習報告成績評議
報告題目：鐵路鋼軌磨耗與輪軌關係
實習目的
畢業實習是高等教育學生在掌握基本理論知識和技能的基礎上，綜合運用所學基礎理論知識、基本技能和專業知識與工作實踐相結合，全面檢驗學生分析和解決問題的能力以及基本訓練的重要環節。
實習單位及崗位介紹
我的實習單位是瀋陽鐵路局赤峰工務段奈曼線路車間，車間現有職工68人，共5個工區，管轄區有正線97公里，有9個站場。我所在的奈曼工區一共有14人，管轄正線7公里，道岔27組，站專線9.6公里。
主要負責線岔維修作業及經常保養作業以及臨時補修工作等工作。
我的實習崗位是一名線路工，同工區職工一道進行日常線岔維修及經常保養作業，並配合車間技術組做列車動態晃車分析工作以及現場病害的複核檢查工作。
實習內容及過程
2023年7月19日，我來到了我的實習單位赤峰工務段奈曼線路車間，奈曼線路車間主任嚴志斌熱情的接待了我，向我簡要介紹了車間裝置現狀以及維修體制方面的問題，講述了困擾車間小半徑曲線整修的困難之處，交代了我的具體實習班組---奈曼工區，指派奈曼工區工長王鳳柱作為我的師傅並帶我熟悉了一下實習單位的工作環境。
2023年7月20日起，開始了我的實習生活，王師傅首先給我講解隨著列車高速、過載、大密度開行，線路基礎裝置變化較快，特別是曲線地段和岔區作為線路薄弱處所更是難以保持良好狀態。
同時，旅客對舒適度的要求越來越高，對曲線地段和岔區線路養護維修標準提出更高要求，線路養護維修工作任重道遠，給工區線岔維修及保養提出了乙個新的課題。
因此，對晃車病害的整治已經刻不容緩，要整治晃車必須強化基礎整治，小半徑曲線是晃車病害多發地點，管內640km曲線晃車病害久治不絕，下面我通過實習期間與現場師傅學習與大家**一下鐵路鋼軌磨耗與輪軌關係以及曲線病害產生的原因及整治。
(1) 首先讓我們了解一下小半徑曲線磨耗與輪軌關係的含義：
鐵路自問世以來，鋼軌側面磨耗就一直是鐵路曲線上存在的問題。我所在的工區管內區段使用內燃機車牽引，隨著近年來列車牽引重量和機車車輛軸重的增加以及列車執行速度的提高，曲線鋼軌側磨速率大大加快。在小半徑曲線上，外軌嚴重側磨，內軌嚴重壓潰，並且由於軌頭的塑性變形而造成鋼軌的波浪形磨耗，大大增加了鐵路的運輸成本，降低了行車質量。
(2) 小半徑曲線產生側面磨耗的主要原因：
在大多數情況下，車輪踏面在軌面上作蠕滑運動，軌面下的最大剪應力深度變淺。如果輪對在軌面上滑動，最大剪應力移到軌面上，則就會造成軌面的擦傷。滾動接觸疲勞磨耗的特徵是在達到臨界轉速後形成很大的磨屑。
同時大軸重對鋼軌的接觸疲勞特別不利。
當機車在軌道上牽引列車前進時，增大牽引力是以犧牲車輪滾動條件為代價的，要增大牽引力，則必然要增大輪軌之間的蠕滑 (亦稱彈性滑動)，從而導致最大剪應力靠近鋼軌表面。所以採用大軸重、大牽引力時，曲線鋼軌磨耗將更為嚴重。
（3）輪軌接觸引數和接觸狀態
當車輛沿線路執行時，為了避免車輪輪緣與鋼軌側面經常接觸和便於機車車輛通過曲線，左右車輪的輪緣外側距離小於軌距，因此輪對可以相對軌道作橫向位移和搖頭角位移。輪軌接觸點的位置不斷發生變化，車輪踏面與鋼軌踏面的接觸點是車輪的瞬時轉動中心。輪緣與軌頭側面之間在接觸點處將會產生相對滑動，造成輪緣與軌頭側面的磨耗，而且輪緣接觸點離踏面接觸點的垂向距離越大，則摩擦越嚴重。
（4）輪緣不貼靠鋼軌通過曲線及蠕滑動導向機理
為使乙個自由輪對沿等半徑r的曲線作純滾動，外輪所滾過的距離必須大於內輪所滾過的距離。由於車輪踏面是錐形的，內外兩輪可有不同的滾動圓半徑。當輪對向曲線外側產生橫向位移時，外輪的滾動圓半徑就大於內輪的滾動圓半徑，輪對通過曲線時就能達到純滾動的要求。
因此，輪對具有錐形踏面是它在曲線上具備純滾動的必要條件。磨耗形踏面也具有這一特性。
（5）曲線鋼軌側磨的形成及防治
一、改變軌道結構幾何引數對鋼軌側磨的影響
鋼軌側面磨耗的乙個主要原因是輪緣在鋼軌側面上滑動，兩者之間的相對滑動距離越長，則鋼軌軌頭側磨就越嚴重。當乙個輪對通過曲線時，輪對走行一周，如兩輪半徑差引起的走行距離差與曲線軌道內外軌的軌線長度差不相等，則必然造成車輪在軌面上的彈性滑動(蠕滑)。為了減緩曲線鋼軌的側磨，就要求內輪產生向後蠕滑，而要達到這一目的則要求外輪所受的荷載大於內輪。
如果在曲線上設定的超高小於用平均速度計算所得的超高，則大部分機車車輛通過曲線時都是以欠超高形式通過曲線，外輪荷載大於內輪，達到了內輪產生蠕滑的目的，也就達到了減緩曲線鋼軌軌頭側磨的目的。
二、改變軌底坡對鋼軌軌頭側磨的影響
從輪軌接觸幾何學的研究可知，軌底坡大小對輪軌幾何接觸點的位置及輪軌之間的受力大小有明顯的影響，從而影響到曲線鋼軌的軌頭側磨。改變軌底坡實際上就是調整軌頂坡，使得輪軌接觸點發生變化而有利於輪對通過曲線，或輪對以蠕滑導向通過曲線而減小輪軌之間的導向力。為了了解改變軌底坡對鋼軌軌頭側磨的實際影響，2023年9月我們在管內640k曲線上進行了現場調整軌底坡試驗。
該曲線半徑為700m，平衡超高為100mm。試驗時，首先是把外軌軌底坡從1：40改為1：
20，發現鋼軌軌頭側磨沒有減緩，反而有所增加，於是恢復外軌軌底為1：40，並把內軌軌底坡從1：40調整為1：
20，取得了較好的減磨效果。
三、改變軌距對鋼軌軌頭側磨的影響
在曲線動態計算中對曲線入口處時常出現「鵝頭」形狀的不均勻側磨進行分析，發現主要原因是在軌距加寬偏大時，機車車輛進入曲線時產生較大的振盪。如果在入口附近存在某種激擾，就會使各車輛的振盪按相近的軌跡發生，從而引起不均勻側磨。而軌距加寬較小時，這種振盪大大降低，也大大地減少了這種不均勻側磨出現的可能性。
小軌距時鋼軌軌頭的側磨率較小,線路坡度對鋼軌軌頭的側磨也有較大的影響，小軌距同樣能降低鋼軌軌頭側磨的作用。
四、改善曲線圓順度對鋼軌側磨的影響
在對曲線線路分析時，是考慮曲線線路在圓順狀態下進行的，但是實際曲線線路上鋼軌不可能絕對圓順，如存在有鋼軌接頭、曲線硬彎等。曲線圓順度的不良直接引起輪軌橫向力及導向力的改變。在圓順度不良曲線範圍內的1/4段內，其導向力和衝角都較大，從現場觀察可知，在此範圍內經常出現鋼軌軌頭最大側磨點，其原因也在於此。
因此，日常為了減少曲線側磨，在日常的曲線養護維修中，必須加強對曲線圓順度的保養，對正矢不良的曲線及時進行撥道或改道，確保曲線正矢差不超限。對於發生擠道的線路必須及時整正，必要時要進行加強（安裝軌距杆，安設軌撐等等）。
五、曲線上股鋼軌側面塗油減緩曲線鋼軌的側磨
工務部門對曲線上股鋼軌塗油分：①列車添乘塗油（車載塗油）；②地面塗油器自動塗油；③地面人工塗油。在這三種塗油方法中，列車添乘塗油是用得較多的一種，**路曲線較多的地段這一塗油方式的優點較為明顯，現在赤峰工務段也已形成了一定的制度，有固定的人員和組織，有比較成熟的操作規程。
列車添乘塗油器是將塗油器安裝在旅客列車的尾部車廂，兩個噴油嘴固定在列車底部，與兩股鋼軌軌頭內側保持一定的距離，並有一定的角度，隨著列車的前進，操作人員將軌道潤滑脂壓出儲油罐，通過油管從噴嘴噴出，均勻地塗在軌頭內側。
採用車載塗油方法對曲線上股鋼軌側面進行塗油，延長了車輪的旋輪次數，延長了曲線上股鋼軌的使用壽命。塗油可降低輪緣與鋼軌軌頭側面之間的滑動摩擦係數，在同樣導向力的情況下可降低輪緣與鋼軌軌頭側面之間的摩擦功，從而降低鋼軌軌頭側磨。鋼軌軌頭側面塗油不僅可減緩鋼軌軌頭的側磨，而且還可取得節能的效果。
根據國外資料，塗油可延長鋼軌使用壽命3倍以上。曲線鋼軌塗油能夠減少曲線鋼軌軌頭磨耗，是一項比較有效的減磨措施。
通過以上分析，歸納起來，對防治小半徑曲線鋼軌側磨上應該做好以下工作：
1.正確設定曲線外軌超高度。為適應行車的實際情況，第年應定期測速核對超高，並應注意觀察鋼軌的磨耗，分析超高是否合適。
2.軌底坡的大小與鋼軌磨耗有密切關係。所以在注意觀察輪軌接觸情況，發現不相吻合時，要及時調整軌底坡，使車輪的重心落在鋼軌頂面**位置上，以增加輪軌接觸面積。
軌底坡的調整，可以用楔形橡膠墊板解決。
3.塗油是減輕鋼軌側面磨耗收效最好的措施，可以使鋼軌使用壽命延長幾倍，減輕輪緣的磨耗，並可節約機車所消耗的燃料。
4.加強養護，經常保持曲線狀態良好，保持方向圓順，軌面平順，軌距不超限，是減輕列車搖晃和車輪衝擊力的重要措施。因此，要定期撥道，及時養護，預防病害的發生。
在曲線鋼軌側磨接近輕傷標準一半時，再及時與直線鋼軌進行倒換。
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