铁路工务线路钢轨技术分析

铁路工务线路钢轨技术分析

高闯

北京铁路局集团有限公司秦皇岛工务段 河北 秦皇岛 066000

摘要：在铁路系统中，铁路工务线路是非常重要的环节，近年来我国铁路建设的速度不断加快，这给人们的日常出行及货物运输带来了较大的便利，但也对铁路运输安全提出了严竣的考验，所以作为铁路工务部门，需要做好线路的维修和养护工作，提高工务线路的稳定性和安全性，确保铁路运输环境的安全性，从而使列车能够安全、稳定的运营，以便于有效的推动铁路事业的健康发展。本文介绍了铁道工务线路养护的意义，并阐述了铁路线路钢轨的维修和养护。

关键词：铁路；工务线路；养护维修

铁路与公路一样，是交通的基础设施，铁路质量的好坏关系到火车是否可以安全运行。随着中国经济的不断发展，对于铁路的维修和养护要求也越来越高，如果维修养护工作不能够合乎标准，就可能会影响列车的正常运行。因此，关于铁路的维修养护工作要从整体到局部都有严格的标准和要求，这同时也体现出铁路工务线路钢轨维修养护的重要性。铁路设备的技术状态会受到自然条件、运输现状等方面的影响，其状态也不一定完全保持一致。因此，为了确保列车的正常运行，顺利完成交通运输任务，适应时下的提速要求和客运量加大的现状，铁路维修和养护必须要依靠先进的科研成果，应用高新技术手段，从各方面提高其综合技术水平。

1.铁路工务线路钢轨常见病害问题分析

从目前来看，在铁路工务线路钢轨环节，其存在的病害问题较多，总结起来主要包括以下四种常见病害问题：

1.1钢轨蠕变塌陷病害问题

钢轨蠕变塌陷病害具体表现为：（1）当列车经过有缺陷问题的轨道，缺陷易受到冲击，从而形成比正常负载高出许多的压力，在轨道承受的压力偏大的情况下，会导致缺陷钢轨损害加重，使钢轨失效。（2）如果损害部位承受偏大的压力，在冲击能量的作用下，易导致下方轨枕、垫板受到很大程度的损害，进而导致道床发生局部下沉的安全隐患问题，使铁路的稳定性大大减弱。

1.2钢轨纵向变形病害问题

对于钢轨纵向变形病害问题来说，其表现形式包括：（1）长波距变形，长度在300mm到1000mm范围内，通常由于钢轨制作工艺不达标诱发；（2）短波距变形，长度在100mm到300mm范围内，通常处于铁路曲线部位出现此类变形问题，其在短轨一侧的轨道上此类变形问题较为多见；（3）极短波距变形，长度在30mm到100mm范围内，基于铁路直线位置易出现，主要因列车在高速运行状态下，使轨道受到不规则冲击，进而发生此类变形病害问题。

1.3钢轨横截面变形病害问题

基于列车运行期间，钢轨与车轮相接触的部位，对列车内部及表面应力起到了决定性的作用。因此，在钢轨横截面引发变形的情况下，会改变轮轨关系对列车的运行造成较大程度的影响，例如车轮碾压形成的钢轨踏面肥边，小半径曲线地段易形成的轨头侧磨。当钢轨与车轮接触不良时，易引发钢轨与车轮层面上的疲劳损害及轮缘爬上踏面的危险。并且在列车运行时，考虑到列车横向振动的发生得到有效预防控制，需确保等效锥度维持在可控范围内。尤其是高速铁路，更需合理控制等效锥度量，倘若锥度量超出规定标准，易使列车在运行期间出现不平稳的情况。

1.4钢轨表面疲劳病害问题

钢轨表面疲劳病害，指的是因重载车导致铁路轨面失效的一种疲劳病害。基于线路繁忙、轨道润滑不足的区域，此类病害问题较易出现。通常，避免疲劳是从某个材料的疲劳点开始，然后不断扩散；在钢轨没有遭遇严重的磨损的情况下，金属易处于原处伸长，进一步达到疲劳极限状态。从列车运行的安全性角度考虑，采取有效措施，消除钢轨表面疲劳病害问题非常关键。

2.铁路工务线路钢轨技术要点分析

如前所述，铁路工务线路钢轨常见病害问题较多，针对这些病害问题则需重视修复技术的实施。总结起来，具体修复技术要点如下：

2.1钢轨原位修复技术

钢轨原位修复技术，指的是针对钢轨受到损害的部位，采取永久性修复的一种技术方法，该技术实施要点为：通常，在实际锁定轨温比实际轨温更高的条件下，锯切受损钢轨，进而采取液压钢轨拉伸器，针对收缩钢轨实施拉伸、重焊处理。需注意的是，钢轨原位修复技术主要有两种，一种是不插入短轨，另一种是插入短轨，不管采取何种修复技术方法，基于修复期间，均需保证无缝线路锁定的轨温不会产生变化。此外，和传统修复方法比较，钢轨原位修复技术方法在节省人力资源、材料资源方面优势显著，而且还能够提升修复的速度，值得推广及应用。

2.2表面热喷涂修复技术

热喷涂修复技术，指的是利用热源，将涂层材料进行加热处理，加热至半溶化状态，或溶化状态之后，采取高速气体材料让材料雾化，进一步将雾化之后的粒子，向钢轨表面喷射的一种工艺修复技术。这种修复技术的优势包括：其一，叠加效果优良；其二，喷涂后的零件不易发生形变，且表面受热影响小；其三，操作便利等。针对受磨损钢轨部位，采取乙炔火焰喷焊工艺，能够起到理想的效果。但需注意的是，采取热喷涂修复技术，对钢轨表面的要求较高，且需对钢轨提前进行热处理。因此，需结合铁路工务线路钢轨的实际情况，合理选择工艺技术，达到理想修复的效果。

2.3整修钢轨表面伤损技术

在整修钢轨表面伤损技术方面，主要的技术要点包括钢轨打磨技术与钢轨铣磨技术，技术要点为：（1）钢轨打磨技术，即基于铁路钢轨表面修整期间，在保证轨头强度不受到影响的套件下，将横向轮廓度与纵向平顺度恢复至良好的状态当中。（2）钢轨铣磨技术，采取刀盘圆周面上的铣刀，针对钢轨轨距圆角及钢轨顶面实施铣削加工处理，其工作边也需进行铣削加工处理；然后，对钢轨表面损害进行清除处理；进一步采取打磨盘，针对钢轨表面棱角实施打磨处理。这种工艺技术的处理速度快，且空气噪声污染偏低，但针对钢轨表面进行修正期间，修正需适度，避免过度修正，进而使轨头金属磨损量偏大的状况避免发生。

2.4钢轨堆焊修复技术

一般情况下，在铁路工务线路钢轨病害问题方面，会采取手工电弧焊补修复技术，虽然操作简单、成本低廉，但易受到人为因素的影响。因此，需选择一些新颖的钢轨堆焊修复技术，比如埋弧修复技术，该项技术和常规的手工电弧焊补修复技术比较，焊缝质量更优、焊接电流更大，且焊接效率更高，能够在一定程度上使焊接材料得到节省，适用范围更广，且从预防裂缝问题的发生，还可以选用双丝埋弧焊补技术。此外，从提高焊层的综合机械性能及焊补效率层面考虑，可以选用自我保护药芯焊丝修复技术。

2.5轮滚润滑技术

在铁路工务线路钢轨的轮缘与轨道侧面磨损预防控制方面，可以合理科学地应用轮滚润滑技术。通常，可将曲线钢轨的非对称打磨与轮滚润滑技术有效结合应用，使曲线钢轨侧磨的发生得到有效预防控制，进而使重载曲线钢轨的使用时间得到有效延长。但是，因钢轨润滑技术的应用，易使钢轨疲劳缝的扩散速度提升，进一步导致脱轨、钢轨断裂故障的发生。因此，需合理使用轮滚润滑技术，避免过分依赖，在此基础上将疲劳、润滑、打磨三者之间的关系进行协调处理。此外，可配合激光技术，针对钢轨表面进行涂抹处理，以此使钢轨表面平滑度及坚固度得到有效提升，使车轮与钢轨的摩擦力减小，最终使钢轨自身的摩擦损耗得到有效减轻。

3.结语

综上所述，铁路工务线路钢轨病害问题较多，需重视钢轨原位修复技术、表面热喷涂修复技术、整修钢轨表面伤损技术、钢轨堆焊修复技术以及轮滚润滑技术在其中的合理科学应用，使病害问题有效预防控制，使铁路工务线路钢轨的性能质量得到有效保证，进一步保证铁路列车运行的质量及安全性。

参考文献：

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[2]刘磊.换轨小车的技术革新[J].铁道运营技术,2019,25(01):34-36.

[3]曾志清.试论铁路线路轨道工务维修养护技术[J].建材与装饰,2019(01):280-281.