轨道不平顺.doc
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一、铁路轨道不平顺概念
轨道不平顺是指轨道几何形状、尺寸和空间位置的偏差。
广义而言,凡是直线轨道不平、不直对中心线位置和轨道高度、宽度正确尺寸的偏离曲线轨道不圆顺偏离曲线中心位置正确曲率、超高、轨距值,偏离顺坡变化尺寸等轨道几何偏差通称轨道不平顺。
二、铁路轨道不平顺的种类及产生原因
轨道不平顺的种类很多,可按其对机车车辆激扰作用的方向、不平顺的波长等进行分类。
按机车车辆激扰作用的方向可分为垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺、复合轨道不平顺。
按不平顺的波长可分为短波、中波、长波等。
不平顺的种类和变化
垂向轨道不平顺包括高低、水平、扭曲、轨道短波不平顺和新轨垂向周期不平顺。
横向轨道不平顺包括轨道方向不平顺、轨距偏差造成的不平顺。
轨道同一位置上,垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称为轨道复合不平顺。
危害较大的复合不平顺有方向水平逆向复不平顺、曲线头尾的几何偏差造成的不平顺。
1、高低不平顺
高低不平顺是指轨道沿钢轨长度方向在垂向的凹凸不平。
它是由线路施工和大修作业的高程偏差,桥梁挠曲变形,道床和路基残余变形沉降不均匀,轨道各部件间的间隙不相等,存在暗坑、吊板,以及轨道垂向弹性不一致等造成的。
2、水平不平顺
水平不平顺即轨道同一横断面上左右两轨面的高差。
在曲线上是指扣除正常超高的偏差部分,在直线上也是指扣除将一侧钢轨故意抬高形成的水平平均值后的偏差。
3、扭曲不平顺
轨道平面扭曲有些国家称为平面性,我国常称为三角坑即左右两轨顶面相对于轨道平面的扭曲,用相隔一定距离的两个横断面水平幅值的代数。
差度量。
国际铁路联盟专门委员会将所谓“一定距离”定义为“作用距离”,指轴距、心盘距。
4、轨道短波不平顺
即钢轨顶面小范围内的不平顺,它是由轨面不均匀磨耗、擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等形成的。
其中轨面擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等多是孤立的不具周期性,而波纹磨耗、波浪性磨耗具有周期性特征。
5、新轨垂向周期不平顺
钢轨在轧制校直过程中,由于辊轮直径误差擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙滚轧压力不均匀等因素,产生钢轨的周期性不平顺。
我国新轨轨身周期不平顺的波长多在2.6一3.2m,幅值多为0.3一0.8mm。
这种不平顺对铁路行车危害很大。
采用现代轧制校直工艺生产的钢轨,不具有这种周期性不平顺。
6、轨道方向不平顺
轨道方向不平顺常简称轨向不平顺或方向不平顺指轨头内侧沿长度方向的横向凹凸不平顺,由铺轨施工、整道作业的钢轨中心线定位偏差,轨排横向残余变形积累和轨头侧面磨耗不均匀、扣件失效、轨道横向弹性不一致等原因造成。
7、轨距偏差
轨距偏差造成的不平顺即在轨顶面以下处量得的左右两轨内侧距离相对于标准轨距的偏差,通常由于扣件不良、轨枕挡肩失效、轨头侧面磨耗等造成。
从工务维修管理方面来看,轨距和水平是指钢轨的相对位置,坡度是在连续绝对下沉量的变化率,方向性是绝对横移量的变化率,平面是沿轨道纵向水平的变化率,轨距的变化率是沿轨道纵向轨距的变化率。
而高低和轨向因与轨道线形有关,从轨道作为平滑的走行轨路来看,与其说是空间位置,不如说是前后相对位置及空间频率一定区间内的波数特性更为重要。
至于铁路轨道不平顺的维修限度,一般是着眼于轨距的变化率,平面性同超高递减一样也规定的较严格。
三、铁路轨道不平顺的影响
就轮轨系统运输而言,由于列车与轨道的相互作用势必会引起轨道几何形位的不断变化。
这种变化即轨道不平顺，轨道不平顺会影响旅客乘坐的舒适度，严重时会增大列车脱轨系数，引起车辆产生振动和轮轨作用力。
根据国内外研究试验表明，轨道不平顺的波长、幅值、列车速度不同，对车辆的响应影响不同，一般情况下短波不平顺影响机车车辆的簧下质量惯性力，中长波不平顺影响机车车辆簧上部分的惯性力。
当轨道不平顺幅值、波长一定时，连续多波的轨道不平顺比单波不平顺影响大，三波不平顺的影响比双波大，双波单波大于单波，三波以上的多波不平顺与三波相比，未有明显差异。
轨道不平顺及其影响综述
影响
种类
车辆振动
轮轨力
危害
安全性
平稳舒适性
设备
高低
浮沉、点头
垂直力增减载
促发脱轨
垂直加速度大
寿命缩短
水平
侧滚
垂直力增减载
促发脱轨
侧滚加速度大
寿命缩短
扭曲
侧滚
垂直力增减载
引发悬浮脱轨
侧滚加速度大
寿命缩短
轨向
侧摆、摇头
横向力增大
引发爬轨脱轨
横向加速度大
状态恶化
轨距
引发落下脱轨
轨向不平顺
侧摆、侧滚
横向力增大，垂直力增减载
引发爬轨、悬浮脱轨
垂向、横向加速度增大
寿命缩短
短波不平顺
轮轨高频冲击振动
垂向冲击力增大
促发断轨断轴
噪声
伤损松动，道床恶化
扎制不平顺
周期性轮轨力增大
垂直加速度大
寿命缩短，道床恶化
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