轨道不平顺的种类及产生的原因

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轨道不平顺是指道几何形状、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,偏离曲线中心线位置和正确的曲率、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。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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、显现记录时有无轮载作用等分类。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

1.垂向轨道不平顺

(1)高低不平顺文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

高低不平顺是指轨道沿钢轨长度方向在垂向的凸凹不平(图1 )。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、吊板以及轨道垂向弹性不一致等造成的。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

一般情况下,左、右轨高低的变化趋势基本一致,但在短距离内各自的变化往往不同,所以还必须区分左轨高低和右轨高低。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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图1 轨道高低不平顺

(2)水平不平顺文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

水平不平顺即轨道同一横截面上左右两轨顶面的高差(图2)。在曲线上,水平不平顺是指扣除正常超高值的偏差部分;在直线上,它是指扣除将一侧钢轨故意抬高形成的水平平均值后的差值。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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图2 轨道的水平不平顺

(3)扭曲不平顺文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

轨道平面扭曲(有些国家称为平面性,我国常称三角坑)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截面水平幅值的代数差度量。国际铁路联盟UICB55专门委员会将所谓“一定距离”定义为“作用距离”,即指轴距、心盘距。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

(4)轨面短波不平文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

轨面短波不平顺,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、焊缝不平等多是孤立的,不具周期性,而波纹磨耗、波浪形磨耗期具有周期性特征,如图3~图 5所示。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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图3 非周期性轨面短波不平顺实测波形

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图4 周期性轨面短波不平顺实测波形

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图5 焊接区短波不平顺

2.横向轨道不平顺

(1)轨道方向不平文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

轨道方向不平顺(常简称轨向不平顺或方向不平顺)是指轨头内侧面沿长度方向的横向凹凸不平顺,由铺轨施工、整道作业的轨道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(图6),左、右轨方向变化往往不同,尤其在扣件薄弱的区段差异更大,因此需要区分左轨方向和右轨方向,并将左、右轨方向的平均值作为轨道的中心线方向偏差。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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图6 轨道方向不平顺

(2)轨距偏差文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

轨距偏差即在轨顶面以下16mm处量得的左右两轨内侧距离相对于标准轨距的偏差,通常由扣件不良、轨枕挡肩失效、轨头侧面磨耗等造成(图7)。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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图7 新轨横向周期性不平顺实测波形

3.复合不平顺

在轨道同一位置上,垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称之为复合不平顺。危害较大的复合不平顺有:文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

(1)方向水平逆向复合不平顺。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

方向水平逆向复合不平顺是指在同一位置既有方向不平顺又有水平不平顺,并且轨道臌曲方向与高轨位置形成反超高状态(图8 )。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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图8 方向水平逆向复合不平顺

日本等国的研究和我国的试验均证实,方向水平逆向复合不平顺对行车安全有严重影响,往往是引起脱轨的重要原因。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

( 2)曲线头尾的几何偏差文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

曲线头尾的几何偏差是指在曲线圆缓点区、缓直点区,超高、正矢、轨距顺坡起点、终点不一致或不匹配形成的几何偏差,对行车平稳舒适和安全有不可忽视的影响(图9 )。文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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图9 曲线头尾的几何偏差

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柴雪松,张格明,田新宇著《普速铁路轮轨系统轨道平顺状态控制》. 2019文章源自轨魅网-https://www.guimei8.com/2170.html

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  • 本文由 发表于 2021年12月6日 00:00:17
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