铁工毕业设计

1、装订线 1.曲线养护1.1养护原则曲线上由于其本身结构特殊，机车车辆绕某一点呈圆弧形运动，横向推力、推挤和摩擦较之在直线上要大得多，使线距的轨距、水平、高低变化加快，钢轨的侧面磨耗加快。因此曲线地段的线路质量比直线地段更难保持，钢轨的使用寿命比直线地段短，出事故的几率也比直线要多。曲线半径越小，这种现象就越明显，这样就决定了对曲线要更加精心地进行养护维修，曲线也就成为线路上一个薄弱环节。做好曲线的养护工作，关键是贯彻“预防为主、防治结合、修养并重”的原则。要根据线路具体条件，全面安排计划维修。对发现的病害要及时做紧急修补。对于重点病害要勤检细修，做到无病防病，有病根治的目的。计划维修，是曲线养

2、护的根本，要求做到“严、全、细”，即标准严格，项目齐全，作业细致。计划维修应包括以下内容：适当起道，全面捣固，消灭空吊板及软硬不均匀的现象；用绳正法全面拨正曲线，拨、改、直结合；清筛不洁道床及边坡土垄，处理道床翻浆冒泥，补充道砟和整理道床；调整轨缝，整修、更换和补充防爬设备，锁定线路，防止爬行；整修钢轨，打磨马鞍街头，焊补低接头；更换和修理轨枕，修理不合适的轨底坡；整修、更换和补充联结零件，螺栓、扣件、夹板涂油；整修路基，整修路肩，修理排水设备，清理侧沟。总之，通过计划维修，该整治的病害要得到整治，该加强的设备要得到加强，曲线要达到优质标准。紧急补修要勤，超限的方向、轨距、水平要及时消灭，伤损

3、轨件要及时更换，防治病害扩大。重点病害不能在计划维修和紧急补修中整治的，要另外安排计划，集中力量突击整治。例如成段更换磨耗轨，整治翻浆冒泥、道床板结、接头坍碴、路基下沉，冻害地段换土，整修排水设备等。正因为曲线是线路上的一个薄弱环节，所以必须加强曲线技术管理，正确设置曲线超高和核查曲线速度，观测调整轨底坡，坚持曲线定期拨道、定期涂油制度，建立曲线技术台账和正矢检查登记薄，摸索钢轨病害产生的原因，及时采取防止钢轨磨耗的措施。此外，还要加强季节性工作。例如春融时期，要加强线路检查，及时更换和撤除冻害垫板并重点捣固补修，消灭失效轨枕群，疏通排水，防止春融乱道；雨季期间，对路基松软下沉地段应及时加固修

4、理；天气炎热期间，应该注意调整轨缝，防止跑道。计划维修、紧急补修和重点病害整治的工作分配，应根据具体情况妥善安排。1.2养护标准现行铁路技术管理规程及有关规定1.2.1曲线轨距曲线轨距，验收线路时，除按规定加宽外，如有误差，其值不得超过+6，-2mm。轨距的变化率正线及到发线不大于2（规定递减部分除外），站线及专用线不大于3（规定递减部分除外）。1.2.2曲线水平曲线地段的水平，除按照规定设置超高外，正线和到发线误差维修不超过4mm，保养不超过6mm。其他线误差维修不超过6mm，保养不超过8mm。1.2.3前后高低前后高低（以下股钢轨为准，用10m弦在任何一点测量）正线及到发线误差维修不超过4

5、mm，保养不超过6mm。站线及专用线误差维修不超过6mm，保养不超过8mm。1.2.4曲线方向用20m弦在钢轨踏面下16mm处测量正矢，其误差不得超过表1-1的限度： 表1-1 曲线正矢经常保养容许偏差 曲线半径（m）缓和曲线正矢与计划正矢差（mm）圆曲线正矢连续差（mm）圆曲线正矢最大最小值差（mm）正线与到发线其他线正线与到发线其他线正线与到发线其他线250及以下781416212425135067121418213514505610121518451650458101215651以上3468912注：专用线按其他站线办理。缓和曲线与直线连接不得有反弯或“鹅头”。复心曲线在两相邻半径变化处

6、，正矢与计划正矢的容许差，按大半径曲线的缓和曲线规定办理。1.2.5 钢轨接头钢轨接头相错，对接接头正线及到发线不超过40mm加缩短量一半，站线不超过60mm加缩短量一半；相互式接头不少于3m。1.2.6 其它设备要齐全。曲线外侧道床在半径800m及以下的应加宽150mm（无缝线路在半径801m2000m地段也应加宽）。木枕地段使用五孔垫板时，在半径800m及以下的曲线连同缓和曲线上要补足5个道钉。木枕地段，在半径为800m及以下的圆曲线和缓和曲线上应装设轨距杆或轨撑，根据铁路线路维修规则规定，安装标准如表1-2： 表1-2 轨距杆或轨撑安装数量 曲线半径、（m）轨距杆（根）轨 撑（对）25m

7、钢轨12.5m钢轨25m钢轨12.5m钢轨R350105147350R450105105450R6006103561035600R800根据需要安装半径在300m及以下的曲线地段，可根据需要同时安装轨距杆和轨撑两种加强设备。在行驶电力机车的地段，正线半径在350m及以下的曲线地段，可比照上表的规定安装，或采用保持轨距能力强的弹性扣件，必要时为防止轨道的横移，可加宽堆高曲线上股外侧的碴肩道床。混凝土轨枕线路的曲线地段，一般不安装轨距杆和轨撑，但半径在600m及以下曲线地段，可根据需要适当安装。设有轨道电路的线路，应使用绝缘轨距杆，并按规定定期进行测试绝缘性能。装足防爬设备后，全面锁定线路。标志要

8、齐全完整，字迹清晰，各种符号齐全清楚。特别是曲线标和直缓、缓圆、圆缓、缓直标桩要齐全，钢轨上的测点编号、超高、轨距、正矢递减计划数值要经常保持清晰。1.3曲线养护方法1.3.1综合计划维修曲线的综合计划维修和直线维修一样可分为准备作业、基本作业、整理作业。这样就可以有秩序的进行作业，更好地安排劳力，提高效率，而更重要的是能提高维修质量，因为，有些作业要在基本作业前进行，以保证基本作业的质量，有些作业要在基本作业后进行，以巩固进本作业的质量。现将这三方面的重点作业介绍如下。1.3.1.1准备作业1定好桩点，测量正矢，计算拨道量2测量正矢要求做到“三不”、“三要”、“两准确”。“三不”是：在大风天

9、气情况下不测量正矢；弦线拉的时紧时松用力不一致时不测；弦线未放在轨面下16mm处不测。“三要”是：要用细而光滑坚实的弦线测量；要在折尺、弦线、视线三垂直时读数；要事先压除鹅头，消灭接头支嘴后再测。“两准确”是：读数准确；记录准确。正矢量出以后就可以计算拨道量。计划维修一般采用流水拨道法计算拨道量。实践在测量正矢以前，应先定好桩点位置，为了计算的方便，先把曲线中点和起终点定好，然后再从曲线起点开始，用钢尺每10m量一点，定出各测点的位置，这些测点叫正桩。在相邻两正桩之中点再量出一点，叫辅助点，也叫副桩。用油漆把所有测点（正桩、副桩）的位置标记在上股轨头外侧，正桩按顺序编号，编号写在上股轨腰上，副

10、桩不编号。缓和曲线部分各测点处的计划正矢、超高、轨距用油漆标记在下股轨腰上。通常用M表示计划正矢，H表示超高，S表示轨距。3拉弦测正矢的方法是使用20m长的弦，将弦的两端放在测点处上股钢轨头内侧轨面下16mm处，然后在中间测点处量出从弦线至轨头内侧轨面下16mm处的距离即正矢。为了正确测得整个曲线的正矢状态，应向曲线头尾直线上多测几个点的正矢。有时因为有“鹅头”，在钢轨内侧没有读数，应将弦线放在钢轨外测量，此时测得的正矢为负数证明，拨道量越小，拨后正矢越容易保持不变。计算拨道量的目的就是使曲线圆顺，使拨道量尽可能小。一次计算不满意要再次计算，特别是当曲线圆度差时，更要反复计算。为了正确确定计划

11、正矢，可先定中央点再定缓和曲线和圆曲线始终点正矢。直缓、缓圆、圆缓、缓直各点最好调整在整桩上，便于计算，也便于养护。有条件的地方，可以积极运用电子计算机编程计算曲线正矢及拨道量。计算机计算简便、迅速、准确，是今后的一个发展方向。4调查小方向，看钢轨有无硬弯和直轨，严重的硬弯和直轨，应用弯轨器整治。5调查轨底坡，不合适的应进行修理。6调查轨缝，不良的应调整。7测速，确定超高度（也可一年集中测一次）。1.3.1.2基本作业1起道和捣固曲线起道一般是先起平下股钢轨，然后用水平尺按超高起好上股钢轨。要根据起道量决定适当的留碴量。为了防止曲线方向变化，起上股钢轨时，起道机应放在钢轨外侧，起下股钢轨时，起

12、道机应放在钢轨里侧。在混凝土轨枕地段，更应注意放置起道机的位置。加强捣固是提高曲线质量的主要方法之一，一般的作法是，拨道量在2030mm以上时，先拨道后捣固再找细，拨道量在2030mm以下时，先捣固后拨道。在曲线上应特别加强接头捣固和薄弱处所的捣固。例如大坡道上的曲线要加强下坡方向面的捣固；拨道量较大或调整超高的曲线上要加强上股轨枕的捣固（即起道量大的一股）。缓和曲线的超高顺坡要与轨距和正矢递减在同一长度内，这对行车的平稳和曲线质量的巩固都有好处。在起道捣固前应将这三者的递减值写在钢轨腰部，以便工人作业时不发生错误，防止返工。2拨道拨道前先设好基桩。原来有基桩的就不必再设，没有基桩的可设临时基

13、桩（活动测钎），临时基桩在拨道后拔掉。不论是固定基桩还是临时基桩都要注意其位置的正确，防止变动。把计算的拨道量写在各测点的轨枕头上。拨道量超高10mm时，应扒开轨枕头外的道碴，拨道量超过20mm时，应拆下防爬撑并松动防爬器，必要时松动接头螺栓。全部打紧浮起道钉。用撬棍拨道时，上下两股的人力不应相差过多，撬棍间距要尽量缩短，力量大的人放在中间。拨道时最好有曲线两头开始向中间进行，防止误差赶到一头形成“鹅头”。采用分次拨正的方法时，应从拨道量大的测点开始，以保证行车安全。拨道量在41mm以上时，应按工务规则进行防护；仅个别点超过41mm时，也可采用分次拨正的方法进行。在“支嘴”处拨道时，可采用间接

14、影响的方法。例如要向外拨动接头时，可以不拨接头而拨两侧小腰，以带动接头向外移动；要向里拨动两小腰时，可以不拨两小腰而拨接头，以带动小腰向里移动。这样做可以减轻甚至消除接头“支嘴”。在容易产生惯性复原的测点处拨道时，可根据情况适当增加拨动量。木枕地段向外拨道量在20mm以下时，回复量约24mm，向里拨的回复量约48mm；混凝土轨枕地段的回复量要小些，可根据线路条件和列车速度等具体条件决定，一般讲，向外拨时可不考虑回复量。在拨道的同时，应指定专人捣实轨枕头道碴，特别要注意捣实上拨时的下股轨枕头和下压时的上股轨枕头。拨道应与改道、直轨结合进行。对于小方向不良可用改道的方法解决，对于硬弯钢轨时要看是真

15、硬弯还是影响弯。如果两股钢轨同向弯曲，则弯急而短的是真硬弯，缓而长的是影响弯。真硬弯用弯轨器整直，影响弯一般在硬弯整直后经过改道即可整直。拨道工作要坚持高标准、严要求：圆曲线连续正矢差要比规定的最低标准高，例如半径400m的曲线连续正差规定不得超过10mm，拨道时要做到不超过5mm。不但测点处要这样要求，就是辅助点也要这样要求。缓和曲线的方向要用缓和曲线正矢递减差或“正矢差之差”的标准来要求。“正矢差之差”是两个相邻测点各自的正矢差之差，取绝对值；标准如表1-3 表1-3 正矢差之差 曲线半径 （m）差之差允许误差值部定缓和曲线正矢与设计正矢允许误差值优良合格25135069635145057

16、5451650464650以上343“正矢差之差”的运用，不只是考虑目一点的正矢是否超限，而是考虑整个缓和曲线的圆顺。在缓和曲线的始终点采用“削定补坑”方法，做好超高的顺坡。由于在缓和曲线始终点处的超高突然变化，当列车进入或驶出曲线时，产生很大的垂直动力，致使列车剧烈震动，为了减少这个动力，在缓和曲线的始终点处，采用了削顶补坑即以竖曲线连接的办法。其做法如下：竖曲线的长度：在缓和曲线始点和终点处各设置一个圆曲线形的竖曲线，其长度均为20m，并以缓和曲线的始点和终点为竖曲线的顶点。如缓和曲线的始点或终点不在测点上时，为便于设置竖曲线及做到超高、轨距与正矢递减三合一，可将竖曲线的顶点移至缓和曲线终

17、点附近的测点上。竖曲线的纵距：在竖曲线上任何一点与其切线间的竖距叫竖曲线的纵距。1.3.1.3整理作业凡准备作业与基本作业未做的作业都应安排在整理作业中一扫光，如清理水沟、整修路肩、除草、补修枕木、油漆标志等。1984年，铁道部决定在全路工务部门开展以优质曲线、优质道岔为主要内容的安全优质活动。几年的实践证明，安全优质活动是提高工务设备质量，保证铁路行车安全的有效措施。优质曲线活动除应认真贯彻预防为主，预防与整治相结合的原则，按照严、全、细的要求进行作业外，还应注意从结构上予以加强，提高曲线的稳定性、整体性，实现下部稳、上部准、纵不爬、横不移。安全优质活动作业中要抓住以下关键项目：（1）清筛轨

18、枕盒和轨枕头道床，消灭土垄，保持道床的弹性和排水良好，补充道石碴。（2）整治钢轨低接头，进行焊修，打磨鞍型磨耗，整修硬弯，延长钢轨使用寿命。（3）方正轨枕，捆扎枕木头，修补钢筋混凝土轨枕挡肩。（4）更换锁定曲线线路，防止爬行。（5）按标准整修路肩，清理排水沟，使路基排水良好。（6）加强捣固作业，及时消灭空吊板和三角坑，夯拍道床，曲线木枕地段，铁垫板下增铺防磨胶垫，钢筋混凝土枕地段，接头轨枕垫胶垫等加强措施。（7）按标准做好曲线加宽、超高、正矢三合一递减，保持曲线圆顺。优质曲线活动应结合线路计划维修任务进行，完成后由工务段按标准进行评价。1.3.2.紧急补修在日常养护工作中，发现病害特别是超限病

19、害应及时整治，否则病害就会继续扩大，甚至发展到危及行车安全的程度。紧急补修是根据领工员工长检查发现的超限病害进行的，包括轨距、水平和方向超限的整治，重伤轨件的更换等。紧急补修也要贯彻高标准、严要求的精神。拨道要细量、细拨，整治方向要拨、改、直三结合，整治水平要在缓和曲线部分做到超高递减，规矩加宽、正矢递减三合一，并做好缓和曲线终点的“削顶补坑”。拨道应尽量采用流水拨道法，一般可采用简易拨道法，如果曲线变化不大，也可试用边量边拨简单拨道法。边量边拨简单拨道法的具体做法如下1如果轨腰上写有计划正矢，则某一测点的实量正矢与计划正矢之差的一半即为该测点的拨道量。例如某测点实量正矢为66mm，计划正矢为

20、60mm，正矢差为-6mm，该测点拨道量为-3mm。前面一边量一边把拨道量写在测点处的枕木头上，后面就跟着拨道。2如果轨腰上没有标明计划正矢，可任意设计一组理想的计划正矢，按上述方法算出拨道量，边算边拨。遇到曲线正矢较差时，也可连续变量边拨二次；也可根据第一次拨道量（即第一次实测正矢与设计正矢之差的一半）算出拨后正矢，将此拨后正矢作为第二次实测正矢，在计算出第二次拨道量，把两次拨道量加起来作为总的拨道量，据此进行拨道。边量边拨拨道法简单好记，不需要进行全面计算，拨道量也比较小，很适合养护应用。1.3.3.定期养护定期养护主要包括定期拨道和定期涂油两项，这是许多先进工区多年行之有效的养护方法。定

21、期拨道一般是一月一次，采用流水拨道法。定期涂油的周期各地不完全相同，一般是根据钢轨磨耗程度来决定，磨耗严重的周期短，磨耗轻的周期长；此外对气候条件、油料性质也要考虑。原则上必须保持钢轨侧面经常有油。一天或几天涂油一次，在上午涂油；一天涂油两次，则早晚各涂一次。涂油方法有人工涂与使用涂油器涂两种，使用涂油器涂油效率高，效果好，省油，应推广。油料的选用应考虑气候条件。南方可用机油、牛油和石墨粉混合涂料，夏天多掺些机油，冬天则多掺些牛油。用涂油器涂油时，涂料可用矿蜡、石墨粉、黄油混合制成，份量可根据气候调节：夏季为矿蜡20%，石墨粉50%，黄油30%；冬季为矿蜡15%，石墨粉35%，黄油50%；春秋

22、两季的比例在上述两者之间。配制方法：把矿蜡、黄油加热融化，放入石墨粉，调匀后倒入模型，退热后取出。1.4主要病害的预防与整治1.4.1方向不良的原因及整治方法曲线方向不良是常见病害，也是花费养护人力最多的病害。方向不正，不仅使列车发生摇摆，影响轨距水平，而且直接影响行车安全。所以曲线方向整正即拨道就成为曲线养护的一项重要工作。发生方向不良的主要原因是1路基发生病害：由于维修养护不当和不及时，造成路基存水、翻浆冒泥、下沉等现象，在桥隧两头，填方两头，半填半挖处所，还容易造成溜坍等病害。由于路基变形，曲线正失、水平、高低也跟着变化。例如：某曲线轨距水平经常超限，正失也经常变化，经分析原因是由于翻浆

23、冒泥所致，经清筛道床，处理翻浆后，轨距水平超限、正失变化的现象就大为减少了。2拨道方法不当：凭经验（眼看）拨道或为了减少拨道量而长期向上拨道或长期采用简易拨道法拨道，都会使误差积累造成曲线头方向不良，例如出现：“鹅头”。3养护方法不当，不及时：在计划综合性维修以外拨正曲线时，不结合水平高低的整治而采取单纯拨道的办法；在桥头护轨梭头附近拨道，不起下护轨端部在拨道前方的一侧道钉，拨动时给了护轨端部一个预应力，致使它在拨后又弹性复原；钢轨硬弯、接头错开、轨底坡不一致等病害未及时整治；拨正前不调查不调整轨缝，拨正时强压使轨缝顶密后发生弹性恢复；拨正前没有扒开拨动前方的道渣，拨正后没有及时捣实另一边轨枕

24、头的间隙；不及时回填夯拍道床和安装防爬器；起道时放置压机不当；捣固不均匀等都会引起方向不良或使方向不能保持圆顺状态。4线上材料腐朽，失效或不足；枕木腐朽失效，石渣不洁不足，防爬设备、轨距杆缺少或失效等都能促使曲线方向发生变化。整治措施：（1）针对曲线方向不良的原因，采取相应的措施。例如路基有病害就整治病害；设备不足或失效，就加强设备；列车横向水平推力大，就加宽道床，增加轨距杆或轨撑。（2）综合整治。曲线方向不良的原因有时很复杂，头痛医头脚痛医脚的办法不行，必须采用综合整治的办法：彻底做一遍计划综合维修或项目较少的综合作业；在紧急补修或定期拨道时至少要把水平、方向、轨距、高低等项目一齐做好。综合

25、整治病害是巩固曲线质量，保持曲线方向圆顺的最好方法之一。例如有个曲线原来正失变化大，连续正失差3050mm，拨一次道巩固不到两天就变化了，通过实地测速，调整超高，综合作业，彻底拨道后，情况大有好转。又如另一个曲线，半径为350m，曲线长500m余，工区认为该曲线变化快，难以养护，感到十分头痛。养护一次轨距水平不到两天又超限了，拨一次道，通过几趟车又变化了，每次轨道检查车评分总在该曲线出分。分析了曲线方向变化的原因后，进行了综合作业。全面改道，将不靠垫板、道钉都做了彻底改正，使外股外口垫板紧靠轨底，并在钉孔里加了木质坚硬的木片，使道钉与枕木紧连一起，将垫板上五眼道钉都打靠，保持轨距正确。在拨道作

26、业中，用流水拨道法计算拨道，个别调整与全面拨道结合，拨道改道结合。通过这样一次彻底综合作业后，再经过几次养护工作，曲线质量大有好转，曲线方向能保持在优良标准。1.4.2曲线“鹅头”的预防和整治方法曲线头形成“鹅头”后，影响行车的平稳，使旅客感觉不舒适。产生“鹅头”的主要原因是在量正失时只量曲线部分的正失，没有量曲线头尾外直线段的正失，或只图减少拨动量，长期向上拨道。在小半径曲线头尾，列车由直线进入曲线或由曲线驶向直线时的惯性力的冲击也会形成曲线头尾的“鹅头”。整治办法是：在量正失时向直线方向量几点，量到正失为“0”止。在计算拨道量前先压除鹅头在计算，要考虑“鹅头”的影响量。为预防“鹅头”的发生

27、，应设置合适的缓和曲线长度和超高与轨距加宽的递减。在综合维修时应进行一次全面拨道。如曲线方向经常变化，应用流水拨道法计算拨道，不要只图减少工作量长期向上拨。小半径曲线头尾道床要适当加宽，并夯实，使轨道方向稳定。1.4.3钢轨接头“支嘴”的预防和整治方法曲线上钢轨接头“支嘴”，是由于钢轨弹性和硬弯轨所引起的，因此这类病害多数发生在小半径曲线，特别是相对式接头的曲线上。接头处道床不足、不坚实，接头轨枕失效，螺丝松动，夹板弯曲或应力不足，接缝不良等原因也能加剧“支嘴”的发展。整治办法是：加强“支嘴”处的轨道联结，控制轨道横向移动；加足道床，夯实道床；调换“支嘴”接头处里外口夹板；整治钢轨硬弯等。可以

28、综合进行，也可以根据病害发生原因单独进行。如果“支嘴”比较严重，用上述方法还不能整治时，可用弯轨方法，作法是：先起出接头两侧第1及第3根枕木上的道钉，如小腰发直较长，则第4根枕木上的道钉也要起出，然后将弯轨器放在第3根枕木附近的内方，根据支嘴的大小，将钢轨稍为向里弯一下，即可消除支嘴。在拨道中对支嘴接头只准压不准挑，如必需上挑，要用拨动小腰带动接头的办法，不要直接拨动接头，以防止支嘴病害的扩大。目前有些工区用起道机拨道，在接头处用起道机顶，这是很容易造成支嘴的，应避免采用。1.4.4接头塌渣的原因及整治方法接头塌渣是由于接头低，车轮对接头的冲击加大，接头处石渣不洁、翻浆或石渣边坡结成硬壳，曲线

29、超高不合适，接头捣固不良等原因所造成。形成接头塌渣后，不但接头处无石渣，严重影响安全，而且久而久之使钢轨永久变形，成为低塌接头，影响设备使用寿命。在某些地段由于养护不良形成塌渣的情况也不少，特别是在曲线上更为明显。整治办法是：（1）加强接头养护P60、P50、P43钢轨地段，最好使接头略高24mm，同时加强捣固，保持轨枕良好；接头道床应清筛干净，如有翻浆、硬壳或硬底都应及时处理。如已经发生塌渣，应研究发生原因并及时采取措施。（2）用加温方法弯夹板整治接头塌渣。做法是将夹板放在热开水中加温后用弯轨器将夹板沿中心点弯起24mm，然后装到接头上，使接头钢轨略高一点，同时加强捣固。用火加温，容易影响夹

30、板质量，造成断裂。（3）换小石渣以增加其稳定性，调整超高等。我们作了一些实验，如某曲线的超高110m，这时里股钢轨不但垂直磨耗严重而且接头塌渣也很严重，该处石渣都是干净的、丰满的、塌渣原因是由于超高过大，偏载重在里股，再加上接头养护不良。于是实测了行车速度，按实测速度计算超高为85mm，将该曲线调整超高后，接头塌渣也就不塌了。另一个曲线由于石渣不洁，枕木底下道床结成硬壳，当车轮冲击接头后，石渣就自然的往外塌，由于该处塌渣严重，钢轨接头开始产生变形，清筛石渣后也难于整治，我们就将接头三孔枕木头石渣改为小石渣，开始几天仍有塌渣情况，及时给予回填，往后就不塌渣了。如接头钢轨低塌，应进行焊补或打磨，轨

31、缝过大应调整轨缝，以减少车轮对接头的冲击力。1.5 防止钢轨磨耗的措施1.5.1钢轨磨耗的原因钢轨磨耗的原因可归纳为以下几方面：1.5.1.1钢轨的位置不正确钢轨的位置不正确是造成钢轨磨耗的主要原因。由于钢轨位置不正确，使里外股钢轨受力不均发生钢轨偏压，列车行走不平稳产生附加力打击钢轨而加速轨面磨耗。如：（1）超高度不适合：由于超高过大或过小引起钢轨的偏载和轮轨的不正常接触。如超高过大，则列车的重量偏载于里股钢轨，使里股的垂直磨耗加大，出现碾压现象，同时对外轨的侧向磨耗也不利。我们知道曲线里外轨长度是不等的，在新轮箍导向车轮轮缘靠外股行走时，可以利用轮踏面锥形坡度来弥补一部分。但在后轴，一般里

32、股轮缘贴近里股，是内外轮行程相差更大，这部分差数只有靠外轮沿外轨纵向滑动或里轮向后滑动，打空转来调剂。一般外轨偏载在400kg以内（此数仅作参考）时，纵向滑动全部发生在外轨上，这就导致外轨的侧向磨耗。如超高过小，对外轨的侧向磨耗也不利。因此超高度不适合，能产生里外股钢轨偏载和轮轨的不正常接触，从而加剧钢轨的磨耗。（2）轨底坡不正确：由于轨底坡不正确，使钢轨顶面与车轮踏面不相吻合，钢轨顶面受偏压，加速钢轨的磨耗。1.5.1.2养护不良曲线状态的好坏，对钢轨磨耗也发生直接的影响。养护不良的曲线，钢轨磨耗就大；反之，养护好的曲线钢轨磨耗就小。如：（1）方向不圆顺：在拨道时为图方便省事，经常向上拨，使

33、误差都集中到缓和曲线头，造成曲线“鹅头”；曲线方向不顺，使列车通过时产生摇晃。这些都能加速钢轨的磨耗。（2）轨距超限：由于轨距超限，使车轮与钢轨的内接情况不好，阻力增加，行车摇晃，造成钢轨磨耗。（3）缓和曲线超高度的递减距离不够：由于缓和曲线受地形的限制，长度不能满足顺坡的要求，顺坡率过大，引起列车在缓和曲线运行时发生振动、摇晃和冲击，加速钢轨磨损。（4）道床不洁，捣固不良，线路上有三角坑、暗坑和吊板等病害或线路翻浆冒泥，线路质量变化，都会加速钢轨的磨耗。1.5.1.3其它原因钢轨本身硬度不够或系旧钢轨未予及时修整，钢轨有低接头、硬弯，加大车轮对钢轨的打击；防爬设备、轨枕、联结零件的数量缺少或

34、失效，不能牢固地固定钢轨，这些都会使钢轨磨耗加剧。1.5.2测量钢轨磨耗的工具与方法测量钢轨磨耗的工具较多，通常如只须略知垂直磨耗或侧向磨耗数值，可用卡尺测量，此法简单易行，一般养路工区都备有卡尺，但是不够精确。用钢轨磨耗测量器测量，比用卡尺测量精确，但是这种测量器还不是普遍都有，在研究钢轨磨耗时必须用这种测量器。以56型测量器为例，在测定垂直磨耗时有五个支点，侧面磨耗有两个支点，可计算磨耗面积，测量方法为：将两块侧夹板固定在钢轨两侧，使钢轨下颚与测量器靠紧，固定夹板上的两个螺丝，使测量器成一整体，然后将垂直螺丝拧紧，这样测量器就固定在钢轨上，使七个针头与钢轨面接触，这时指针上的读数即为测量的

35、数值。也可将测量器拿下来在读，但切勿使测针移动，可先松夹板上螺丝，在松一下垂直的螺丝，轻轻地将测量器向右上方取出，在依次读出指针上的读数。在使用时应注意仪器的固定、端正，切勿倾斜，切勿使测针移动。为预防仪器生锈，应经常上油，并注意保护测针的尖端，保持应有的准确性。钢轨磨耗均以标准面为准，实测值与标准断面数值之差为磨耗量。垂直磨耗在钢轨顶面宽1/3处（距标准作用边）测量；侧面磨耗在钢轨踏面以下14mm处测量。总磨耗等于垂直磨耗加侧面磨耗的一半。上海铁路局与路外单位合作，研制出TWY型轨头断面磨耗测绘仪。这种测绘仪的工作原理十分简单，它先用一支划针以钢轨头部下颚为基面，由下颚开始，围绕钢轨头部转一

36、圈，划针通过转动装置带动旁边记录仪上的磁性记录笔，在记录纸的标准断面块上同步划下实测钢轨头部断面形状，然后用直尺量出实测断面与标准断面在测点处得差值，即磨耗量。1.5.3防止钢轨磨耗的措施影响曲线钢轨磨耗的因素很多，车轮轮缘的摩擦与滑动是造成外轨侧面磨耗的根源。当曲线半径较小，车轮冲击角和导向力变大时，侧磨就会急剧增加。列车通过总重、列车走行部分的结构、运输条件（速度和制动）、线路平纵断面、轨道几何形状、养护状态等都是影响钢轨磨耗的重要因素。减少钢轨磨耗的措施主要有以下几种：1.5.3.1正确调整曲线外轨超高度按照前述超高计算方法进行测速与计算，确定合理的超高度。能否合理设置超高，对曲线钢轨磨

37、耗影响很大，故应定期测速，核对超高。设置超高后应观察钢轨的磨耗，分析超高是否合适。通过对设置不同超高小半径曲线地段钢轨磨耗情况的测量和观察，发现超高设置偏低对减缓小半径曲线钢轨侧面磨耗有利。在偏低510%的情况下，其圆曲线部分钢轨平均侧面磨耗相对减少2025%，平均垂直磨耗相对减少30%左右。从理论上分析，超高偏低产生欠超高所造成的未被平衡的离心力将迫使转向架后轮甩向外轨方向，从而减小导轮轮缘与外轨间的冲角，使轮缘接触点的导前量减少，同时使轮缘接触点的旋转半径减小，从而降低轮缘接触点相对滑动率。根据轮轨接触的蠕滑假说，当导轮相对于外轨的冲角减小时，车轮踏面接触点蠕滑系数也相应减小，从而使导轮作

38、用于外轨上的轮缘力减小，对减缓曲线外轨侧面磨耗有利。因此对于磨耗严重的小半径地段的钢轨，在设置超高时，采用的实设超高值应比用加权平均法算出来的超高值低510%。.1.5.3.2调整轨底坡调整轨底坡，主要是使钢轨踏面坡度与车轮踏面坡度相符，使车辆的重心落在钢轨面中心线上。线路上钢轨由43kg/m换为50kg/m或60kg/m钢轨后，由于轨底坡较小，车轮与钢轨顶面的接触宽度在一定时期内，仅为轨顶宽的2/3左右，轨顶外边有2025mm的宽度不接触车轮踏面，致使轨头偏压，轮轨接触压力增大，促使轨头剥离损伤和磨耗加剧。胶垫本身外缘也经常被压坏，说明小半径曲线设置1/40的轨底坡是偏小了。北京局石太线上，

39、在两个300m的小半径曲线上，一个曲线上股原铺设1/40的铁垫板，增加1/40的坡度垫板后成为1/20的轨底坡；另一个曲线不铺胶垫板。两相比较，铺设胶垫比不铺设胶垫者平均每月减少侧磨量0.28mm。另在四组曲线上试铺不同轨底坡的胶垫结果表明，曲线外轨月均侧面磨耗量，未铺胶垫地段为0.17mm，铺设胶垫地段为0.1016mm。曲线外轨月均侧面磨耗量，同一个曲线铺设坡度胶垫后比铺设胶垫前减少0.077mm，两个条件相同的对比曲线，圆曲线部分减少0.093mm，缓和曲线部分减少0.035mm。由此说明，磨耗耗严重的小半径曲线轨底坡，圆曲线部分可设为1/15，缓和曲线部分可设为1/20，一般曲线圆曲线

40、部分可设为1/20，缓和曲线部分可设为1/30的轨底坡。同时铺设胶垫板后。钢轨受力作用发生挠曲时，能使垫板发生不同的弹性压缩，不致使垫板切割枕木，能减轻车轮对钢轨的冲击。1.5.3.3加强线路维修，保证曲线质量线路曲线地段受力情况复杂，必须十分注意做好养护维修工作。根据铁道部有关规定，正线铁路曲线应严格按优质曲线标准加强曲线线路维修，使曲线的轨距、水平、高低和方向经常处于良好状态。应定期用曲线校正仪校正曲线，使道床道碴丰满、坚实。轨枕头石碴外股加宽0.45m，内股加宽0.3m并堆高。按规定安装防爬设备和轨距杆，锁定线路防止爬行，以保持曲线圆顺，道床稳定，设备完好。1.5.3.4整治接头病害接头

41、视线路上的薄弱处所，对于接头翻浆冒泥、板结、钢轨低接头、马鞍型接头、接头错牙等病害，要认真调查、分析原因，采取措施综合整治。线路接头翻浆、道床板结、排水不畅、塌碴，必定使钢轨产生低接头。因此，应经常注意清筛接头处五孔轨枕盒内的脏污道床，以保持接头道床清洁丰满。清筛道床的深度一般为道心50mm，外侧轨底150mm，枕端200mm。轨枕两端及枕盒内的石碴应夯平夯实，并削平路肩，保持排水通畅。同时，应优先成段更换接头失效轨枕，加强接头轨枕捣固，经常拧紧接头夹板螺栓。对道床严重板结地段，应有计划的进行线路中修，彻底进行破底清筛。产生钢轨低接头的主要原因是捣固不实，有空吊板。因此，对于低塌接头，应在接头

42、及离轨端78根轨枕处进行起道，顺序打镐一遍，待过车辗压后，再加强一次接头捣固，促使石碴向接头挤紧。这样既能防止低接头，又能消除高小腰，或小腰暗坑吊板，使线路弹性均匀，并及时进行调整和均匀轨缝。若接头低，捣不起来时，可拧松夹板螺栓，减少约束力后再捣。钢轨低接头用1m直尺量测，马鞍形钢轨磨耗在0.40.7mm时，可通过打磨法消灭轨端和离轨端150mm左右的高峰，并向轨中顺坡；钢轨端面磨耗达1.52.0时，对剥落掉块低接头塌接头和擦伤钢轨，可采用氧乙炔粉末喷焊法补修。1.5.3.5定期涂油，定期拨道钢轨侧面涂油是减少曲线外股钢轨侧面磨耗有效、经济、实用的好方法。涂油一般能使曲线上钢轨使用寿命延长23

43、倍。车轮轮缘与轨头侧面接触点的摩擦系数，在通常条件下，其值为0.150.35，经涂油润滑后可降低至0.050.15，因此，钢轨和轮缘涂油的措施被世界各国广为采用。涂油的具体方法为：在旅客列车车架上安装可拆式涂油器，坚持每天在曲线上涂油一次。对个别严重磨耗的小半径曲线，可安装固定式涂油器进行涂油，或用人工涂油。钢轨涂油，不仅可以减缓磨耗，还有利于防止车轮爬动。因为磨耗的减缓，有使滚动疲劳层饱和，从而诱发轨头龟裂和黑裂等伤损，要引起注意。定期拨道，除坚持旬拨道外，小半径曲线地段每旬要细致地测量现场正矢，用简易拨道法进行计算拨道，改道，整直钢轨硬弯三结合的方法，整治曲线方向。1.6曲线轨道方向整正1

44、.6.1圆曲线的正矢1.6.1.1圆曲线计划正矢的计算图1-5 圆曲线正矢计算上式f值比R甚小,f2可省略不计算,并不影响使用的要求。于是得： （1-2）当取10m时，有 (1-3)在直角三角线OBC中由此可得： （1-1） 图1-6 圆曲线正矢测点所谓圆曲线中间各测点是这样一些点：当测正矢的弦线两端所在的测点为圆曲线上的点时，弦线中央所对的测点即为圆曲线中间测点，其计划正矢都相等，为 (1-4)1.6.1.2曲线方向的检查及其圆顺性目的：回复曲线的圆顺度方法：绳正法（正矢法） 它是利用曲线上正矢与半径以及正矢与拨量的关系，计算应拨动的数量，将曲线拨正，使之圆顺。这种方法是在曲线上每10m设测

45、点（用弦代替弧），用一根20m长的弦线，两端拉紧并贴靠轨道外轨内侧轨顶面下16mm处，在弦线中点准确量出弦线至外轨内侧的距离，叫做“现场实测正矢”或“实测正矢”如图1-7所示。图1-7 绳正法1.6.2缓和曲线的正矢缓和曲线中间各测点的正矢所谓缓和曲线中间各测点是这样一些点（如图1-8所示）：当测正矢的弦线两端所在的测点为缓和曲线上的点时，弦线中央所对的测点即为缓和曲线中间测点。 设缓和曲线的曲率半径为 ，根据正矢与半径的关系可得： (1-5)式中曲率半径， 图1-4 缓和曲线正矢则： (1-8)令： 式中 ：Ni测点距缓和曲线始点的段数；m0缓和曲线全长的段数；fd缓和曲线正矢递变率，则：

46、1.6.2.1 zh、hz点附近的各点的计划正矢 由几何关系可得： 其中所以zh、hz点附近的各点的计划正矢如图1-9所示 图1-9 zh、hz点附近的各点的计划正矢由于缓和曲线始点处的曲率极小，可以认为f1在y1的延长线上。 则： 其中： 所以： 1.6.2.2、hy、yh点附近的各点的计划正矢 图1-10 hy、yh点附近的各点的计划正矢 当缓和曲线终点位于m点时，a=1,b=0,则 故： 即当缓和曲线终点位于测点时，其正矢为圆曲线计划正矢减去缓和曲线正矢递变率的六分之一。1.6.2.3特殊点的计划正矢规律总结：1靠缓和曲线那一侧长度系数是a另一侧是b且a+b=1；2在圆曲线或直线上的计算

47、系数 和是相同即 ，在缓和曲线上的系数是 3在zh点或hz点附近的特殊点的计划正矢为计算系数和正矢递变率的乘积，即，在hy点或yh点附近的特殊点的计划正矢为圆曲线的计划正矢减去计算系数和正矢递变率的乘积，即 4当zh,hz点为测点时，其计划正矢为：当hy、yh点为测点时，其计划正矢为： 图1-11特殊点的计划正矢1.6.3曲线整正计算原理1.6.3.1渐伸线原理渐伸线的几何意义如图1-12所示 图1-12 渐伸线原理图曲线OA表示任一曲线，将一条柔软且没有伸缩性的细线，一端固定O点，把细线拉紧使其密贴于曲线OA上，然后把细线另一端A自曲线OA拉开，使拉开的直线随时保持与曲线OA相切，A点的移动

48、轨迹M1、M2、M3、A,即为曲线之端点的渐伸线。 渐伸线与O点的始切线相交于A点，AA线段的长度就是A点对切线OA渐伸线长度。渐伸线的2个特性：(1)渐伸线的法线M3N3，M2N2，就是对应点上的原曲线切线；(2)渐伸线上某点（M3,N3）间曲率半径的增量（M3N3-M2N2)等于曲线OA相应点(N3,N2)间弧长的增量（N3N2) 根据渐伸线的定义和特点,曲线拨动时作2点假定:(1)曲线上任意一点拨动时都沿渐伸线移动的;(2)曲线上拨动前后其长度不变1.6.3.2拨量计算如图1-13，测点n 要向内拨动en，才能达到正确位置，如果把n 点沿拨前曲线An上各点的切线方向展开，并使它永远保持与

49、各点的切线相垂直的位置，则n点所走过的轨迹 称为n点的渐伸线，其长度为En。 图1-13拨量计算图 同样拨后曲线段的渐伸线为，长度为，可得n点的拨量等于：。en为时，向曲线外侧拨动，为时，向曲线内侧拨动。根据渐伸线的特性，渐伸线E可以近似的用逐渐加大半径的累积圆弧段来表示。 各测点相应的渐伸线长度为：E1， E2， E3，En。 由式可以得出：第n点的渐伸线长度En，等于到前一点(n-1)为止的正矢累计的合计数的两倍。同理，对于正矢为计划正矢的曲线上点的渐伸线长度为：， 得到n点的拨量为：df 为各测点现场正矢与计划正矢之差，简称“正矢差”。拨量en的计算，可用下表进行。 表1-5 拨量计算表

50、 测点现场正矢f计划正矢 f 正矢差df正矢差累计正矢差累计的合计（半拨量）全拨量123456701234nf0f1f2f3fnf0f1f2f3fndf0df1df2df3dfndf0df0+ df1df0+ df1+ df2df0+ df1+ df2+ df3df0+df1+dfn0df02df0+ df13df0+ 2df1+df2ndf0+(n-1)df1+dfn-102df02(2df0+ df1)2(3df0+ 2df1+ df2)2(ndf0+(n-1)df1+dfn-1)1.6.3.3曲线整正的基本前提曲线上某一测点的拨动，不会使其前后测点发生位移。图1-14 曲线上的正矢测点位

51、置 如1-14图所示，设n-1，n，n+1为曲线上的正矢测点。当拨动n点时，n点前后的测点n-1点及n+1点要受其影响而发生移动，但因移动甚小，可假设其不动。由于测点间距愈大，拨量愈小，此前提的可靠性愈高。所以，在整正曲线计算中，应适当限制拨量，以保证质量。 各点拨量对前后各点正矢的影响 当拨动曲线任意一点时，不仅本点的正矢会发生变化，前后邻点n-1点和n+1点的正矢也将发生变化。如n点向外拨动en，其他各点不动时，则n点正矢增大en的同时，前后邻点的正矢将由于n点的拨动而相应减少en / 2。同理测点(n-1)和(n+1)分别向外拨en-1 ，en+1 时，n点的正矢将相应减少en-1 /

52、2 、 en+1 / 2 。因此，当曲线上各测点均有拨量时，各测点的拨后正矢为：拨后正矢 fn：拨前正矢en：拨量，外内1.6.3.4计算拨量的限制条件1保证曲线整正前后两端的切线方向不变（如图1-15所示）图1-15 曲线整正前后两端的切线方向 曲线两端切线的转角I，等于曲线上所有测点连成的折线间折角i的总和，I=。因两相邻折角， 因此曲线两端直线的交角可用整个曲线各测点正矢的总和乘以一个常数来表示。保证条件：实测正矢总和等于计划正矢总和，即或 2保证曲线整正前后始、终点的位置不变 保证条件：使曲线终点的拨量为0，即Zh点hz点df =0。保证曲线上某一控制点(小桥、道口)、信号机等处所，因其不许拨动或拨量受到一定条件的限制，此时，在整正计算中应如何满足这些控制点对拨量的要求。受条件限制而不能拨动时的拨量为0，即该