磨耗检测范文（精选7篇）

磨耗检测 第1篇

随着电气化铁路不断向高速、重载方向发展, 对铁路运输安全性提出了越来越高的要求, 弓网故障及其造成的恶性弓网事故严重制约着电气化铁路的发展, 并且已经成为提速、提高工作安全性和降低气动噪声的障碍, 为此, 铁道部已将“围歼弓网事故”列为安全行车设备四大攻坚战之一。

受电弓出现故障, 会引发事故, 因而需要对受电弓进行检测, 检测项目包括:外部特征检查、传动装置试验、静态压力特性测定等。其中, 外部特征主要有:滑板磨耗、阶梯状磨损、沟槽、松动、翘曲等。外部特征出现问题, 容易造成卡网或拉网。

国内也有多家单位在此领域进行了研究并取得了一定的成就。任世光开发的新型滑板磨耗检测及自动降弓装置, 安装在运行的电力机车上, 由光纤内埋式磨耗传感器、编码器、空气隔离的光电信号数据传输通道、解码器、执行机构等部分组成。将光纤内埋式磨耗传感器嵌于碳滑板、铝包边碳滑板或粉末冶金滑板内, 当受电弓滑板受到接触网的大硬点冲击作用而产生磨耗或沟槽时, 传感器给出相应的磨耗信号[1]。西南交通大学研制的“入库受电弓状态检测装置”, 采用激光位移传感器测量滑板磨耗, 并能绘制磨耗曲线。这种方法的特点是必须停车检测, 磨耗值测量精度为1mm, 但无法做到在线测试[2]。

本文基于相机和对射式光电传感器设计了一套在线检测受电弓滑板磨耗系统, 运用图像处理技术对获取的受电弓滑板磨耗图像进行处理, 通过对本文中的几种边缘连接方法的比较, 并且根据本系统工作特点选取了一种最佳边缘连接方法, 通过该方法对图像进行处理, 得到了受电弓的磨耗图像。

1 系统总体设计方案

本系统的流程图如图1所示。

系统使用一种动态的在线检测方法, 不需要机车停车或入库, 是一种比较实用而且方便的方法。

2 系统硬件设计

检测系统装置示意图如图2所示。在与机车受电弓等高的铁轨两边安装两对对射式光电传感器, 当机车通过时, 就会遮挡住对射式光电传感器, 这个传感器和相机相连接, 作为相机的触发信号;受电弓滑板从相机的下方通过, 相机采用“俯视”。在机车的左右两边各安装2台相机, 共4台相机, 并在每个相机的镜头处安装上闪光灯经行打光, 从而获得图像。考虑到俯角和整个装置的规模、检测精度都有直接关系, 俯角越小, 检测精度越高;俯角越大, 装置的规模越小。综合考虑, 选择的是俯角[3]。

相机触发功能通过两对对射式光电开关GD来实现, 如图3所示。无受电弓通过时, 光电开关的接受端接收发射端的光信号;当受电弓通过照相位置时, 光路被切断, 接收端的输出图电压波形发生跳变;当受电弓离开拍摄位置时, 输出电压波形再次发生跳变, 接受端再次接收到光信号。通过此过程就可完成触发功能[4,5]。

3 系统软件设计

3.1 预处理

通过检测装置获得的图片经连接装置传输到计算机中, 使用中值滤波等方法进行处理以减少图像中的噪声。

3.2 边缘检测

通过对各种边缘提取算法进行比较得知:Canny算子的效果最好, 因此本文采用该方法提取出图像边缘[6,7]。

3.3 边缘连接

由于噪声和模糊的存在, 检测到的边界可能会变宽或在某些点处发生间断, 所以要剔除某些边界点或填补边界的间断点, 并将这些边缘连接成完整的线。下面是几种边缘连接算法[8,9,10]:

(1) 基于模糊判决的图像边缘连接算法。

基于模糊判决的图像边缘连接是基于模糊判决理论, 是在由Sobel算子得到的边缘图像的基础上判断像素点与已知边缘像素点梯度幅值和梯度方向相似性的边缘连接技术。其基本原理与基于局部处理的边缘连接方法类似, 不同之处在于它不是给出一个分明阈值, 而是利用模糊理论中的隶属度函数来判断该像素点的梯度幅值和梯度方向与已知边缘像素点的相似程度, 克服了分明阈值方法提取边缘不准确的不足。

(2) 基于人类感知的图像边缘连接方法。

在由改进的Canny 算法得到的边缘图上, 基于人类感知这一特点, 对边缘点进行了分类, 之后运用高、低阈值得到两幅图像, 以高阈值图像作为向导, 在低阈值图像中找出与高阈值图像中边缘点有确定联系的点进行边缘的连接。并对连接的结果进行了短边及伪边缘的去除。

(3) 基于自适应数学形态学的图像边缘连接方法。

基于自适应数学形态学的图像边缘连接方法是一种去除含噪声边缘片断、对每一端点进行自适应膨胀、细化和剪枝组成了一个完整的边缘连接算法。如果间隙较大, 该算法就必须应用几次直到间隙不再存在, 或者达到预定义的迭代次数为止。

(4) 基于视觉感知的双层次阈值的图像边缘连接方法。

根据HVS (Human Visual System, 人类视觉系统) 的感知机理 , 人类视觉可以依据边缘间断的某些属性 (如对齐、对称等) , 通过对边缘的多层次感知, 并将感知信息加以综合来确定边缘端点间的连接, 进而形成完整的区域边缘轮廓。

(5) 基于边缘生长的图像边缘连接算法。

基于边缘生长的图像边缘连接算法是对于值为1的像素通过计算8邻域连接数来判断孤立点、内部点、端点、分支点、分叉点以及连接点, 这样能够很容易的确定边缘点作为生长点, 而在边缘图像中, 任意一个边缘点, 其8-邻域内边缘点个数是1个, 或者2个、3个、6个时, 只要8-邻域内这些边缘点分布合理, 就可满足中心像素的连通数为1。算法实现步骤如下:

①对原始边缘图像作数学形态学细化处理, 得到单一像素宽度的连接线和孤立点构成的边缘图像。

②栅格扫描法寻找连通数为1的边缘点作为生长点。因为生长点8-邻域内只有一个边缘点, 未被检测到的边缘点与这个边缘点直接相邻的可能性很小, 所以选择与这个边缘点城市街道距离不小于1的五个非边缘点作为候选点。

③在五个候选点中, 选择梯度幅值最大的一个点作为新的生长点, 若五个候选点中梯度值相等且最大的点不止一个, 可考察那个点的梯度方向与生长点梯度方向的差异最小, 依此选择哪一个点作为新的边缘点。

④此过程重复多次, 直至无生长点为止。

经过五点边缘生长后, 大部分边缘已经连接起来, 没有连接的边缘大部分是噪声边缘或者是伪边缘, 对五点生长后的边缘图像做8-邻域连接标记处理。考虑到图像中目标数通常不大于5个, 选择目标数为3, 这样可以除去大区域中的部分噪声边缘和伪边缘。

在边缘生长过程中, 过渡生长使得边缘图像中出现不应有的毛刺、小圈。此时应用腐蚀、膨胀、剪枝、细化等操作可以去掉一些。然后再进行一次边缘生长。这一次, 缩小搜索范围和候选点范围, 将其限制在一小角度范围内, 即选择生长点8-邻域内与边缘点城市街道距离不小于2的三个非边缘点为候选点。三点边缘生长的生长点选择、生长条件、终止条件、与五点边缘生长相同[11]。

通过3.1～3.3就可以得到受电弓滑板图像的边缘, 将像素坐标转换成物理坐标, 在MATLAB中画出磨耗曲线, 并由坐标算出磨耗值, 与标准比较, 判断出该受电弓滑板是否还能继续正常使用。

4 实验结果

通过检测系统获取的原始受电弓如图4 (a) 所示;然后进行中值滤波, 如图4 (b) 所示;使用Canny算子进行边缘提取后的图像如图4 (c) 所示。

对图4 (c) 分别采用基于模糊判决的图像边缘连接算法、基于人类感知的图像边缘连接方法、基于自适应数学形态学的图像边缘连接方法、基于视觉感知的双层次阈值的图像边缘连接方法、基于边缘生长的图像边缘连接算法进行边缘连接, 结果如图5所示。比较图5中各图, 图5 (a) 的连接效果不佳, 并且多了很多噪声;图5 (b) 的连接效果也不佳, 并且有很多的误连接;图5 (c) 的连接效果一般, 但有很多的断点;图5 (d) 的连接效果比较好, 但有一些的断点;图5 (e) 的连接线条清晰, 效果最好, 故本系统就采用这种算法来进行边缘连接。

对连接后的受电弓滑板进行从像素坐标到物理坐标的转换后, 就能画出受电弓滑板的边缘, 由此可以计算出滑板的磨耗。

5 结束语

本文采用一种简单的图像获取系统, 并采用数字图像处理技术检测受电弓滑板磨耗, 在5种图像连接算法中, 通过比较后, 本文选择连接效果最好的基于边缘生长连接算法对受电弓图像边缘进行了连接。本系统不但成本较低, 技术难度也不大, 安装也较简便, 测量结果与实际情况相符合, 能够达到在线式动态检测的要求, 随着传感器和CCD器件的大规模生产和低价格化, 本文所使用的系统成本将进一步降低, 因此该检测方式将有很好的发展和应用前景。

摘要：基于相机和对射式光电传感器设计了一套在线检测受电弓滑板磨耗系统。介绍了系统主要设计流程图;给出了硬件设计方案;运用边缘连接算法等对受电弓磨耗图像进行了处理。实验及数据处理结果表明:系统的测量误差较小。此外, 本系统成本较低, 测量原理简单, 安装方便, 受外界环境因素影响小。

关键词：受电弓滑板,磨耗,检测,边缘连接

参考文献

[1]黄艳红.受电弓滑板磨耗现场检测技术综述[J].铁道技术监督, 2008, 36 (8) :15-17.

[2]崔占涛.受电弓滑板外部状态图像检测[D].成都:西南交通大学, 2005:2-4.

[3]孙爱玉.检测受电弓接触磨耗的新方法[J].电力机车技术, 2001, 24 (10) :46-48.

[4]高晓蓉.传感器技术[M].成都:西南交通大学出版社, 2003:178-182.

[5]罗鹏, 王泽勇, 高晓蓉, 等.电力机车入库受电弓滑板磨耗检测[J].光学工程, 2004, 12 (S1) :88-90.

[6]王坤, 刘天伟, 杜芳芳, 等.MATLAB在对图像进行边缘检测方面的作用[J].沈阳师范大学学报 (自然科学版) , 2005, 23 (4) :161-165.

[7]余洪山, 王耀南.一种改进型Canny边缘检测算法[J].计算机工程与应用, 2004 (20) :27-29.

[8]杨绍清, 贾传荧.基于模糊判决的图像边缘连接[J].光学技术, 2002, 28 (3) :108-109.

[9]贺赛先, 唐艳.一种基于人类感知的边缘连接方法[J].红外技术, 2005, 27 (7) :338-342.

[10]王小鹏, 王紫婷.基于视觉感知的双层次阈值边缘连接方法[J].计算机应用, 2006, 26 (8) :1845-1847.

磨耗检测 第2篇

随着列车速度的提高, 弓网间接触力会发生变化, 系统会产生自激振动, 振动幅度过大会造成受电弓滑板与接触网导线分离, 出现离线现象。离线对电力机车牵引供电是非常有害的, 会引起机车受流不良, 造成机车运行不稳定, 加速接触网和受电弓滑板的磨耗。所以了解受电弓表面的磨耗情况对电力机车正常受流是非常有必要的。通过分析比较目前行业中已有的受电弓磨耗检测装置的优缺点, 本文设计了一种以超声波传感器作为检测元件的新型受电弓磨耗检测系统, 并基于OpenGL实现检测系统的图像化设计。

1 高铁受电弓磨耗检测系统的组成

该系统采用DSP TMS320LF2407A控制超声波传感器来测量电力机车滑板的磨耗值, 用30个超声波传感器对受电弓滑板表面进行在线、多点、分时测量。本系统包括下位机系统、上位机系统及装置结构框架3个部分。下位机以DSP TMS320LF2407A芯片作为处理器, 主要负责数据的采集和传输;上位机以VC++6.0作为编译工具, 编写用户操作界面, 在此环境下应用OpenGL函数库里与鼠标按键有关的命令, 实现从各个角度比较清楚地观察受电弓表面的磨耗情况, 并通过鼠标的拖动对磨耗曲线图进行移动、缩放和自由旋转。

2 检测系统的图像化设计与实现

2.1 为当前工程添加OpenGL类和OpenGL函数库

首先需要把一个OpenGL图形类的头文件和源文件添加到当前的系统工程中去, 也就是说在该工程的上位机程序中添加一个OpenGL类 (定义中声明了安装、初始化、渲染、清除OpenGL的方法) 。为了利用Visual C++的强大功能来实现对OpenGL的开发和应用, Windows提供了OpenGL32.DLL和GLU32.DLL动态链接库, Visual C++包含了GL库 (opengl32.lib) 、辅助库 (glaux.lib) 和实用库 (glu32.lib) , 在程序中只需要链接OpenGL Libraries, 在Visual C++中单击project, 然后单击setting, 再找到link单元, 最后在object/library modules的最前面加上OpenGL32.lib、Glut32.lib、Glaux.lib、glu32.lib。

2.2 在添加的OpenGL类中加入与鼠标有关的函数和变量

为了实现通过鼠标拖动来控制受电弓滑板磨耗曲线图形的变换, 首先需要将消息映射同鼠标的按键对应起来, 这样也方便用户的操作和使用。利用鼠标实现磨耗曲线图形变换主要有3种方式:①通过按下鼠标左键并移动鼠标实现图形平移变换;②通过按下鼠标右键并移动鼠标实现图形旋转变换;③通过滚动鼠标滚轮实现图形放缩。这就需要添加一些鼠标响应事件, 在OpenGL类上点击鼠标右键, 在Add Windows Message Hander中分别选择WM LBUTTONDOWN、WM LBUTTONUP和WM RBUTTONDOWN、WM RBUTTONUP及WM MOUSEMOVE来分别标识鼠标左、右键按下 (及放开) 和鼠标移动时的鼠标响应事件。

2.3 平移和缩放的实现

OpenGL中平移和缩放的实现有两种方法:一种就是改变视点, 通过移动视点的位置来移动和缩放模型;另外一种是视点不变, 通过移动物体实现平移和缩放。通常都是将两种方法结合在一起考虑。

平移只需知道鼠标移动的初始点和终止点就可以, 根据初始点和终止点算出鼠标在平面内垂直两坐标轴上的移动分量的距离, 通过glTranslate () 函数就可以达到平移的目的。WM MOUSEMOVE事件每触发一次, 初始点和终止点的坐标值就更新一次, 将终止点的坐标赋给初始点, 终止点取当前光标坐标点, 直至鼠标左键放开。

用鼠标滚轮的滚动实现模型的缩放, 添加消息映射函数OnMouseWheel (UINT nFlags, short zDelta, CPoint pt) , 移动鼠标的滚轮。但并不是对所有的控件和窗体都可以响应OnMouseWheel事件的, 只有控件或窗体有输入焦点时才能触发这个事件。所以首先应该为需要响应OnMouseWheel这个事件的窗体或控件获得焦点, 可以在鼠标的单击事件里调用SetFocus () 。

2.4 旋转的实现

用鼠标实现模型的自由旋转, 可以假想是手握一个包含模型的虚拟球, 如图1所示, 鼠标点击一下, 就相当于在这个虚拟球上确定了一点, 而拖动鼠标就相当于移动那个点, 这样就实现了对虚拟球的旋转, 同时达到了旋转模型的目的。要实现这一目的, 最主要就是模型的坐标变换问题, 即鼠标移动的点距如何转换成模型旋转的角度。

2.4.1 计算鼠标在半球面上的坐标

可以通过鼠标在屏幕的平面坐标计算鼠标在半球面上的坐标。假设鼠标的屏幕坐标为 (Xs, Ys) , 半球面坐标为 (Xh, Yh, Zh) , 将屏幕坐标投影到球面坐标, 则有:

Xh=Xs 。

Yh=Ys 。

Zh2=r2-Xh2-Yh2 。

其中:r为球的半径, 应该设为窗口的最大方向尺寸。这样便可以求出向量OA和向量OB的坐标。

2.4.2 计算旋转角度

由于MOUSEMOVE每次触发的间距很小, 因此可以简单地使用弦AB的长度来近似弧AB的长度。弦AB的长度d可以用两点间距离公式求得, 即:

d2= (Xa-Xb) 2+ (Ya-Yb) 2+ (Za-Zb) 2 。

则旋转角度∠AOB为:

∠AOB= (d/L) 360o 。

其中:L为圆O的周长。

2.4.3 计算旋转法向量

旋转法向量n垂直于向量OA和OB所确定的平面, 所以只需要求得向量OA与向量OB的外积 (也就是叉乘) 就可求得旋转法向量n, 即n=OAOB。

2.4.4 相关矩阵的设置

拖动鼠标希望得到的旋转是从鼠标拖动的初始点到拖动点之间的旋转。当点击鼠标旋转时, 旋转函数立即生成一个单位矩阵, 旋转就从这个单位矩阵开始, 如果就这样旋转模型, 模型就在点击鼠标的时候跑到原始的状态, 每一次都是相对于原始状态的旋转, 所以图形是摆动的, 不是很连贯的旋转。因此要想得到一种累积的旋转结果, 即后面的旋转是基于前面的旋转, 就要将每一次的旋转矩阵左乘到当前矩阵上, 即需要引入_matrix。相关矩阵设置的部分程序如下:

图2为进行图形变换后的受电弓滑板和磨耗曲线

3 结束语

OpenGL作为一个优秀的绘图软件, 它的视图变化、模型变换是十分关键的。其中平移变换、旋转变换、缩放变换都是通过相应的变换矩阵来实现的, 理解和掌握各种变化的数学意义和对应的现实意义, 才能把OpenGL作为一个工具更好的应用。

参考文献

[1]尚游, 陈岩涛.OpenGL图形程序设计指南[M].北京:中国水利水电出版社, 2001.

[2]Richard S Wright, Jr Benjamin Lipchak.OpenGL超级宝典[M].徐波, 译.北京:人民邮电出版社, 2005.

粗集料磨耗试验方法讨论 第3篇

1 试验方法概述

1.1 粗集料磨耗试验 (洛杉矶法)

国家现行规范《公路工程集料试验规程》 (JTG E42-2005) 规定:该实验目的是测定标准条件下粗集料抵抗摩擦、撞击的能力, 以磨耗损失 (%) 表示, 适用于各种等级规格集料的磨耗试验。主要设备为洛杉矶 (搁板式) 磨耗试验机, 还有钢球、标准筛等。首先将不同规格的集料用水冲洗干净, 置烘箱中烘干至恒重, 对所使用的集料, 根据实际情况按规定选择最接近的粒级类别, 确定相应的试验条件。按规定的粒级组成备料、筛分, 然后分级称量, 称取总质量装人磨耗机圆筒中, 并按规定数量和质量选择钢球加入机器中。磨耗后, 将试样用l.7mm的方孔筛过筛, 筛去试样中被撞击磨碎的细屑, 准确称量留在筛上的碎石。按式Q= (m1-m2) /m1100计算粗集料洛杉矶磨耗损失, 式中:Q为洛杉矶磨耗损失 (%) ;m1为装人圆筒中试样质量 (g) ;m2为试验后在1.7mm筛上洗净烘干的试样质量 (g) 。

1.2 粗集料磨耗试验 (道瑞试验)

《公路工程集料试验规程》 (JTG E42-2005) 规定:该试验用于评定公路路面表层所用粗集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力。主要设备为道瑞磨耗试验机, 还有金属模子、溜砂装置等, 以及磨料、胶结料、脱模剂等消耗材料。首先取样备料, 经过排料、吹砂、拌制树脂砂浆等环节成型试件。称量试件质量, 装入磨耗机, 加入磨料, 磨耗完毕后从磨耗机内取出试件, 称取质量。每块试件的集料磨耗值按式AAV=3 (m1-m2) /ρs计算, 式中AAV为集料的道瑞磨耗值;m1为磨耗前试件的质量 (g) ;m2为磨耗后试件的质量 (g) ;ρs为集料的表干密度 (g/cm3) 。

1.3 狄法尔法磨耗试验

《公路工程集料试验规程》 (JTG E42-2005) 已将狄法尔法磨耗试验删去, 《公路工程集料试验规程》 (JTJ 058-2000) 版将狄法尔法磨耗试验分为砾石磨耗试验和碎石磨耗试验, 这两个试验除了筛孔尺寸和集料质量不同外, 试验原理均一样, 试验的目的是测定石料抵抗摩擦、撞击作用的能力。主要设备为狄法尔式 (双筒式) 磨耗试验机, 还有烘箱、圆孔筛等。首先按规定选出一定规格和质量的集料两份, 分别放人磨耗机两圆筒中, 磨耗后将集料自筒中取出, 经2mm的圆孔筛过筛后, 称取留在筛上的碎石质量。按式Q= (m1-m2) /m1100计算粗集料狄法尔磨耗损失, 式中Q为集料狄法尔磨耗损失 (%) ;m1为装人圆筒中试样质量 (g) ;m2为试验后在2.2mm筛上洗净烘干的试样质量 (g) 。

2 试验方法讨论

车辆动态作用于路面, 轮胎对路面石料有摩擦、剪切作用, 石料之间在这种外力作用下出现位移, 也互相摩擦和剪切。粗集料的洛杉矶磨耗损失是集料使用性能的重要指标, 也是应用最广的一个技术指标, 尤其是沥青混合料和基层集料, 它与沥青路面的抗车辙能力、耐磨性、耐久性密切相关。一般磨耗率小的集料耐磨, 耐久性好。

洛杉矶法和狄法尔测定的是集料抵抗摩擦、撞击的能力, 以磨耗损失率 (%) 表示。与狄法尔法比较, 洛杉矶法主要特点是:试验时间短, 省时、省工;比较符合实际路用状况, 桶内石料受到的摩擦、撞击、剪切力较大, 试验效果明显;试验结果级差较大, 易于判断集料的优劣, 是被广泛采用的标准磨耗试验方法。软弱颗粒含量多风化严重的集料很难通过该指标。

而狄法尔法试验时间长, 长达5小时以上, 费时、费工;集料粒径级配较单一, 与实际路用状况相符度较差, 由于是桶内的石料之间相互作用, 石料受到的摩擦、撞击、剪切力较小, 试验效果差;不同性质的石料试验结果级差较小, 不易判断石料的优劣, 因此现行规范已淘汰了该方法, 但该方法在一定范围内仍在使用, 市场上这类试验仪器还有销售。

虽然洛杉矶式法和狄法尔法均为撞击式磨耗试验, 但试验结果不同, 不能相互替代。这两种试验确定的是石料抵抗冲击、边缘剪力和摩擦综合作用的性质, 而不是纯磨耗, 因此这种磨耗方式还不能真实反映集料抵抗磨耗的能力, 也不能很好地体现汽车轮胎对路面的磨耗作用。

路面抗滑表层所用集料的耐磨性常用道瑞磨耗值评价, 道瑞磨耗试验 (转盘式) 是一种纯磨耗, 相对而言, 它与汽车轮胎对路面的磨耗作用极为接近, 因此磨耗值用于评定公路路面抗滑表层所用粗集料抵抗车轮撞击及磨耗的能力。集料磨耗值愈高, 表示集料的耐磨性愈差。

沥青路面设计规范规定:路面抗滑表层用的集料除应满足磨光值 (PSV) 要求外还应满足冲击值 (LSV) 和道瑞磨耗值 (AAV) 的技术要求。因为冲击值、道瑞磨耗值与洛杉矶磨耗值的相关关系很好, 而且洛杉矶磨耗应用很普及, 为简化指标, 在工程上一般用洛杉矶磨耗值指标代替冲击值和道瑞磨耗值指标。对路面材料有特殊要求时宜对冲击值和道瑞磨耗值进行检验。

因此, 洛杉矶法与道瑞试验以其各自的试验检测原理, 从不同角度描述了石料抵抗磨耗的能力, 试验结果级差较大, 工程意义明显。

摘要：石料抵抗磨耗作用的能力, 体现了集料的力学性质, 其磨耗试验测定方法分别有洛杉矶法、道瑞试验和狄法尔法。洛杉矶法与道瑞试验以其各自的试验检测原理, 从不同角度描述了磨耗值, 试验结果级差明显, 工程意义明显。

关键词：集料,磨耗,洛杉矶法,道瑞试验,狄法尔法

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.JTG E42-2005, 公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]中华人民共和国行业标准.JTJ 058-2000, 公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社, 2000.

[3]王琪.新旧规程粗集料试验方法的对比[J].北方交通, 2006 (3) :22～24.

小半径曲线钢轨磨耗研究 第4篇

1 曲线磨耗造成的主要病害

(1) 钢轨极易受伤, 由轻伤发展到重伤。钢轨侧磨、波磨及接头伤损是小半径曲线常见的病害, 尤其是侧磨, 是小半径曲线最突出的伤损类型。

(2) 轨道几何尺寸易超限, 小半径曲线上高低、轨距、正矢相对其他线路容易发生变化, 保持的周期短, 特别是轨距扩大病害相当普遍, 并且随着钢轨侧磨的增加而逐渐加剧。

(3) 联接零件易松动, 且破损率高, 小半径曲线上联接零件承受的冲击力和横向作用力都比较大, 在相同扭力距的情况下, 小半径曲线联接零件容易松动, 而且当冲击力和横向力达到一定值时, 易造成夹板及接头螺栓折断、混凝土枕立螺栓失效、枕木道钉浮离、轨距杆折断、轨掌压裂、尼龙座挤碎、轨枕挡肩破损等病害。

(4) 在高速、重载的运营过程中, 线路极易造成单股钢轨爬行、串动, 在无缝线路地段最易造成线路局部应力集中, 在炎热的夏季超高温期间会发生胀轨跑道。

2 磨耗原因分析

侧磨主要发生在小半径曲线上股钢轨上, 列车通过小半径曲线通常会出现两点接触的情况, 轮轨间存在着较大的横向力作用, 导致几何形状发生改变, 有效截面减小, 影响运营安全。另外, 由于轨面几何尺寸不可能始终处于良好状态, 特别是轨距、正矢 (或曲线方向) 不良, 这对钢轨侧面磨耗影响很大, 是引起不均匀侧磨的主要原因。不均匀侧磨长度一般3m~1 0 m之间, 长短不一, 大者甚至间隔几十米。在磨耗形成的开始阶段, 磨耗速率很小, 约每月0.1mm~0.21mm, 主要是轨面淬火层未被完全破坏, 不均匀磨耗框架还小;列车蛇形运动对钢轨的冲击力较小;当磨耗达到4mm (PD3耐磨轨为8mm) 以后, 磨耗速率明显大, 约每月0.4mm~0.5 5 m m, 轨面淬火被完全破坏, 不均匀磨耗框架变大, 列车蛇形运动对钢轨的冲动力增大;当速率达到0.55mm/月后, 趋于平稳。曲线钢轨侧磨往往在多种原因的复合作用下形成, 每一种原因只是引发磨耗的诱因, 只是原因主次不同。

2.1 曲线超高设置不合理的影响

曲线超高设置应根据实际通过的列车对数和实际通过的车速来确定。而事实上车速和通过对数是在不断变化的, 超高数值的合理性很难确定。超高偏大, 车轮在向心力作用下撞击磨擦下股钢轨, 从而逐渐形成下股钢轨侧磨;超高偏小, 车轮在离心力作用下撞击磨擦上股钢轨, 上股钢轨磨逐渐形成。

2.2 线路结构状态及轨面几何尺寸不良的影响

线路结构状态不良是指:道床板结、翻浆;轨枕失效、空吊;扣件离缝、扭矩不足;钢轨打疤、掉块、低头、擦伤、鞍磨等。轨面几何尺寸不良是指:线路上存在着大的方向、高低、轨距、水平、正矢等超限处所。上述病害如集中于曲线地段, 就会加速磨耗的形成发展。

2.3 轨底坡的影响

轨枕预留轨底坡是1/40, 用于直线地段是合适的, 而在曲线地段, 由于超高的作用, 使车轮踏面与钢轨顶面未全部接触, 车体荷载就集中于钢轨内顶接触面, 对钢轨破坏很大, 容易形成磨耗。只有增大轨底坡, 方可消除偏载作用。

2.4 车体本身的影响

车轮面对钢轨的冲击摩擦, 使其踏面形成不均匀磨耗, 从而使列车进行蛇形运动, 冲击钢轨, 助长磨耗的形成。另外, 车体与车体、车体与轮对之间连接不牢固, 增加列车的晃动, 也会助长磨耗的形成。

3 曲线磨耗整治措施

3.1 合理设置曲线超高

每年根据春季测速资料, 夏季结合综合维修对超高进行调整, 特别对钢轨出现伤损异常的曲线要做重点测速。为克服过去人工测速误差大的问题, 可与机务段联系, 调用其机车监控议的速度数据, 既省力、省时, 又保证了采集数据的准确性。凡是发现钢轨不正常磨耗、曲线撞道严重地段, 马上派人深入现场测速。设置超高时充分考虑曲线现场的实际状况, 尽量接近于计算超高。

3.2 做好曲线的拨道工作, 保持正矢不超限, 消灭“鹅头”及“反弯”

如果曲线方向不良, 就会形成这样一种循环:方向不良钢轨不均匀磨耗曲线横移、撞道扣件松动失效轨距及变化率超限加剧方向不良。为保证曲线方向处于良好状态, 必须用绳正法计算拨道量。在拨道时首先将曲线及两端的轨缝均匀, 并将头尾的直线方向拨直;其次要对所有曲线重新排正矢点, 排点时由曲线中央向两侧对称排点, 不设辅助点, 对于曲线头尾位置有变化, 现场与原始资料不符以及曲线头尾有大鹅头的地段由技术人员准确测量出曲线的偏角, 根据现场情况重新确定曲线要素。

3.3 加强曲线的日常保养, 保持曲线圆顺, 减少车轮对钢轨的冲击力

(1) 保持曲线的几何尺寸不超限。 (2) 整治、更换、补充联结零件及扣件, 加强两个扭矩, 防止线路爬行。 (3) 矫直钢轨硬弯, 消灭钢轨接头“支嘴”。 (4) 提高捣固质量, 特别要注意捣固均匀一致、捣垫结合, 消灭低接头硬小腰或高接头低小腰以及暗坑吊板。 (5) 彻底整治接头病害, 及时清筛翻浆冒泥接头, 并换成小石碴以增加其稳定性, 接头错口及大轨缝及时整治, 打磨接头钢轨倒角以减少钢轨揭盖掉块。

3.4 适当改变轨底坡, 增加轮轨接触面积

当曲线上股钢轨主要表现为侧磨时, 应在曲线下股垫以10/14mm的坡形胶垫, 减少下股钢轨外倾量, 防止因钢轨外倾造成的轨距扩大和冲击角的增加。

3.5 对小半径曲线进行技术加强

(1) 按《修规》规定安装轨距杆或轨撑时, 可根据曲线的实际情况采用增加轨距杆, 或采取轨距杆与支撑配合使用方法加强。 (2) 在小半径曲线上铺设合金轨和Ⅲ型轨枕及相应的扣件是小半径曲线技术加强的发展方向。

摘要：随着铁路运输向高速、重载方向发展, 小半径曲线钢轨的侧面磨耗问题日益严重, 直接影响到铁路运输的安全和效率。本文对小半径曲线钢轨的侧面磨耗成因理论进行了系统的总结, 提出了整治措施。

山区重载小半径曲线钢轨磨耗措施 第5篇

朔黄重载铁路2000年5月份新建开通时铺设断面为60kg/m, 长度为25m的普通钢轨 (U71Mn) , 有缝线路, Ⅱ型钢筋混凝土轨枕, 配置1840根/km, I型弹条扣件, 桥隧地段为I级道碴, 其余为Ⅱ级道碴。最大限制坡度重车方向+4‰, 空车方向+12‰, 最小曲线半径400m。

前期全线铺设强度等级为880Mpa级的普通热扎钢轨, 耐磨性能较差, 半径600m及以下小半径曲线上钢轨侧磨速度快, 是控钢轨使用寿命的关健, 后在部份小半径曲线上使用了等级为980Mpa级的微合金热扎钢轨 (PD3和BNDRE) 侧磨速率稍有延长, 但大部份U71Mn钢轨仍然侧磨严重, 同时核伤、螺栓孔裂纹、轨端裂纹掉块大量出现, 钢轨伤损和失效急剧增加。为满足重载运输的需要, 确保运输的畅通, 延长设备的使用寿命, 开始在上行线K1+540~K256+034段更换为75kg/m钢轨跨区间及区间无缝线路。同时在R-800m及以下曲线使用了强度等级为1180Mpa级的全长淬火轨。

随着运量及运输密度的增加, 朔黄上行线运营半年的时间发现小曲线地段下股钢轨踏面表层出现鱼鳞状裂纹纹路, 个别地段出现轻微的鱼鳞状剥落掉块。虽然采取了一些措施, 比如一方面对焊缝及剥落掉块处所采取小型打磨机进行打磨, 同时对曲线地段的钢轨加强观测、检查。但是不到3个月的时间发现30个曲线共4.571km钢轨出现大范围的剥落掉块, 个别曲线上股也出现剥落掉块。据统计分析统计, 发生以上病害的地段基本上在半径R≤800m的园曲线和接近圆缓点处的缓和曲线上, 未发生掉块的地段的曲线钢轨下股钢轨踏面表层出现鱼鳞状裂纹纹路也十分明显, 并有个别的长2~10mm, 宽2~5mm, 深1~2mm的掉块。

针对上述现象, 课题组成员进行了现场的踏勘, 然后结合国内外的经验, 对各试验段进行了相关的试验检测, 收集相关信息, 在统计试验数据, 以及总结试验结果基础上, 结合现场的试处理结果, 对山区重载铁路小半径曲线的无缝线路使用过程中养护和处理得出了一些措施。从而重载货运铁路专用无缝线路的养护与维修给出安全经济的意见。

试验数据统计 (见表1)

总结

通过对试验段进行上述几项试验研究, 给出的这些方法, 我们可以看到, 虽然通过换轨可以大幅度提高轨道过重, 其实就是延长使用寿命, 但是从经济上来讲是不合适的;而预防性打磨要比修理性打磨的效果要好, 这种方法降低了运营的成本, 提高了企业效益。其它方法如调整超高、加宽轨距、涂油等措施, 对钢轨的磨耗并未很大改善。

波浪形磨耗测量方法研究 第6篇

关键词：波浪形磨耗,钢轨,信号处理,汉宁窗

波浪形磨耗 (以下简称波磨) 是轨道损伤的一种表现形式, 它不仅会引起啸叫等噪声问题, 同时还会影响轨道的使用寿命, 增加养护维修费用并且加剧轮轨动力作用, 会引起高频振动, 降低车辆舒适性甚至影响行车安全。

钢轨波磨按波长特征有长波与短波之分。长波的波长在200 ～1 500 mm之间, 短波的波长在30 ～80 mm之间[1]。城市轨道交通波磨主要出现在曲线段, 尤其是小半径曲线, 波长在50～300 mm之间, 最大波深达1.37 mm[2]。而在广深准高速铁路上, 钢轨波磨的波长主要分布在200 ～1 700 mm之间, 最大波深达2.3 mm, 属于长波形磨耗[3]。为了简便且精确地测量钢轨波磨外形, 研制了便携式移动钢轨波磨测量装置, 并申请专利。

1 测量原理

1.1 测量装置的模型

测量装置结构如图1所示, 其中纵向为钢轨轨面的垂向不平顺, 横向为钢轨长度。测量装置由车体、走行机构以及角度编码器组成。车体由前后2个位于轨面之上的小轮作为支撑点, 中部由1根纵梁搭接。在测量滚轮的滚轴上安装有编码器, 采集滚轮旋转角度的信号进而计算车体在钢轨上的前进距离, 同时测量滚轮可相对于车体进行垂直运动, 并由另一个传感器采集其位移信号。测量滚轮距离后轮与前轮同轨道接触点的水平距离分别为a1和a2。

当测量装置沿轨道方向前进时, 传感器可以采集到测点与构架之间的位移变化信号z0。于是测点处轨道的高度z可以根据后支点处轨道高度z1与前支点轨道高度z2计算得到。

undefined

其中, z1为测点处轨道高度z滞后距离a1的值, z2是测点处轨道高度z超前距离a2的值, 即:

z1= (-a1) +z (2)

z2= (+a2) +z (3)

1.2 波磨对传感器测量信号的频率响应函数

当以轨面不平顺z作为输入, 以位移传感器采集到的信号z0作为输出时, 对式 (1) 进行变形可得:

undefined

由式 (2) 和式 (3) 可知, 式 (4) 中等号右侧的z1和z2均可转换成与z相关的量。于是对z, z0 , z1和z2分别进行Laplace变换处理, 可以得到:

L (z) =F (s) ;L (z0) =F0 (s ) ;L (z1) =F1 (s) =e-a1sF (s) ;L (z2) =F2 (s) =ea2sF (s)

式中F (s) 和F0 (s) 为z和z0的拉式变换结果。

因此, 式 (2) 的Laplace变换即为:

undefined

于是可以得到轨面不平顺与位移信号之间的频率响应函数H (s) :

undefined

1.3 测量装置参数选择

考虑到波磨测量装置应当具有良好的便携性, 因此该设备的体积与重量均不宜过大。设定前后轮间距为0.4 m, 即 (a1+a2) 值为0.4 m。此时对于不同的a1值, H (s) 如图2所示。

由于波磨的波长一般在20～1 500 mm的区间内, 所以主要需要了解的是空间频率为0.6～60 Hz的信号成分。从图2中可以看出:当a1=0.1 m时, H (s) 在0～60 Hz之间共有6个零点;当a1=0.15 m时, H (s) 在0～60 Hz之间共有3个零点;当a1=0.165 m时, H (s) 在0～60 Hz之间没有零点;当a1=0.2 m时, H (s) 在0～60 Hz之间共有11个零点。

频率响应函数与输入相乘后得到输出。若波磨的频率刚好在H (s) 幅值为零的点处, 则系统的输出将为零。为了避免这种现象的存在, a1的取值是非常关键的。由图2可以看出, 当a1取0.165 m时, 系统的性能明显优于其他3种取值。

2 数据处理与仿真

2.1 信号的处理

当利用测量装置检测一段具有波磨的钢轨时 (见图3) , 将转速传感器采集的信号进行积分, 得到车体沿钢轨前进的距离, 同时位移传感器将采集到相应长度的位移信号, 如图4所示。由于轨道的波磨所含频率成分较多且并非完整的周期信号, 所以计算机在对位移传感器测得的离散数据进行Fourier变换时, 会对信号进行周期化处理, 这样会在位移传感器采集到的信号首尾两端加入阶跃信号。因为阶跃信号包含的频率成分众多, 所以周期化处理会使得利用传感器测得的信号反求钢轨波磨信号时产生较大失真。

为了解决这个问题, 需要在对传感器采集的信号进行Fourier变换之前, 采用汉宁窗对信号先进行预处理, 从而避免阶跃信号的引入。利用汉宁窗将传感器所采集的信号进行采样处理后, 得到的可用信号如图5所示。

2.2 计算机仿真

将经过汉宁窗处理后的位移信号进行Fourier变换后作为输入, 除以频率响应函数H (s) , 然后再进行Fourier反变换, 可得到钢轨的波磨信号:

undefined

实际情况下, 由于传感器受温度、湿度等环境的影响, 传感器采集的信号通常包含一定的噪声。因此在进行数据处理时, 还需要通过添加滤波器, 把不需要的高频信号过滤掉。

由图6可以看出:将噪声过滤后, 在0.5～2 m的范围内, 测量装置能够很好地还原波磨信号;在0.5 m之前与在2 m之后的范围内则造成了失真。失真的原因是因为在进行数据处理时, 汉宁窗改变了在这两段范围内的传感器所采集到的信号, 因此在首尾两端才无法反映真实情况下钢轨的波磨。

因此, 只需剔除测量结果首尾两端的数据, 测量装置即可在剩余距离内真实地反映钢轨的波磨状况。

3 结束语

随着目前高铁、地铁及货车重载运输的推行, 对钢轨波磨检测的需求日益加大, 便携式移动钢轨波磨测量装置可以连续动态测量轨道波磨外形, 将有效减轻工务人员测量的工作量。

参考文献

[1]范钦海.钢轨波浪形磨耗形成机理及减缓措施研究[J].中国铁道科学, 1994, 15 (2) :22-39.

[2]曹亮, 许玉德, 周宇等.城市轨道交通钢轨波浪形磨耗特征分析[J].城市轨道交通研究, 2010 (2) :46-52.

重载铁路小半径曲线钢轨磨耗分析 第7篇

1 曲线长轨条更换现状

自2006年大准线铺设无缝线路以来, 全线共有60条曲线由于钢轨磨耗严重进行了更换, 其中有59条是半径R600m曲线, 占更换总数的98.3%;占全线小半径曲线 (全线半径R600m曲线共87条) 总数的67.8%。其中, 有4条曲线已进行两次更换, 分别是K19+487K20+097, 半径500m, K24+370K25+342, 半径500m, K25+875K26+634, 半径400m, K78+790K79+711, 半径400m。

2 大准线曲线钢轨磨耗情况分析

曲线钢轨磨耗是不可避免的, 结合实际情况分别从以下几个方面对钢轨磨耗作出分析。

2.1 曲线钢轨磨耗客观原因

曲线是轨道结构强度中的薄弱环节, 当列车运行进入曲线后, 车体受机车牵引, 随着贯性向前运行, 轨道迫使车辆转弯, 这样必然行成车轮冲击轨道, 造成轨道变形, 车轮和钢轨同时受到磨耗, 当离心力和向心力不平衡时, 更加剧钢轨的磨耗, 导致曲线上股内侧圆弧段至顶面1/3处连续性鱼鳞剥落掉块, 下股踏面中部连续麻点, 并且发展扩大。随着磨耗的日益加重, 当钢轨状态不能满足列车运行要求时, 则必须对曲线钢轨进行更换。工务段对小半径曲线共先后更换63次, 其中有62次是更换的曲线上股, 再次证明了曲线上股是钢轨最易磨耗的部位。

2.2 大准线曲线钢轨更换时间

在更换过得59条小半径曲线中, 其中2008年共更换16条, 春季更换3条, 秋季更换13条;2009年更换32条, 春季更换16条, 秋季更换15条 (有1条是第二次更换) ;2010年更换15条, 春季更换12条, 夏季更换3条 (有3条是第二次更换) 。从以上数据可以看出, 随着设备使用时间的增加, 必然会造成钢轨磨耗的加剧, 从而加快了更换钢轨的频率。

2.3 大准线线路通过总重

经过对大准线各个区间的线路通过总重做详细分析, 可以得出更换曲线钢轨时线路的通过总重达到15000万吨以上。但并不是所有的达到15000万吨通过总重的曲线就必须更换, 在本次研究的76曲线中, 有14条曲线线路的通过总重达到30000万吨以上而没有进行更换, 占未更换曲线总数的82.4%。另外, 进行二次更换的4条曲线其前后两次更换之间的通过总重最小的为9000万吨, 最大的为14000万吨。因此可以得出, 通过总重的大小并不是决定曲线钢轨更换的主要因素。

2.4 大准线线路坡度状况、重车速度及制动情况

通过对所有的76条曲线按照区间进行分析, 我们可以得出:丹燕间的16条小半径曲线全部进行过更换, 占总数的100%;九丹间的8条曲线全部进行过更换, 占总数的100%;二九间的19条曲线, 16条进行过更换, 占总数的84.21%;龙二间的27条曲线, 其中更换过11条, 占总数的40.74%;唐龙间的6条曲线, 更换过3条, 占总数的50%。其中进行二次更换的4条曲线有3条在丹燕间, 1条在九丹间。另外, 各区间重车平均速度见下表:

通过对大准线线路通过总重、重车车速和制动情况做的详细统计, 结合相关资料分析, 得出如下结论:

1) 小半径曲线钢轨磨耗的形式

小半径曲线钢轨磨耗, 其主要表现是波磨、垂磨和侧磨三种形式。

垂直磨耗一般情况下是正常的, 它是随着轴重和通过总重的增加而增大。轨道几何形位设置不当, 就会使垂直磨耗速率加快, 这是要防止的, 垂直磨耗可通过调整轨道几何尺寸解决。

侧面磨耗发生在小半径曲线的外股钢轨上, 是曲线上伤损的主要类型之一。列车在曲线上运行时, 轮对与轨道的磨擦与滑动是造成外轨侧磨的根本原因。

波浪形磨耗是指钢轨顶面上出现的波浪状不均匀磨耗, 实质上是波浪形压溃。波磨主要出现在重载运输线上, 尤其是运煤运矿线上特别严重。当列车速度较高时, 波磨主要出现在长大坡道和制动地段, 在车速较低的重载运输线上主要发生波浪磨耗, 且一般出现在小半径曲线地段。

大准线小半径曲线的磨耗也同样是以上3种形式, 其中垂直磨耗和侧面磨耗是所有铁路线路小半径曲线上共同存在的问题, 也是非常正常的, 下面主要针对大准线小半径曲线的波浪磨耗做进一步分析。

2) 大准线各区间小半径曲线钢轨更换频率不同原因分析

结合大准线小半径曲线更换实际状况可知, 二道河至燕庄之间更换曲线的数量和频率要远大于唐公塔至二道河区间。现在对各个区间逐一其进行分析:

唐公塔至龙王渠和丹洲营至燕庄这两段是连续的下坡, 但丹燕间更换曲线的频率远大于唐龙间。分析相关数据得出, 丹燕间的列车平均速度为61.39km/h, 又是连续下坡, 列车经常制动可能是造成曲线磨耗的主要原因。唐公塔至龙王渠虽然同样是连续下坡, 但在唐龙间列车平均速度仅为49.33km/h, 可能不需要经常进行制动, 另外唐龙间的通过总重仅为17000吨, 是各个区间最小的, 所以其更换的曲线频率也最小。

龙二间、二九间和九丹间的列车均不需要经常制动, 且通过总重是龙二间最大, 二九间次之, 九丹间最小, 但是二九间和九丹间更换曲线的频率要大于龙二间, 这可能与重车车速的不同有关系。因为有资料显示, 波磨耗主要发生在重载铁路上车速较低的曲线地段。二九间和九丹间的重车平均速度分别为56.20km/h和59.28km/h, 其略低于龙二间的重车平均速度63.50km/h, 这可能是造成二九间和九丹间更换曲线频率略高于龙二间的主要原因。

当然, 上述相关结论只是结合通过总重、重车车速和制动情况做的简单分析, 是大准线小半径曲线钢轨磨耗原因的很小一部分。引起钢轨磨耗原因很多, 特别是影响钢轨波磨发生发展的因素更多, 可能涉及到钢轨材质、线路及机车辆条件等多个方面。世界各国都在对钢轨波形磨耗成因进行理论研究。目前, 关于波磨成因的理论有数十种, 大致可分为两类:动力类成因理论和非动力类成因理论。总的来说, 动力作用是钢轨波磨形成的外因, 钢轨材质性能是波磨的内因。事实上单靠某一方面的分析来概括钢轨波磨的所有成因是相当困难的, 而必须把车辆和轨道作为一个系统, 研究多种振动形成, 从整体上进行多方面、多学科的研究, 才能把握波磨成因的全貌。

3 缓减小半径曲线磨耗的措施

3.1 全面改善轨道弹性

通过全面清筛道床, 采用热塑性弹性体新垫板等方式来彻底改善轨道弹性, 合理调正线线路参数, 减少15%的曲线超高量、轨距控制在0mm~-2mm、曲线下股轨底坡调成1/20等方法减少轮对轨道的冲击, 改善轮轨接触。从而减少小半径曲线的钢轨侧磨与接头病害。

3.2 合理设置曲线超高

针对丹-燕间坡度大、小半径曲线集中, 行车速度又比较较大, 通过实测不同种类列车的速度, 结合列车的牵引质量来重新计算曲线超高, 并对未被平衡超高进行检算, 保证其在最佳范围内。

3.3 全面调整轨道几何尺寸, 提高曲线圆顺性

曲线不圆顺就意味着曲线半径不一致, 有的处所半径大, 有的处所半径小。半径较小处所钢轨磨耗严重, 大半径曲线钢轨磨耗较轻, 形成不均匀的侧面磨耗。因此, 合理的修正曲线要素, 使曲线圆顺及整治接头是防止不均匀磨耗的有效措施。为此, 建议在小半径曲线外侧打桩, 这些桩按“固定桩”设置, 用计算机把各曲线桩点拨量算出, 以后维修时就“按桩拨道”即可, 不需再进行重复计算。不仅简化了维修曲线的程序, 而且保障了曲线的圆顺度。

3.4 更换耐磨轨

在小半径曲线采用PG4钢轨可以起到耐磨、抗压溃和抗塑性变形的作用, 延缓剥离裂纹的产生。减缓或防止接触疲劳伤损的有效措施是采用强度高的耐磨钢轨和淬火钢轨。目前大准线有15条R600m的小半径曲线上股已更换为PG4耐磨轨, 自更换以来, 平均通过总重已达到2.76亿吨, 15条长轨条现仍在使用, 且伤损较少, 而相对于普通U75钢轨, 平均更换周期仅为2.3亿吨。

3.5 合理进行钢轨预防性和修理性打磨

新铺设钢轨表面均有脱碳层, 其强度明显低于母材, 易于产生塑性变形, 进而产生剥离裂纹和剥离掉块。如对新铺设的钢轨进行预防性打磨, 消除脱碳层, 也可以减缓或防止曲线下股钢轨踏面压溃、剥离裂纹和浅层状剥离掉块伤损的出现。对于已产生剥离裂纹的钢轨进行校正性打磨, 阻止裂纹向深度方向扩展, 也可以延缓剥离裂纹伤损的产生和发展。钢轨打磨主要作用是用来消除钢轨的波形磨耗以及接触疲劳等因素对钢轨寿命的负面影响。经过大量的理论研究和现场实践, 都证明了这种措施的实用性和可靠性。大准铁路在2011年对磨耗较为严重的122.9km线路进行大型钢轨打磨车对钢轨进行预防性和修理性打磨, 可以有效减少钢轨的更换频次, 减少对运输干扰, 提高生产效率, 有效地改善了钢轨磨耗现状。

4 结论

本文通过对大准线小半径曲线轨道受力情况进行分析, 对小半径曲线地段钢轨磨耗的原因进行仔细研究, 有针对性的从改善轨道弹性等五方面提出了缓解小半径曲线地段钢轨磨耗的措施, 通过这些措施, 大准线小半径曲线地段钢轨的磨耗已经得到了有效的控制。文中提到的一些作法对其他铁路也有一定的借鉴意义。

摘要：本文通过对大准线曲线钢轨磨耗客观原因进行分析, 结合具体情况, 提出了重载铁路减少小半径曲线地段钢轨磨耗的一些具体办法。

关键词：大准铁路,小半径曲线,磨耗

参考文献

[1]张进孝.集通线减少曲线地段钢轨磨耗分析[J].内蒙古科技与经济, 2009 (14) .

[2]陆化平.铁路小半径曲线日常维修遇到的病害及整治措施探讨[J].科技情报与经济, 2010 (20) .