钢轨的波磨(Corrugation)

波磨是钢轨磨耗常见类型之一。所谓波磨是指:钢轨 顶面出现的规律性高低不平的类似波浪形状的不平顺现 象，实质是波浪形的压溃。
钢轨的波磨(Corrugation)

波磨会引起很高的轮轨动力作用，加速机车 车辆及轨道部件的损坏，增加养护维修成本； 此外列车的剧烈振动，会使旅客不适，严重时 还会威胁到行车安全；波磨也是噪音的来源。 我国一些货运干线上，出现了严重的波磨，其 发展速度比侧磨还快，成为换轨的主要原因。
钢轨折断主要原因


一是：钢轨材质问题，钢轨在生产过程中存在缺陷(如裂纹、 气泡等)，这些缺陷在钢轨使用过程中发展扩大导致钢轨折断； 二是：钢轨在巨大重复动荷载作用下造成疲劳伤损，随着 行车速度的提高和机车车辆轴重的增加，钢轨折断发生的几 率更大。 因钢材具有冷脆性，在气候寒冷季节钢轨更容易折断，特 别是在无缝线路地段，到了低温季节会在长钢轨内部产生巨 大的温度拉力，在综合因素作用下导致钢轨折断。
波磨的分类及发生特点


波磨按其波长、特征及出现部位不同大致可分为三类, 即: 波长小于100 mm 的波纹磨耗, 波长100～200 mm 的中长波磨耗, 波长大于200 mm 的长波磨耗。 波纹磨耗一般出现在高速轻轴直线线路。 波长200～ 700 mm 的长波磨耗总是出现在重载曲线 外轨。 缓和曲线地段的外轨上发现波长150 mm 且波深波长 非常均匀的中长波。 曲线内轨上出现波长约80 mm 且波长和波深均匀的短 波纹。
2.2 钢轨折断


因折断而更换的数量，虽然不超过更换总数的1％~2％，但它 是在运营中突然发生，对行车安全威胁极大，应立即更换。 出现下述任何一种情况可判断为折断： 钢轨 全断面断裂； 裂缝贯通整个轨头截面； 裂缝贯通整个轨底截面； 允许速度大于160km/h区段钢轨顶面有长度大于50mm且深度 大于10mm的掉块； 允许速度大于160km/h区段钢轨顶面有长度大于30mm且深度 大于5mm的掉块
波磨多发地段的特点



波磨多数出现在曲线地段 曲线半径越小, 形成和发展的速率越快。直线地段极少出现 波磨。说明波磨与曲线地段轮轨所特有的某种或某几种振动形式 相关联, 这些振动形式在直线上不存在或振动强度较小不足以引 发波磨, 因此, 轮轨系统横向的振动值得关注。 制动地段波磨严重 说明轮轨间的切向力、粘着和滑动过程直接影响波磨的形成 和发展, 因此, 轮对的扭转和弯曲等振动值得关注。 轨道弹性对波磨的发生发展影响较大 石质路基和板结道床上的波磨较为严重; 木枕地段的波磨明显 较混凝土枕地段轻微。说明轮轨系统的垂向振动也是影响波磨的 重要因素。
2.1.2 侧磨



曲线侧面磨耗：轮缘与钢轨侧面直接的滑动摩 擦造成。 影响因素：曲线半径、外轨超高、曲线轨距加 宽、轮轨间摩擦系数、轮轨间游间以及曲线轨 道状态等。 减缓措施：设置合理的轨底坡、超高、轨距和 科学涂油润滑。
2.3 轨头表面接触疲劳损伤

轨距角处的鱼鳞状玻璃裂纹和剥离掉块 斜线状剥离裂纹 踏面剥离裂纹 浅层掉块 踏面碾宽或局部压溃凹陷 由斜裂纹产生的断裂
波磨的成因尚不明确


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。 动力成因认为轮轨系统振动式波磨产生，引起 波磨的振动可分为自激、共振和反馈振动三类， 波磨波长与轮轨系统中某一或某几种振动形式 相关联。
2.3 钢轨磨耗及产生原因



钢轨与车轮接触面表层发生的磨损，由于轮轨 间滑动摩擦和滚动摩擦的结果。 滑动摩擦产生的原因是列车制动时轮轨间产生 的滑动；同一轮对的两个车轮摇摆而引起的滑 动；曲线上由于内外两轮的行程差，迫使内轮 向后的滑动；列车通过曲线时外轮对外轨侧面 的摩擦等。 钢轨的磨耗是不断发生发展的，是决定钢轨使 用寿命的最主要因素。每年结合秋检全面检查 一次。
工务检查与检测技术
工务养护的基本任务

以铁路运输为中心，在技术上，最大可能地减 小永久变形的积累，经常保持线桥设备状态的 均衡完好，保证类此能按规定的最高容许速度 ，安全平稳和不间断地运行；经济上，以最少 的人力、物力和财力获得最佳的经济效益，最 大限度地延长大中维修周期和设备使用寿命。
第一节 轨道部件常见病害与状态检测 一、钢轨伤损与状态检测

钢轨伤损的定义 锈蚀、折断、裂纹及其他限制使用性能的伤损。
断裂
浅层状剥离掉块
第一节 轨道部件常见病害与状态检测 一、钢轨伤损与状态检测

钢轨伤损的原因: 有钢轨在冶炼过程中出现的缺陷 运输过程中 使用过程中出现的破损轨
2、典型的钢轨伤损
我国铁路将钢轨伤损根据其在钢轨断面上的位 置、伤损外貌及伤损原因等分为9类32种，用两位 数编号，十位数表示伤损的部位和状态，个位数 表示造成伤损的原因。
2.3 钢轨磨耗类型

垂直磨耗 波浪形磨耗（波磨） 侧面磨耗（侧磨）
钢轨断面磨耗
垂直磨耗
钢轨磨耗尺

侧面磨耗


垂直磨耗：标准钢轨 断面宽度内侧1/3 处 实际钢轨垂向磨耗。 侧面磨耗：标准钢轨 顶面以下16mm处实 际钢轨垂向磨耗。 总磨耗：垂直磨耗 第12页 共 +1/2侧面磨耗
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轨头核伤


轨头核伤是对行车威胁最 大的一种钢伤损。在冶炼过 程中，高温的钢水，把的水 气分解成氢气和氧气，氢气 在轧钢过程中一直留在钢中， 钢固化后氢气被封闭在微小 的气孔内，这些小孔里的气 压很高，而要放散这些氢气， 就必将出现细小的裂纹。 在列车荷载的反复作用下， 使细小裂纹横向扩展成核伤， 直至核伤周围的钢材强度不 足，钢轨就突然脆断。

钢轨锈蚀 钢轨折断 钢轨磨耗 轨头核伤 轨头表面接触
钢轨锈蚀主要发生在隧道内及易受盐碱侵蚀地 段的线路。在摸清锈蚀情况、特征、规律和成 因的基础上选用合适的防锈材料和采用严格的 施涂工艺，能够取得良好的效果。故锈蚀不是 决定钢轨使用寿命的主要因素。