鋼軌傷損的影響與有效的探測方法

武利忠

（內(nèi)蒙古集通鐵路（集團）有限責任公司工務(wù)處 內(nèi)蒙古呼和浩特 010000）

鋼軌傷損的影響與有效的探測方法

武利忠

（內(nèi)蒙古集通鐵路（集團）有限責任公司工務(wù)處 內(nèi)蒙古呼和浩特 010000）

鋼軌作為鐵路軌道的重要組成部分，需要承受較大的荷載。由于鋼軌需要對車輛車輪前進進行正確引導(dǎo)，這也決定了列車運行的安全性、平穩(wěn)與鋼軌的狀況息息相關(guān)，一旦鋼軌受到傷損，則會對鐵路列車正常的運行帶來較大的影響，威脅到鐵路運輸?shù)陌踩?。本文分析了鋼軌傷損的影響，并進一步對鋼軌傷損的探測方法進行了闡述。

鋼軌；傷損；探傷；探測方法

由于鋼軌傷損會對鐵路運輸?shù)陌踩珟磔^大的威脅，因此一直以來我國鐵路鋼軌探傷工作人員都采用小型超聲波鋼軌探傷儀器來對鋼軌的質(zhì)量狀況進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)和更換傷損的鋼軌，排除險情，保證列車運行的安全。但隨著當前鐵路的不斷提速及運量的不斷增加，傳統(tǒng)的鋼軌探傷模式越來越無法與當前鐵路發(fā)展的要求相適應(yīng)，所以要加大對鋼軌傷損探測方法的研究，提高鋼軌探傷的質(zhì)量。

1 鋼軌傷損的影響

鋼軌作為鐵路軌道的重要組成部分，在軌道結(jié)構(gòu)中是重要的直接受力部件，同時也是列車運行的筋骨，這也使鋼軌的狀態(tài)與鐵路運營安全存在著直接的關(guān)系。在鐵路運營過程中，鋼軌出現(xiàn)傷損是較為常見現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼軌損傷的原因具有多樣性，如鋼軌鋪設(shè)過程中材料使用不合理、鋼軌制作時存在質(zhì)量缺陷、鐵路運行過程中長時間負荷過重等問題都會導(dǎo)致鋼軌出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。鋼軌出現(xiàn)傷損時如果不能及時解決，會嚴重威脅鐵路運輸?shù)陌踩?。因此需要加強對鐵路鋼軌進行維修養(yǎng)護，特別是在列車反復(fù)振動荷載作用下，軌道極易發(fā)生變形，因此需要整正軌道的幾何尺寸，最大限度減少列車重復(fù)振動荷載對線路所帶來的破壞和沖擊。同時還要針對鋼軌所處地區(qū)的具體氣溫及時對不良軌縫進行調(diào)整，使其保持在一個合適的軌縫，每年都需要對各鏈接零配件進行涂油，避免出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。定期對軌道結(jié)構(gòu)上的各鏈接零部件進行復(fù)緊，確保這些零配件都能夠達到標準的扭力矩。對失效的軌枕要及時進行更換，保證軌道的平順性。但鐵路鋼軌結(jié)構(gòu)自身作為直接受力部件，一直需要承受較重的負荷，這也導(dǎo)致鋼軌極易受到損害，因此需要及時對鋼軌損傷情況進行檢測，通常會采用鋼軌探傷技術(shù)來發(fā)現(xiàn)鋼軌存在的缺陷，以此來保證鐵路運輸?shù)陌踩?/p>

2 鋼軌傷損后的探測方法

2.1 軌底部位的探測

利用探頭對軌底部位的損傷進行探測，從晶片發(fā)射出的縱波并由另一個晶片進行接收，然后根據(jù)回波顯示的刻度和探測場程對刻度進行定位，從而判斷軌面和裂紋之間的深度。裂紋長度主要是測量出現(xiàn)報警時探傷的位移情況來確定。在對軌底部位進行探測時需要注重以下幾個問題：

（1）以首次回波作為定位的標準。

（2）當儀器受到附近阻塞影響時，這時軌道表面顯示出來的回波刻度與實際裂紋的深度不一致。

（3）當軌道水平裂紋在軌道高度一半以上時，辨別時需要以腰軌對變形螺孔的頂面和單側(cè)水平裂紋的二次反射為依據(jù)。

（4）分析時以斷口情況對裂紋的擴展規(guī)律為依據(jù)，監(jiān)視和檢查需要將手工和儀器二者有效結(jié)合。

2.2 對于鋼軌的頭部進行探測

對于鋼軌的頭部進行探測的時候主要使用的是70°的探頭，這是國際的標準，在探測的時候有可能會受到各個方面的影響，所以要對其檢查范圍進行一定的提高。同時在探測時，要保障探頭所指向的方向和探頭移動的方向呈現(xiàn)18～20°的夾角，這樣能夠使波形的發(fā)射更詳盡地顯示在探測儀上，從而使得裂紋的位置以及其長度都有一個正確的參數(shù)能夠進行參考，提高其正確性。探測中，如果出現(xiàn)回波，就說明其有損傷，要進行進一步探測判斷。

2.3 對鋼軌中出現(xiàn)的裂縫進行探測

在對鋼軌中出現(xiàn)的裂縫進行探測時，發(fā)射超聲波的探頭主要使用的是37°的探頭，使用這種探頭同時也可以用于對軌道底部以及中部的一些裂紋進行探測。在探測過程中，要特別注意的是要對每一個類型的裂紋都要進行探測，保障各個角落都能得到詳盡的檢測。在每一個探測儀的上面都會有兩個探頭，這兩個探頭都是37°的，它們在探測過程中可以將整個螺孔分成四個象限，不同的探頭會探測不同的方向，同時對于不同的象限都要進行詳盡的探測。

（1）遇到向上裂紋。在對鐵路鋼軌進行探傷過程中，當遇到向上裂紋時，這時前置探頭會顯示出一種螺孔波形，然后才會顯示出裂紋波。對前置探頭進行調(diào)節(jié)，從而使螺孔波表現(xiàn)出不同的形式，這樣裂紋波才能從螺孔范圍內(nèi)顯示出來，從而對裂紋的位置進行確定，并對裂紋部位進行維修，使其盡可能的恢復(fù)原樣，有效的保證鐵路運輸?shù)陌踩?/p>

（2）遇到斜裂紋。在遇到斜裂紋時，在這種情況下，射入波形的方向與裂紋的方向是呈現(xiàn)90°角的，如果發(fā)現(xiàn)探測儀上的顯示回波與零刻度之間的距離比較遠的時候，這就說明此裂紋的位置處于比較深的地方，同時裂紋的長度也是比較長的，這就需要對探測的結(jié)果進行綜合的分析，從而判斷出裂紋的具體位置。同時對于鋼軌的中間部分進行探測的時候，其波形與斜裂紋有很大的相似性，這就需要對底波進行觀察，然后再結(jié)合底波的波形是否有顯示進行判斷處理。

（3）對于鋼軌水平裂紋進行探測

水平裂紋多存在于鋼軌軌底部位，在探測時主要采用的是0°的探頭，探測過程中探測儀會發(fā)射出波形，該波形在軌道底部發(fā)生反射和折射后會有相應(yīng)的波形產(chǎn)生，通過對產(chǎn)生的波形進行分析，從而對對鋼軌水平裂紋進行確定，并通過調(diào)節(jié)探頭及移動探頭，來對裂紋具體位置及裂紋長度進行判斷，從而根據(jù)裂紋的實際情況來采取有效的處理措施，提高鐵路運營的安全性和可靠性。

3 結(jié)束語

當前我國高速鐵路取得了較快的發(fā)展，高速鐵路運行速度較快，而且負載運量較大，這就對鋼軌結(jié)構(gòu)的狀況提出了更高的要求。需要我們做好鐵路鋼軌的維修檢測工作，因此在實際維修檢測工作中需要充分的應(yīng)用鋼軌探傷技術(shù)，更好的發(fā)揮出鋼軌探傷技術(shù)的靈敏性和無損傷性，及時發(fā)現(xiàn)鐵路鋼軌存在的安全隱患，保證鋼軌處于安全的狀態(tài)，有效的保證鐵路運行的安全。

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