Главная >> Железнодорожный путь >> Содержание рельсов в пути

Содержание рельсов в пути

Содержание рельсов в пути и уход за ними начинается с укладки рельсов в путь и кончается их сменой. Для того чтобы было удобнее рассматривать вопрос о содержании рельсов, заранее предполагается, что при укладке рельсов в путь соблюдены все существующие инструкции и что после укладки произведена выправка пути по уровню. Впоследствии самый тщательный уход за рельсами не сможет компенсировать упущения, допущенные при укладке рельсов в путь; укладка рельсов в обязательном порядке должна сопровождаться выправкой пути по уровню. Большая часть появляющихся позднее дефектов рельсов является следствием неаккуратного обращения с ними или небрежного отношения к выполняемым работам по укладке рельсов в путь. (Вопрос об укладке рельсов и о балластировке пути рассматривается в статье  «Смена рельсов» и статье «Балластировка и выправка пути в профиле и в плане».)
В области текущего содержания пути было разработано много важных мероприятий, направленных на продление срока службы рельсов, не считая обычных требований, касающихся хорошего дренажа, чистого балласта, исправных и хорошо подбитых шпал, достаточно больших размеров подкладок, наличия соответствующих противоугонных устройств и правильного положения пути в плане и профиле. Особое внимание обращается на обеспечение равномерного натяжения болтов, на ликвидацию люфтов, образующихся после удаления окалины или вследствие удлинения болтов и неплотного прилегания накладок к рельсам.
Для этого вслед за укладкой рельсов необходимо производить общую подтяжку болтов. Было признано желательным через 1—2 недели после общей подъемки пути проводить осмотр его для ликвидации просадок и подбивки отрясенных шпал. Хотя эти работы и можно классифицировать как стандартные работы по текущему содержанию пути, однако своевременность, т. е. проведение их сейчас же за укладкой рельсов в путь и за выправкой пути по уровню, с точки зрения продления срока службы рельсов имеет очень большое значение.
Особенное внимание должно уделяться выявлению причин смятия рельсов, сплывов и выкрашивания металла на концах рельсов и борьбе с этими неисправностями; необходимо тщательно следить за состоянием рельсовых стыков, так как очень часто необходимость смены рельсов вызывается именно плохим состоянием концов рельсов. С этой точки зрения считается полезной закалка концов рельсов, производимая как в полевых условиях, так и на заводе. Наплавка рельсовых концов в пути и ремонт стыковых накладок является также эффективным способом ухода за стыками, а следовательно, и за самими рельсами.
Одной из главных причин частой смены рельсов является интенсивный износ рельсов в кривых. Боковой износ головки в этих условиях можно снизить с помощью смазки рельсов; кроме того, срок службы рельсов в кривых можно удлинить также, поменяв местами рельсы, лежащие на наружной и внутренней нитях, при условии, что это будет проделано своевременно. Значительный вред может причинить рельсам соляной раствор, капающий из вагонов-холодильников; вредное действие рассола можно существенно уменьшить применением специальных покрытий рельсов.

Смятие рельсов, сплывы и выкрашивание металла на концах рельсов.

Кроме бокового износа, другими причинами, делающими рельсы не пригодными для дальнейшей работы на главных линиях, служат смятие рельсов, сплывы и выкрашивание металла на концах. Под смятием рельсов понимается раздавливание конца рельса ударами колес подвижного состава. Сплыв металла концов рельсов заключается в том, что металл с поверхности катания головки рельса перемещается внутрь стыкового зазора.
Сплывы металла означают не только изнашивание рельса, но представляют определенную опасность в случае изолирующих стыков, так как при этом электрический ток может пройти через зазор.
Смятию рельсов, сплывам металла на концах рельсов и выкрашиванию благоприятствуют неправильные размеры стыковых зазоров, существование которых объясняется недостаточным закреплением пути от угона. Зазоры должны быть отрегулированы и, если нужно, поставлены дополнительные противоугоны. Для регулировки зазоров существуют различные методы. Обычно бывает так, что одни зазоры растянуты, а другие уменьшены. Некоторые дороги производят разгонку зазоров с помощью ударных приборов; используются и другие приборы, позволяющие регулировку зазоров производить за счет более плавного перемещения рельсов Эти приборы описаны в статье. «Путевые инструменты и оборудование». Иногда зазоры могут быть отрегулированы ослаблением болтов на «мертвых стыках»; таким образом создается возможность перемещения рельсов под влиянием температуры.

Фаски на концах рельсов.

Если новый рельс выпущен с завода без фасок на концах, то обычно фаски делаются с помощью поперечного шлифовального круга после того, как рельсы пролежат в пути около трех месяцев или столько, сколько нужно для того, чтобы приработались подкладки. На линиях с интенсивным движением поездов имеется тенденция к сплывам металла в стыковой зазор, а затем и к выкрашиванию концов рельсов. В тех местах, где сплывший металл начинает выкрашиваться, концы рельсов должны быть профрезеровалы (рис. 1). Рельсы с закаленными концами не требуют такой частой шлифовки, как рельсы, не подвергавшиеся закалке. Для ознакомления с шлифовальными приборами см. статью «Смена рельсов», а для ознакомления с вопросом ремонта смятых рельсов с помощью наплавки рельсовых концов — статью «Сварка и наплавка рельсов и других металлических элементов пути».
Закалка концов рельсов. Тщательные наблюдения и значительные достижения в области эксплуатации рельсов выявили все положительные стороны закалки концов новых рельсов для предохранения их от смятия и выкрашивания; в настоящее время закалка концов признана серьезным вкладом в дело текущего содержания пути. Этот метод заключается в закалке поверхности катания концов рельса на протяжении 50,8—76,2 мм от каждого торца. Обработанной таким способом поверхности головки сообщается твердость, превышающая твердость обычного рельса на 100 делений по шкале Бринелля; на концах глубина закаленного слоя металла составляет примерно 6,35 мм, уменьшаясь по мере удаления от торцов рельсов.
Существует несколько различных способов закалки концов, в том числе и такие, которые применяются на металлургических заводах в процессе прокатки рельсов; для знакомства с этими способами следует обратиться к статье «Рельсы». При закалке в полевых условиях рельс нагревается кислородно-ацетиленовым пламенем или же для нагревания используется электрическая индукция; обычно закалка следует непосредственно за шлифовкой поверхности рельса.
Шлифовка концов рельсов
Рис. 1. Шлифовка концов рельсов и снятие фаски при помощи станков для шлифовки и фрезеровки

При одном из способов закалки кислородно-ацетиленовым пламенем применяется специально сконструированная для этого машина, смонтированная на раме и передвигающаяся по рельсам; машина снабжена двумя комплектами закалочных головок, по одному над каждой нитью рельсов. Каждая головка имеет два подвижных блока, а каждый блок — по три больших кислородно-ацетиленовых наконечника. Четыре наконечника находятся с внутренней стороны головки рельса, а два с наружной. Одна из головок расположена над серединой стыка; с помощью ручного качающегося устройства головку заставляют двигаться взад и вперед в направлении, перпендикулярном оси рельса. Пламя нескольких горелок быстро нагревает металл головки; охлаждающей средой служит металл рельса. Скорость закалки при этом способе равна одному стыку в минуту.
При другом кислородно-ацетиленовом методе закалка производится специальным агрегатом, который состоит из небольшой портативной рамы, смонтированной на колесах и закрепляемой на рельсах с помощью пневматических тормозных башмаков. Нагревание рельса осуществляется горелкой с водяным охлаждением; горелка имеет с каждой стороны по две головки для закалки воздухом. Горелка и закалочные головки двигаются возвратно-поступательно в обе стороны от стыка на расстояние по 51 мм   перемещение их производится кареткой, приводимой в действие пневматическим двигателем. Автоматические устройства позволяют регулировать кислородными и ацетиленовыми клапанами и приводить в движение горелки и головки и регулировать циклы нагревания и закалки.
При электрическом методе закалки в состав необходимого оборудования входит электростанция, смонтированная на четырехколесном шасси; электростанция снабжает энергией нагревательное устройство, закалочную тележку и шлифовальный станок. Для удаления смазки, а также для устранения неровностей с поверхности рельса головку рельса шлифуют. Нагревание головки осуществляется электрической индукцией; на эту операцию требуется около 60 сек. Сейчас же после нагревания рельс закаливается масляной эмульсией, температура которой поддерживается равной 60°С. Чтобы получить металл постоянной твердости, нагревание и закалку регулируют автоматически.

Ликвидация волнообразного износа.

В процессе эксплуатации на поверхности катания головки рельсов развивается волнообразный износ; первоначально появляются небольшие блестящие пятна, расположенные на больших или меньших расстояниях одно от другого; пятна становятся постепенно все более отчетливыми; в конце концов поверхность катания головки на всем ее протяжении покрывается перемежающимися тусклыми и полированными пятнами, представляющими собой впадины и горбы. Происхождение и описание рельсов с волнообразным износом приводится в главе IX «Рельсы».
Хотя ни один дефект рельсов не относится за счет волнообразного износа, все же следствием его является так называемый «шумный путь», часто вызывающий недовольство пассажиров. Если волнообразный износ достигает значительных размеров, считают, что он может служить причиной появления выплесков пути и сокращения срока службы рельсов. Одна из восточных дорог создала специальный шлифовальный вагон, оборудованный вращающимися шлифовальными кругами, успешно ликвидирующими волнообразный износ рельсов. Другая дорога сконструировала шлифовальный вагон, имеющий ряд неподвижных шлифовальных камней; вагон перемещается по пути с большой скоростью до тех пор, пока волнообразный износ не исчезнет.
В настоящее время для шлифовки рельсов с волнообразным износом, а также для ликвидации других неровностей, имеющихся на поверхности рельса, например таких, которые образуются за счет допусков при изготовлении рельсов, существует специальный поезд; этим поездом можно пользоваться по контракту. Поезд состоит из восьми шлифовальных вагонов и дизельной силовой установки. У каждого вагона имеется по две специально сконструированных «бегунковых» тележки, подвешенных сзади. На каждой тележке помещается по шесть моторов, приводящих в движение шлифовальные круги, расположенные по три с каждой стороны тележки; круги легко поворачиваются, так что ими можно шлифовать любую плоскость поверхности головки рельса.
Другим способом ликвидации горбов на рельсах с волнообразным износом является отпуск металла пламенем. Согласно этому методу светлые пятна на лежащих в пути рельсах нагреваются горелкой для газовой сварки до темно-желтого или голубого цвета, что соответствует температуре металла от 371 до 427° С, а затем подвергаются воздушному охлаждению. Под колесами подвижного состава горбы сглаживаются и образуется гладкая поверхность катания; качество пути с точки зрения спокойствия движения поездов значительно улучшается. При этом способе сварщик должен принять меры, чтобы рельс не нагревался до красного каления, так как это ухудшит качество рельсовой стали.

 
« Содержание путей на сортировочных станциях   Содержание рельсовой колеи »
железные дороги