车轮与轨道作为架桥机行走系统的核心组成,其匹配合理性与接触应力控制直接决定设备运行安全性和结构寿命。在实际工程中,需通过科学的参数匹配、结构优化和维护措施,实现二者的协同工作。
匹配设计需兼顾材料性能与尺寸参数的协同。车轮普遍采用高强度锻钢制造,通过整体锻造工艺保证材质均匀性,其直径选择需与架桥机吨位适配,大车车轮直径通常不小于 710mm,以降低单位接触压力。轨道则多选用 U71Mn 材质的 QU 系列重型钢轨,这种材料的抗拉强度不低于 880MPa,能承受架桥机移动时的动态载荷。轨距精度控制尤为关键,安装时需确保两侧轨道间距偏差不超过规范允许范围,同一侧轨道中心线直线度误差需控制在 2mm 以内,避免因轨距偏差导致车轮轮缘与轨侧过度接触。
接触应力的控制依赖结构优化与精度管控。车轮踏面采用特定曲率半径设计,通过增大与轨道的接触面积分散应力,踏面与轮缘过渡处采用不小于 15mm 的圆角处理,减少应力集中。轨道顶面的平直度误差需严格控制,当偏差超过 0.2mm 时会导致局部应力显著升高,加速疲劳裂纹产生。实际应用中,通过车轮与轨道的硬度匹配实现应力均衡传递,锻钢车轮与 U71Mn 钢轨的组合能形成合理的应力分布状态,避免单一部件过度磨损。
工程实践中形成了系统化的控制措施。安装阶段通过经纬仪精确校准轨道的水平度和平行度,确保两轨踏面垂直高度差不超过规范限值,防止车体倾斜导致的偏载应力。运行过程中常见的 “啃轨” 现象多由安装偏差或维护不当引发,表现为轮缘内侧出现毛刺和轨道侧面异常磨损,需通过调整车轮平行度、更换磨损部件等方式及时处理。日常维护需每月检查轨道紧固状态和轮槽磨损情况,通过清理轨道杂物、定期润滑车轮轴承等措施,保持接触表面的良好状态。某架桥机项目通过优化踏面曲率和严格安装精度控制,使接触应力降低 30%,显著延长了轮轨系统的使用寿命,验证了匹配设计与应力控制措施的实际效果。
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