كيف يتم التعامل مع انزلاق عجلات القاطرة الكبيرة عن القضبان؟ فحص وتصحيح تآكل حافة العجلة/انحراف عرض القضبان/تشوه الهيكل

أنواع تآكل القضبان ومخاطره

فحص نظام السكك الحديدية

تعد مشكلات دقة تركيب القضبان السبب الرئيسي لحدوث تآكل القضبان، حيث تمثل ما بين 35% و40% من إجمالي حالات تآكل القضبان. يجب أن يتم الفحص تدريجيًا من أربعة أبعاد هي: استقامة السكة، وانحراف عرض السكة، وحالة وصلات السكة، وفرق الارتفاع التشغيلي. يتم تنفيذ انحراف استقامة السكة وفقًا لمعيار GB/T 10183-2023، ولا يجب أن يتجاوز انحراف خط وسط السكة عن خط الأساس ±3 مم/40 م. عندما تتجاوز الاستقامة الحدود المسموح بها، تتولد قوة صدمة جانبية عند مرور العجلات بنقاط انعطاف السكة الحديدية. طريقة القياس: يتم وضع نقطة قياس كل 2m على طول السكة الحديدية بالكامل، وتسجيل مقدار الانحراف الجانبي لكل نقطة باستخدام مسطرة فولاذية أو جهاز قياس كامل.

يُعد انحراف عرض السكة ثاني أكثر مشاكل السكك الحديدية شيوعًا. فعندما لا يتطابق طول جسر الرافعة مع طول السكة، تنشأ قوة دفع جانبية تجعل حافة العجلة تلامس جانب السكة أثناء السير. وعندما لا يتجاوز طول الجسر 30 مترًا، تبلغ القيمة المسموح بها لانحراف عرض السكة ±5 مم، أما عندما يتجاوز طول الجسر 30 مترًا، فتبلغ ±8 مم. وتجدر الإشارة إلى اتجاه انحراف عرض السكة — فعندما تنكمش السكة إلى الداخل، تنضغط العجلات، وعندما تتمدد إلى الخارج، يزداد الفراغ بين حافة العجلة والسكة، لكن يتفاقم تأرجح المركبة. وللاطلاع على التفاصيل المتعلقة بتصميم أساس السكة وتفاوتات التركيب، يمكن الرجوع إلى سلسلة المقالات ذات الصلة.معايير تصميم وإنشاء أساسات عوارض سكك الرافعات。

كما أن المعالجة غير السليمة لوصلات القضبان تعد أحد الأسباب الرئيسية لتآكل القضبان. فعندما يتجاوز الفرق في الارتفاع بين الوصلات 1 مم أو يتجاوز الانحراف الأفقي 1 مم، تتعرض العجلات لصدمة جانبية عند مرورها عبر كل وصلة. ويمكن للقضبان الموصلة بدون فواصل عن طريق اللحام الألومينوتيرمي أن تقضي على صدمات الوصلات. يُحسب مقدار تمدد وانكماش السكة الحديدية الناتج عن التغيرات في درجة الحرارة وفقًا للصيغة ΔL=α×L×ΔT (حيث α=1.2×10⁻⁵/°C)، وبذلك يبلغ مقدار التمدد والانكماش لسكة حديدية بطول 25 مترًا عند فرق درجة حرارة يبلغ 40 درجة مئوية حوالي 12 ملم، لذا يجب ترك فجوة بين الوصلات تتراوح بين 10 و15 ملم.

فحص عجلات المركبات الكبيرة

تعد عوامل العجلات السبب الثاني لحدوث تآكل القضبان، حيث تمثل نسبة تتراوح بين 25% و30%. تشمل بنود الفحص الأساسية خمسة عناصر هي: الفرق في قطر سطح العجلة، وانحراف سماكة الحافة، واستدارة سطح العجلة، والانحراف الأفقي، والانحراف الرأسي. عندما يتجاوز انحراف قطر سطح العجلة بين زوج من العجلات على نفس المحور 0.5 مم، يحدث اختلاف في سرعة الحركة على الجانبين، مما يؤدي إلى انحراف الرافعة الجسرية نحو الجانب ذي القطر الأصغر. وعندما يتجاوز انحراف استدارة سطح العجلة (البيضاوية) 0.3 مم، يتسبب ذلك في تآكل دوري للسكة، حيث تكون المسافة بين نقاط التآكل مساوية لمحيط العجلة، وتكون هذه السمة واضحة جدًا.

عندما يتجاوز الانحراف الأفقي للعجلة قيمة L/1000 (حيث L هي المسافة بين العجلات)، تنشأ قوة جانبية بين العجلة والسكك الحديدية، وهو سبب شائع لحدوث التآكل أحادي الاتجاه للسكك الحديدية. أما عندما يتجاوز الانحراف الرأسي للعجلة قيمة L/1000، فإن مساحة التلامس بين سطح العجلة وقمة السكة تنخفض بمقدار 50% أو أكثر. وعندما يتجاوز الفرق في القطر 5 مم أو يتجاوز انحراف المسافة بين العجلات الأربع ±5 مم، يحدث تآكل متبادل ثنائي الاتجاه للسكك الحديدية. وللاطلاع على الإجراءات التفصيلية لتعديل انحراف العجلات والمسافة بينها، يمكن الرجوع إلى سلسلة المقالات ذات الصلة.ضبط تباعد القضبان والامتداد في عربة الرافعة: معايير التفاوت المسموح به / تصحيح القطر / التدريب العملي على انحراف العجلات。

فحص تشوهات الهيكل

تتراوح حالات تآكل القضبان الناتجة عن تشوهات الهيكل بين 15% و20%. أما الانحراف الجانبي (الانحناء الأفقي) للعارضة الرئيسية، فوفقًا لأحكام المعيار GB/T 14405، يبلغ التفاوت المسموح به للانحراف الجانبي الأفقي للعارضة الرئيسية S/2000، ولا يجوز أن يتجاوز 20 مم. يؤدي التواء العارضة الطرفية إلى فقدان التوازي بين العجلتين على نفس الجانب. وتشمل طرق إصلاح التواء العارضة الطرفية طريقة التصحيح باللهب (التسخين الموضعي إلى 600~800°C ثم التبريد الطبيعي) وطريقة قضبان الشد المسبقة الإجهاد (لحام قضبان شد داخل الجانب الداخلي للعارضة الطرفية لتطبيق إجهاد مسبق عكسي).

يمثل الترسب غير المتساوي للأساسات ما بين 5% و10% من حالات تآكل القضبان، ويظهر في شكل تآكل موسمي للقضبان. طريقة الفحص: يتم إنشاء نقاط مراقبة دائمة للهبوط عند طرفي السكة وفي منتصف المسافة بينهما، ويتم قياس التغيرات في الارتفاع مرة كل ثلاثة أشهر باستخدام جهاز التسوية. وعندما يتجاوز معدل الهبوط المتفاوت لقاعدة السكة 2 مم/شهر لمدة 6 أشهر متتالية، يجب إجراء معالجة لتقوية القاعدة (تقوية بالحقن أو استبدال الأساسات بالأعمدة).

طريقة ضبط محاذاة «القضم»

يُعطى تعديل القضبان الأولوية على تعديل العجلات. ويمكن تصحيح استقامة القضبان عن طريق الدفع المقطعي باستخدام رافعة لولبية مقترنة بجهاز قياس الزوايا. تتم عملية تعديل الانحراف الأفقي للعجلات عن طريق إضافة حشوات بين صندوق المحمل الزاوي والعارضة الطرفية. بعد التعديل، يجب إعادة قياس فرق القطر وفرق الامتداد — ويُعتبر المعيار المقبول ألا يتجاوز انحراف الامتداد بين العجلات الأربع ±5 مم، وألا يتجاوز فرق القطر 5 مم.

في حالة حدوث تشوه هيكلي شديد، يتعين فك العارضة الرئيسية لتصحيحها. وتُستخدم طريقة التصحيح باللهب مع العوارض الرئيسية من نوع Q235B/Q345B، مع التحكم في درجة حرارة التسخين في نطاق 600~800 درجة مئوية. تُستخدم طريقة قضبان الشد المسبقة الإجهاد لإصلاح التواء العوارض الطرفية، ويبلغ قطر القضبان عادةً 20~30 مم، ويبلغ الإجهاد المسبق المطبق 60%~70% من مقاومة الخضوع للقضيب.

إدارة الوقاية والصيانة

يكمن جوهر الوقاية من تآكل القضبان في إنشاء نظام منهجي لمراقبة القضبان والعجلات. دورات فحص استقامة القضبان وعرض السكة: مرة كل 3 أشهر لنظام التشغيل الثقيل A6 وما فوق، ومرة كل 6 أشهر لنظام التشغيل المتوسط A4 إلى A5، ومرة واحدة سنويًّا لنظام التشغيل الخفيف A3 وما دونه. تركز صيانة العجلات على ثلاثة مؤشرات هي سماكة الحافة وقطر سطح الدوران وخلوص المحمل. يجب استبدال العجلات التي تقل سماكة حافتها عن 60% من السماكة الأصلية.

يقوم المشغلون يوميًا، قبل بدء التشغيل، بفحص سطحي للسكك بحثًا عن أي بقايا معدنية، مع الانتباه إلى أي أصوات غير عادية أثناء التشغيل. كما يتم إنشاء سجل لحالات أعطال تآكل السكك، لتكوين قاعدة معرفية للأعطال. تطبق شركة كرود للصناعات الثقيلة نظام الفحص المذكور أعلاه أثناء عمليات التشغيل التجريبي في الموقع وخدمات الصيانة بعد البيع، مما يحد من معدل التوقف غير المخطط له الناجم عن تآكل السكك الحديدية إلى ما يقل عن 2%.

الأسئلة الشائعة