趙鑫巖

摘 要：鋼軌打磨技術(shù)是鋼軌養(yǎng)護(hù)維修中常用的修復(fù)技術(shù)之一，該技術(shù)的應(yīng)用對于改善鋼軌病害，提高鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩跃哂兄匾饬x。本文將對鋼軌打磨技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹，并對該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)例說明。

關(guān)鍵詞：鋼軌；打磨技術(shù)；策略；應(yīng)用

1 概述

我國鐵路鋼軌在運(yùn)行過程中受到的損傷越來越嚴(yán)重，已經(jīng)出現(xiàn)了軌面剝離、軌頭壓饋、裂紋、波浪型磨損等多種故障，給鐵路運(yùn)行車輛的安全造成嚴(yán)重威脅。為保證鐵路運(yùn)行的安全性，需要加強(qiáng)對鋼軌的維修和養(yǎng)護(hù)。鋼軌打磨技術(shù)是鐵路工務(wù)部門常用的一種修護(hù)技術(shù)，能對軌面?zhèn)麚p進(jìn)行有效修護(hù)，延長了鋼軌的使用壽命，確保了鐵路車輛行車安全。

2 鋼軌打磨技術(shù)

2.1 原理介紹 鋼軌打磨是利用砂輪、銑刀、刨刀、砂帶等打磨工具對鋼軌頂部進(jìn)行磨削，以清除鋼軌表面缺陷和病害的一種修護(hù)技術(shù)，其打磨原理如圖1所示，n為轉(zhuǎn)速，v為前進(jìn)速度，F(xiàn)為砂輪豎直方向的受力。打磨時(shí)，砂輪在壓力的作用下與鋼軌接觸，砂輪端面磨粒與鋼軌表面充分接觸，旋轉(zhuǎn)時(shí)對鋼軌表面進(jìn)行去除，以完成打磨目標(biāo)。在打磨過程中，砂輪與鋼軌的接觸面積、去除率、壓力等參數(shù)會(huì)對打磨效率和精度產(chǎn)生影響。

2.2 技術(shù)分類 打磨技術(shù)按照目的和磨削量可分為三種，修復(fù)性打磨、預(yù)防性打磨和曲線軌頭非對稱打磨。修復(fù)性打磨也可成為表面打磨，主要是對已經(jīng)發(fā)生磨損，存在缺陷的鋼軌進(jìn)行打磨；預(yù)防性打磨則是對使用中的鋼軌進(jìn)行定期打磨，以消除潛在隱患對鋼軌的威脅；非對稱打磨的主要作用是為車輪和鋼軌建立合適的相對位置，減少車輪邊與鋼軌邊之間的作用力，降低車輪邊緣的磨損。打磨時(shí)應(yīng)先確定輪對兩側(cè)車輪的滾動(dòng)半徑差，打磨主要是增大二者之間的差值，從而提高輪的自行轉(zhuǎn)向能力，使車輛能夠順利通過軌道彎曲部分。若按照打磨方式可分為包絡(luò)式打磨和輪廓式打磨，前者是砂輪端面沿鋼軌截面布置打磨作業(yè)，一般打磨作業(yè)速度較低，在預(yù)防性打磨作業(yè)中切削能力發(fā)揮較為困難，主要用于修復(fù)性打磨；后者是利用砂輪的仿形輪廓進(jìn)行打磨作業(yè)，速度為包絡(luò)式的五倍以上，打磨效率為包絡(luò)式的三倍以上，非常適合于行車密集線路的預(yù)防性打磨作業(yè)。兩種打磨方式各有特點(diǎn)，在實(shí)際修復(fù)作業(yè)中可更加實(shí)際需要選擇不同的打磨方式，或兩種打磨方式交替使用。

2.3 打磨策略 鋼軌維護(hù)時(shí)，按照維護(hù)需求和經(jīng)濟(jì)效益選擇鋼軌打磨方式被稱為打磨策略。如修復(fù)性打磨需要去除大量鋼軌表面金屬材料（平均厚度為1.0-1.5mm）以達(dá)到消除病害目的，預(yù)防性打磨則是去除少量的鋼軌表面金屬材料（平均厚度為0.1-0.2mm）達(dá)到消除隱患的目的，預(yù)防性打磨周期較短，需要提高鋼軌打磨效率。從短期經(jīng)濟(jì)利益上來說，預(yù)防性打磨顯然要優(yōu)于修復(fù)性打磨，因此，高速或者重載鐵路鋼軌逐漸以預(yù)防性打磨為主，將病害消除在萌芽狀態(tài)，將事后修復(fù)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)防，確保了行車的安全性；但從長遠(yuǎn)利益來說，預(yù)防性打磨周期短，增加了鋼軌線路的維護(hù)成本，預(yù)防性打磨對鐵路運(yùn)營成本的影響需要進(jìn)一步研究，相關(guān)部門在制定打磨策略時(shí)，也應(yīng)將短期利益和長遠(yuǎn)利益相結(jié)合，制定科學(xué)、合理的打磨策略。

3 打磨技術(shù)的應(yīng)用

3.1 鋼軌病害情況 以我局某段鋼軌為例，該路段主要的病害有波磨、軌面疲勞裂紋、焊縫凹陷等。波磨病害波長在30-80mm范圍內(nèi)，最大波磨值達(dá)到了0.7mm，波磨對軌道的平整度影響較大，危及行車安全；部分鋼軌地段的表面細(xì)微裂紋發(fā)展成為連續(xù)凹坑，導(dǎo)致少數(shù)軌枕出現(xiàn)碎塊。

3.2 打磨技術(shù)實(shí)施 ①打磨作業(yè)制定。鋼軌病害較為嚴(yán)重，此次作業(yè)屬于修復(fù)性打磨；打磨工具采用RGH10C型鋼軌打磨車，車速定位6-8km/h，功率為75-80%，打磨砂輪角度根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；打磨順序?yàn)橄却蚰ネ鈧?cè)，再打磨內(nèi)側(cè)和頂面，最后恢復(fù)鋼軌廓形。打磨次數(shù)以裂紋深度與每次磨削量的比值為準(zhǔn)，若病害為焊接凹陷，則應(yīng)適當(dāng)增加打磨次數(shù)，因?yàn)槊看未蚰ツハ髁繒?huì)逐漸減小。②技術(shù)分析和防護(hù)措施。此次打磨路段高架線線路小半徑曲線處設(shè)置了軌道防護(hù)，護(hù)軌與鋼軌作業(yè)之間的距離較短，且護(hù)軌要高于軌道面，這就增加了打磨難度。打磨時(shí)需要對砂輪進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，以確保打磨砂輪能在不同打磨模式下都能避開護(hù)軌，保護(hù)護(hù)軌的安全。為減少車輪對鋼軌接頭處的沖擊，作業(yè)組設(shè)計(jì)并使用了減振接頭夾板，夾板高于軌面，因此打磨車遇到減振夾板就需要采用跳越式打磨，這種打磨方式對作業(yè)人員的技術(shù)要求較高，是需要格外注意的。鐵路鋼軌所處地段涉及多種電氣設(shè)備和電纜，打磨時(shí)產(chǎn)生的火星容易飛濺，導(dǎo)致設(shè)備或電纜受損。為保護(hù)設(shè)備和電纜，在施工前需要對打磨路段進(jìn)行排查，對易燃、易爆物進(jìn)行清理或保護(hù)措施，確保安全施工。③打磨效果。對本次打磨作業(yè)進(jìn)行全程監(jiān)督記錄，發(fā)現(xiàn)波磨值小于0.8mm時(shí)，其消除效果較好，反之則消除難度大，消除效果不理想，會(huì)殘留一定的波磨。當(dāng)波磨長度為300mm，行車速度控制在60km/h，波磨值自1.75mm下降到0.4mm，輪軌間動(dòng)力系數(shù)降低，輪軌力得到明顯改善。打磨后，經(jīng)列車添乘檢驗(yàn)，列車通過時(shí)跳動(dòng)現(xiàn)象明顯減弱，噪聲降低到標(biāo)準(zhǔn)值以下，列車運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性得到了明顯提升。

3.3 應(yīng)用評價(jià) 鋼軌在各類病害發(fā)生之初，就應(yīng)該及時(shí)采取措施。打磨技術(shù)雖然無法對深度病害進(jìn)行徹底消除，但合理的利用能有效減緩軌道病害，提高行車的安全性。

4 結(jié)語

本文對鋼軌打磨的工作原理、技術(shù)分類、打磨策略及應(yīng)用進(jìn)行了簡單介紹，通過實(shí)踐應(yīng)用可知，打磨技術(shù)在修復(fù)鋼軌病害方面具有積極作用。在打磨時(shí)，應(yīng)根據(jù)病害情況和經(jīng)濟(jì)情況，制定科學(xué)的打磨策略，選擇合適的打磨方式，在確保行車安全的基礎(chǔ)上，將鋼軌養(yǎng)護(hù)工作的成本降到最低。

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