何渝成 孫傳軍 熊陽
引言
隨著列車速度的提高,軌道不平順?biāo)鸬牧熊囌駝?dòng)會(huì)顯著增強(qiáng),而良好的軌道平順度是確保列車行駛安全和舒適的基本保證。提高鋼軌焊接平直度,對于無縫線路安全控制具有重要意義。鋼軌焊接接頭平直度對線路平順程度有著重要影響,科學(xué)、有效地測量鋼軌焊接接頭平直度,掌握鋼軌焊接接頭平直度規(guī)律,可以為制定合理的打磨工藝創(chuàng)造有利條件。我廠鋼軌焊接使用的是閃光焊接技術(shù),因此本文只討論閃光焊接接頭平直度的測量。鋼軌焊接接頭(簡稱:焊頭)平直度對線路平順程度有著重要影響。目前我廠焊頭平直度要求見“表1”,而我們使用的焊頭平直度測量方法有:1m直鋼尺+塞尺法、波磨尺法、電子平尺法。下面我就對這三種測量方法差異進(jìn)行對比分析。
測量原理:
一、1m直鋼尺+塞尺法
如“圖1”所示,采用1m直鋼尺,將中部置于焊縫部位,用手按住距離焊縫中心一端直鋼尺500mm處,使直鋼尺與鋼軌表面密貼,用塞尺在焊縫另一側(cè)500mm處測量直鋼尺與鋼軌之間縫隙高度,用這個(gè)高度除以2就是焊頭平直度。該方法實(shí)際只測量3點(diǎn),不能反映焊頭1m范圍內(nèi)的全部趨勢,而且默認(rèn)焊縫中部為最高點(diǎn)。當(dāng)最高點(diǎn)不在焊縫中部時(shí),測量結(jié)果則不能反映焊頭真實(shí)平直度。但焊頭左右500mm內(nèi),最高點(diǎn)不在中部的情況相對很少,這種測量方法還是有相當(dāng)大的可操作性和準(zhǔn)確性。
二、波磨尺法
如“圖2”所示,先將波磨尺置于焊頭處,選取焊縫中心一端500mm處為基準(zhǔn)點(diǎn)并將測量尺標(biāo)定零點(diǎn),將測量尺沿波磨尺移動(dòng),對1m范圍內(nèi)所有點(diǎn)進(jìn)行測量。這種方法操作簡單,測量結(jié)果可以直接讀出,且理論上,可以測量出焊頭1m范圍內(nèi)的平直度曲線。但是,由于縱向移動(dòng)是手工進(jìn)行的,每個(gè)點(diǎn)的記錄也由人工讀取,所以,多點(diǎn)測量比較冗繁,而且誤差產(chǎn)生機(jī)率大。
測量結(jié)果對比:
一、平直度測量
由于我廠只用波磨尺測量焊縫錯(cuò)邊量,因此暫不考慮波磨尺測量平直度情況。分別用“1m直鋼尺+塞尺法”和“電子平尺法”測量方法對同一焊頭進(jìn)行平直度測量,發(fā)現(xiàn)很多用電子平尺測量不合格的焊頭用直鋼尺測量合格。1、焊頭行車面1m內(nèi)平直度理想曲線,該曲線只是最高點(diǎn)在焊縫中部,且曲線趨勢接近簡單凸起。由于最高點(diǎn)在焊縫中部,符合直鋼尺測量原理,因此,用“1m直鋼尺+塞尺法”就能準(zhǔn)確的測出該焊頭平直度。2、焊縫左右有凹陷曲線,該曲線也是最高點(diǎn)在中部,但在焊縫左右均有明顯凹陷。這種情況下,采用直鋼尺是無法測量出凹陷程度,同樣判斷為合格。但使用電子平尺測量時(shí),直觀反映出焊縫左側(cè)凹陷“在200mm范圍內(nèi)落差>0.2mm”這一不合格事實(shí)。而且有某種情況,焊縫左右凹陷達(dá)到0點(diǎn)一下,同樣是使用直鋼尺無法測量的。
二、錯(cuò)邊量的測量
用波磨尺和電子平尺測量焊頭平直度原理實(shí)際相同。但我廠在焊接工位使用波磨尺測量焊頭錯(cuò)邊量時(shí),只是分別測量焊頭左右各50mm位置,計(jì)算差值;而精加工線又使用電子平尺測量焊頭平直度。測量儀器和測量方法的差別造成了兩個(gè)功能工位對焊頭錯(cuò)邊量測量結(jié)果相差很大。
1、如“圖3”所示,焊頭導(dǎo)向面1m內(nèi)平直度理想曲線,用波磨尺和電子平尺測量錯(cuò)邊量結(jié)果一致。
2、如“圖4”所示,由于焊頭左右兩根鋼軌母材有彎曲,造成錯(cuò)邊成Z字形。用波磨尺測量該焊頭錯(cuò)邊量約為0.1mm;用電子平尺測量,顯示錯(cuò)邊量為0.2mm。測量方法不同,結(jié)果相差一倍。
結(jié)論
(1)鋼軌焊接接頭平直度測量方法中,SEC電子平直尺法最為合理,特別適用于高速鐵路建設(shè),值得推廣。我廠目前就是使用的這種方法。(2)通過分析測量曲線,可以找到產(chǎn)生鋼軌焊接接頭平直度不合格的原因,從而有針對性地改進(jìn)鋼軌打磨工藝,提高焊接接頭外觀質(zhì)量。
(作者單位:成都鐵路工務(wù)有限公司)