钢轨打磨

钢轨打磨（精选7篇）

钢轨打磨 篇1

0 引言

随着我国铁路提速, 高速、重载线路的发展, 钢轨的接触疲劳伤损现象越来越普遍且日趋严重。这些伤损的大量出现, 影响了列车的行车安全, 有时还会造成钢轨断裂, 列车脱轨等重大事故, 危害极大。分析钢轨的接触疲劳伤损类型和伤损原因, 找出防治措施, 对于我国铁路事业的发展具有十分重要的意义。

1 钢轨主要病害分析

1.1 钢轨的纵向变形

钢轨的纵向变形表现为周期性的波浪磨耗。

(1) 波长非常短 (波长30～100mm) “极短周期波形”的变形多发生于铁路直线部份。在160公里/小时速度下的运行线路, 铁轨的不规则冲击所成形。

(2) 短波长 (波长100～300mm) 变形常在发生在铁路的曲线区段, 通常发生于短轨一侧的轨道。它可以解释为:转弯时固定在车轴上的两个车轮所碾过的长度不一样所造成的。

(3) 长波 (波长300～1000mm) 变形通常是由铁路上只有单一型号的车辆运行所造成的。

(4) 较长波 (波长1000～2500mm) 的变形也许与铁轨的制造工艺有关。

(5) 实际上, 会几种波长的变形, 经常会同时出现在钢轨同一部位。

我单位所使用的PGM-48型DM01、DM02车磨石直径为254mm, 故在打磨作业过程中可很好的消除波长在250mm以下的波浪形磨耗, 而对于波长超过250mm的长波浪型磨耗则只能尽量改善其磨耗程度, 减小因长波浪形磨耗造成的损失, 并不能彻底消除掉。

1.2 独立的缺陷

(1) 钢轨的这些独立缺陷会在每一次车轮通过时产生一次冲击, 随之产生一个数倍于正常情况下的负载。因此, 铁轨受到很高的压力。一般情况下这种损伤还会进一步扩展, 有些情况下会导致铁路失效。

(2) 不仅铁轨受影响, 铁轨还不能全部吸收这种由冲击产生的能量。这些冲击会持续地传递给线路。固定位置的损伤会影响轨垫和枕木。最后, 形成道床局部下沉, 路基失去其稳定性。

1.3 钢轨的横向截面变形

钢轨的横截面变形对线路运行起着重要作用, 是由于大载重量列车长期运行碾压造成的钢轨横向面变形。车轮与铁轨的接触点决定了运行中表面和内部的应力。车轮与钢轨的不正确接触, 会导致车轮与钢轨的疲劳损害。

2 钢轨打磨的重要性

随着铁路大提速和高铁动车组的开行, 列车的轴重、密度及行车速度都在不断提高, 在运输繁忙的重载线路上, 由于钢轨病害的影响, 列车通过时引起轨道的强烈振动, 造成线路石碴溜坍、扣件松动、胶垫板损坏、道床板结等病害, 使线路水平、方向、高低难以保持, 由此产生的钢轨伤损和磨耗也在急剧增加, 线路保养周期和钢轨寿命大大缩短, 严重时甚至影响行车安全。

对钢轨进行打磨维修, 不仅能够恢复良好的钢轨轨头踏面和正常的轨头断面形状, 使钢轨的几何尺寸修复到理想状态, 还能防止钢轨波磨、剥离等疲劳伤损的形成与发展, 改善轮轨接触状态, 提高钢轨表面硬度, 延长钢轨使用寿命和线路的维修周期, 增大牵引力, 减少列车运行时对轨道的冲击, 提高列车运行的平稳性和舒适度。因此, 钢轨打磨作业的质量直接影响运输生产安全, 提高打磨质量意义十分重大。

3 钢轨打磨作业概述

钢轨打磨主要是通过打磨列车对钢轨头部滚动表面的打磨, 以消除钢轨表面不平顺、轨头表面缺陷及将轨头轮廓恢复到原始设计要求, 从而实现减缓钢轨表面缺陷的发展, 提高钢轨表面平滑度, 降低轮轨噪音, 延长钢轨使用寿命的目的。

钢轨打磨常用的方式有两种:预防性打磨和修复性打磨。另外还有特殊性打磨, 但不常用。

预防性打磨主要是对新修线路或病害不严重的既有线路采取的打磨方式, 可以消除钢轨顶面初始不平顺, 改善轮轨关系。打磨遍数一般控制在3遍, 钢轨切削量较小。

如图7, 角度模式设置为:第一遍打外侧的角度范围为-30°～2°, 第二遍打内侧的角度范围为2°～45°, 第三遍打顶的角度范围为-8°～13°。

而进行周期预防性打磨的时候, 有些路段会有轻微的肥边, 表面擦伤等病害出现, 考虑到经济因素以及打磨质量等, 我们有时会采用一遍内侧 (2°～45°) , 一遍大角度顶面 (-15°～15°) , 一遍小角度顶面 (-5°～8°) 的打磨方式。

修复性打磨主要是钢轨纵、横断面已出现较严重波磨、侧磨等钢轨缺陷进行适时修理的一种打磨方式, 其目的是消除钢轨顶面严重的波磨及曲线下股钢轨飞边, 尽可能恢复钢轨标准断面, 延长钢轨使用寿命, 打磨遍数一般定为5遍, 如图8。其角度设置为:第一遍外侧的角度范围为-25°～2℃, 第二遍小范围内侧的角度范围为45°～12℃, 第三遍大范围内侧的角度范围为45°～2℃, 第四遍小范围顶的角度范围为-4°～7℃, 第五遍大范围的角度范围为-8°～12℃。

上面讲的两种打磨模式, 都是一般的模式, 具体的打磨模式还是要看钢轨的具体状况设定, 波磨大点, 我们就对顶部功率和遍数可以增加, 肥边严重, 我们就对内侧的功率和遍数增加。

特殊性打磨主要是为了实现特殊的钢轨断面形状而采取的打磨方式。

4 如何提高钢轨打磨作业的质量

下列几个标准可以用来描述打磨完工的钢轨质量:

(1) 彻底清除了短波痕, 包括硬斑;

(2) 减少或降低长波痕, 达到允许误差内 (如果该操作对商业运营有价值的话) ;

(3) 横向轮廓达到所希望轮廓的允许误差内;

(4) 形成足够多的打磨面, 不至于在轮廓上形成脊角;

(5) 可以接受的表面粗糙度;

(6) 钢轨表面没有大的色差 (蓝色是因为过热形成的) 。

影响钢轨打磨质量的几个主要因素分别是:一次切削量、打磨速度、打磨遍数、打磨温度、打磨功率、磨头水平横移量及偏转角度。

(1) 一次切削量。

一次切削量又叫一次打磨深度, 是指为恢复钢轨表面轮廓而在作业中应对磨耗钢轨切削的深度。在已有波浪磨耗的钢轨上, 究竟打磨的金属层厚度为多少最合理就要按照实际作业情况来定了。

广铁集团从2009年开始先后共引进了五台PGM-96C型钢轨打磨列车, 该车是由襄樊金鹰轨道有限公司与美国HTT公司合作生产的最新型打磨列车, 较以往的PGM-48型打磨列车有更高的效率及更完美的施工工艺。集团从1998年引进第一台PGM-48型钢轨打磨列车至今已有16年的打磨列车使用历史, 在打磨车的运用方面积累了一定的经验。下面就以广铁集团使用的13241#PGM-96C型钢轨打磨车为例:

13241#打磨列车理论上一次打磨量在打磨速度为18km/h时每个磨头的平均切削量为0.02mm。切削量与钢轨硬度、打磨模式、磨石质量以及工作走行速度有关。13241#在行进预防性打磨的时候, 一般设定在打磨三遍, 打磨速度为16-18 km/h为最好;在对钢轨最小的磨削量的前提下既达到了钢轨表面轮廓的要求又降低了施工成本。

(2) 工作走行速度。

打磨车理论上的工作走行速度为10-25km/h, 原厂设定最高打磨速度为25 km/h。但在实际中我们一般设安全保护速度为10km/h, 当打磨车速度低于10 km/h时, 会发出警报声并自动提起所有磨头。工作走行速度与磨削量成线性关系, 同等压力下速度增加, 磨削量减少。工作走行速度不能太高, 过高时引起磨头在钢轨上滑擦, 影响打磨效果, 过低会导致磨头在轨顶停留, 造成钢轨表面烧伤或者打坏钢轨, 因此在13241的现场施工中应保持工作走行速度在16-18km/h的范围内。预防性打磨遍数为2-3遍, 修理性打磨一般为3-5遍, 伤损较大区域有时打磨5-8遍 (具体情况由施工负责人根据现场实际情况而定) , 为了保证打磨质量在打磨过程中尽量保持在匀速运行状态下进行打磨作业。

(3) 打磨遍数。

在打磨之前首先要确定打磨遍数, 进而才能确定每一遍要打磨的部位及与此相应的磨头的角度和压力。打磨遍数要根据现场钢轨的损耗程度、打磨车的车况有施工负责人现场决定。在现场施工的时候, 有时现场条件不允许, 车况不能维持的最佳状态, 那么在设置磨头角度的时候就得考虑磨头覆盖问题, 而要保证打磨质量的话就只能在打磨遍数上来弥补了。

(4) 打磨温度。

钢轨打磨切削区的温度很高, 常达1000度以上。如果打磨过程中形成的热量聚集在钢轨表面上, 不能迅速传散, 愈积愈多, 就会导致钢轨表面层变质, 钢轨烧伤, 影响打磨质量。为了防止打磨时烧伤钢轨, 应选择粒度粗及硬度低的磨石, 以及选择合理的打磨功率、工作走行速度与磨削深度。

(5) 打磨功率。

磨头马达的打磨功率与横断面金属切除量成正比, 同时与切向力和磨头切削速度有关。实际的打磨功率应根据线路钢轨打磨的需要而定。

(6) 磨头水平横移量和偏转角度。

平时必须加强对设备的保养, 保证磨头水平横移量和偏转角度在作业时能达到打磨模式的设置值, 且保证磨头对钢轨打磨面的覆盖, 保证打磨质量。偏转角度的设定, 要按照打磨车的现实状况来设定, 车况不同, 所要编排的角度覆盖值就不同。

模式编排的时候需要对该车的模式编排系统很熟悉。打磨模式是否合理是决定打磨质量好坏的关键因素。这是一项经验性很强的工作, 需要在实践中不断总结摸索。首先要根据设备管理部门 (工务段) 提供的线路资料 (如打磨作业线路为直线、小半径曲线还是大半径曲线) 和钢轨磨耗数据, 从理论上分析确定较为合理的打磨模式, 然后在施工过程中不断修正、总结和完善, 以达到最佳的打磨效果和经济效益。

5 总结

本文首先对钢轨的常见病害以及这些病害产生的原因、潜在威胁以及钢轨打磨的作用进行了详细说明, 接着对钢轨打磨作业方法、打磨工艺进行分析。最后围绕如何提高打磨质量方面进行分析研究。

综上所述, 钢轨打磨列车在线路的养护中占有突出重要的地位, 高铁线路应用钢轨打磨列车在线路开通前对钢轨预打磨、开通后对钢轨预防性打磨及修复性打磨对高铁的安全运行十分必要。所以我们要加强这方面的研究和试验, 制定钢轨打磨各种工艺和验收标准, 为新建客运专线顺利开通和已有线路安全平稳运行提供保障。

摘要：随着铁路高速重载趋势的发展, 钢轨的波形磨耗和因接触疲劳而产生片状剥落、开裂等病害呈上升趋势。钢轨打磨作为解决钢轨表面缺陷、控制轮轨接触位置和控制钢轨外形的手段, 应用越来越广泛。不管是对于除去钢轨表面缺陷还是保持钢轨合适的外形轮廓、保证行车稳定性来说, 钢轨打磨都是经济和实用的技术。首先对线路常见的钢轨病害做了分类说明, 并针对各种病害产生的原因, 危害做了分析, 指出了钢轨打磨的重要性。接着以广铁集团使用的PGM-96C型钢轨打磨13241#列车的打磨作业为例作了简要介绍, 从打磨方法、打磨工艺等方面进行了分析, 并从一次切削量、打磨速度、打磨遍数、打磨功率、磨头水平横移量及偏转角度等方面来研究如何提高钢轨打磨作业的质量。

关键词：钢轨病害,钢轨打磨重要性,打磨方法,打磨工艺

参考文献

[1]张铭达.高速重载线路钢轨打磨方法优化研究[D].重庆:西南交通大学, 2006, (3) .

[2]刘学毅, 印洪.钢轨波形磨耗的影响因素及减缓措施[J].西南交大学报, 2002, 105:483-487.

[3]王森荣.高速铁路钢轨病害及钢轨打磨技术应用[D].重庆:西南交通大学, 2005.

[4]郭福安.客运专线钢轨打磨的思考[J].中国铁路, 2008, (3) .

重载铁路钢轨打磨技术浅析 篇2

大秦线年运量达4亿余吨, 列车轴重为25 t, 重车线最高时速达90 km。在这样的重载高速铁路上, 钢轨伤损最大的特征为轨顶塌陷、剥离和轨头裂纹。在曲线和道岔段钢轨内侧角接触区上, 接触斑较小且滑动量较大, 从而增大了接触压力, 促使疲劳和磨损形成。分析了各种轨头的初始裂纹, 发现发生在轨角处的裂纹是由于反复的塑性变形引起, 当轨道几何形位在标准范围之内时, 钢轨损伤一般最初表现型为裂纹。轨头表面连续的累积点蚀是由于滚动接触疲劳引起的。这些累积的轨头裂纹可以引起轨角处几毫米深的剥离。在实际工作中, 为了减少钢轨磨耗, 一般采取润滑的方式, 以改善列车曲线通过性、稳定性和安全性。然而, 液体润滑剂会降低裂纹表面的摩擦和增加裂纹的扩展应力, 如图1a) 所示。在车轮碾压前, 裂纹中存在着部分的润滑液, 如图1b) 所示, 当车轮经过时, 进入裂纹的润滑液在裂纹口处形成进液加压, 形成部分空间允许润滑液进入, 使裂纹表面受到垂直压力阻止裂纹闭合, 加速裂纹扩展。钢轨表面疲劳裂纹的增长率受到轮轨间的接触压力水平的影响。微小裂纹萌生于压力频繁接触的钢轨表面, 并向钢轨浅层慢慢地扩展。开始裂纹在一个小的角度上快速增长, 直到达到平衡点 (转折点) 。在这个点上, 裂纹垂向增长率开始加速。微裂纹萌生于钢轨表面较大接触压力的区域, 在裂纹萌生阶段裂纹垂向增长速率较快。随后裂纹开始在表层形成分支, 再次进入裂纹的快速增长阶段。为了防止裂纹进入分支垂向加速扩张阶段, 采用预防性打磨策略, 去除浅层金属, 控制裂纹的快速发展, 从而延长钢轨的使用寿命。

轮轨接触的贴合性是评估轮轨关系的一项重要指标。从打磨角度讲, 改善轮轨贴合性是对滚动半径差的影响。一般来讲, 轮轨接触越贴和, 这个高度差越小, 表示滚动半径差越小;反之, 轮轨接触越不贴和, 滚动半径差越大。滚动半径差不仅对钢轨的疲劳破坏和磨损有着直接的关系, 而且还影响着车辆转向架的转向特性。

在重载铁路上, 尤其在曲线上, 还大量存在着另一种钢轨伤损, 是由于接触疲劳引起的材料塑性流动导致的轨头变形。轨头变形会使轮轨接触条件恶化, 会增加列车振动, 会使列车出现蛇形运动, 一方面使列车运行产生不安全因素, 另一方面反过来又恶化了轮轨接触条件, 加速了钢轨的伤损。

由以上分析可知, 重载铁路的打磨主要针对以下几个方面:

1) 去除表面的裂纹, 控制裂纹向深层次发展, 延缓和控制轨面疲劳病害的发生与发展, 延长钢轨的使用寿命, 提高行车平稳性和安全性;

2) 去除表层塑性流动、防止轨面变形, 降低列车与线路的振动以延长各部件的使用寿命和降低行车产生的噪声;

3) 保持钢轨的最佳廓面形状, 改善轮轨接触关系, 减小接触应力;

4) 不同的曲线半径、直线及运营条件下, 通过不对称打磨将钢轨型面打磨成不同的目标型面, 改善曲线地段轮轨的接触应力状态, 防止轮轨接触高应力区轮轨接触处出现高蠕滑和直线蛇形运动的出现, 减少因轮轨不良接触造成的轨头塑性变形等病害, 提高车辆的曲线通过能力。

研究钢轨的打磨技术, 还需要确定两个重要的问题:

1) 打磨量, 就是一次打磨多少;2) 打磨周期, 也就是多长时间打磨一次。很明显, 在能阻止钢轨裂纹发展时, 打磨量越少越能延长钢轨的使用寿命, 这就是最佳打磨量。打磨量和打磨周期受钢轨型材、通过总重、运营条件影响。打磨经验证明在预防性打磨策略中发现, 每隔1 500万t～3 000万t的周期中轨面打磨掉0.05 mm～0.08 mm的金属层, 轨角处打磨掉0.152 4 mm的金属, 即可达到最佳磨损点。实际操作过程中的磨损量很难达到最佳磨损量。

总结大秦线几年的打磨经验, 得出重载铁路打磨技术的几个要点:

1) 尽可能地实现最佳轮轨关系。最佳轮轨关系描述如下:a.车轮与上股道钢轨的最大接触角大于某一特定角度, 以减低脱轨风险;b.车轮与钢轨接触位置应在钢轨顶面中心以内, 以降低钢轨翻转的风险;c.钢轨与车轮形成贴合性两点接触 (d<0.5 mm) , 以减小同一钢轨上的滚动半径差和纵向蠕滑, 并增大转向架的转向力矩;d.在下股道和直线钢轨上, 与车轮的接触应该位于钢轨顶部中心, 以实现零蠕滑的纯滚动接触;e.轮轨接触区内, 表面切向力与法向力的比值小于0.3, 以使钢轨抗磨损和抗疲劳的强度达到最大;轮轨接触的接触应力应在塑性安定极限之内, 以减轻钢轨伤损。

2) 曲线上股道钢轨打磨的磨削要点。a.钢轨打磨的基准是上股道的最佳钢轨廓面形状;b.重点磨削钢轨顶部外侧表面, 特别是塑性变形形成的凸起表面;c.宁可过量磨削钢轨顶部外侧表面;d.在轨距角附近出现斜裂纹的钢轨表面实施轻度打磨, 打磨深度不要大于0.3mm, 切不可过量磨削上股道的轨距角;e.如果轨顶没有出现连续的剥离掉块, 不磨削轨顶;f.打磨间隔应低于1亿t通过总量。

3) 曲线下股道钢轨打磨的磨削要点。a.钢轨打磨的基准是下股道的最佳钢轨廓面形状;b.重点磨削钢轨顶部内外两侧的表面, 特别是塑性变形形成的凸起表面;c.宁可过量磨削钢轨顶部内外两侧表面;d.如果轨顶没有出现连续的剥离掉块, 不磨削轨顶;e.打磨间隔应低于1亿t通过总量。

4) 直线钢轨打磨的磨削要点。a.钢轨打磨的基准是直线的最佳钢轨廓面形状;b.重点磨削钢轨顶部内外两侧的表面, 特别是塑性变形形成的凸起表面, 具体位置约在里外侧±2°以上, 控制中心光带在25mm～35mm, 顶面轻打或不打。如打磨前里侧或外侧为黑色, 即很少接触轮对的一侧, 则不需打磨或轻打1遍～2遍即可。如顶面伤损较重, 除按以上原则外, 可打顶面2遍～3遍, 但打磨量不宜过深, 基本平顺即可;c.宁可过量磨削钢轨顶部内外两侧表面;d.如果轨顶没有出现连续的剥离掉块, 不磨削轨顶;e.打磨间隔应为3亿t通过总量。

钢轨打磨是一个复杂的过程, 需要从以下几个方面研究完善:

1) 确定打磨参数, 针对不同的打磨方式, 采用不同的打磨参数参量, 考虑高频振动的轮轨系统的动特性, 选择合理的打磨参量和限值保证车辆行车的舒适性和安全性;

2) 开展打磨钢轨型面模型研究。根据不同的打磨策略发展不同的钢轨型面, 运用车辆轨道耦合动力学与轮轨接触状态理论, 优化现有的钢轨型面, 提高行车的平稳性与安全性;

3) 综合考虑打磨策略、打磨限值、打磨参数和质量控制标准的钢轨打磨效益的分析研究。发展一种可以综合考虑在打磨实践中的设备折旧成本、低值易耗品的使用成本、人员工资等相关成本的预算数值模型和相关软件;

4) 研究综合考虑打磨中的打磨成本、检查成本、停车成本、风险成本、替换成本、润滑成本和设备折旧费用的钢轨维修成本预测模型。模型中可以采用工程经济学中的资本时间价值的等额年金计算模型, 对预测的成本进行分析, 同样可以采用不同的年金折算方法, 对成本进行优化;

5) 开展综合考虑车辆轨道耦合动力学和经济学指标的钢轨磨方案的优化研究。在以往打磨研究中, 多数采用轮轨静态接研究, 难以真实的反映出轮轨在运动接触中的实际情况。建立虑轮轨接触状态和高频振动的轮轨系统动力学分析方法, 综合虑经济学指标建立不同打磨策略的优化打磨模型, 对促进我国来高速重载铁路网安全运营具有重要的意义。

摘要：以某重载高速铁路为背景, 通过分析钢轨裂纹扩展机理, 就重载铁路钢轨打磨技术进行了详细论述, 并指出需进一步完善的几方面, 以控制裂纹的快速发展, 从而延长钢轨使用寿命。

线路钢轨打磨轮廓措施和建议 篇3

关键词：钢轨,打磨作业,专业化管理,道岔

大力推广钢轨保护技术已作为线路养护维修的一种重要内容, 已普遍得到大家的认可, 它不但能够有效延长钢轨使用寿命, 降低钢轨伤损数量, 而且改善了列车运行品质。减少钢轨伤损, 延长钢轨使用寿命, 实施钢轨保护技术是非常必要的。该项技术在北美、澳大利亚、巴西等重载铁路技术先进的国家得到了广泛应用, 已有十几年的经验, 比较成熟, 我国在大秦线上进行了试验并取得了成功。现将该技术在实施过程中开展的一些工作和取得的一些阶段性成果介绍如下。

1 实行钢轨修理专业化管理

1) 完善钢轨管理制度。2) 组建专业化钢轨修理队伍。3 ) 强化专业管理。

2 坚持人机结合模式

2. 1 工作量调查

1) 确定年度打磨轮廓。结合成本及打磨的能力, 首先考虑实验轨地段周期性打磨和新轨预防性打磨, 其次是延长大修周期和历年已打磨过的地段及小半径曲线修理性打磨, 编制年度打磨计划。2) 准确掌握钢轨状态。在实施打磨计划中, 每月10 日前提报下月钢轨打磨计划, 并通知工务段完成施工地段钢轨状态的调查和观测, 并将调查观测结果书面提供给工务机械段打磨车作业人员。3) 确定打磨方案。在施工前1 天, 工务处、段、打磨车队长到打磨现场, 选择该区段 ( 相同大修钢轨周期地段) 最小半径曲线和最大半径曲线若干条进行测量, 确定轨头重点打磨区域, 初步设计打磨模式, 并预计打磨遍次。4) 打磨中的质量控制。每遍打磨完毕, 工务段及打磨车人员检查现场打磨情况, 包括打磨角度、宽度、深度是否和制定的方案相符, 采用廓形尺、廓形仪等工具测量是否达到计划目标, 并根据检查结果及时调整打磨方案。5) 验收工作。钢轨打磨车打磨作业完毕, 工务段、工务机械段在下一个施工天窗前对打磨效果进行复核确认, 每次复核至少包含1 段直线和1 条曲线。双方确认达到打磨效果后, 对同一区段的钢轨按该打磨模式实施。复核主要内容包括: 钢轨廓形、光带宽度、位置及钢轨表面状态。

2. 2 摸索个性化打磨模式

打磨能否取得最佳效果, 钢轨廓形打磨是否到位是打磨好坏的关键。在打磨过程中, 我们针对不同线型和伤损, 制定不同的打磨原则, 摸索个性化打磨模式。

1) 直线和大半径曲线打磨。直线地段和大半径曲线地段, 主要消除轨距角区域的轻微鱼鳞伤损和两侧的塑性流动, 将光带居中。2) 小半径曲线打磨。钢轨伤损主要发生在小半径曲线地段, 打磨是否到位, 是伤损能否得到控制的主要因素。曲线上股的钢轨在轨距角部位易出现鱼鳞伤损、剥落掉块、侧磨等病害, 因此消除轨距角附近的伤损和钢轨两侧的塑性流动, 是设置上股钢轨打磨模式的主要原则。曲线下股钢轨顶面中心部位易出现剥落掉块, 两侧因塑性流动易出现肥边, 因此下股主要通过消除两侧的塑性流动, 收窄轮轨接触光带宽度, 通过改变轮对的滚动半径差, 从而改善轮轨横向接触的蠕滑, 减少轨面伤损是设置下股钢轨打磨模式的主要原则。所以在打磨小半径曲线时, 要根据钢轨伤损情况, 采用非对称性打磨形式进行作业, 才能保证钢轨伤损和廓形打磨到位。

2. 3 积极开展道岔打磨工作

1) 提高道岔打磨效率。为了防止磨头对护轨和尖轨中部与基本轨净间距小于100 mm处造成碰撞, 每天需对每组道岔进行测试, 平均一组道岔测试时间约15 min, 严重影响了打磨进度。通过一年的长期测试记录, 分析得出以下结论: 当护轨轮缘槽大于42 mm, 护轨与基本轨高差小于18 mm时, 则不需要进行调试可直接进行打磨; 当尖轨中部与基本轨净间距大于70 mm, 尖轨中部与基本轨高差小于8 mm, 则此处不需要进行调试, 可直接进行打磨。根据以上数据, 在后期打磨过程中, 节约了调试时间, 提高了天窗利用率。2) 合理设置参数。道岔打磨中, 为了防止磨头与护轨发生碰撞, 各角度横移量设置较大, 但同时会发生磨石出现锥形磨损, 不仅浪费磨石, 降低打磨质量而且还缩短了马达使用寿命。3) 根据磨石厚度合理安排工作量。为了最大限度的提升磨石使用率, 降低磨石消耗, 节约打磨成本, 需建立石磨耗数据库, 记录了不同的打磨功率、遍数和速度下磨石的平均磨耗量。经过一年的测试, 目前每块磨石均可使用到10 mm ( 从保护铁开始测量) 时再进行更换, 有效节约了磨石, 降低了打磨成本, 提高了天窗利用率。

2. 4 人工打磨

1) 实行任务管理制度和验收考核制度。2 ) 道岔打磨实行单元修、重点修。为改善岔区列车运行品质, 减少道岔重点部位的伤损, 在岔区实行单元修和重点修相结合的打磨方式进行作业。单元修就是岔区打磨以进出站信号机为界或以大型钢轨打磨车打磨地段为界进行全岔区人工打磨; 重点打磨是道岔尖轨部位、辙叉心人字尖、辙叉心翼轨、绝缘接头、冻结接头等部位的打磨。根据设备变化情况, 确定不同周期的重点修和单元修相结合的方式进行打磨, 较好的解决了因钢轨修理不到位造成伤损频发的问题, 延长了设备使用周期。

2. 5 数据观测

1) 建立打磨与伤损关系实验段。为进一步研究和分析打磨后钢轨的伤损情况, 根据通过总重和钢轨伤损情况建立了侧磨、核伤和掉块实验对比段。a. 侧磨对比段。在兰新和陇海线钢轨侧磨地段共选择了6 条曲线 ( R = 300 m/2 条、R = 600 m/1 条、R =800 m /3 条) 作为侧磨轨观测段, 用来观测钢轨通过打磨后的侧磨量。b. 核伤、掉块对比段。为研究和分析打磨对钢轨核伤数量的影响, 在陇海、兰新、包兰线选择了46 条核伤和掉块较多曲线, 通过周期性打磨, 研究打磨和钢轨伤损的关系。2) 建立延长大修周期实验段。我们在兰新上行线武威—金昌 ( k272 ~ k344) 区间建立了超大修周期实验段, 观察通过打磨后, 钢轨伤损变化情况。该区间年通总重为0. 98 亿t, 目前累计通过总重已达到11 亿t。

3 取得的效果

1) 减少线路病害, 降低日常养护强度。钢轨打磨后, 能有效消除钢轨表面的不均匀磨损, 减少线路病害数量, 降低日常作业强度。以兰新下行线武威—金昌 ( k272 ~ k344) 为例, 每次在完成打磨后便携式、轨检车数据都会连续降低3 个月以上的时间。在2012 年7 月、2013 年4 月为打磨时间, 打磨后病害明显减少。2) 减少钢轨伤损数量。在陇海线建立的11 条曲线钢轨核伤、掉块打磨试验观测对比段中, 目前只有一条曲线 ( U76CrRe材质) 由于核伤下线, 检测原因为钢轨夹渣物超标外, 其他10 条曲线已上线使用30 个月, 累计通过总重约2. 7 亿t, 与上一周期上线钢轨伤损相比, 伤损出现的周期已延长, 数量呈明显下降趋势。3) 通过岔区单元修和重点修相结合的方式进行作业, 有效的降低设备伤损数量, 提高了岔区设备质量。以我局嘉峪关工务段为例岔区坍碴、翻白处所比2013 年下降42% , 工、电结合部问题相比下降33% , 更换重伤设备相比减少35 组 ( 尖轨、基本轨、辙叉) , 失效冻结接头、胶结绝缘同期相比也有了大幅度下降。

参考文献

钢轨打磨量的求取方法 篇4

1 钢轨打磨量求取方法分析

求取钢轨打磨量首先需检测出实际钢轨磨损状态。目前, 钢轨磨损检测的主要手段有机械卡尺检测、位移传感器检测和基于机器视觉的检测方式等。其中基于机器视觉的便携式钢轨磨损测量装置采用非接触检测方式, 携带方便、价格实惠、测量精确, 目前已在铁路工务部门得到应用。

钢轨打磨前, 首先需要获取实际钢轨截面的廓形曲线, 然后将该廓形曲线与标准钢轨截面廓形曲线进行对比, 求取钢轨磨损值, 进一步求取钢轨打磨量。在使用基于机器视觉的钢轨磨损检测装置时, 由于轨道线路轨底坡的存在, 所获取的钢轨实际截面廓形存在一定角度的倾斜。这里的标准钢轨廓形曲线可以是铁道部颁发的标准曲线, 也可以是根据线路具体情况而使用的优化后的钢轨截面廓形曲线。

为了求取所获取钢轨实际截面廓形的磨损值, 需要将该廓形与标准钢轨截面廓形进行对比, 需要将基于机器视觉的钢轨磨损检测装置所测得的实际廓形旋转一个轨底坡角度。旋转完成后, 将该廓形与标准钢轨截面廓形曲线放在一个显示界面, 即可显示钢轨磨损量 (见图1) 。

为了将磨损后的钢轨截面廓形打磨成标准钢轨截面廓形, 需求取磨损钢轨上各点的实际打磨量。在图2中, 将实际磨损过的钢轨截面廓形曲线在内侧与标准轨截面廓形曲线对齐, 同时在钢轨截面廓形光带上取廓形曲线中心点 (部分廓形测量设备取40 mm处) 与标准钢轨截面廓形曲线中心点重合, 即将实际磨损过的钢轨截面廓形曲线向上拉, 在保证实际磨损过的钢轨截面廓形曲线在内侧与标准轨截面廓形曲线内侧对齐的前提下, 将钢轨截面廓形曲线的中心点与标准轨截面廓形曲线中心点重合, 即可求得打磨车需要的打磨值。同理, 钢轨截面廓形上某点需打磨值也应是该点对应圆心的法线差 (见图2) 。

在图2中, 根据打磨惯例, 打磨值是正数表示磨损轨在该点比标准轨低;打磨值是负数表示该点比标准轨高, 需要打磨。由于60钢轨截面廓形的x轴大约长73 mm, 在x轴上每间隔5 mm取一个点, 共给出14个点的打磨值, 可以准确指导打磨车进行打磨作业。

2 结论

分析钢轨打磨车远程故障诊断系统 篇5

1 系统结构分析

1.1车载信息采集与分析系统

该系统中由于为了保护打磨机的正常作业, 外部系统不能直接进入打磨机的内部控制系统来获得打磨机作业数据。因此, 要进一步解决安全获得打磨机作业数据的问题。

就目前而言, 我国采用的钢轨打磨机控制系统是CNA/PROFIBUS两种。着两类系统都是用于打磨车控制系统的主机与数字输入/输出模块, 模拟输入模块以及本地总线模块等各个网络模块之间的通信。系统中的各打磨机主机与行走控制主机主要是通过以太网的交换链接来实现信息之间的传输[1]。

基于打磨车网络系统的特征, 车载信息采集与分析系统将通过对一台车载装置接入打磨机以太网的交换机, 从而来侦获以太网中的网络数据, 并通过该数据的采集、保存的方式来进行对打磨车的监测与信息诊断, 从而来对故障类型与故障现象进行分析获取。在此阶段, 由于车载装置是从网络中读取打磨车的作业信息数据, 因此不会影响打磨车的正常运行。

1.2 车—地传输系统

车—地传输系统是由无线路由器和公有网络两个方面组成, 进而来实现对车载信息采集与分析系统同地面服务器之间的数据、信息传输。

且该系统中的无线路由器有GPS功能, 进而为系统提供打磨车的定位信息, 帮助地面工作人员确定故障位置。同时, 该路由器的材质采用的是电磁屏蔽罩和金属外壳, 具有散热和抗电磁干扰的功能, 进而能保证在打磨车作业的情况下进行工作, 既不影响打磨车的正常运行, 又获得了打磨车的数据信息。

1.3地面信息处理与维护系统

该系统中的地面信息处理与维护系统是有通信服务器、数据库服务器和客户端等组成。主要的结构形式为:客户端-服务器。

系统中的通信服务器主要的作业内容是对于车载系统与客户端之间的数据传输进行管理和调度, 将客户端的操作指令发送给车载系统, 并将陈柔希在系统的反馈信息数据传输到客户端, 进而为地面工作人员提供可靠的分析依据。

数据库服务器的具体作业内容是对客户端、车辆信息和打磨车故障数据记录以及诊断专家库等各方面数据的保存, 进而为总系统的诊断、查询和统计分析等提供数据支持。

2 系统软件组成分析

2.1 车载装置

(1) 车载装置软件结构采用的是“主线程+事件”结构。软件要在初始化后进入主线程, 从而对车载装置的状态信息进行获取和监控。当故障事件发生时, 软件进入该事件进行处理, 在处理完成之后返回主线程。

示意图如下:

(2) 车载装置的软件组成:打磨车数据采集模块、打磨车故障分析模块、车—地数据通信模块以及日志和暂存数据模块等。

2.2 通信服务器

(1) 通信服务器作为车载系统与客户端的连接, 要负责多客户端与多车载系统之间的通信管理。因此, 软件采用的是多线程结构, 以此来满足服务器的多处理能力。其软件结构包括:主线程、客户端通信线程和车载系统通信线程。

(2) 软件组成:客户端管理模块, 客户端通信模块, 客户端数据处理模块, 车载系统管理模块, 车载系统通信模块, 车载系统数据处理模块, 数据库操作模块, 信息显示与日志记录模块以及参数设置模块等。

2.3 客户端

客户端的然间设置主要是为了实现人机交互, 作为“客户端—服务器”模式中实现客户端与服务器之间的信息传输。

系统的功能软件组成:登陆页面、车辆总览页面、监测诊断页面、车辆维护界面、专家库维护界面、历史数据维护界面以及故障记录维护解界面、客户端管理解界面和统计分析界面等。

3 故障诊断

要实现对故障的有效诊断, 首要任务是要对各个故障的表现形式, 故障成因以及故障解决方法等进行充分的了解。

钢轨打磨车远程故障诊断系统中将打磨车的故障分为:发动机故障, 液压系统故障、打磨机故障、网络系统故障以及其他故障等五类。

每一类故障都有其不同的表现形式, 造成原因不同, 其解决方法也不同。在系统中, 通过故障现象表、故障原因表和故障解决表的标识字段的关联来反应相应的信息。

系统的整体运行为:车载装置将打磨车的故障定期的发送到地面服务器进行保存。操作人员在登陆客户端后对数据库进行查询, 判断打磨车是否存在故障。若存在故障, 通过对故障表与打磨车相关数据的分析对比来确定故障类型, 进而匹配导致故障的成因以及相应的处理方法, 进而指导工作人员进行故障的排查与检修处理。

若在故障诊断过程中, 其故障成因以及解决方法不能在系统列表中匹配成功, 那么工作人员则可根据故障的实际情况来添加故障原因和解决方法, 进而作为新的故障依据。

4 影响系统性能的因素分析

4.1 车载装置数据处理能力

由于打磨车在正常运作过程中, 其以太网上传的信息量加大, 车载好装置要进行大量数据的连续性侦听与处理, 进而对车载装置的软件和硬件设施的要求较高。

4.2 无线网络带宽

其主要影响的是同时检测与诊断一台打磨车的用户数量。为了进一步的增加同步访问的客户端数量, 车载装置的软件系统将对打磨车的数据进行压缩处理, 进而来减少通信数据的数量。

4.3通信服务器数据处理能力

其主要是对允许监测、诊断的客户端数量以及在线车辆数量的影响。车量、客户端数量的增加, 在单台服务器不能满足其性能要求时, 可通过服务器的集群技术来进行系统处理能力的扩充。

参考文献

大秦线钢轨打磨试验方案研究 篇6

关键词：铁路,钢轨,打磨试验,疲劳损伤

0 引言

大秦重载铁路近年来随着运量和轴重的不断增加, 特别是2 万t单元列车开行以来, 钢轨伤损情况有明显加重的趋势。目前在大秦铁路重车线钢轨伤损现象较为突出。钢轨伤损的发生区段集中在半径为800 m或更小的曲线, 具体表现为曲线上股轨距角处鱼鳞纹和剥离掉块, 轨距角下沿处侧磨; 曲线下股工作面压溃, 踏面剥离, 其中曲线上股轨距角处的剥离和掉块影响最为严重。如何利用现有的工务养护手段治理和预防大秦铁路的钢轨疲劳伤损是大秦线钢轨修理面临的主要工作。

根据国内外已有的经验, 通过钢轨打磨可以有效解决钢轨的疲劳伤损。采用现代化的钢轨打磨车不仅可以提高钢轨打磨的工作效率, 保证作业中的打磨质量, 而且通过计算机程序可以设置多种打磨模式, 较为准确地控制钢轨打磨角度和打磨量。

在大秦铁路依据对等线路条件原则, 选取曲线半径等于或小于800 m的打磨试验段和对比段, 根据设定的钢轨打磨方案重点打磨曲线段钢轨上股轨距角、曲线下股和直线的踏面。对试验段和对比段定期观测, 利用便携式硬度计和钢轨廓形仪等记录打磨后钢轨的使用情况并比较。利用采集数据的分析结果, 研究预防性和修理性打磨对大秦铁路钢轨使用的影响, 并提出大秦铁路钢轨打磨的建议。

1 国内外钢轨打磨的现状

钢轨打磨技术是通过磨削清除表面金属的工艺, 钢轨打磨技术已成为世界范围内重载、高速铁路的一种常规钢轨维修技术。钢轨打磨的目的在于消除钢轨的波形磨耗和控制钢轨的接触疲劳, 防止因接触疲劳而产生片状剥落、开裂等伤损, 改善轮轨接触状况, 减小轮轨动力作用, 降低轮轨噪声, 使轨道结构和机车车辆损伤下降, 此外钢轨打磨还可以改善钢轨的探伤环境, 减少因表面伤损产生的背景噪声。针对不同的线路维护方法和需要, 钢轨打磨可分为修理性、维护性和预防性打磨等。

在国外, 钢轨打磨目前已经达到了比较完善的应用阶段, 在钢轨打磨的早期阶段, 以矫正性和维护性打磨为主, 目前, 则较多地采用预防性打磨。

由于铁路运输形式的不同, 因此, 各个国家采用的钢轨打磨模式有所侧重。以重载为主的国家, 如美国、南非和澳大利亚等, 钢轨打磨的目的主要是解决钢轨的疲劳问题; 以客运为主的国家, 如日本等, 消除钢轨的波磨和疲劳, 并保持其良好的平顺性是钢轨打磨的重点。在许多欧洲国家, 钢轨打磨被认为是延长钢轨使用寿命和提高舒适度的有效手段, 并将高速线路作为钢轨打磨的关注重点。

我国钢轨打磨技术主要是依据国外已有的钢轨打磨经验和钢轨打磨程序。目前国内的主要钢轨打磨任务是磨削钢轨波磨和塑性流变, 对线路的直线和曲线部分的打磨方式基本相同。长期以来, 国内线路的钢轨打磨是以修理性打磨为主, 近些年, 预防性打磨越来越受到重视。目前国内已有许多大型打磨单位结合作业线路的特点开展了钢轨打磨的研究和优化工作。尽管国内在钢轨打磨技术的应用方面已有了长足进步, 但还是有许多问题需要解决, 比如, 如何利用钢轨打磨消除钢轨疲劳伤损, 如何建立钢轨打磨周期, 特别是预防性打磨周期, 如何确定钢轨打磨质量的标准等。

2 目前大秦线钢轨打磨情况

近年来, 大秦线也开始利用钢轨打磨列车实施周期性打磨, 基本上在每半年 ( 通过总重约2 亿t) 打磨一次, 并取得了一定效果, 但从大秦线运量以及钢轨使用情况整体来看, 不论是打磨覆盖面还是打磨在线路维修中所占比重都比较小, 不能满足大秦线的需要。从近几年大秦线大机打磨的效果看, 打磨模式主要以打磨钢轨顶面和修理廓形为主。

3 大秦线钢轨打磨试验方案研究

3. 1 钢轨的伤损分析和打磨措施

近年来大秦线轴重和运量逐年增加, 钢轨伤损情况严重, 重车线曲线上股钢轨轨距角处疲劳伤损、轨头侧磨以及曲线下股的表面压溃和踏面剥离发生较多, 尤其是曲上股轨角处鱼鳞纹和剥离掉块以及轨头核伤发生的几率较大。

根据现场考察的结果, 在钢轨使用初期曲上股的轮轨接触位置主要是在钢轨轨距角处与车轮轮缘根部, 见图1, 图2。

以目前的轴重和运量, 这个弧形区域的接触应力远大于钢轨的屈服强度, 随着通过总重的增加, 钢轨轨距角处很快就出现疲劳伤损的初期征兆———表面斜裂纹。在钢轨轨距角处, 自轨距角上沿至下沿垂向力逐渐减小, 而侧向力逐渐加大, 见图2, 由于钢轨轨距角处的塑性变形是不均匀的, 且钢轨工作边受钢轨自身体积约束较小, 因此, 在车轮的垂向力、侧向力和蠕滑力的作用下, 自轨距角上沿至下沿的这个区域会产生较大的塑性流变, 而自轨距角上沿至轨头踏面区域因受钢轨自身体积约束, 通常是在浅层产生塑性流变。图2 中黑色区域就是轨距角处的塑变区, 在塑变区的边缘处就是最大垂向力和侧向力, 两者的交汇处会产生复合接触应力。随着轨距角处塑性变形区域不断的塑性流变, 表层裂纹会不断向钢轨内部发展。

钢轨踏面处垂向力受力面较宽, 单位面积应力相对较小, 摩擦力对踏面裂纹的形成和扩展有较大影响。受钢轨体积约束的影响, 这个区域向工作边和非工作边两侧的塑性变形较小, 主要是沿钢轨纵向方向的塑性流变, 而且变形层较薄。随着工作边和非工作边塑性流变的加大, 踏面部分也会向两侧产生一定的塑性流变, 但主要还是受沿纵向的塑性流变和磨耗的控制。图3 是曲线下股钢轨的典型伤损特征。

直线区段轮轨的接触情况与曲线下股有相似之处, 但直线段钢轨踏面伤损程度要明显小于曲线下股钢轨。受货车“蛇行运动”的影响, 直线段钢轨轨距角处会有疲劳伤损出现, 表现为较大的塑性流变、斜裂纹和剥离掉块, 后两者主要集中在塑性流变区。

根据对大秦线曲线段和直线段的钢轨伤损进行调研和分析, 当前大秦线钢轨打磨的重点为钢轨的塑性流变区, 并且应对钢轨轨头廓形进行修复, 可以将裂纹在初期阶段将其消除, 并得到合理的轮轨关系。对大秦线曲线钢轨的打磨, 上股则重点为轨距角, 下股注重廓形修理。对于大秦线直线段, 要对踏面和轨距角处均进行重点修理, 同时加强廓形修复。

3. 2 打磨车对大秦线钢轨打磨时参数的试验研究

大秦线各区段由于线路条件不尽相同, 在打磨实施时一定要事先对待打磨区段进行调研, 了解钢轨使用情况、线路条件、钢轨伤损和轮轨接触情况并对参数进行调整。图4 是大秦线钢轨轨头打磨重点。

钢轨打磨参数的实施是通过控制磨头的磨削深度和磨削角度来实现的, 磨削角度是打磨电机的设定角度, 磨削深度是通过电机功率定性控制。根据前述的大秦铁路钢轨伤损情况和打磨策略, 针对曲线区段的上、下股和直线区段分别提出如下钢轨打磨参数, 见表1, 钢轨打磨角度的示意图参见图5。

其他未说明的轨头部位均按轨头廓形等比例打磨, 如曲线上股钢轨踏面或下股非工作边处出现剥离, 应适度加大打磨量。

4 结语

通过对大秦线钢轨的伤损和打磨参数分析, 为了减少钢轨的滚动接触疲劳, 大秦线钢轨打磨时, 应重点对轨距角处进行针对性打磨, 曲线段上股和直线段轨距角处、曲线下股和直线踏面的廓形修复打磨应作为大秦线钢轨打磨的重点。曲线段上股在进行第一次打磨时, 应重点打磨轨距角处, 同时对廓形进行修复, 在第二次以后的打磨, 应加强对轨距角和踏面的打磨, 需要注意的是非工作边不用打磨。曲线下股在进行第一次打磨时, 必须以踏面为重点, 对轨距角处的塑性流变进行针对性打磨, 第二次以后的打磨, 主要应对踏面、非工作边进行事先调查, 根据调查情况, 合理制定打磨方案, 科学调整打磨参数, 并进行适度打磨; 直线段钢轨必须加强踏面和轨距角处的打磨。

参考文献

[1]郭战伟.基于轮轨蠕滑最小化的钢轨打磨研究[J].中国铁道科学, 2011 (4) :8-9.

钢轨打磨 篇7

1 钢轨的概述

作为铁路轨道中主要的组成部件之一, 钢轨起着引导机车车辆车轮前进的作用, 直接承受来自车轮和其他方面的各种巨大压力, 同时将这股压力传递给轨下基础, 这就要求在铁路施工的过程中, 钢轨必须保证能够为车轮提供阻力最小, 并且能够进行连续、平顺运动的滚动表面。另外, 为了保证施工的铁路能够适应岔道、特大桥以及无缝线路等的需要, 在铁路施工的过程中, 有时采用了与中轴线不对称的工字型特种断面型钢轨。

2 钢轨打磨的意义

由于钢轨在铁路轨道中具有重要的意义, 钢轨使用寿命和铁路安全运行都与钢轨的打磨有直接关系。因此, 要延长钢轨使用寿命, 提高钢轨有效利用率, 要考虑的方面包括钢轨的制造以及钢轨的养护和维修。在钢轨的制造过程中, 高质量的钢轨对于铁路线路后期钢轨的养护和维修具有重要的作用。高质量的钢轨需要经过科学的打磨, 在铁路线路的施工过程中, 钢轨的打磨能够有效的预防钢轨波磨的出现, 能够对钢轨的接触性疲劳、裂纹的扩宽及钢轨磨耗起到一定的控制作用。进行钢轨打磨具有以下意义。

(1) 消除或减少钢轨表面的微细裂纹和塑性变形层, 提高钢轨的抗疲劳性能; (2) 改善轮轨接触条件, 从而减少轮轨接触应力, 减少钢轨的接触疲劳伤损; (3) 通过优化轮轨接触表面, 提高轮轨接触的几何性能, 提高轮对的导向作用, 减少列车运行时的轮缘力, 减小了车轮滚动过程中的阻力, 为列车的安全行驶提供了保障; (4) 在钢轨的打磨过程中, 通过打磨与钢轨的涂油相结合起来, 能有效改善钢轨的技术性能, 延长钢轨的使用寿命, 经研究表明:能够在钢轨原有寿命的基础上, 延长50%到300%; (5) 提高钢轨表面平顺度, 减小轮轨间附加动力, 减小钢轨及联结零件的伤损率, 从而有效的提高铁路轨道的稳定性, 大幅度的降低铁路的运营成本; (6) 经过精心打磨过的钢轨能够降低列车行驶过程中的噪声和振动, 利于环境保护, 提高了旅客舒适度。

3 钢轨打磨技术的类型

受钢轨材料和自然因素的影响, 钢轨在使用的过程中出现磨损和疲劳是难以避免的, 钢轨的长期磨损和疲劳最终会导致钢轨失效。为了降低铁路运营的成本, 钢轨打磨逐渐发展成为一种能够控制轨面疲劳的维修方法。随之出现了各种各样的钢轨打磨技术, 其中有预备性打磨、预防性打磨、修复性打磨、矫正性打磨、病害性打磨等。

根据打磨作用区域的不同, 可以分为表面打磨和外形打磨两种, 根据打磨目的的不同, 又可以分为预防性打磨、保养性打磨以及校正性打磨。

不同类型的打磨技术具有不同的作用, 但各种打磨技术的最终目的是一样的, 都是为了提高钢轨的使用寿命, 降低铁路的运营成本, 保证行车的安全。

4 钢轨打磨技术

要提高钢轨使用寿命, 降低铁路的运营成本, 达到上述打磨钢轨的作用, 这就要求在钢轨打磨施工过程中, 严格按照技术要求进行施工, 下面对钢轨打磨施工过程中的几个关键环节进行详细的分析。

4.1 钢轨打磨的方式

根据上述打磨技术类型分类, 对不同类型的打磨施工具有不同的技术要求。对于采用预防性打磨技术的钢轨来说, 要对钢轨经常性的进行轻快打磨, 其打磨的速度稳定在每小时5千米到10千米的范围内, 同时在预防性的打磨中, 还包括了预打磨。预防性打磨的深度要保证在0.3毫米左右, 钢轨的打磨轮廓面的角度在正20度到负60度间。打磨时要保证打磨作业在铺轨完成的15天后, 施工工期不超过半个月。在后期的预防性打磨过程中, 不同的打磨地段在打磨周期时间内的重量各不相同。

对于修理性的打磨, 要求打磨列车的行驶速度较低, 并且对钢轨需要进行反复的打磨, 达到磨去钢轨表面缺损, 消除掉钢轨的波形磨耗等, 保证钢轨的轮廓形状能够恢复。

4.2 钢轨打磨的要求

在钢轨打磨的施工过程中, 还需要注意以下几点施工要求:一是在进行钢轨打磨之前要清除道床和轨道附近的易燃物品, 避免因打磨钢轨而引发火灾。二是在进行道床清筛时, 要先捣固好运行的线路之后再对钢轨进行打磨。三是在打磨钢轨时, 要先拆除钢轨的护轨, 保证钢轨的打磨能打磨到轨距角。四是进行钢轨打磨之前, 要先对会影响正常打磨的轨道地段和轨距角部分进行检查, 以便能够提前采取相应的措施, 从而保证钢轨打磨的正常施工。五是在维护性打磨和修理性的打磨中, 维护性打磨的打磨次数应控制在6遍之内, 而修理性打磨的打磨次数, 则尽量控制在8遍以内, 具体的打磨次数需要根据钢轨的受损程度来决定。六是在最后一遍的打磨中, 要进行精细化的打磨, 为打磨后钢轨的光洁度提供保障。

4.3 打磨的检验与验收

首先, 对于钢轨的波磨, 检查和验收时采用钢轨波磨检测系统或专门的波磨尺对钢轨的平直度进行检查。其次, 要检查轨距角的打磨程度及轨廓质量, 检查工具可以采用钢轨轨廓检测系统或专门的便携式轨廓检测仪进行检查。最后, 所有钢轨的打磨面的粗糙程度不要超过12um。

结语

钢轨在铁路轨道中既是主要的组成部分, 又对铁路轨道的使用寿命、安全性和运营的成本等起着重要的作用, 因此, 在铁路线路的施工过程中, 钢轨的打磨十分重要。另一方面, 随着铁路高速化进程的不断加快, 高速铁路必将对钢轨的打磨提出更高的要求。

摘要：文章主要从铁路线路施工中钢轨打磨的意义以及钢轨打磨的分类出发, 对铁路线路的施工中钢轨打磨的技术进行分析和探究, 以提高钢轨的使用寿命和列车的行车安全。

关键词：铁路线路施工,钢轨,打磨技术

参考文献

[1]曹岩.我国高速铁路用钢轨打磨列车选型及应用研究[J].铁道标准设计, 2011 (08) :8-9.