鋼軌打磨量的求取方法

■ 寇東華 徐遠(yuǎn)中 袁中華

我國于20世紀(jì)80年代引入鋼軌打磨技術(shù)，目前一些主要鐵路局已配備鋼軌打磨車，鋼軌打磨技術(shù)也逐漸成為一項(xiàng)基本的線路維護(hù)技術(shù)。在進(jìn)行鋼軌打磨時，首先需要精確測量鋼軌磨耗量，然后計算成打磨量，以指導(dǎo)打磨車采取適當(dāng)?shù)拇蚰シ绞綄︿撥夁M(jìn)行廓形修復(fù)。

1 鋼軌打磨量求取方法分析

求取鋼軌打磨量首先需檢測出實(shí)際鋼軌磨損狀態(tài)。目前，鋼軌磨損檢測的主要手段有機(jī)械卡尺檢測、位移傳感器檢測和基于機(jī)器視覺的檢測方式等。其中基于機(jī)器視覺的便攜式鋼軌磨損測量裝置采用非接觸檢測方式，攜帶方便、價格實(shí)惠、測量精確，目前已在鐵路工務(wù)部門得到應(yīng)用。

鋼軌打磨前，首先需要獲取實(shí)際鋼軌截面的廓形曲線，然后將該廓形曲線與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌截面廓形曲線進(jìn)行對比，求取鋼軌磨損值，進(jìn)一步求取鋼軌打磨量。在使用基于機(jī)器視覺的鋼軌磨損檢測裝置時，由于軌道線路軌底坡的存在，所獲取的鋼軌實(shí)際截面廓形存在一定角度的傾斜。這里的標(biāo)準(zhǔn)鋼軌廓形曲線可以是鐵道部頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，也可以是根據(jù)線路具體情況而使用的優(yōu)化后的鋼軌截面廓形曲線。

為了求取所獲取鋼軌實(shí)際截面廓形的磨損值，需要將該廓形與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌截面廓形進(jìn)行對比，需要將基于機(jī)器視覺的鋼軌磨損檢測裝置所測得的實(shí)際廓形旋轉(zhuǎn)一個軌底坡角度。 旋轉(zhuǎn)完成后，將該廓形與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌截面廓形曲線放在一個顯示界面，即可顯示鋼軌磨損量（見圖1）。

為了將磨損后的鋼軌截面廓形打磨成標(biāo)準(zhǔn)鋼軌截面廓形，需求取磨損鋼軌上各點(diǎn)的實(shí)際打磨量。在圖2中，將實(shí)際磨損過的鋼軌截面廓形曲線在內(nèi)側(cè)與標(biāo)準(zhǔn)軌截面廓形曲線對齊，同時在鋼軌截面廓形光帶上取廓形曲線中心點(diǎn)（部分廓形測量設(shè)備取40 mm處）與標(biāo)準(zhǔn)鋼軌截面廓形曲線中心點(diǎn)重合，即將實(shí)際磨損過的鋼軌截面廓形曲線向上拉，在保證實(shí)際磨損過的鋼軌截面廓形曲線在內(nèi)側(cè)與標(biāo)準(zhǔn)軌截面廓形曲線內(nèi)側(cè)對齊的前提下，將鋼軌截面廓形曲線的中心點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)軌截面廓形曲線中心點(diǎn)重合，即可求得打磨車需要的打磨值。同理，鋼軌截面廓形上某點(diǎn)需打磨值也應(yīng)是該點(diǎn)對應(yīng)圓心的法線差（見圖2）。

在圖2中，根據(jù)打磨慣例，打磨值是正數(shù)表示磨損軌在該點(diǎn)比標(biāo)準(zhǔn)軌低；打磨值是負(fù)數(shù)表示該點(diǎn)比標(biāo)準(zhǔn)軌高，需要打磨。由于60鋼軌截面廓形的x軸大約長73 mm，在x軸上每間隔5 m m取一個點(diǎn)，共給出14個點(diǎn)的打磨值，可以準(zhǔn)確指導(dǎo)打磨車進(jìn)行打磨作業(yè)。

2 結(jié)論

鋼軌打磨技術(shù)正在逐漸成為一項(xiàng)基本的線路維護(hù)技術(shù)。結(jié)合基于機(jī)器視覺的便攜式鋼軌磨損測量裝置所采用的鋼軌截面廓形測量方法，深入分析鋼軌截面廓形曲線各點(diǎn)打磨量的求取方法，可為指導(dǎo)打磨車進(jìn)行準(zhǔn)確打磨作業(yè)提供依據(jù)。