普速鐵路道岔區(qū)鋼軌打磨技術(shù)研究

白麗峰

摘 要：伴隨我國(guó)鐵路在行駛層面迅猛發(fā)展，列車(chē)車(chē)速逐步得到提升，列車(chē)途經(jīng)岔道區(qū)速度成為影響綜合行駛速度的主要要素之一，普鐵鐵路岔道區(qū)鋼軌的平順性直接制約著維修費(fèi)用降低、線(xiàn)路設(shè)備壽命延長(zhǎng)、列車(chē)行駛穩(wěn)定性、乘客乘坐舒適度、列車(chē)應(yīng)用壽命及其維修周期等，所以對(duì)普速鐵路道岔鋼軌打磨技術(shù)實(shí)施探究附有至關(guān)主要作用。就此，文章對(duì)普速鐵路鋼軌打磨有關(guān)技術(shù)問(wèn)題實(shí)施具體剖析。

關(guān)鍵詞：普速鐵路;道岔區(qū);鋼軌打磨技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U216.424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

我國(guó)鐵路運(yùn)輸十分廣泛，不但需要具備一定速度，還需要重載一定質(zhì)量，不同重量、不同速度的車(chē)型對(duì)鋼軌產(chǎn)生的耗損在列車(chē)提速后更具明顯。鋼軌打磨作為鐵路工務(wù)機(jī)構(gòu)在鐵路養(yǎng)護(hù)維修中的主要辦法已經(jīng)在國(guó)內(nèi)獲得寬泛運(yùn)用，但迄今為止，國(guó)內(nèi)列車(chē)接觸鋼軌后極易造成鋼軌表層掉塊剝離，乃至鋼軌嚴(yán)重出現(xiàn)斷裂狀況，制約著列車(chē)行駛的安全性。所以，本文就普速鐵道道岔區(qū)鋼軌打磨技術(shù)實(shí)施細(xì)化分析。

1 道岔打磨的目的

鋼軌是鐵路運(yùn)輸交通的重要組成部分，列車(chē)行駛時(shí)車(chē)輪子和鋼軌直接接觸，鋼軌質(zhì)量的優(yōu)劣將直接制約著列車(chē)行駛的平穩(wěn)性與安全性。而道岔是鐵路上最薄弱的環(huán)節(jié)，道岔鋼軌病害較區(qū)間鐵路更嚴(yán)重，而對(duì)其打磨卻是十分必要。道岔打磨的主要目的，是能夠有效除去道岔鋼軌側(cè)面上造成的肥邊及軌頂面長(zhǎng)短波磨、魚(yú)鱗傷等損害，特別是對(duì)心規(guī)、尖軌的打磨，讓尖軌層面肥邊基本被打磨掉，改良心軌到翼軌之間的輪軌關(guān)系，讓列車(chē)在行駛時(shí)途徑尖軌到心規(guī)、基本軌到翼軌的過(guò)程相對(duì)平穩(wěn)[1]。另外，在具體實(shí)操過(guò)程中需要按照現(xiàn)場(chǎng)所需修理軌頭輪廓，打磨后，通過(guò)列車(chē)碾壓后在鋼軌頂面中間邊緣形成一定距離的光帶，可獲取較好的輪軌關(guān)系，提升了道岔區(qū)鋼軌平順性，成效提升道岔應(yīng)用周期。

2 鋼軌打磨的作用及原理

首先，可控制波磨。外形打磨的作用之一是控制波磨，特別是在控制以貨運(yùn)為主的鐵路運(yùn)輸線(xiàn)，其曲線(xiàn)內(nèi)股的短波長(zhǎng)磨耗效果突出。通常波磨波長(zhǎng)范疇?wèi)?yīng)該在45厘米左右。波磨的形成和高度直力集中有一定聯(lián)系。如果曲線(xiàn)下股鋼軌外側(cè)受到磨耗輪反向凸緣作用時(shí)，輪軌間呈現(xiàn)凸凸接觸狀態(tài)時(shí)，會(huì)致使接觸力顯著增大，塑性產(chǎn)生變形，波磨呈現(xiàn)。

其次，可控制側(cè)磨。鐵路曲線(xiàn)路段上、下股鋼軌附有和軌頭中心線(xiàn)非對(duì)稱(chēng)的斷面形狀時(shí)，有助于列車(chē)的導(dǎo)向。在直線(xiàn)區(qū)域，鑒于蛇形運(yùn)動(dòng)也會(huì)引發(fā)鋼軌側(cè)磨，經(jīng)過(guò)外形打磨是能夠達(dá)到控制直線(xiàn)區(qū)域鋼軌側(cè)磨的目的。為了讓曲線(xiàn)段鋼軌附有優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)向性，利用外形打磨技術(shù)時(shí)一定要保證鋼軌和車(chē)輪子對(duì)大半徑滾動(dòng)圓接觸，輪對(duì)小半徑滾動(dòng)圓接觸內(nèi)軌時(shí)，可降低其二者間的沖擊，有效控制側(cè)磨。

最后，可控制疲勞。外形打磨也能有效控制鋼軌表層疲勞，特別對(duì)曲線(xiàn)軌道軌頭內(nèi)側(cè)疲勞缺陷十分有效，輪軌接觸和鋼軌疲勞狀態(tài)有一定關(guān)系，如果輪軌在接觸過(guò)程中，輪軌接觸周?chē)鷳?yīng)力高度集中，極易導(dǎo)致軌頭疲勞，剝落及裂紋。為了有效控制鋼軌疲勞，需要利用打磨潛在疲勞區(qū)，讓輪軌接觸點(diǎn)向軌頭中心偏移。在小半徑曲線(xiàn)段時(shí)，鑒于鋼軌和輪子邊緣存在一定沖擊，接觸應(yīng)力減小，有助于弱化疲勞。

總的來(lái)講，不管打磨原因是什么，打磨均是對(duì)鋼軌清除疲勞表層是有所助益。并且，采用按時(shí)打磨可去清除表層金屬，能夠延遲鋼軌剝離缺陷的產(chǎn)生[2]?？偨Y(jié)起來(lái)有四點(diǎn)：第一，利用修復(fù)性打磨，可清除鋼軌波形磨耗等短波不光滑狀況，可提升列車(chē)行駛的安全性及平穩(wěn)性，可有效減弱列車(chē)和鐵路振動(dòng)及延長(zhǎng)每個(gè)零部件的應(yīng)用周期，降低列車(chē)行駛時(shí)噪聲;第二，不同運(yùn)行狀況下，利用不對(duì)稱(chēng)打磨會(huì)把鋼軌面打磨成各種所需的目標(biāo)面，改良曲線(xiàn)段輪軌接觸應(yīng)力情況，以防輪軌接觸直線(xiàn)蛇形及高應(yīng)力區(qū)運(yùn)動(dòng)的呈現(xiàn)，降低輪軌不良接觸導(dǎo)致的軌頭塑性變形等問(wèn)題，提升列車(chē)曲線(xiàn)行駛能力;第三，打磨除了由于接觸疲勞而發(fā)生軌頭表層剝離、疲勞裂紋等問(wèn)題，還可控制及延緩軌面疲勞病害的出現(xiàn)及發(fā)展，延長(zhǎng)鋼軌應(yīng)用時(shí)長(zhǎng);第四，消除鋼軌生產(chǎn)流程中表層粗糙、焊接接頭不光滑、表層脫碳層、殘余應(yīng)力等，還可控制鋼軌磨損與疲勞等病害的發(fā)展速度。

3 優(yōu)化普速鐵路道岔區(qū)鋼軌打磨技術(shù)提升打磨質(zhì)量

若要提升普速鐵路道岔路段打磨質(zhì)量，就應(yīng)該先思慮道岔特殊的運(yùn)營(yíng)狀況，盡可能降低或消滅道岔打磨自區(qū)，同時(shí)利用成效對(duì)策清楚區(qū)間鋼軌表層存在的不良問(wèn)題。另外，單一利用道岔打磨機(jī)作業(yè)是很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的[3]。所以，應(yīng)該利用仿形打磨機(jī)和道岔打磨機(jī)聯(lián)合作業(yè)才可有效達(dá)到預(yù)期打磨目的。

3.1 通過(guò)道岔打磨機(jī)對(duì)鋼軌實(shí)施打磨

按照我國(guó)道岔區(qū)規(guī)設(shè)的相關(guān)資料與心規(guī)縱坡、道岔尖軌設(shè)置狀況得知，通過(guò)道岔打磨機(jī)對(duì)道岔區(qū)鋼軌頂層實(shí)施打磨過(guò)程中不會(huì)損害心軌尖端。如果對(duì)鋼軌兩側(cè)利用35°角的方式加以打磨時(shí)，砂輪打磨心軌和翼軌需要在心軌寬約1.2厘米范疇內(nèi)過(guò)渡，若對(duì)鋼軌兩側(cè)利用50°角的方式加以打磨時(shí)，便會(huì)讓心軌尖端造成一定傷害[4]。所以切實(shí)科學(xué)的打磨方式有三種：其一，側(cè)面打磨。利用35°角、50%壓力方式對(duì)道岔區(qū)綜合范疇實(shí)施逆向打磨及側(cè)面順向。從實(shí)際打磨狀況觀察，尖軌側(cè)面打磨終止點(diǎn)離心軌尖端距離為1 100米左右，相對(duì)區(qū)間段面寬度為1.2厘米左右，心軌側(cè)面打磨終止點(diǎn)離心軌尖端距離為20厘米左右，相對(duì)區(qū)間段面寬度為1.4厘米左右，整體滿(mǎn)足事先預(yù)計(jì)的狀況，可全面清除多余邊緣及波形裂紋。同時(shí)，不會(huì)對(duì)規(guī)心、尖軌等產(chǎn)生不良影響，進(jìn)而提升道岔區(qū)綜合打磨質(zhì)量;其二，對(duì)道岔區(qū)間前后路段的同步打磨。鑒于道岔區(qū)間內(nèi)鐵路存在很多不平部位，列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很明顯的激振，道岔區(qū)間前后鋼軌存有鋼軌表層病害，倘若不及時(shí)清除會(huì)對(duì)列車(chē)運(yùn)行形成強(qiáng)烈的激振源，嚴(yán)重阻礙道岔區(qū)間打磨成效，會(huì)影響道岔區(qū)打磨周期，所以需要把道岔區(qū)間以外的鋼軌延長(zhǎng)距離并入道岔打磨范圍（延長(zhǎng)距離大約在25米左右），呈現(xiàn)綜合道岔區(qū)間內(nèi)及區(qū)間外一定距離同時(shí)打磨;其三，頂面打磨。根據(jù)常規(guī)方式對(duì)道岔區(qū)全長(zhǎng)范疇對(duì)道岔頂面實(shí)施逆向及順向打磨。

3.2 通過(guò)仿形打磨機(jī)對(duì)鋼軌實(shí)施局部打磨

鑒于當(dāng)前道岔打磨機(jī)不能全面清除道岔翼軌部位存有的鋼軌表層局部不順問(wèn)題，所以在打磨前，需要采用仿形打磨機(jī)對(duì)鋼軌面局部不平順部位實(shí)施有針對(duì)打磨。但因?yàn)榈啦韰^(qū)內(nèi)長(zhǎng)短心軌交會(huì)部位軌面較寬，翼軌部位的軌頭面不規(guī)則，軌面寬度變化很大。一般仿形打磨機(jī)在此層面上不會(huì)像一般鋼軌地段那樣可呈現(xiàn)正常定位及推行。所以，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有仿形打磨機(jī)加以改良，讓其可較好適應(yīng)道岔區(qū)鋼軌的特殊結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)道岔區(qū)內(nèi)鋼軌局部打磨[5]。具體改良辦法是把仿形打磨機(jī)導(dǎo)向輪加以改裝，改換成新的導(dǎo)向輪及加長(zhǎng)桿，讓一端導(dǎo)向外輪移到轍叉前導(dǎo)軌上，一端導(dǎo)向輪外移到長(zhǎng)短心軌后端，躲開(kāi)長(zhǎng)短心軌與翼軌交合的特殊部位。改良后的仿形打磨機(jī)可成效處理轍叉前后推行及定位困難狀況，實(shí)現(xiàn)心軌、翼軌等部位不平順的成效打磨。

4 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)鐵路運(yùn)輸直接制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為了高效提升鐵路運(yùn)營(yíng)的可靠性及安全性，有關(guān)機(jī)構(gòu)需要高度注重鐵路鋼軌的打磨工作，唯有通過(guò)確當(dāng)?shù)募夹g(shù)打磨方式，利用仿形打磨機(jī)及道岔打磨機(jī)聯(lián)合作業(yè)，采用綜合打磨技術(shù)才可提升鋼軌打磨的工作效率，確保普速列車(chē)在鐵路道岔區(qū)地段平穩(wěn)運(yùn)行，顯著降低振激，確保普速鐵路道岔區(qū)打磨質(zhì)量獲得顯著提升，有效保障普速鐵路運(yùn)輸?shù)牧鲿承浴?/p>

參考文獻(xiàn)：

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[2]龔繼軍，郭猛剛，侯博，等.鋼軌打磨技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及打磨策略探討[J].機(jī)車(chē)電傳動(dòng)，2020（03）：23-29+34.

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