重载铁路线路大机打磨的技术研究

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：钢轨打磨是一项表面金属的磨削工艺，钢轨打磨对改善铁路线路的运行工况、减缓或消除钢轨缺陷有着明显的作用。本文主要围绕钢轨病害问题及重载铁路线路大机打磨技术展开讨论，以期为业内人士提供参考。
　　关键词：重载铁路线路;钢轨打磨;技术
　　大秦运煤专线是中国第一条双线重载电气化铁路，自1992年全线开通以来，运量逐年增长，2002年运量突破1亿吨。2002年至2009年间，大秦铁路依靠自主创新，大幅度提高了列车牵引重量，开行了1万吨和2万吨重载列车，年运量从1亿吨提高到了3.3亿吨，到了2010年，年运量将突破4亿吨，成为世界上年运量最大的铁路。在如此繁忙的铁路上，钢轨伤损也随之加重，钢轨伤损不仅会缩短钢轨使用寿命，增加不安全隐患，而且还会耗费大量的人力和物力来监测轨道的安全状况，维护轨道的正常营运。
　　自2005年以来由于运量大幅度增加和轴重的增加，钢轨的伤损进一步加剧。2006年1月对大秦重车线钢轨使用情况的调查结果表明，曲线上下股铺设后2个月就出现了严重的剥离掉块，而且这种剥离掉块的大面积出现会影响超声波探伤作业，给运输安全带来隐患。
　　1 常见钢轨的病害
　　钢轨波浪磨耗多发于直线线路上，短波波磨常发生在铁路曲线下股，长波波磨通常是由于线路上只有单一型号的车辆运行造成的。波磨的出现不仅会造成列车晃车加大行车噪音，而且列车在通过波磨段时会形成列车共振，钢轨的振动会导致构件承受过多的载荷，造成扣件螺栓断裂，枕木伤损，道砟过度粉化，从而加大轨道部件的修理和清筛的工作量。目前站段缺乏处理波磨病害的打磨设备，北京燕宏达铁路设备有限公司生产的内燃钢轨波纹打磨机，采用进口大功率发动机，最大的特点是打磨机的两侧具有24个水平辊轮，可以使设备始终处于一个水平的打磨角度，并且打磨角度可以实时锁定，有效的对轨顶面的波磨进行打磨修复，提高钢轨的平顺性，降低站段的维修成本，降低运行噪音，提高运行安全，延长钢轨的使用寿命。
　　鱼鳞纹、光带不良、侧磨等是钢轨常见的病害，严重。时会产生钢轨剥离掉块，必须进行换轨，造成站段的换轨工作压力大，9月24日在石太线集中修时发现在小半径曲线内出现的鱼鳞纹特别严重，下行右股已经出现了剥离掉块的现象，左股轨顶面塌陷，已完全没有钢轨廓形。北京燕宏达铁路设备有限公司生产的多功能垂直打磨机是一款可以在钢轨内测60°外侧30°全方位打磨的多功能打磨机，不仅可以对钢轨鱼鳞纹、廓形进行再造打磨还可以对钢轨道岔大机打磨受限区进行打磨修复，有效的延长钢轨的使用寿命。
　　钢轨肥边病害是站段常见的钢轨病害，主要出现在到发线、站场股道以及正线的小半径曲线内，肥边的产生不仅会使钢轨轨距变小，而且会造成钢轨原有的廓形发生变化，加大轮轨的相对磨耗，北京燕宏达铁路设备有限公司生产的钢轨铣磨设备，采用前铣后磨的方式，比传统利用打磨方式作业效率高出5倍，一个小时可对3毫米以内的肥边铣削100米左右，并且一遍成型。可以有效提高作业效率，降低站段维修成本，延长钢轨使用寿命。
　　2 钢轨打磨的周期和时机
　　（1）铺设上道的新钢轨的预打磨应在轨道精调完成后进行。
　　（2）已开通运营业的高速铁路，预防性打磨周期按通过总重和运行状状确定，原则上每 30～50Mt 通过总重进行一次钢轨预防性打磨，一般不宜超过 2 年。
　　（3）对重复出现动车组抖车、构架横向加速度报警且光带不良，或出现超过下表规定的钢轨伤损地段，应及时进行修理性打磨。当钢轨顶面连续或多处擦伤深度不大于 0.5mm 时应使用打磨车打磨，深度大于 0.5mm 时使用打磨车或铣磨车铣磨。
　　3 钢轨打磨技术指标要求
　　3.1 钢轨打磨深度应符合以下要求
　　（1）预打磨：轨顶中心区域（-1°～+3°）最小打磨深度不小于 0.2 mm。其中道岔打磨保证轨头廓形为主，打磨深度可适当减少。
　　（2）预防性打磨：轨顶中心区域不小于 0.1 mm。
　　（3）修理性打打磨：①光带修形后轨头达到目标廓形。②波磨钢轨打磨后符合波磨打磨验收标准。③擦伤轨打磨后轨面硬度不高于邻近母材轨面硬度 50HB。④钢轨鱼鳞纹应消除。
　　3.2 打磨面粗糙度：不大于 10μm
　　3.3 打磨平面最大宽度应符合以下要求
　　（1）轨顶纵向中心线两侧 10 mm 区域为 10 mm，10～25 mm 区域为 7mm，其余打磨区域为 5 mm。
　　（2）沿钢轨纵向 100 mm 范围内，打磨平面宽度最大变化量不应大于打磨平面最大宽度的 25%。
　　3.4 打磨后轮轨接触光带
　　直线和曲线下股钢轨应基本居中，宽度为 20～30 mm;曲线上股钢轨应偏向内侧。
　　3.5 钢轨打磨后应无肥边、无疲劳裂纹、无连续发蓝带
　　4 钢轨焊缝接头打磨技術
　　（1）焊缝接头的主要病害有：肥边、擦伤、剥落掉块、钢轨低头、硬弯、焊缝凸凹、钢轨母材轨顶面凸凹、马鞍形磨耗、波浪形磨耗及鱼鳞裂纹病害。
　　（2）钢轨焊缝达到下列标准时，需进行打磨整治：
　　（3）焊缝平顺度：用 1 米平直尺或电子平直尺对钢轨焊接头踏面平直度行进行检查，当焊接接头平直度超出+0.5 mm/1 时，应采用仿形打磨打或精磨机对焊接接头进行局部打磨，打磨后平直度应控制在+0.1～0.3 mm/范围内。钢轨焊接接头严禁使用手砂轮打磨。
　　5 结语
　　重载线路的钢轨打磨中，大机作业车队与工务系统在施工中的相互配合，是直接关系到钢轨打磨作业质量、作业进度和施工安全的问题，所以要深入研究一套科学合理的重载线路钢轨打磨实施方案，对高效高质完成钢轨打磨是非常必要的，也是钢轨打磨双方，特别是作为设备管理者的工务系统是一项急待解决的任务。因此，深入研究出一套适合大线重载线路的钢轨打磨方案，避免因盲目打磨造成的人力、物力和时间的浪费。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14737091.htm