淺談高速鐵路道岔鋼軌焊接接頭打磨技術

劉建勛

【摘 要】道岔鋼軌的平順性直接影響著列車的行駛速度和行駛的平穩性，因此，論文基于多年的工作經驗，針對工作過程中道岔鋼軌焊接接頭打磨技術相關問題展開分析，并結合道岔鋼軌打磨中的兩種方式，對多功能道岔打磨技術與設備進行設計，希望能夠通過此研究為相關工作人員提供參考。

【Abstract】The smoothness of the switch rail directly affects the speed and stability of the train， therefore， based on years of work experience， this paper analyzes the problems of the welding joint grinding technology of switch rail. And combined with the two ways of the grinding of the switch rail， multi-function switch rail grinding technology and equipment are designed， hoping to provide reference for relevant staffs throught the research.

【關鍵詞】高速鐵路；道岔；打磨

【Keywords】 high speed railway； switch； polishing

【中圖分類號】U215.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0187-02

1 引言

目前，鐵路部門對鐵路軌道進行維修保養的工作就包含鋼軌打磨，這是借助砂輪削磨機對鋼軌軌面進行細節處理的一種方式，做好鋼軌打磨工作，能夠有效的延長鐵路的使用壽命，對實現經濟效益的提升具有重要作用。由于鋼軌道岔一般是在現場組接完成的，之后還需要對其進行焊接和打磨處理才能投入運營，這就對焊接接頭打磨的質量有了更高的要求。

2 高速道岔鋼軌打磨概述

2.1 道岔整體打磨

目前，我國道岔打磨仍然是以修復性打磨為基礎，但是在實際運行過程中，普通的預防性和維護性打磨仍然不能滿足實際需求，在驗收標準和打磨工藝方面缺乏規范性[1]。目前，道岔鋼軌整體打磨方法包括多種分類，下面以打磨列車為例進行說明。打磨列車主要是借助計算機控制系統得以實現的，它是通過分析將目標輪廓與現有軌道輪廓的數據之間的差值計算出來，借助打磨小車內打磨電機的作用調整偏轉角度，進而通過不同角度的砂輪實現對鋼軌表面的打磨，通過反復的調整打磨，實現對焊接接頭以及波紋等的打磨。

2.2 道岔局部打磨

道岔局部打磨可以針對鋼軌線路進行表面病害打磨和處理，目前，各個鐵路部門都配備了相應的小型焊縫打磨設備，這種小型設備對人工勞動的強度有所降低，可以借助內部結構偏轉支架作業。如圖1所示，是常用的兩種打磨機。雖然我國在焊接接頭打磨作業方面已經取得了一定的進步，但是由于仍然是以人工作業的方式為主。一般進行人工局部打磨使用的工具是手提砂輪機，在整個作業過程中，對人員的工作經驗依賴程度較高，這種常規的鋼軌焊接接頭打磨方式可能會造成鋼軌材料的損傷，甚至嚴重的會導致質量隱患?；谶@種現狀，加強對鋼軌焊接接頭打磨設備的研究已經成為必然要求。

3 高速道岔焊接接頭局部打磨技術難點及打磨設備

3.1 道岔焊接接頭打磨技術難點

由于道岔打磨區域內的鋼軌對平順性的要求非常高，就使得對其打磨的難度較大，一般情況下，我們將道岔打磨的難度劃分為四個等級，分別是Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級。其中，Ⅰ級的打磨難度較低，在作業空間上沒有太多的限制，可以進行自由打磨，其打磨對象主要包含道岔尖軌端與正線鋼軌相聯的鋼軌焊縫等，使用的設備主要是小型打磨設備；Ⅱ級打磨主要針對曲線鋼軌，在進行現場打磨作業的時候，需要采用誤差修正的方法進行，并且主要的打磨區域是道岔兩根曲股鋼軌上；Ⅲ級打磨在一定程度上會受到空間的限制，打磨的難度較高，主要的打磨區域是轉轍器與轍叉兩端的焊縫接頭；Ⅳ級打磨則是針對特殊鋼軌斷面進行打磨，主要的打磨區域是道岔的尖軌、翼軌區域。

3.2 道岔打磨新型設備

第一，半自動擇頭仿形精磨機：這種打磨設備在結構上主要是由打磨電機、機架、鉗夾以及遙控器等組成，在進行現場作業的時候，工作人員會借助吊臂或其他工具將打磨機放置到打磨軌道上，將整個設備進行夾緊固定，之后就可以啟動電機并通過遙控器對打磨作業進行控制[2]。與普通的打磨設備相比，這種打磨機具有更高的打磨精度，基準準確性更高，能夠有效的提高打磨效率。第二，全自動雙股仿形精磨小車：這種精準打磨小車可以實現對參數和檢測數據的預先設置，并且能夠實現對相關溫度數據的儲存、查詢以及整理，在整個打磨過程中還會顯示打磨狀態，有利于進行現場觀察。

4 多功能道岔打磨技術設備的設計

4.1 打磨原理

在進行打磨技術設備設計的時候，要在半自動精磨機的基礎上進行研究，對打磨機架采用整體式的結構，機架兩端的支撐能夠與鋼軌進行接觸，在打磨作業的時候可以通過機架支撐移動、旋轉，通過往復形式的運動，完成整個打磨過程[3]。

4.2 整體設計

機械設備的整體設計主要分為兩個部分，分別是打磨單元和承載單元，打磨單元和承載單元是通過套筒連接在一起的，可以實現拆分運輸，也能夠進行快速組裝。在打磨單元和承載單元一側都安裝有支撐板，設置著四個車輪，以此作為整體設備運行的基礎。

4.3 打磨單元設計

在設計中，要對打磨單元的各項設備進行分析，在結構上要包括機架外框、打磨電機、打磨車輪、砂輪罩等裝置，將打磨機的運行模式設置為滾輪模式，并且安裝在機架的外側位置，這樣可以方便進行推行作業；將壓緊裝置安裝在打磨單元兩側，設置相應的旋轉手輪來實現對其位置的控制，如果壓緊裝置，就可以增加移動過程中鋼軌的摩擦阻力，更好地進行打磨作業；將仿形鎖定裝置安裝在外部機架和內部偏轉架中間，將該裝置中的弧形板與外部機架相連，其中的鎖定螺釘與內部偏轉機架相連，通過對螺釘運行軌跡的觀測，獲得弧形板的外形尺寸，通過對尺寸的鎖定，可以對偏轉角度進行控制，針對指定的角度進行打磨。

4.4 控制系統設計

第一，砂輪進給量控制：做好砂輪給進量的控制是提高打磨效率和打磨質量的關鍵環節。在設計控制系統時，可以將打磨壓力反饋控制模式應用進去，在進行現場打磨作業之前，整理鋼軌焊接接頭平直數據，對相應的打磨壓力參數進行設置，通過該系統控制砂輪機的給進量，可以降低打磨過程中產生的誤差，并且在數據可靠性方面也明顯提高，更有助于對整個打磨作業進行控制。第二，工控機程序控制：在進行鋼軌打磨之前，首先要對焊接接頭的平直狀況和作業空間進行打磨壓力的設定，將各項工藝參數設定好之后開始打磨作業。在整個打磨過程中，可以通過對砂輪位移、往復間距點等的顯示實現對打磨作業的調整，也可以對關鍵的打磨位置進行重點設置。

5 結語

高速鐵路鋼軌道岔焊接接頭打磨是當前提高鐵路運行平穩性的關鍵環節，因此，加強對焊接接頭打磨技術和設備的研究，對鐵路行業的更好發展具有重要意義。在實際工作中，相關人員要充分認識到打磨技術和打磨設備的重要作用，針對性的采用打磨技術，做好打磨設備的設計創新，為實現高速鐵路鋼軌焊接打磨技術的發展做出努力。

【參考文獻】

【1】史正濤.城鐵鋼軌焊頭數控精磨關鍵技術研究[D].成都：西南交通大學，2015.

【2】涂江洋.高速鐵路道岔鋼軌焊接接頭打磨技術研究[D].成都：西南交通大學，2015.

【3】劉俊奇.高速鐵路無砟道岔鋁熱焊接與接頭打磨施工技術及應用研究[J].黑龍江科技信息，2016（20）：193-194.endprint