重載鐵路線路大機打磨的技術研究

王曉明

摘?要：鋼軌打磨是一項表面金屬的磨削工藝，鋼軌打磨對改善鐵路線路的運行工況、減緩或消除鋼軌缺陷有著明顯的作用。本文主要圍繞鋼軌病害問題及重載鐵路線路大機打磨技術展開討論，以期為業內人士提供參考。

關鍵詞：重載鐵路線路;鋼軌打磨;技術

大秦運煤專線是中國第一條雙線重載電氣化鐵路，自1992年全線開通以來，運量逐年增長，2002年運量突破1億噸。2002年至2009年間，大秦鐵路依靠自主創新，大幅度提高了列車牽引重量，開行了1萬噸和2萬噸重載列車，年運量從1億噸提高到了3.3億噸，到了2010年，年運量將突破4億噸，成為世界上年運量最大的鐵路。在如此繁忙的鐵路上，鋼軌傷損也隨之加重，鋼軌傷損不僅會縮短鋼軌使用壽命，增加不安全隱患，而且還會耗費大量的人力和物力來監測軌道的安全狀況，維護軌道的正常營運。

自2005年以來由于運量大幅度增加和軸重的增加，鋼軌的傷損進一步加劇。2006年1月對大秦重車線鋼軌使用情況的調查結果表明，曲線上下股鋪設后2個月就出現了嚴重的剝離掉塊，而且這種剝離掉塊的大面積出現會影響超聲波探傷作業，給運輸安全帶來隱患。

1 常見鋼軌的病害

鋼軌波浪磨耗多發于直線線路上，短波波磨常發生在鐵路曲線下股，長波波磨通常是由于線路上只有單一型號的車輛運行造成的。波磨的出現不僅會造成列車晃車加大行車噪音，而且列車在通過波磨段時會形成列車共振，鋼軌的振動會導致構件承受過多的載荷，造成扣件螺栓斷裂，枕木傷損，道砟過度粉化，從而加大軌道部件的修理和清篩的工作量。目前站段缺乏處理波磨病害的打磨設備，北京燕宏達鐵路設備有限公司生產的內燃鋼軌波紋打磨機，采用進口大功率發動機，最大的特點是打磨機的兩側具有24個水平輥輪，可以使設備始終處于一個水平的打磨角度，并且打磨角度可以實時鎖定，有效的對軌頂面的波磨進行打磨修復，提高鋼軌的平順性，降低站段的維修成本，降低運行噪音，提高運行安全，延長鋼軌的使用壽命。

魚鱗紋、光帶不良、側磨等是鋼軌常見的病害，嚴重。時會產生鋼軌剝離掉塊，必須進行換軌，造成站段的換軌工作壓力大，9月24日在石太線集中修時發現在小半徑曲線內出現的魚鱗紋特別嚴重，下行右股已經出現了剝離掉塊的現象，左股軌頂面塌陷，已完全沒有鋼軌廓形。北京燕宏達鐵路設備有限公司生產的多功能垂直打磨機是一款可以在鋼軌內測60°外側30°全方位打磨的多功能打磨機，不僅可以對鋼軌魚鱗紋、廓形進行再造打磨還可以對鋼軌道岔大機打磨受限區進行打磨修復，有效的延長鋼軌的使用壽命。

鋼軌肥邊病害是站段常見的鋼軌病害，主要出現在到發線、站場股道以及正線的小半徑曲線內，肥邊的產生不僅會使鋼軌軌距變小，而且會造成鋼軌原有的廓形發生變化，加大輪軌的相對磨耗，北京燕宏達鐵路設備有限公司生產的鋼軌銑磨設備，采用前銑后磨的方式，比傳統利用打磨方式作業效率高出5倍，一個小時可對3毫米以內的肥邊銑削100米左右，并且一遍成型。可以有效提高作業效率，降低站段維修成本，延長鋼軌使用壽命。

2 鋼軌打磨的周期和時機

（1）鋪設上道的新鋼軌的預打磨應在軌道精調完成后進行。

（2）已開通運營業的高速鐵路，預防性打磨周期按通過總重和運行狀狀確定，原則上每 30～50Mt 通過總重進行一次鋼軌預防性打磨，一般不宜超過 2 年。

（3）對重復出現動車組抖車、構架橫向加速度報警且光帶不良，或出現超過下表規定的鋼軌傷損地段，應及時進行修理性打磨。當鋼軌頂面連續或多處擦傷深度不大于 0.5mm 時應使用打磨車打磨，深度大于 0.5mm 時使用打磨車或銑磨車銑磨。

3 鋼軌打磨技術指標要求

3.1 鋼軌打磨深度應符合以下要求

（1）預打磨：軌頂中心區域（-1°～+3°）最小打磨深度不小于 0.2 mm。其中道岔打磨保證軌頭廓形為主，打磨深度可適當減少。

（2）預防性打磨：軌頂中心區域不小于 0.1 mm。

（3）修理性打打磨：①光帶修形后軌頭達到目標廓形。②波磨鋼軌打磨后符合波磨打磨驗收標準。③擦傷軌打磨后軌面硬度不高于鄰近母材軌面硬度 50HB。④鋼軌魚鱗紋應消除。

3.2 打磨面粗糙度：不大于 10μm

3.3 打磨平面最大寬度應符合以下要求

（1）軌頂縱向中心線兩側 10 mm 區域為 10 mm，10～25 mm 區域為 7mm，其余打磨區域為 5 mm。

（2）沿鋼軌縱向 100 mm 范圍內，打磨平面寬度最大變化量不應大于打磨平面最大寬度的 25%。

3.4 打磨后輪軌接觸光帶

直線和曲線下股鋼軌應基本居中，寬度為 20～30 mm;曲線上股鋼軌應偏向內側。

3.5 鋼軌打磨后應無肥邊、無疲勞裂紋、無連續發藍帶

4 鋼軌焊縫接頭打磨技術

（1）焊縫接頭的主要病害有：肥邊、擦傷、剝落掉塊、鋼軌低頭、硬彎、焊縫凸凹、鋼軌母材軌頂面凸凹、馬鞍形磨耗、波浪形磨耗及魚鱗裂紋病害。

（2）鋼軌焊縫達到下列標準時，需進行打磨整治：

（3）焊縫平順度：用 1 米平直尺或電子平直尺對鋼軌焊接頭踏面平直度行進行檢查，當焊接接頭平直度超出+0.5 mm/1 時，應采用仿形打磨打或精磨機對焊接接頭進行局部打磨，打磨后平直度應控制在+0.1～0.3 mm/范圍內。鋼軌焊接接頭嚴禁使用手砂輪打磨。

5 結語

重載線路的鋼軌打磨中，大機作業車隊與工務系統在施工中的相互配合，是直接關系到鋼軌打磨作業質量、作業進度和施工安全的問題，所以要深入研究一套科學合理的重載線路鋼軌打磨實施方案，對高效高質完成鋼軌打磨是非常必要的，也是鋼軌打磨雙方，特別是作為設備管理者的工務系統是一項急待解決的任務。因此，深入研究出一套適合大線重載線路的鋼軌打磨方案，避免因盲目打磨造成的人力、物力和時間的浪費。