普速鐵路道岔區鋼軌打磨技術研究

白麗峰

摘 要：伴隨我國鐵路在行駛層面迅猛發展，列車車速逐步得到提升，列車途經岔道區速度成為影響綜合行駛速度的主要要素之一，普鐵鐵路岔道區鋼軌的平順性直接制約著維修費用降低、線路設備壽命延長、列車行駛穩定性、乘客乘坐舒適度、列車應用壽命及其維修周期等，所以對普速鐵路道岔鋼軌打磨技術實施探究附有至關主要作用。就此，文章對普速鐵路鋼軌打磨有關技術問題實施具體剖析。

關鍵詞：普速鐵路;道岔區;鋼軌打磨技術

中圖分類號：U216.424 文獻標識碼：A

我國鐵路運輸十分廣泛，不但需要具備一定速度，還需要重載一定質量，不同重量、不同速度的車型對鋼軌產生的耗損在列車提速后更具明顯。鋼軌打磨作為鐵路工務機構在鐵路養護維修中的主要辦法已經在國內獲得寬泛運用，但迄今為止，國內列車接觸鋼軌后極易造成鋼軌表層掉塊剝離，乃至鋼軌嚴重出現斷裂狀況，制約著列車行駛的安全性。所以，本文就普速鐵道道岔區鋼軌打磨技術實施細化分析。

1 道岔打磨的目的

鋼軌是鐵路運輸交通的重要組成部分，列車行駛時車輪子和鋼軌直接接觸，鋼軌質量的優劣將直接制約著列車行駛的平穩性與安全性。而道岔是鐵路上最薄弱的環節，道岔鋼軌病害較區間鐵路更嚴重，而對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面上造成的肥邊及軌頂面長短波磨、魚鱗傷等損害，特別是對心規、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系，讓列車在行駛時途徑尖軌到心規、基本軌到翼軌的過程相對平穩[1]。另外，在具體實操過程中需要按照現場所需修理軌頭輪廓，打磨后，通過列車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系，提升了道岔區鋼軌平順性，成效提升道岔應用周期。

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為主的鐵路運輸線，其曲線內股的短波長磨耗效果突出。通常波磨波長范疇應該在45厘米左右。波磨的形成和高度直力集中有一定聯系。如果曲線下股鋼軌外側受到磨耗輪反向凸緣作用時，輪軌間呈現凸凸接觸狀態時，會致使接觸力顯著增大，塑性產生變形，波磨呈現。

其次，可控制側磨。鐵路曲線路段上、下股鋼軌附有和軌頭中心線非對稱的斷面形狀時，有助于列車的導向。在直線區域，鑒于蛇形運動也會引發鋼軌側磨，經過外形打磨是能夠達到控制直線區域鋼軌側磨的目的。為了讓曲線段鋼軌附有優質的導向性，利用外形打磨技術時一定要保證鋼軌和車輪子對大半徑滾動圓接觸，輪對小半徑滾動圓接觸內軌時，可降低其二者間的沖擊，有效控制側磨。

最后，可控制疲勞。外形打磨也能有效控制鋼軌表層疲勞，特別對曲線軌道軌頭內側疲勞缺陷十分有效，輪軌接觸和鋼軌疲勞狀態有一定關系，如果輪軌在接觸過程中，輪軌接觸周圍應力高度集中，極易導致軌頭疲勞，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，讓輪軌接觸點向軌頭中心偏移。在小半徑曲線段時，鑒于鋼軌和輪子邊緣存在一定沖擊，接觸應力減小，有助于弱化疲勞。

總的來講，不管打磨原因是什么，打磨均是對鋼軌清除疲勞表層是有所助益。并且，采用按時打磨可去清除表層金屬，能夠延遲鋼軌剝離缺陷的產生[2]。總結起來有四點：第一，利用修復性打磨，可清除鋼軌波形磨耗等短波不光滑狀況，可提升列車行駛的安全性及平穩性，可有效減弱列車和鐵路振動及延長每個零部件的應用周期，降低列車行駛時噪聲;第二，不同運行狀況下，利用不對稱打磨會把鋼軌面打磨成各種所需的目標面，改良曲線段輪軌接觸應力情況，以防輪軌接觸直線蛇形及高應力區運動的呈現，降低輪軌不良接觸導致的軌頭塑性變形等問題，提升列車曲線行駛能力;第三，打磨除了由于接觸疲勞而發生軌頭表層剝離、疲勞裂紋等問題，還可控制及延緩軌面疲勞病害的出現及發展，延長鋼軌應用時長;第四，消除鋼軌生產流程中表層粗糙、焊接接頭不光滑、表層脫碳層、殘余應力等，還可控制鋼軌磨損與疲勞等病害的發展速度。

3 優化普速鐵路道岔區鋼軌打磨技術提升打磨質量

若要提升普速鐵路道岔路段打磨質量，就應該先思慮道岔特殊的運營狀況，盡可能降低或消滅道岔打磨自區，同時利用成效對策清楚區間鋼軌表層存在的不良問題。另外，單一利用道岔打磨機作業是很難達到預期目標的[3]。所以，應該利用仿形打磨機和道岔打磨機聯合作業才可有效達到預期打磨目的。

3.1 通過道岔打磨機對鋼軌實施打磨

按照我國道岔區規設的相關資料與心規縱坡、道岔尖軌設置狀況得知，通過道岔打磨機對道岔區鋼軌頂層實施打磨過程中不會損害心軌尖端。如果對鋼軌兩側利用35°角的方式加以打磨時，砂輪打磨心軌和翼軌需要在心軌寬約1.2厘米范疇內過渡，若對鋼軌兩側利用50°角的方式加以打磨時，便會讓心軌尖端造成一定傷害[4]。所以切實科學的打磨方式有三種：其一，側面打磨。利用35°角、50%壓力方式對道岔區綜合范疇實施逆向打磨及側面順向。從實際打磨狀況觀察，尖軌側面打磨終止點離心軌尖端距離為1 100米左右，相對區間段面寬度為1.2厘米左右，心軌側面打磨終止點離心軌尖端距離為20厘米左右，相對區間段面寬度為1.4厘米左右，整體滿足事先預計的狀況，可全面清除多余邊緣及波形裂紋。同時，不會對規心、尖軌等產生不良影響，進而提升道岔區綜合打磨質量;其二，對道岔區間前后路段的同步打磨。鑒于道岔區間內鐵路存在很多不平部位，列車經過時會產生很明顯的激振，道岔區間前后鋼軌存有鋼軌表層病害，倘若不及時清除會對列車運行形成強烈的激振源，嚴重阻礙道岔區間打磨成效，會影響道岔區打磨周期，所以需要把道岔區間以外的鋼軌延長距離并入道岔打磨范圍（延長距離大約在25米左右），呈現綜合道岔區間內及區間外一定距離同時打磨;其三，頂面打磨。根據常規方式對道岔區全長范疇對道岔頂面實施逆向及順向打磨。

3.2 通過仿形打磨機對鋼軌實施局部打磨

鑒于當前道岔打磨機不能全面清除道岔翼軌部位存有的鋼軌表層局部不順問題，所以在打磨前，需要采用仿形打磨機對鋼軌面局部不平順部位實施有針對打磨。但因為道岔區內長短心軌交會部位軌面較寬，翼軌部位的軌頭面不規則，軌面寬度變化很大。一般仿形打磨機在此層面上不會像一般鋼軌地段那樣可呈現正常定位及推行。所以，應該對現有仿形打磨機加以改良，讓其可較好適應道岔區鋼軌的特殊結構，呈現道岔區內鋼軌局部打磨[5]。具體改良辦法是把仿形打磨機導向輪加以改裝，改換成新的導向輪及加長桿，讓一端導向外輪移到轍叉前導軌上，一端導向輪外移到長短心軌后端，躲開長短心軌與翼軌交合的特殊部位。改良后的仿形打磨機可成效處理轍叉前后推行及定位困難狀況，實現心軌、翼軌等部位不平順的成效打磨。

4 結束語

中國鐵路運輸直接制約著國民經濟發展，為了高效提升鐵路運營的可靠性及安全性，有關機構需要高度注重鐵路鋼軌的打磨工作，唯有通過確當的技術打磨方式，利用仿形打磨機及道岔打磨機聯合作業，采用綜合打磨技術才可提升鋼軌打磨的工作效率，確保普速列車在鐵路道岔區地段平穩運行，顯著降低振激，確保普速鐵路道岔區打磨質量獲得顯著提升，有效保障普速鐵路運輸的流暢性。

參考文獻：

[1]劉亞臣.利用大機、小機打磨全面提升岔區鋼軌維修質量[J].建筑工程技術與設計，2019（36）：300.

[2]龔繼軍，郭猛剛，侯博，等.鋼軌打磨技術發展現狀及打磨策略探討[J].機車電傳動，2020（03）：23-29+34.

[3]劉寧.鋼軌打磨技術以及有效運用分析方法[J].建筑工程技術與設計，2020（20）：4164.

[4]李鼎波.鋼軌快速打磨作業技術管理要點探析與展望[J].鐵路采購與物流，2019（06）：32-34.

[5]趙康云.高速鐵路鋼軌和道岔打磨技術的應用[J].中國高新科技，2019（08）：96-98.