科技创新

曲面打磨,一种全新的钢轨打磨技术!

摘要 近年来跟着我国轨道交通的快速成长,钢轨伤损这种状况已逐渐显明的加重。钢轨伤损不仅影响行车品质,甚至可能导致断轨,严重影响行车的不乱性和平安。是以,提高轨道交通钢轨使用寿命,已成为目...

       近年来跟着我国轨道交通的快速成长,钢轨伤损这种情形已逐渐明明的加重。钢轨伤损不仅影响行车品质,甚至可能导致断轨,严重影响行车的不乱性和平安。是以,提高轨道交通钢轨使用寿命,已成为今朝急需解决的问题。钢轨打磨是线路养护修理中的一种主要方式,也是用来提高钢轨寿命和使用机能的一种手段,经由大量实践和理论研究,都印证了这种办法的实用性和靠得住性。钢轨打磨已获得国表里普遍的应用,并能有效提高轨道交通钢轨使用寿命。

       2018年,一种全新的打磨手艺被引入中国——曲面打磨,也叫切线打磨,它与传统的打磨最大的分歧之处就是在于砂轮与钢轨在打磨时的接触位置:传统的打磨操纵砂轮的轴向面,也就是平面与钢轨进行磨削(见图1),而曲面打磨则是哄骗砂轮的径向面,也就是圆周曲面与钢轨接触磨削。见图2,砂轮曲面与钢轨的纵向水平线相切,所以也叫切线打磨。

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图1 传统杯型打磨

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图2 曲面打磨

       恰是因为手艺道理的伟大差别,所以与传统打磨手艺比拟,曲面打磨有着得天独厚的优势。下面以意大利MecnoService公司生产的MS-12S型(见图3)打磨车为根本,阐述曲面打磨的几个典型特点。

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图3 MS-12S打磨车

       一、打磨质量的优胜性

       曲面打磨道理操纵砂轮“自锐”特征,使用砂轮打磨后形成的弧面,仅用4-5片砂轮便能完全笼盖钢轨皮相,个中至少有2组砂轮是锁定在一个位置,是以在以下几个方面有着特殊的优势:

       1、横向廓形:弧面丰满,没有小平面,见下图4-1为曲面打磨后的形面,图4-2为传统杯型打磨后的形面。

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       2、纵向平顺度:有2组磨石设计在统一纵向平面,这对于处理焊接头和波磨效验良俦。见图5-1及图5-2焊接头打磨处理前后对比。

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       3、粗拙度:见图6,打磨后钢轨轮廓粗拙度平均不到4μm。

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图6 打磨粗拙度

       二、功课效率和能力的多变性

       该车设计一共有12个砂轮,每边6个,但如前面描述的那样,一样4-5片砂轮就能完全笼盖钢轨外面,实际上这取决于所选砂轮的厚度。该车另一分外之处就是,可凭据钢轨的分歧需求,使用硬度、厚度纷歧的砂轮。

       1、打磨砂轮随机应变,天真组合:如不需点窜廓形,则只用表里两片60mm厚的砂轮便能笼盖整个钢轨轮廓,完成一遍平均0.2mm摆布的打磨量。而针对内侧有肥边的病害状况,能够设置25mm的砂轮专门用来高效削除病害。别的,如需打磨例如60N等在轨距角处磨削量大的廓形,能够使用35mm厚度的砂轮设置在该区域。总之,能凭据分歧的工况需要,设置分歧的砂轮厚度组合,完成有针对性的打磨。

       2、打磨遍数:鉴于砂轮的分歧组合,起码一遍或许实现新轨预打磨,达到去除脱碳层的目的。而打磨量较大的廓形修复,一样6-8遍也能达到设计廓形。

       3、功课速度:平均1-2km/h的功课速度,能在慢速的走行中察看打磨状况,实时调整打磨策略。这对于打磨道岔优势显明。

       三、无障碍设计的功课局限

       鉴于曲面打磨的磨石设计,磨石在功课过程中不会过问钢轨双方的各类举措,是以该打磨车几乎是无太多的障碍物影响功课,功课时不需要额外拆除钢轨两旁设备。

       1、道岔:可打磨道岔的任何区域,包含尖轨、岔心位置,但为防止该区域的打磨影响道岔相关几何参数,在该区域打磨量节制较为隆重,而曲尖轨和直尖轨的根基轨区段、曲基轨、直基轨区段,能够不受任何限制。

       2、线路:线路中的各类举措,好比计轴器、主动润滑装配、护轨、人防门等,均不影响打磨功课。

       3、槽型轨:通俗轮对经由有轨电车专用的槽型轨时,轮缘厚度决意了过程道岔的平安系数。MecnoService曲面打磨车设计可置换轮对,在打磨槽型轨时使用较薄轮缘的轮对,能平安地在槽型轨上运行和功课。别的该车的曲面打磨设计也能马虎避开轨槽,从而苟且完成打磨功课。

       4、极端线路状况:该车走行系统为机械传动,能在80‰的坡度上功课;别的该车较小的外形尺寸(长13962mm*宽2320mm*高2700mm)也能让它顺利经由20米的小半径弯道,对于城市轨道而言,这是非常主要的功课能力。

       打磨实际成效阐发:

       按照引入该打磨手艺的北京同和时代科技有限公司负责人介绍,在2018年,他们行使Mecno曲面打磨手艺,一共在三种分歧的场合下进行了打磨成效验证:

       一是在川藏线成蒲段进行了道岔和站线新轨廓形打磨。成蒲段是川藏铁路的先导段,设计运营时速200km/h,按照铁路治理部门的要求,该区段道岔60D和60N两种高铁适用廓形,最大打磨量在轨距角区域达到1.3mm。该车功课8-10遍可达到60N设计廓形,并在后期运行中发现,打磨后的廓形对于预防道岔曲股早期侧磨和鱼鳞纹有着非常主要的感化。下图7是打磨后的道岔宏观状况,图8是打磨廓形对比。

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图7 道岔打磨后

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图8 打磨后廓形与设计廓形比对

       二是在广州有轨电车海珠试验段进行槽型轨修复性打磨。广州有轨电车敷设在珠江边上,沿路过过两个高档室庐小区,因接头和波磨的原因导致轮轨接触噪声让居民诉苦。颠末打磨后,轮轨关系改善显着,列车运行噪声最大降低了5分贝。图9是波磨打磨前后对比,图10噪声打磨前后测试成绩。

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图9 波磨打磨前后数据(深蓝色为打磨前,亮青色为打磨后)

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图10 打磨前后噪声测量值

       三是在济南地铁R1线进行全线新轨预打磨。相关研究证实,新轨在开通进步行预打磨,去除轮廓脱碳层和部门安装时造成的病害,能在后期运营中大大降低钢轨泛起委靡伤损的几率,尤其是微小裂纹、擦伤、焊接头不服顺等,能起到很好的消弭感化。下图11为打磨线路后的宏观皮相。

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图11 济南地铁打磨后宏观形面

       别的,该车设计能快速分化和组合,哄骗汽车运输至打磨地址(见图12),这对于打磨调剂十分便当,尤其是城市地铁线路中,部门线路没有联络线,无法提高打磨车的操纵率,该车的设计能很好地解决这一问题。

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图12 曲面打磨车的快捷运输

       在分歧的场合和工况下,该车显示堪称完美,既能和传统打磨一般为钢轨的病害补缀,耽误钢轨寿命上显示卓越,又能在传统打磨受限区域施展优势,填补手艺空白。这将是将来打磨手艺的前驱力量,为轨道交通行业的工务维保添砖加瓦,发光发烧。

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