钢轨疲劳裂纹
钢轨磨耗之后,钢轨就无法保持最 佳廓形。治病的办法,就是对其进行外科手术——钢轨打磨。钢轨打磨实际就是对钢轨表面进行切削,去除病害,恢复钢轨到最 佳廓形。
钢轨伤损越严重,则需打磨切削的量越大,作业量越大,难度越大,钢轨寿命越短。因此修复性打磨和修理性打磨好比是“治病”,而最 好方式是预防钢轨“生病”,即定期的预防性打磨,将损伤完全消灭在萌发状态。预防性打磨之所以好,是因为无需很大的钢轨切削量,一般控制在0.1~0.2mm之间就可以了。这样不需要太 大的切削量就能起到延长钢轨寿命的作用,是最 经 济有效的办法。
钢轨打磨作业分为四类:(1)矫正性打磨,也叫修理性打磨,每次打磨量为0.5~4.6mm;(2)过渡性打磨,目的是将矫正性打磨制度转变成预防性或者周期性的打磨制度;(3)预防性打磨或周期性打磨,只需要移除0.2~0.3mm的少量金属,最 经 济,效果也最 好;(4)为实现特殊钢轨断面形状以及平滑的钢轨接触面而进行的特殊性打磨。为了实现钢轨打磨最 佳质量,通常要根据作业地段的线路等级、运输能力、钢轨断面目标、作业前钢轨情况、打磨周期、封锁时间等多方面因素来确定采用的打磨方式。
根据世界各国重载铁路线路的养护维修实践,四种打磨作业中,以预防性打磨的性价比最高。如今,预防性钢轨打磨技术已经成为重载铁路线路养护维修必 不 可少的内容。根据统计资料,加拿大采用钢轨打磨技术,能够延长曲线地段钢轨寿命2.2倍,在直线地段能延长3~4倍;美国的试验表明,采用预防性打磨技术同矫正性打磨比起来,钢轨的年伤损率降低65%;澳大利亚采用预防性打磨技术,可以让钢轨寿命延长50%~58%。
定期预防性打磨的钢轨可延长寿命5~8年,改善列车的运行,保持旅客舒适度,减少蛇行运动,降低噪声,降低能耗,减少机车部件和轨道的维修成本,带来的是经济和社会效益双丰收。经过研究显示,当钢轨的微小裂纹不超过0.2mm的时候进行预防性打磨,是阻断钢轨加速破坏趋势的最 佳时机。
钢轨的打磨方式主要有三种:滑靴式打磨、砂轮式打磨和铣磨。
滑靴式打磨是通过将磨石压在钢轨上进行往复式的运动,从而将钢轨表面层磨去,这种打磨方式只能纵向打磨轨头,不能调整钢轨轨廓,也不能打磨道岔,且打磨速度较慢,已经逐步淘汰。砂轮式打磨通常是采用电机或液压马达驱动的高速旋转砂轮对钢轨进行磨削,这是一种主动性打磨,是目前主要的打磨方式。铣磨是一种新型的钢轨轨廓修复作业模式,铣刀安装在铣轮的径向面上,每个铣削断面安装有几把铣刀,铣轮一圈有数个铣削断面,这样所有的铣刀构成一个需完成的钢轨轨头轮廓。
铁路上一般通过打磨机或者打磨车对钢轨头部滚动表面的打磨,消除钢轨表面不平顺、轨头表面缺陷,从而将轨头轮廓恢复到原始设计形态,减缓钢轨表面缺陷的进一步发展,提高钢轨表面的平滑度,达到改善旅客乘车舒适度、降低轮轨噪声、延长钢轨使用寿命的目的。
来源:《高速铁路钢轨打磨理论与技术》
来源:《非凡的重载铁路》
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