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常见问题

什么样的钢轨需要打磨

来源:互联网    发布时间:2015-7-7 15:05:52    点击量:
 

 轨道交通开通运营之后,钢轨就长期处于恶劣的环境中,由于列车的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因,钢轨经常会发生伤损情况,如裂纹、磨耗等现象,造成了钢轨寿命减少、养护工作量增加、养护成本增加,甚至严重影响行车安全。

  因此,就必须及时对钢轨伤损进行消除或修复,以避免影响轨道交通运行的安全。这些修复措施如钢轨涂油、钢轨打磨等,其中钢轨打磨由于其高效性受到世界各国铁路的广泛应用。

4种类型的钢轨打磨策略:

  1)矫正性打磨(缺陷打磨)

  该打磨策略的主要目的是消除或减少在线钢轨的缺陷,一般采用积极打磨的工序,预先设计好打磨量(0.5mm4-6mm之间),并且,作业间隔相对较长,通常由缺陷的严重程度来决定。

  矫正性打磨并不是非常经济,主要是因为需要除去钢轨表面的大量金属,还要求使用大量的打磨过程,减少了钢轨的潜在使用寿命。但是,为了确保钢轨不会在短期内失效,矫正性打磨是非常必要的,特别是在更换钢轨的预算较为紧张的时期。不过这种条件的钢轨可能会导致列车限速。

2)过渡性打磨

  该打磨策略是钢轨长期使用策略(3~6年),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。这种策略需要经历数次打磨周期,特别是钢轨不是很规范地养护的时候。然而,从预防性打磨或周期性打磨策略的成本效果来看,过渡性打磨是一个较好的选择,可以保证有限资源的合理利用。

  过渡性打磨策略的作用必须具有:

  a)减少某种钢轨伤损的严重性,如钢轨波磨和滚动接触疲劳;

  b)实现预期的钢轨断面形状,从而减少伤损的发展率;

  c)逐步实现最佳的钢轨断面形状。

  过渡性打磨移除的钢轨金属量要少于矫正性打磨,例如,打磨量在0.3mm~1.0mm之间,且每个打磨周期的钢轨打磨量均逐步减少。

  3)预防性打磨或周期性打磨

  由于主要的钢轨表面缺陷已经被矫正性打磨或过渡性打磨所消除,接下来,就可以执行预防性打磨。这种打磨策略的目的是消除或控制钢轨表面缺陷、保证钢轨表面状态和良好的外形。通常需要移除少量金属(0.2~0.3mm),且打磨时期更为频繁或可控。

  预防性打磨非常经济,特别是只需要去除少量金属,减少了打磨工具的使用量,最大化地延长了钢轨的使用寿命。

  打磨周期依靠影响钢轨恶化率的因素:

  a)通过吨数;

  b)主要列车类型及货物类型,即静轮载和动轮载;

  c)钢轨类型;

  d)轨道特征,特别是曲线曲率、超高、钢轨支承条件;

  e)运营特征,特别是运行速度。

  4)特殊性打磨

  这种打磨策略是为实现上述三种目的之外的某种特殊目的而进行的打磨。例如:

  a)实现特殊的钢轨断面形状,通过打磨量超过钢轨头部允许磨耗限度,从而延长钢轨短期使用寿命。例如,当轮/轨接触区接近20~30mm宽时,接触区过于集中,可以采用这种打磨策略移除车轮和钢轨的相应金属量,并打磨钢轨轨距内侧面。钢轨打磨量必须与通过线路的主要列车车轮断面相配合。

  b)实现特殊的钢轨断面形状从而减少车轮悬空的概率。经过这种打磨策略,为了将钢轨接触区沿车轮踏面横移,可以沿着轨道线路的方向将钢轨断面形状进行变化。如轮轨接触区宽度为20~30mm,经过数公里后,轮轨接触区可能从钢轨头部中间移至靠近轨距内侧面。

  c)实现一个非常平滑的钢轨接触表面,从而减少轮轨接触区噪音的发生。这种打磨策略在高速线路和城市轨道交通线路上的应用越来越普遍。经过特殊打磨工序,钢轨表面的粗糙度少于12.5μmRA,但最好的钢轨表面粗糙度是4~6μmRA,这时的最大钢轨打磨宽度为4~6mm。这种作业情况下,钢轨类型尤为重要,因为对于低硬度的钢轨,打磨的效果很快会被车轮所清除,而高硬度的钢轨,打磨效果会保持相当长的一段时间。