铁路线路施工中钢轨打磨技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2018-09-19
/ 2

铁路线路施工中钢轨打磨技术探讨

陈雨

绥化工务段黑龙江绥化152000

摘要:随着我国经济的飞速发展,铁路运输在所有运输当中发挥着越来越重要的作用,铁路的货运量不断增加,铁路的客运在高科技技术的支持下不断地向着高速化的方向发展。到目前为止,我国已经有多条高速铁路。钢轨作为铁路轨道的主要组成部分,直接承受列车运行的动力作用。钢轨轨面的平顺度及轮轨接触条件将直接影响使用寿命及维修养护成本。因此,在铁路线路的施工过程中,钢轨的打磨就显得重要。

关键词:铁路线路;施工;钢轨打磨;技术;分析

1导言

钢轨打磨对铁路安全运行和钢轨的使用寿命具有直接的影响,因而要提高钢轨的利用率,延长钢轨的使用寿命,不仅要注重钢轨的制造,而且要注意钢轨的维护。钢轨质量的高低对钢轨后期的维护具有重要影响,而钢轨打磨的好坏会影响钢轨的质量,在铁路线路施工中,钢轨的打磨可以有效防止钢轨波磨的出现,控制钢轨裂纹的扩宽、接触性疲劳和钢轨磨耗等,进行钢轨的打磨具有重要意义。

2钢轨的概述

作为铁路轨道中主要的组成部件之一,钢轨起着引导机车车辆车轮前进的作用,直接承受来自车轮和其他方面的各种巨大压力,同时将这股压力传递给轨下基础,这就要求在铁路施工的过程中,钢轨必须保证能够为车轮提供阻力最小,并且能够进行连续、平顺运动的滚动表面。另外,为了保证施工的铁路能够适应岔道、特大桥以及无缝线路等的需要,在铁路施工的过程中,有时采用了与中轴线不对称的工字型特种断面型钢轨。

3钢轨打磨技术的分类

钢轨在其使用的过程中出现磨损现象是不可避免的问题,而我们要做的就是实现对这种磨损的控制。之所以要对其磨损进行控制是因为我们要延长钢轨的使用寿命,因为钢轨的造价是很高的,一旦要重新更换新的钢轨,其投入将是巨大的,所以我们要从对其日常的维护入手,延长其使用的寿命,从而降低其使用的成本。对钢轨进行打磨是诸多维护方式中的一种。对钢轨的打磨技术根据不同的标准,可以进行不同的分类。目前常见的分类主要有以下两种:第一种分类是根据打磨时所作用的区域的不同,可以将其分为对钢轨表面的打磨和对钢轨外形的打磨;第二种分类是根据打磨时的目的的不同,将其分为预防性的打磨技术、保养性的打磨技术以及矫正性的打磨技术。

4钢轨打磨的意义

由于钢轨在铁路轨道中具有重要的意义,钢轨使用寿命和铁路安全运行都与钢轨的打磨有直接关系。因此,要延长钢轨使用寿命,提高钢轨有效利用率,要考虑的方面包括钢轨的制造以及钢轨的养护和维修。在钢轨的制造过程中,高质量的钢轨对于铁路线路后期钢轨的养护和维修具有重要的作用。高质量的钢轨需要经过科学的打磨,在铁路线路的施工过程中,钢轨的打磨能够有效的预防钢轨波磨的出现,能够对钢轨的接触性疲劳、裂纹的扩宽及钢轨磨耗起到一定的控制作用。进行钢轨打磨具有以下意义。

一是消除或减少钢轨表面的微细裂纹和塑性变形层,提高钢轨的抗疲劳性能;二是改善轮轨接触条件,从而减少轮轨接触应力,减少钢轨的接触疲劳伤损;三是通过优化轮轨接触表面,提高轮轨接触的几何性能,提高轮对的导向作用,减少列车运行时的轮缘力,减小了车轮滚动过程中的阻力,为列车的安全行驶提供了保隐;四是在钢轨的打磨过程中,通过打磨与钢轨的涂油相结合起来,能有效改善钢轨的技术性能,延长钢轨的使用寿命,经研究表明:能够在钢轨原有寿命的基础上,延长50%到300%;五是提高钢轨表面平顺度,减小轮轨间附加动力,减小钢轨及联结零件的伤损率,从而有效的提高铁路轨道的稳定性,大幅度的降低铁路的运营成本;六是经过精心打磨过的钢轨能够降低列车行驶过程中的噪声和振动,利于环境保护,提高了旅客舒适度。

5钢轨打磨技术

5.1钢轨打磨类型

受自然因素和钢轨材料影响,钢轨在使用中不可避免会出现疲劳和磨损,长时间的疲劳和磨损最终将会使钢轨失效,钢轨的打磨可对钢轨进行有效维护,控制钢轨接触性疲劳和钢轨磨耗,降低铁路的运营成本。钢轨打磨技术主要有预防性和修理性打磨,其中预防性打磨主要针对的是状态较好的钢轨,是一次快速的打磨,对包括微裂纹的薄层可完全清除,提高钢轨顶面的平顺度,改善轮轨关系,延长钢轨的使用寿命,在开通运营前一般打磨3-4遍;修理性打磨主要针对的是状态较差的钢轨,打磨速度慢,需要反复进行,只能去除钢轨表面的波磨合伤损,深度裂纹不能去除,旨在恢复钢轨的标准断面,延长使用寿命,一般需要打磨5-10遍,此外打磨类型还有预备性打磨、病害型打磨、矫正型打磨等。根据打磨区域不同,打磨技术还可分为表面和外形打磨;根据打磨的目的不同,可分为预防性、保养性和校正性打磨三种。虽然打磨技术分为不同类型,各自的作用不同,但最终目的均是为了降低铁路运行成本,提高钢轨的使用周期,保障列车的行车安全与平稳。

5.2钢轨打磨方式

不同的打磨技术其打磨方式也不同,例如预防性打磨要在缺陷形成之前对钢轨进行经常性的轻快打磨,根据线路使用情况将轨头打磨成不同形状,打磨速度一般保持在5-10km/h,深度在0.3mm左右,钢轨打磨轮廓面角度在负60度到正20度之间,打磨作业要在钢轨铺设完成15天后进行,工期不能超过15天,此外预打磨也包括在预防性打磨中。修理性打磨需要对钢轨进行反复打磨,消除钢轨已有的缺陷,恢复钢轨的轮廓形状,要求钢轨打磨列车保持较低的行驶速度。

5.3钢轨打磨要求

在钢轨打磨过程中,对施工有几点要求:一是打磨前要对易燃物品进行清除,尤其是轨道和道床附近,防止因打磨钢轨引起火灾;二是道床清筛时,要先对运行的线路进行固定,再进行钢轨的打磨;三是为保证钢轨打磨全面,打磨到轨距角,在打磨前要拆除钢轨护轨;四是为保证打磨施工正常进行,在钢轨打磨前,要仔细检查会对正常打磨造成影响的轨距角和轨道地段,提前采取有效措施;五是维护性打磨应控制在六遍打磨之内,修理性打磨则尽量控制在八遍以内,根据钢轨的实际受损程度决定钢轨的具体打磨次数;六是最后要进行一次精细化的打磨,保证打磨之后钢轨的光洁度。

5.4钢轨打磨的检验和验收

钢轨平直度的检验和验收主要利用专门的波磨尺或波磨检测系统;轨距角轨廓质量和打磨程度的检查使用便携式轮廓测试仪或轮廓检测系统;检查打磨廓面是否符合设计的要求,采用廓面仪;检查车轮行使光带宽度、是否严格居中,利用轨头廓面模板。打磨质量的一些标准评价:所有钢轨打磨面的粗糙度需保持在12um以下;轨顶面的垂直方向平直度不超过0.2mm/1m;轨距角R30-R80处圆弧不得超过4mm,R80处不得超过7mm,R300处不得超过10mm;打磨区向非打磨区的过度要做到光滑没有台阶;轨头与轨面要达到浑然一体;钢轨轨面不能出现连续的发蓝带;车轮行走光带的宽度在20-30mm之间并且必须居中。

6结论

钢轨作为铁路线路的主要组成部分,对铁路轨道的安全性、使用寿命、运营成本等具有直接的影响。在铁路运输中,钢轨不仅是支撑其运输的重要组成部分,而且还直接影响着列车行驶的安全性以及轨道的使用寿命长短等问题,所以对其进行日常的维护就显得很重要,这也是我们为什么要对其进行打磨的原因所在。此外,随着目前我国铁路运输速度的不断加快,其对轨道的磨损也就会更大,对钢轨打磨技术的要求也会更高。

参考文献

[1]王宗泽.下穿式铁路框架桥轨道加固结构沉降与动力响应分析[D].北方工业大学,2017.

[2]彭辉挺.高速铁路重伤线路永久焊复关键技术研究[D].西南交通大学,2016.

[3]陈泉.铁路线路施工中的钢轨打磨技术探讨[J].中国新技术新产品,2013(23):73.

[4]娄国充.铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究[D].北京交通大学,2012.

[5]郑兰花.尼日利亚阿布贾城铁铺轨方案研究[D].西南交通大学,2012.