关键词：钢轨打磨；技术；打磨质量
我国现有铁路铁轨在经过了长时间的使用之后受到了很大的损害，已经出现了很多的故障，严重影响了铁路的正常运行，并且很有可能给车辆的安全带来极大的威胁。因此为了保障乘车人员和乘务人员的安全就必须对钢轨进行必要的维护和保养。
1 钢轨打磨技术的简要概述
1.1 钢轨打磨技术的原理介绍
工作人员在应用钢轨打磨技术时需要应用较多的工具，这些工具包括砂轮、铣刀、刨刀和砂带。这些打磨工具的主要用途是打磨和磨削钢轨的顶部，来弄清楚钢轨上存在的缺陷和病害。在打磨的过程当中钢轨会和在压力作用下的砂轮进行接触，以此来达到打磨的目的。在应用砂轮的过程中，接触面积、去除率和压力等这些因素都会影响钢轨实际打磨的质量效果。
1.2 钢轨打磨技术的具体分类
钢轨打磨技术在目的和磨削量方面主要由三大类构成，这三大类由修复性打磨、预防性打磨和曲线轨头非对称打磨三种打磨方式构成。这三种打磨属于不同目的性的打磨，首先修复性打磨的主要目的是对那些已经发生磨损或者存在某些缺陷的钢轨进行修复性的打磨，其次预防性打磨方式是目前使用的一种定期性的打磨，对正在投入使用的钢轨进行定期的维护和保养，以此来排除在铁轨运行过程中可能潜在的威胁。曲线轨头非对称打磨方式的主要目的是减少钢轨实际运行中出现磨损的可能性，其运行原理是在车轮和钢轨之间建立一个合适的相对位置，以此来减小车轮边和钢轨边之间的作用力，降低车轮和钢轨的直接磨损。
1.3应用钢轨打磨技术进行打磨时的策略
在给已经发生磨损的钢轨进行打磨的过程中有一个需要遵守的策略，遵守这些策略不仅可以让工作变得事半功倍而且可以给企业减小经济成本，带来更大的经济效益。比如说修复性打磨和预防性打磨的出发点就不同，这是根据维护的需求来选择不同的打磨技术，其中修复性打磨过程中清除的表面金属材料的厚度一般是1.0到1.5毫米之间，但是预防性打磨技术主要去除的表面金属材料一般是0.1到0.2毫米之间，这是因为预防性打磨是来排除那些潜在的威胁，因此表面存在的金属材料便很少，所以厚度也会很小。目前根据不同的情况会选择不同的打磨技术，如果从短期的经济效益进行考虑，那么显然预防性打磨技术要明显优于修复性打磨技术。目前在一些高速铁路或者一些重载铁路的钢轨上主要应用预防性打磨技术，一旦钢轨的现状发展到需要使用修复性打磨技术的时候就说明铁路钢轨已经受到了很大程度的损伤，需要及时进行维护和保养。
2 钢轨主要病害分析
2.1 钢轨的纵向变形钢轨的纵向变形表现为周期性的波浪磨耗
2.1.1 波长非常短(波长30～100mm)“极短周期波形”的变形多发生于铁路直线部份。在160公里／4,时速度下的运行线路，铁轨的不规则冲击所成形。
2.1.2 短波长(波长100～300mm)变形常在发生在铁路的曲线区段，通常发生于短轨一侧的轨道。它可以解释为：转弯时固定在车轴上的两个车轮所碾过的长度不一样所造成的。
2.1.3 长波(波长300～1000mm)变形通常是由铁路上只有单一型号的车辆运行所造成的。
2.1.4 实际上，会几种波长的变形，经常会同时出现在钢轨同一部位。我局所使用的PGM一48型DM01、DM02车磨石直径为254mm，故在打磨作业过程中可很好的消除波长在250mm以下的波浪形磨耗，而对于波长超过250mm的长波浪型磨耗则只能尽量改善其磨耗程度，减小因长波浪形磨耗造成的损失，并不能彻底消除掉。
2.2 独立的缺陷
2.2.1 钢轨的这些独立缺陷会在每一次车轮通过时产生一次冲击，随之产生一个数倍于正常情况下的负载。因此，铁轨受到很高的压力。一般情况下这种损伤还会进一步扩展，有些情况下会导致钢轨失效。
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2.2.2 不仅铁轨受影响，铁轨还不能全部吸收这种由冲击产生的能量。这些冲击会持续地传递给线路。固定位置的损伤会影响轨垫和枕木。最后，形成道床局部下沉，路基失去其稳定性。
3 钢轨打磨的重要性
随着铁路大提速和高铁动车组的开行，列车的轴重、密度及行车速度都在不断提高，在运输繁忙的重载线路上，由于钢轨病害的影响，列车通过时引起轨道的强烈振动，造成线路石碴溜坍、扣件松动、胶垫板损坏、道床板结等病害，使线路水平、方向、高低难以保持，由此产生的钢轨伤损和磨耗也在急剧增加，线路保养周期和钢轨寿命大大缩短，严重时甚至影响行车安全。对钢轨进行打磨维修，不仅能够恢复良好的钢轨轨头踏面和正常的轨头断面形状，使钢轨的几何尺寸修复到理想状态，还能防止钢轨波磨、剥离等疲劳伤损的形成与发展，改善轮轨接触状态，提高钢轨表面硬度，延长钢轨使用寿命和线路的维修周期，增大牵引力，减少列车运行时对轨道的冲击，提高列车运行的平稳性和舒适度。
4 如何提高钢轨打磨作业的质量
4.1 一次切削量
一次切削量又叫一次打磨深度，是指为恢复钢轨表面轮廓而在作业中应对磨耗钢轨切削的深度。在已有波浪磨耗的钢轨上，究竟打磨的金属层厚度为多少最合理就要按照实际作业情况来定了。广铁集团从2009年开始先后共引进了五台PGM一96C型钢轨打磨列车，该车是由襄樊金鹰轨道有限公司与美国HTT公司合作生产的最新型打磨列车，较以往的PGM一48型打磨列车有更高的效率及更完美的施工工艺。集团从1998年引进第一台PGM一48型钢轨打磨列车至今已有16年的打磨列车使用历史，在打磨车的运用方面积累了一定的经验。下面就以广铁集团使用的13241#PGM一96C型钢轨打磨车为例：13241#打磨列车理论上一次打磨量在打磨速度为18kin／h时每个磨头的平均切削量为0．02mm。切削量与钢轨硬度、打磨模式、磨石质量以及工作走行速度有关。13241#在行进预防性打磨的时候，一般设定在打磨三遍，打磨速度为16—18km／h为最好；在对钢轨最小的磨削量的前提下既达到了钢轨表面轮廓的要求又降低了施工成本。
4.2 打磨遍数
在打磨之前首先要确定打磨遍数，进而才能确定每一遍要打磨的部位及与此相应的磨头的角度和压力。打磨遍数要根据现场钢轨的损耗程度、打磨车的车况有施工负责人现场决定。在现场施工的时候，有时现场条件不允许，车况不能维持的最佳状态，那么在设置磨头角度的时候就得考虑磨头覆盖问题，而要保证打磨质量的话就只能在打磨遍数上来弥补了。
4.3 打磨温度
钢轨打磨切削区的温度很高，常达1000度以上。如果打磨过程中形成的热量聚集在钢轨表面上，不能迅速传散，愈积愈多，就会导致钢轨表面层变质，钢轨烧伤，影响打磨质量。为了防止打磨时烧伤钢轨，应选择粒度粗及硬度低的磨石，以及选择合理的打磨功率、工作走行速度与磨削深度。
4.4 磨头水平横移量和偏转角度
平时必须加强对设备的保养，保证磨头水平横移量和偏转角度在作业时能达到打磨模式的设置值，且保证磨头对钢轨打磨面的覆盖，保证打磨质量。偏转角度的设定，要按照打磨车的现实状况来设定，车况不同，所要编排的角度覆盖值就不同。模式编排的时候需要对该车的模式编排系统很熟悉。打磨模式是否合理是决定打磨质量好坏的关键因素。这是一项经验性很强的工作，需要在实践中不断总结摸索。首先要根据设备管理部门(工务段)提供的线路资料和钢轨磨耗数据，从理论上分析确定较为合理的打磨模式，然后在施工过程中不断修正、总结和完善，以达到最佳的打磨效果和经济效益。
5 总结
综上所述，钢轨打磨列车在线路的养护中占有突出重要的地位，高铁线路应用钢轨打磨列车在线路开通前对钢轨预打磨、开通后对钢轨预防性打磨及修复性打磨对高铁的安全运行十分必要。所以我们要加强这方面的研究和试验，制定钢轨打磨各种工艺和验收标准，为薪建客运专线顺利开通和已有线路安全平稳运行提供保障。
参考文献：
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[2]刘学毅．印洪．钢轨波形磨耗的影响因素及减缓措施[J]．西南交大学报.2012.
[3]王森荣．高速铁路钢轨痛害及钢轨打磨技术应用[J]．重庆：西南交通大学，2015．
论文作者:王发达
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期
论文发表时间:2020/4/22
标签：钢轨论文; 磨耗论文; 预防性论文; 列车论文; 技术论文; 线路论文; 波长论文; 《工程管理前沿》2020年1月第2期论文;