鋼軌打磨基礎(chǔ)知識(shí)(總)

鋼軌打磨

第一部分

SPENO公司簡(jiǎn)介

鐵軌矯正是一項(xiàng)世界鐵路維修的常規(guī)作業(yè)，在這方面，SPENO公司擁有較豐富的設(shè)備制造和使用經(jīng)驗(yàn)。

SPENO國(guó)際公司瑞士日內(nèi)瓦邁克納菲公司（MECNAFER）意大利麥斯垂（Mestre）ASI公司意大利馬肯(Marcon）NSKKSPENO日本子公司SRMASPENO澳大利西亞子公司子公司子公司子公司子公司

總經(jīng)理行政和財(cái)務(wù)部事務(wù)部

商務(wù)部

維護(hù)部生產(chǎn)部

質(zhì)檢部技術(shù)和設(shè)計(jì)部

SPENO公司：承擔(dān)著五個(gè)國(guó)家的鐵路維修業(yè)務(wù)；生產(chǎn)的設(shè)備配有8~112個(gè)不等的打磨頭；從城市地鐵到重型貨運(yùn)線線路；施工線路列車(chē)速度高達(dá)300公里/小時(shí)。SPENO公司：從1960年至今已為一百多個(gè)用戶提供服務(wù)；已制造出超過(guò)一百套的機(jī)械設(shè)備；每年生產(chǎn)的砂輪超過(guò)一百萬(wàn)個(gè)。SPENO公司主要從事的業(yè)務(wù)有：

——擁有施工機(jī)器；

——有委派的專(zhuān)門(mén)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理；

——進(jìn)行鐵路現(xiàn)場(chǎng)施工；

——跟蹤檢查施工結(jié)果；

——生產(chǎn)和銷(xiāo)售鐵路維護(hù)設(shè)備。主要從事的施工業(yè)務(wù)：

——檢測(cè)策劃；

——

鐵軌矯正；

——過(guò)程監(jiān)測(cè)；

——鋼軌傷損探測(cè)。第二部分

鋼軌傷損形式及其危害

我們的印象中,鐵路運(yùn)行通常顯現(xiàn)為靜態(tài)形式。事實(shí)上，鐵路運(yùn)行一定是動(dòng)態(tài)的。它是由若干環(huán)節(jié)(層)組成。每一層就像一個(gè)彈簧，各有自己的特性。各層的自然特性是不同的，其結(jié)果構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式。此外，鐵路又由若干部份構(gòu)成了整個(gè)線路體系。這個(gè)體系包括道碴和路基環(huán)境，道碴和路基之間的相互作用是難以預(yù)測(cè)的。

有一點(diǎn)是明確的，鋼軌和車(chē)輪的接觸點(diǎn)是很重要的。這個(gè)小的區(qū)域，決定著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。因此，車(chē)輪和鋼軌是必須維護(hù)。

鋼軌的損傷影響到鋼軌服役期間的可靠性.

鋼軌傷損的類(lèi)型獨(dú)立的缺陷鋼軌“焊合”的不平道碴的印痕塌陷（儒變、黑色斑點(diǎn)）鋼軌的這些獨(dú)立缺陷會(huì)在每一次車(chē)輪通過(guò)時(shí)產(chǎn)生一次沖擊，隨之產(chǎn)生一個(gè)數(shù)倍于正常情況下的負(fù)載。因此，鐵軌受到很高的壓力。一般情況下這種損傷還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，有些情況下會(huì)導(dǎo)致鐵路失效。不僅鐵軌受影響，鐵軌還不能全部吸收這種由沖擊產(chǎn)生的能量。這些沖擊會(huì)持續(xù)地傳遞給線路。固定位置的損傷會(huì)影響軌墊和枕木。最后，形成道床局部下沉，鐵路失去其穩(wěn)定性。

鋼軌的縱向變形極短波距波形（30~100mm）短波距波形（100~300mm）

長(zhǎng)波距波形

（300~1000mm）鐵軌的縱向變形表現(xiàn)為周期性的波浪磨耗波長(zhǎng)非常短（波長(zhǎng)30~100mm）“極短周期波形”的變形多發(fā)生于鐵路直線部份。在160公里/小時(shí)速度下的運(yùn)行線路，鐵軌的不規(guī)則沖擊所成形；短波長(zhǎng)（波長(zhǎng)100~300mm）變形常在發(fā)生在鐵路的曲線區(qū)段，通常發(fā)生于短軌一側(cè)的軌道。它可以解釋為：轉(zhuǎn)彎時(shí)固定在車(chē)軸上的兩個(gè)車(chē)輪所碾過(guò)的長(zhǎng)度不一樣所造成的；長(zhǎng)波（波長(zhǎng)300~1000mm）變形通常是由鐵路上只有單一型號(hào)的車(chē)輛運(yùn)行所造成的；較長(zhǎng)波（波長(zhǎng)1000~2500mm）的變形也許與鐵軌的制造工藝有關(guān)；實(shí)際上，會(huì)幾種波長(zhǎng)的變形，經(jīng)常會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在鋼軌同一部位。鋼軌的橫向截面變形

鋼軌的橫截面變形對(duì)線路運(yùn)行起著重要作用，車(chē)輪與鐵軌的接觸點(diǎn)決定了運(yùn)行中表面和內(nèi)部的應(yīng)力。車(chē)輪與鋼軌的不正確接觸，會(huì)導(dǎo)致車(chē)輪與鋼軌的疲勞損害。拐角處塑性變形（邊緣磨耗）工作面邊緣塑性變形（邊緣肥邊）車(chē)輪與鋼軌的橫截面決定了輪軌的接觸狀況。在鋼軌的直線部分和曲線的外側(cè)，車(chē)輪圓錐面產(chǎn)生的橫向運(yùn)動(dòng)會(huì)給車(chē)輪帶來(lái)影響?！皩?duì)中”效果就是當(dāng)量錐度，當(dāng)量錐度必須保持在一定的范圍內(nèi)。否則，車(chē)輛將會(huì)發(fā)生橫向的波動(dòng)振蕩，被稱(chēng)作“蛇行”傷害就會(huì)發(fā)生。在高速鐵路線上當(dāng)量錐度特別重要，當(dāng)量錐度的變化能引起轉(zhuǎn)向架接近它的臨界的速度。如果這種情況發(fā)生，車(chē)輛的運(yùn)行會(huì)變得很不穩(wěn)定。表面疲勞

表面疲勞通常是由重載車(chē)輛造成鐵路的軌面失效形式。但它也能發(fā)生在由輕載列車(chē)運(yùn)行的鐵路上，在鐵軌被潤(rùn)滑和繁忙線路區(qū)段就會(huì)發(fā)生。表面疲勞起始于一個(gè)材料的疲勞點(diǎn)，當(dāng)磨損程度不高時(shí)，金屬保持在原處伸長(zhǎng)，最后達(dá)到疲勞極限。對(duì)付疲勞的處理是在金屬達(dá)到疲勞之前就除去這部份金屬。要達(dá)到此目的，可用循環(huán)的修磨來(lái)實(shí)現(xiàn)，每一次修磨僅需要磨去很少一部份金屬。初期鋼軌工作表面?zhèn)麚p在鋼軌在拐角處發(fā)展后鋼軌工作表面?zhèn)麚p鋼軌拐角處的剝落鋼軌磨損鐵軌矯正通常不是用來(lái)解除鐵軌磨損的，然而，修磨過(guò)的鐵軌卻有助于減輕磨損。高速鐵路曲線部份的磨損是一個(gè)問(wèn)題，轉(zhuǎn)彎時(shí)許多輪緣對(duì)鐵軌的沖擊造成了鋼軌的磨損；在一定曲線半徑范圍內(nèi)，輪緣接觸是在側(cè)邊的，車(chē)輪位置的輕微變化將會(huì)避免這種接觸；用修磨不對(duì)稱(chēng)鐵軌輪廓的方法可能會(huì)改變車(chē)輪與鐵軌的接觸位置。車(chē)輪的滾動(dòng)半徑會(huì)不同程度的增加，于是輪子有離開(kāi)較高軌道的傾向；在彎道的內(nèi)側(cè)不對(duì)稱(chēng)的接觸情況會(huì)縮小鐵軌與輪子的作用角，因此轉(zhuǎn)向架被磨損。

噪聲危害線路的縱向周期性變形的影響結(jié)果就是噪聲。它普遍可以使噪聲升高12分貝。地基的振動(dòng)也能產(chǎn)生較高級(jí)別的噪聲。極端的情況下，比如在磚砌的隧道中，振動(dòng)能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損傷。能量損耗有試驗(yàn)表明鐵軌周期性變形將明顯增加機(jī)車(chē)的燃料消耗。一個(gè)TIM計(jì)算機(jī)模型表明在0.8mm深波紋的鐵軌上，機(jī)車(chē)需要付出大于三倍的牽引力。實(shí)際測(cè)試表明這個(gè)數(shù)值更高。對(duì)無(wú)波浪變形的軌面上可以減少能耗到30％左右。振動(dòng)危害鋼軌周期性的變形會(huì)產(chǎn)生有規(guī)律的振動(dòng)。這就存在著共振的危險(xiǎn)。當(dāng)振動(dòng)頻率與系統(tǒng)構(gòu)件的固有頻率相同時(shí)，就會(huì)發(fā)生共振。振動(dòng)的振幅得到加強(qiáng)，釋放出巨大的能量，鐵路構(gòu)件會(huì)因此而迅速被損壞。鋼軌的振動(dòng)還導(dǎo)致構(gòu)件承受過(guò)多的載荷，造成緊定螺栓斷裂、枕木爆裂等。同時(shí),對(duì)鋼軌維修不良也會(huì)有負(fù)面的影響,需更多的檢查鋼軌支撐和螺栓緊固狀況。鋼軌的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致道碴的振動(dòng)。從而使道碴過(guò)早地?fù)p壞。同時(shí),道碴的清篩工作量也必須增加。動(dòng)態(tài)過(guò)載

周期性的長(zhǎng)波變形會(huì)產(chǎn)生低頻高能量的振動(dòng)，這種振動(dòng)向下延伸到次級(jí)頻率。它會(huì)給鐵軌帶來(lái)永久性的損壞。法國(guó)鐵道部的一個(gè)試驗(yàn)顯示了一個(gè)車(chē)輪在以160公里/小時(shí)的速度，通過(guò)1mm深長(zhǎng)波變形時(shí)過(guò)載80％的情況。第三部分

鋼軌維修設(shè)備鋼軌測(cè)量

測(cè)量鐵路網(wǎng)的鋼軌變形程度和確切的波形構(gòu)成是非常重要的。是正確策劃鋼軌矯正方式和程序的基礎(chǔ)。

SPENO公司開(kāi)發(fā)的SM775測(cè)量車(chē)是一種高速測(cè)量記錄車(chē)輛。這種車(chē)輛的測(cè)量速度可高達(dá)80公里/小時(shí)。它以圖形和數(shù)字的形式記錄下測(cè)量的結(jié)果，可以分別地記錄下短波、長(zhǎng)波及橫截面的變形。

SM775測(cè)量車(chē)上裝有可提升的測(cè)量小車(chē)。鋼軌縱向的變形測(cè)量由加速度儀來(lái)執(zhí)行，橫截面的變形測(cè)量由無(wú)接觸的激光系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行。縱向截面

加速度儀與鋼軌直接地接觸，SM775測(cè)量車(chē)上使用的加速度儀使得所有波形長(zhǎng)度信號(hào)無(wú)需進(jìn)行幾何學(xué)的轉(zhuǎn)換就使其等于記錄的波形。

加速度儀的使用有一個(gè)速度限制條件，就是它們僅能在高速（目前為30~80公里/小時(shí)）狀態(tài)下工作，此外，運(yùn)行的耗費(fèi)也比較高。

SM775測(cè)量車(chē)上使用的加速度儀可以記錄較寬范圍的測(cè)量信號(hào)，這些信號(hào)來(lái)自于鋼軌運(yùn)行表面測(cè)到的混合信號(hào)。這些信號(hào)又被分類(lèi)為短波和長(zhǎng)波的級(jí)別。加速度信號(hào)被合而為一的快速顯示出來(lái)。與此同時(shí)，測(cè)量車(chē)的前進(jìn)速度也被記錄下來(lái)。進(jìn)而獲得完整波形形式的信號(hào)。波形形式的信號(hào)能以輪廓、平均深度、長(zhǎng)度等形式打印出來(lái)。

測(cè)量結(jié)果能用兩種方式表達(dá)：

波形表達(dá)可以以模擬形式進(jìn)行圖線記錄圖像，同時(shí)，這種圖像也可以數(shù)字化的形式，表現(xiàn)出鋼軌工作表面的情況。

基本的測(cè)量信號(hào)由一臺(tái)車(chē)載計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。一組數(shù)字列表匯總了在什么地方產(chǎn)生了什么樣的變形波等信息。這組數(shù)字表可以引導(dǎo)策劃工程師對(duì)于在線記錄的圖像進(jìn)行分析。數(shù)字表信息記錄在磁盤(pán)上，便于存儲(chǔ)和日后以其它方式處理。Graphfrom圖像形式km%depthsin8classes深度以8個(gè)級(jí)別劃分

12345678132.9002818730000133.0003017520000DigitalanalysisⅠ數(shù)字分析Ⅰkmbeginrepresentativeclasskmbegin開(kāi)始里程表示的級(jí)別結(jié)束里程

12345678267.000270.000270.000278.000DigitalanalysisⅡ數(shù)字分析ⅡExampleoutput橫截面

SM775測(cè)量車(chē)配備有一個(gè)激光測(cè)量系統(tǒng)，激光系統(tǒng)記錄鋼軌頭部形狀。將其按形狀類(lèi)型分類(lèi)，進(jìn)一步根據(jù)所測(cè)鋼軌頭部截面的區(qū)域與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)截面的區(qū)域進(jìn)行分析計(jì)算，得出需要修復(fù)實(shí)現(xiàn)的模擬軌頭形式，這些信息是以軌面和側(cè)面拐角分別記錄的。

激光系統(tǒng)測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)截面

測(cè)量截面

模擬圖像G測(cè)量截面與標(biāo)準(zhǔn)截面的差異（毫米）僅給正值

鐵軌側(cè)面基線鐵軌頂面測(cè)量截面內(nèi)部和外平面模擬圖像F測(cè)量截面內(nèi)平面和有效外側(cè)鐵軌矯正

直線鋼軌矯正機(jī)械可以根據(jù)各地的情況變化尺寸以滿足不同的需要。

此外，還有用于修磨道岔和平交道口部位的專(zhuān)門(mén)機(jī)器。修磨操作大多數(shù)機(jī)械都有相同的修磨設(shè)備。這些砂輪配有圓柱形孔，砂輪的端面用于修磨鐵軌，因而這些砂輪能自行校正自己的形狀。砂輪以一定壓力作用于鐵軌上，這些砂輪的使用必須與機(jī)器匹配，反之亦然。force：(壓)力;speed：速度壓力太高：砂輪壽命短，鐵軌受傷壓力太低：磨光速度太高：滑動(dòng)速度太低：鐵軌燒傷直徑太大：拆裝困難直徑太?。菏バ軐挾忍螅阂姿閷挾忍。荷拜唹勖躺拜喺辰Y(jié)劑太硬：過(guò)熱砂輪粘結(jié)劑太軟：砂輪壽命短粒度太大：光潔度較粗糙粒度太小：阻塞矯正操作的效率依賴(lài)于砂輪的工作效果驅(qū)動(dòng)方式

砂輪成對(duì)的和一個(gè)中心圓軸安裝在一起，砂輪懸掛于兩個(gè)轉(zhuǎn)軸上，一個(gè)轉(zhuǎn)軸允許這對(duì)砂輪縱向移動(dòng)，移動(dòng)可以被控制，以便在長(zhǎng)波形上工作。另一個(gè)轉(zhuǎn)軸是橫向移動(dòng)的，轉(zhuǎn)軸和支架能被遙控以使砂輪以不同的角度作用在鋼軌上。需要以一系列的小平面來(lái)近似描述鐵軌輪廓。

縱向

橫向

角度和各自壓力的選擇對(duì)于每一個(gè)修磨都是很重要的，它能影響工作效率的高低。最后修磨的完成角度必須與標(biāo)準(zhǔn)的截面輪廓相吻合。

輪廓樣式軌面拐角拐角工作表面打磨模式

計(jì)算機(jī)鏈接

機(jī)器由一個(gè)車(chē)載計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制，中央計(jì)算機(jī)不間斷地控制裝于修磨車(chē)輛的隸屬計(jì)算機(jī)以控制砂輪的角度和壓力。這種網(wǎng)絡(luò)布置也用于按程序提升和放下磨頭以避開(kāi)鐵路上的障礙。中央計(jì)算機(jī)隸屬計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)發(fā)出指令:角度，壓力，運(yùn)動(dòng)隸屬計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，不間斷地檢查結(jié)果并調(diào)整通常，測(cè)量小車(chē)被設(shè)置打磨機(jī)械主機(jī)上，用于控制鋼軌的矯正情況。鋼軌的縱向形狀被記錄在一個(gè)圖像上。對(duì)于每一條鐵軌有兩條記錄軌跡，一條軌跡記錄短波變形，而另一條軌跡記錄長(zhǎng)波變形?？v向截面測(cè)量測(cè)量點(diǎn)

ABCD▼▼▼▼

短波深度=B-C長(zhǎng)波深度=((A-D)/2-(B-C)/2)橫向截面連續(xù)測(cè)量系統(tǒng)

鋼軌橫向截面的測(cè)量是由

激光系統(tǒng)來(lái)完成的。在修磨期

間，司機(jī)室內(nèi)會(huì)不斷地顯示出柱狀圖結(jié)果。借助于此，可以檢查操作的進(jìn)程和檢查角度的設(shè)定是否正確，以便成功地完成工作。另一個(gè)屏幕顯示砂輪正在工作的角度實(shí)況，以及即將要做的動(dòng)作。以這種方式，操作者可以監(jiān)控機(jī)器的工作過(guò)程。如果有必要的話，可以進(jìn)行人工干預(yù)。手工橫截面記錄

鋼軌橫截面的情況也可以用手動(dòng)控制的儀器記錄下來(lái)。手工截面記錄儀又稱(chēng)作DQM儀器。DQM儀器在鋼軌拐角處的測(cè)量由一個(gè)轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)轉(zhuǎn)換器是用電機(jī)驅(qū)動(dòng)貼靠在鋼軌上部工作的。鐵軌橫截面的情況被轉(zhuǎn)換器測(cè)量并以五倍放大后發(fā)出，線形地記錄在圖像上。

DQM參考基準(zhǔn)

鋼軌上部拐角是一個(gè)重要的參考點(diǎn)，由它建立一個(gè)與另一鋼軌的相對(duì)參考線，也能用此方法來(lái)記錄。橫向截面拐角另一鋼軌參考基準(zhǔn)

DQM結(jié)果

DQM結(jié)果被打印在一個(gè)合并的線形記錄紙上，或者記錄在磁盤(pán)上，以便在以后處理。立即進(jìn)行軌跡比較是很有用的，用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的橫截面透明的模板放在測(cè)量出來(lái)的鋼軌橫截面的圖像上進(jìn)行比較，圖像的記錄比例應(yīng)該是5：1。第四部分

管理鋼軌校正項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)行鋼軌的校正用途：清洗新鋼軌；消除不良反應(yīng)，如噪音和振動(dòng)修復(fù)縱向變形輪廓（降低軌道和列車(chē)振動(dòng)）修復(fù)橫向變形輪廓（優(yōu)化列車(chē)運(yùn)行條件及荷載分布）修復(fù)鋼軌表面疲勞；建立特殊輪廓（不對(duì)稱(chēng)輪廓）。

鋼軌的波磨增長(zhǎng)情況

新鋼軌打磨

現(xiàn)在很多管理機(jī)構(gòu)對(duì)新鋼軌進(jìn)行系統(tǒng)化的打磨。該操作可以清除鐵鱗，矯正微小的鋼軌輪廓形變和敷設(shè)角度。此外，還能修復(fù)在鋼軌敷設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的軌道表面損壞。從一開(kāi)始就要保證車(chē)輪和鋼軌的接觸。損耗是以有序的方式開(kāi)始的，并且限制了初期的損壞。

一些管理機(jī)構(gòu)在新鋪設(shè)鋼軌后的六個(gè)月內(nèi)，有系統(tǒng)地對(duì)新鋼軌進(jìn)行打磨。最近建設(shè)的高速線路，比如法國(guó)的TGV和德國(guó)的SFS，在軌道竣工后，都進(jìn)行了打磨。要求平均磨除0.3mm厚的金屬。在投入商業(yè)服務(wù)之前，使這些軌道在最佳狀態(tài)下進(jìn)行速度試驗(yàn)。不良反應(yīng)

對(duì)鋼軌進(jìn)行及時(shí)矯正可以控制如噪音和振動(dòng)的不良反應(yīng)。有兩種類(lèi)型的不良反應(yīng)：對(duì)鐵道部門(mén)內(nèi)部的影響（對(duì)乘客和工作人員的影響），對(duì)鐵道部門(mén)外部的影響（對(duì)公眾的影響）。根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆磻?yīng)情況，做出對(duì)鋼軌不良反應(yīng)的控制矯正。做出鋼軌打磨的決定很大程度上取決于抱怨情況。不良反應(yīng)有兩個(gè)因素：能量現(xiàn)象和受影響群眾的態(tài)度。當(dāng)?shù)氐臈l件決定鐵路狀況和抱怨強(qiáng)度間的關(guān)系。鋼軌變形

修復(fù)縱向和橫向輪廓是鋼軌矯正的主要工作。為此，對(duì)一段鋼軌矯正項(xiàng)目的管理，意味著要有淵博和全面的線路知識(shí)。計(jì)劃測(cè)量是必須的。

縱向輪廓變形

鐵路修復(fù)可以以短波痕和長(zhǎng)波痕的臨界值來(lái)決定打磨項(xiàng)目的。

用于打磨項(xiàng)目的典型數(shù)值：

短波痕峰間距>0.05mm；

短波痕>0.10mm；

長(zhǎng)波痕>0.5mm，線路運(yùn)行速度>120km/h（波長(zhǎng)100~1000mm）；

長(zhǎng)波痕>0.4mm，線路運(yùn)行速度>140km/h（波長(zhǎng)300~1000mm）。

可以在實(shí)際操作中考慮經(jīng)濟(jì)利益，使用插入臨界值的更靈活的處理方法（如在某年內(nèi)完全打磨，而不是在3年中連續(xù)打磨）?？梢栽趯?shí)際操作中考慮經(jīng)濟(jì)利益，使用插入臨界值的更靈活的處理方法（如在某年內(nèi)完全打磨，而不是在3年中連續(xù)打磨）。橫向輪廓變形

當(dāng)已經(jīng)清除了鋼軌翼緣部位的多余金屬后，由于在軌頭的中心軸線處相對(duì)于不規(guī)則部位的打磨速度會(huì)更快，因此，波痕磨耗的打磨總是與橫向輪廓的矯正同時(shí)進(jìn)行。

對(duì)橫向輪廓自身的要求很少。但由于橫向輪廓變形和縱向輪廓不規(guī)則變形會(huì)一同產(chǎn)生，因此應(yīng)關(guān)注軌頭幾何特性的改變,以達(dá)到最佳。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)臋M向輪廓可以使打磨效果保持更長(zhǎng)的時(shí)間，且能延緩波磨的產(chǎn)生。通常，橫向輪廓的形狀決定需打磨處理的數(shù)量，即打磨的遍數(shù)。很多鐵道部門(mén)在鋼軌打磨后，規(guī)定了橫向輪廓誤差。在德國(guó)線路運(yùn)行速度超過(guò)160km/h的誤差只允許在±0.3mm的范圍內(nèi)；速度140km/h以下時(shí)，誤差允許在+0.7/-1.0mm。然而，最近在一些城市輕軌線路，根據(jù)打磨合同中作了更嚴(yán)格的誤差規(guī)定以保證最佳的效果。

對(duì)于直線線路軌道有效的誤差也同樣運(yùn)用于道岔上。表面疲勞

表面疲勞現(xiàn)在非常普遍。潤(rùn)滑和常規(guī)打磨可以減少磨損帶來(lái)的損害，鋼軌可以持續(xù)使用更長(zhǎng)的時(shí)間。同時(shí)，輪軸荷載也趨于提高。根據(jù)嚴(yán)重的程度，應(yīng)該檢查表面疲勞的癥狀，接觸區(qū)的金屬剝落。將疲勞已經(jīng)產(chǎn)生的破壞就可識(shí)別出來(lái)了。但鋼軌的損壞已經(jīng)產(chǎn)生了，因此，由癥狀測(cè)量而制定計(jì)劃是不適用的。表面疲勞是在定期基礎(chǔ)上制定的。

解決疲勞的方法是經(jīng)常打磨。把疲勞的金屬去除后，使正常的鋼鐵暴露出來(lái)。在最大應(yīng)力層下表面，打磨要進(jìn)行到新的材質(zhì)。表面疲勞

建議：每運(yùn)輸5百萬(wàn)至1千萬(wàn)噸打磨0.05mm至0.125mm的金屬;

每運(yùn)輸每1千萬(wàn)至2千5百萬(wàn)噸少許打磨;

一旦有必要即迅速地少許打磨。

當(dāng)進(jìn)行表面疲勞打磨時(shí)，使用特殊輪廓。被打磨對(duì)象應(yīng)避免過(guò)度的應(yīng)力集中。很多管理機(jī)構(gòu)規(guī)定了一個(gè)軌頭的中心半徑和一個(gè)行車(chē)接觸帶的寬度。

典型的數(shù)值如下：半徑200~300mm，接觸帶寬度25~40mm。脫殼脫殼是一種關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象。他是從軌頭內(nèi)部開(kāi)始的（最大剪力區(qū)）。裂縫的增長(zhǎng)是由里向外直至表面。原因就是鋼軌再次超過(guò)了強(qiáng)度極限。通過(guò)打磨可以主動(dòng)改變這種情況。避免翼角與車(chē)輪凸緣接觸。在側(cè)面也應(yīng)避免與車(chē)輪凸緣接觸，鋼軌頭中心的塑性金屬的裂紋通常是允許。檢查剝落層裂（僅查裂紋）（金屬損失輕微）（大量金屬損失）表面損壞

有時(shí)表面狀況需要通過(guò)打磨加以維護(hù)。碎石路基軌道的高速線路受損是來(lái)自碎石對(duì)軌道表面的劃刻。這些劃痕是由過(guò)往列車(chē)的空氣紊流將路基上的碎石帶起，或冬季堆積在列車(chē)下方的雪片和冰片落下時(shí)所致。

車(chē)輪駛過(guò)并碾碎石子，在鋼軌表面留下達(dá)0.5mm以上的小坑深度。尤其是道岔易受到這類(lèi)損壞，因?yàn)楫?dāng)車(chē)輪從普通軌道駛向岔尖，或駛過(guò)可移動(dòng)的轍叉時(shí)，總是對(duì)鋼軌施加一些附加動(dòng)力。

降低磨損

特殊輪廓被用于控制彎道基本軌的轉(zhuǎn)彎性能，尤其是機(jī)車(chē)。試驗(yàn)證明在彎道處運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)能有效改善高軌的磨損。來(lái)自澳大利亞和南非的報(bào)告顯示在轉(zhuǎn)彎半徑200~300m的彎道處，對(duì)軌頭外側(cè)的力量減少約50%。對(duì)更大彎角半徑，甚至能消除輪凸緣接觸。

不對(duì)稱(chēng)打磨操作必須有規(guī)則的重復(fù)進(jìn)行。周期取決于鋼軌周遍的磨損率。用途配合結(jié)合縱向不規(guī)則磨耗的清除與橫向輪廓的矯正，可獲取得雙倍的經(jīng)濟(jì)效益。由于安裝在普通剛性軸上的車(chē)輪的錐度再也不能調(diào)整行駛在高軌和行駛在低軌間車(chē)輪的行程差，在小半徑彎道處低軌表面就形成了短波痕?；瑒?dòng)粘附運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了短波痕，應(yīng)定期打磨清除，以控制來(lái)自噪音和振動(dòng)的消極影響。為了最大限度的保證兩個(gè)同軸間車(chē)輪的不同轉(zhuǎn)彎半徑，在同樣的操作中，可改變鋼軌頭輪廓。降低高軌側(cè)面磨損，可延長(zhǎng)鋼軌在軌道中的使用期。除了第一次之外，通過(guò)打磨出的不對(duì)稱(chēng)輪廓形狀不需要做任何額外的工作。

計(jì)劃的確定須有鋼軌縱向和橫向輪廓數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。計(jì)劃中，縱向輪廓比橫向輪廓更為重要。打磨項(xiàng)目主要是計(jì)劃矯正縱向輪廓，同時(shí)改善橫向輪廓。很少會(huì)對(duì)鋼軌的橫向輪廓進(jìn)行單獨(dú)矯正。而且，矯正橫向輪廓要求進(jìn)行更多的打磨工作。打磨作業(yè)計(jì)劃

要求輸入的參數(shù)計(jì)劃鋼軌矯正項(xiàng)目包括：選擇將要打磨的現(xiàn)場(chǎng)；何時(shí)進(jìn)行打磨的時(shí)機(jī)；對(duì)各個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)估計(jì)軌道占用情況。估計(jì)軌道占用情況，需要了解：鋼軌狀況；完工產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范；鋼軌磨軌車(chē)的工作性能。在一定的打磨速度下，鋼軌打磨車(chē)的金屬磨除能力估算：總打磨遍數(shù)=縱向輪廓打磨遍數(shù)+額外的橫向輪廓打磨遍數(shù)鋼軌狀況和打磨遍數(shù)之間的關(guān)系是正確的矯正計(jì)劃的基礎(chǔ)。應(yīng)盡力收集數(shù)據(jù)和提高知識(shí)水平。矯正的時(shí)間選擇將以成本降到最低限度為原則。當(dāng)下列費(fèi)用總和最低時(shí)，綜合費(fèi)用最?。河捎需Υ玫能壍罓顩r引起的費(fèi)用；矯正費(fèi)用。

等待時(shí)間太長(zhǎng)就意味著損失費(fèi)用。打磨間隔過(guò)于頻繁就意味著額外的矯正費(fèi)用。一些研究已經(jīng)顯示，“少部分和頻繁的打磨”費(fèi)用最低。

舉例說(shuō)明：一臺(tái)磨軌車(chē)以每年200個(gè)工作日，每天有效工作4.5小時(shí)，速度6kph年工作能力為：打磨5400公里該機(jī)器的年打磨能力：打磨15遍，360軌道公里打磨6遍，900軌道公里打磨3遍，1800軌道公里

6機(jī)器性能估算

幫助估算的指標(biāo)公式：式中：

N=打磨遍數(shù)；

F=鋼軌橫向輪廓狀況和所用機(jī)器類(lèi)型系數(shù)；

c=所用機(jī)器類(lèi)型的金屬磨除系數(shù)；

d=金屬磨除總深度

必須對(duì)機(jī)器和當(dāng)?shù)貤l件進(jìn)行估算“C”和“F”的數(shù)值。這些可由實(shí)踐和模擬來(lái)制定。

舉例說(shuō)明打磨遍數(shù)估算的用法一臺(tái)16磨石的活動(dòng)軸機(jī)器在有0.3mm深的短波痕的鋼軌上，進(jìn)行橫向輪廓矯正工作時(shí):

一臺(tái)48磨石局部活動(dòng)軸的機(jī)器在有0.7mm深的長(zhǎng)波痕（減小到0.3mm的剩余）和翼角凸緣3mm的鋼軌上工作時(shí):機(jī)器性能最終以每小時(shí)完成的米數(shù)表示?？紤]到鋼軌狀況，最終的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范和機(jī)器配置：

列車(chē)運(yùn)營(yíng)圖的研究將顯示出軌道占用的可能性。部分的時(shí)間將被花費(fèi)在把軌道磨軌車(chē)從停放地，開(kāi)到現(xiàn)場(chǎng)并返回到停放地。其余時(shí)間才用于工作。

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度取決于：

備注：計(jì)劃鋼軌矯正不是精確的。實(shí)際總是包括工作貯量。這個(gè)儲(chǔ)量可以避免，可以不安排軌道占用，提前結(jié)束一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的工作。規(guī)劃

一個(gè)好計(jì)劃只完成了一半的工作。這條規(guī)則當(dāng)然也用于經(jīng)濟(jì)方面。一臺(tái)機(jī)器的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)力取決于正確選擇設(shè)備和其最佳的開(kāi)發(fā)利用。應(yīng)適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)排序，縮短從一個(gè)工地到下一個(gè)工地間的距離。進(jìn)行過(guò)事先良好的計(jì)劃的機(jī)器的長(zhǎng)期合約可以短期機(jī)器窩工。所有這些因素都更有利益于價(jià)格（例如降低全年滿負(fù)荷工作機(jī)器的臺(tái)班價(jià)格）。結(jié)果是降低了每米單位竣工生產(chǎn)費(fèi)用。

實(shí)際運(yùn)用

軌道占用時(shí)間的優(yōu)化使用能顯著減少費(fèi)用。因而要在一天中，應(yīng)復(fù)審相應(yīng)的時(shí)間間隔，來(lái)尋求也許會(huì)有更有利的時(shí)間段，以改善工作時(shí)間。為了理想地組織工作輪班時(shí)間，靈活性是必要的。一方面可以考慮每天兩個(gè)輪班，也可以考慮在周末夜間交通密度較低時(shí)，采用額外的長(zhǎng)班。這些安排可以彌補(bǔ)一周內(nèi)的短班。在占用時(shí)間內(nèi)必須完成最大產(chǎn)出量。要點(diǎn)是列車(chē)調(diào)度與工地的配合。精心的計(jì)劃和正確的工作實(shí)施可以避免未預(yù)料到的列車(chē)晚點(diǎn)。另一方面，人工計(jì)劃的列車(chē)晚點(diǎn)可以有助于顯著降低維護(hù)費(fèi)用。

在辦公室中作出的精密的計(jì)劃和在工地上最大限度的靈活性是獲得經(jīng)濟(jì)利益的關(guān)鍵。

要達(dá)到經(jīng)濟(jì)最佳化的結(jié)果需要

事先作出的精密的計(jì)劃，考慮到可能的變化和供替代的選擇；為了適應(yīng)實(shí)際情況和本地的變化，應(yīng)有較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)靈活性；為了有效地利用機(jī)器性能，鐵路機(jī)構(gòu)和承包商間加強(qiáng)合作；為了盡可能的集中利用設(shè)備，鐵路調(diào)度和承包商間加強(qiáng)合作。

鋼軌矯正

矯正是指從鋼軌上磨除金屬。矯正意味正確的地點(diǎn)磨除正確的數(shù)量的金屬。明白矯正的工作程序才可以最佳運(yùn)用。矯正通過(guò)打磨完成。在打磨中，接觸的有兩個(gè)主要部分──打磨輪和鋼軌。目標(biāo)是在鋼軌上達(dá)到最大化磨損，同時(shí)打磨輪的磨損應(yīng)最小。

這個(gè)平衡決定于：

所使用打磨輪的類(lèi)型；

施加在打磨輪上的壓力；

鋼軌與打磨輪的接觸面積。

打磨量

打磨率：為鋼軌金屬的公斤數(shù)除以打磨輪材料的公斤數(shù)。用各自的密度，也可以表示為鋼軌的立方毫米體積和打磨輪材料的立方毫米體積。在鋼軌矯正的領(lǐng)域中，不使用鋼軌金屬磨除的體積。實(shí)際上是以金屬磨量除以面積表示。其他量的尺寸來(lái)自打磨速度。因?yàn)殇撥夘^的寬度是已知的，通常以深度來(lái)簡(jiǎn)單地表示材料磨除。

壓力：如果壓力太高，打磨輪會(huì)很快地出現(xiàn)不勻稱(chēng)磨損。如果壓力太小，打磨輪會(huì)打滑而失效。

速度：有兩個(gè)尺寸是相關(guān)的，大致成反比。速度越低，金屬磨除的厚度越大。然而也有操作限制。假如速度太慢，鋼軌會(huì)局部過(guò)熱。如果速度過(guò)快，打磨輪就難以咬入鋼軌，使金屬磨除過(guò)程變得無(wú)效。角度：打磨輪所施加的角度有兩個(gè)影響。在翼緣和側(cè)面，打磨輪使用一個(gè)小的軌頭半徑。在此，幾何學(xué)上給定了一個(gè)量導(dǎo)致更深的金屬磨除結(jié)果。同樣地，在一個(gè)小半徑上，接觸區(qū)域就更小。因此，對(duì)于一個(gè)給定的打磨輪施加壓力，特定壓力就更高。隨著施加更高的特定壓力值，打磨工作也就更有效率，好象打磨輪的“牙齒”更起作用。施加壓力對(duì)打磨過(guò)程是很重要的。壓力必須保持穩(wěn)定以達(dá)到最佳效果。出于這個(gè)原因，斯派諾國(guó)際使用的是一套自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

縱向輪廓短波波痕當(dāng)打磨短波痕時(shí)，打磨輪“跨過(guò)”波痕。經(jīng)過(guò)足夠遍數(shù)的打磨后，將消除波痕。經(jīng)過(guò)打磨，表面僅存的不規(guī)則物是一些微小的打磨斑痕。在車(chē)輪碾壓作用下，這些瘢痕將很快消失。就波痕深度而言，磨除凸起的金屬與打磨遍數(shù)不成線形關(guān)系。起初，打磨輪打磨波峰。深度和體積的關(guān)系很大。磨除的深度進(jìn)展很快。隨著波痕高度降低，打磨輪接觸到更多的金屬。就深度而言，工作性能明顯降低。最終，打磨輪將沿著整條鋼軌磨除金屬。被磨除的金屬層將穩(wěn)定在大約首次打磨遍數(shù)所達(dá)到的深度值的三分之一，或者四分之一。這樣，使用連續(xù)打磨遍數(shù)來(lái)設(shè)定磨除金屬程序時(shí)，必須運(yùn)用一個(gè)“估計(jì)系數(shù)”（大約與每遍磨除金屬平均值相等）。雖然，可以看到磨除了短波痕，但是仍然還有工作要做。在波痕的下面，硬斑（根）已經(jīng)形成。這些硬斑形成鋼軌的“記憶”。它們加速了波痕的再次形成。因此，許多管理機(jī)構(gòu)增加一到二遍打磨，以確保表面金屬質(zhì)地均勻。不管怎么說(shuō)，清除所有波痕的成因，更加可取。如果不能清除，波痕絕對(duì)會(huì)很快再次形成的。因此，如果現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)間不夠，最好放棄計(jì)劃工作的一段鋼軌，徹底完成較短的一段。

長(zhǎng)波痕

對(duì)于長(zhǎng)波痕的打磨，基本的打磨方式是類(lèi)似的。同樣，就深度而言，清除金屬也不是一個(gè)常數(shù)。它隨著遍數(shù)的增加而減少。而且，在最后一遍打磨時(shí)，另一個(gè)影響因數(shù)弱化了金屬磨除作用。磨軌車(chē)連接在一起，形成一個(gè)較長(zhǎng)的基座，放在長(zhǎng)波痕上。由于受到磨軌車(chē)機(jī)械誤差和軌道動(dòng)力運(yùn)動(dòng)的影響，打磨作用不再是絕對(duì)的。在某個(gè)特定點(diǎn)，每遍磨除的波痕深度變得相對(duì)較小。這樣就中斷了打磨作用。結(jié)果是鋼軌上所導(dǎo)致的不規(guī)則波痕殘留。大多數(shù)管理機(jī)構(gòu)承認(rèn)，該殘留每測(cè)量1米能達(dá)到0.3mm，大約與新鋼軌的誤差一致。

短波長(zhǎng)波

橫向輪廓

鋼軌上有輕微的橫向輪廓變形，不需要增加打磨遍數(shù)。對(duì)縱向輪廓的修正作用也將同時(shí)改善橫向輪廓。

對(duì)于略微扁平的鋼軌，橫向輪廓需要增加遍數(shù)不多的額外打磨。部分是因?yàn)?，這里需要磨除更多的金屬。但是，主要影響是幾何形狀。因?yàn)?，在鋼軌頂端中央，打磨輪的平面接觸一個(gè)較大面積。特定的壓力較低。磨除金屬就不是很有效。過(guò)去，這種情況是可以接受的。打磨工人以固定角度，連續(xù)使用打磨輪打磨，直到完成工作。但是，對(duì)于具有大翼緣的鋼軌，固定角度就顯得沒(méi)有效率。鋼軌打磨工人的一大部分工作都是為了橫向輪廓，額外增加的。

理想狀態(tài)下金屬磨除舉例

打磨方法

隨著活動(dòng)軸式磨軌車(chē)的引入，情況發(fā)生了變化。這種磨軌車(chē)能迅速調(diào)整到所需的最佳工作角度。有了活動(dòng)軸，縱向和橫向工作有了更多的搭接。大大減少了總打磨遍數(shù)。但是，要完全從該特點(diǎn)受益，操作工必須具有相當(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)水平。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累，開(kāi)發(fā)一套在特定條件下使用，有特定的順序的不同角度的模式，是有可能的。把該角度模式輸入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)，操作工僅需要進(jìn)行選擇，就可以獲得設(shè)定在該磨軌車(chē)上的所有角度。

在鋼軌頭上所形成的打磨面的位置和寬度，是選擇角度的一個(gè)重要內(nèi)容。該套角度必須在實(shí)踐中認(rèn)真檢查，以確保它們不會(huì)在鋼軌上產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的扁平削邊。

0o至+15o-70o至-6o

-6o至+2.5o-70o至+4o

打磨扁平或者具有翼緣鋼軌的常用方法是，首先打磨兩翼側(cè)邊，然后再打磨兩側(cè)翼角，最后打磨鋼軌行車(chē)表面。本技術(shù)確保打磨輪以最大的特定壓力工作。

質(zhì)量

下列幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以用來(lái)描述打磨完工的鋼軌質(zhì)量：

—徹底清除了短波痕，包括硬斑；

—減少或降低長(zhǎng)波痕，達(dá)到允許誤差內(nèi)（如果該操作對(duì)商業(yè)速度有價(jià)值的話）；

—橫向輪廓達(dá)到所希望輪廓的允許誤差內(nèi)；

—形成足夠多的打磨面，不至于在輪廓上形成脊角

—可以接受的表面粗糙度；

—鋼軌表面沒(méi)有大的色差（藍(lán)色是因?yàn)檫^(guò)熱形成的）。

在鋼軌投入使用幾天后，再進(jìn)行觀察是判斷打磨結(jié)果的一個(gè)有效方法。通行遍數(shù)決定了接觸帶和殘留表面粗糙度。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

以下為歐洲標(biāo)準(zhǔn)推薦使用的參數(shù)系列。軌頭縱向輪廓允許極限值缺陷類(lèi)型波痕長(zhǎng)度范圍λ（mm）標(biāo)準(zhǔn)A允許極限值（波痕允許最大高度）1)a（mm）標(biāo)準(zhǔn)B允許極限值（波痕允許最大高度）1)a（mm）粗糙度1λ≤10Ra=0.012)3)4)Ra=0.012)3)4)波紋短波痕長(zhǎng)波痕

210<λ≤50---0.012)4)10<λ≤1000.012)4)---350<λ≤1000---2*λ*10-4100<λ≤1000λ*10-4---本標(biāo)準(zhǔn)適用于波痕長(zhǎng)度至λ1000mm。根據(jù)各個(gè)鐵路經(jīng)營(yíng)者的選擇，標(biāo)準(zhǔn)A和B的質(zhì)量等級(jí)可以經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行調(diào)整。

A標(biāo)準(zhǔn)=更加嚴(yán)格的條件，高磨損公差；

B標(biāo)準(zhǔn)=不太嚴(yán)格的條件，平均磨損公差。

1）允許極限值是以打磨后有關(guān)處理的不規(guī)則物為基礎(chǔ)。每個(gè)度量軌道的基準(zhǔn)長(zhǎng)度取各個(gè)情況中的λ較高值；

2）如果懷疑該值過(guò)大，才需要校驗(yàn)；

Ra=粗糙度深度（DIN4768）的算術(shù)平均值；

3）僅需要人工測(cè)量系統(tǒng)；

4）其他數(shù)值可用于降低噪音的打磨。軌頭橫向輪廓允許誤差線路運(yùn)行速度V(km/h)標(biāo)準(zhǔn)A允許極限值、允許徑向偏差(mm)標(biāo)準(zhǔn)B允許極限值、允許徑向偏差(mm)V<140140≤V<160V<1601.0(e.g.+0.5/-0.5)1)2)0.6(e.g.+0.3/-0.3)0.6(e.g.+0.3/-0.3)1.7(e.g.+0.7/-1.0)1)1.0(e.g.+0.0/-1.0)2)0.8(e.g.+0.5/-0.3)0.6(e.g.+0.3/-0.3)

用戶決定加/減橫向輪廓誤差偏差，作為鋼軌角度和目標(biāo)輪廓的一個(gè)功能。根據(jù)各個(gè)鐵路經(jīng)營(yíng)者的選擇，標(biāo)準(zhǔn)A和B的質(zhì)量等級(jí)可以經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行調(diào)整。

*A標(biāo)準(zhǔn)=更加嚴(yán)格的條件，高磨損公差；*B標(biāo)準(zhǔn)=不太嚴(yán)格的條件，平均磨損公差。

1）在特殊情況和輔助軌道中，可能出現(xiàn)偏差（例如，在不能使用輪廓成型打磨技術(shù)的情況下，比如護(hù)軌）；

2）用于r<600mm（彎道處的內(nèi)軌）。第五部分道岔打磨

回顧

––直線軌道打磨

自35年前使用打磨車(chē)以來(lái)。初期，鋼軌打磨僅是為了清除鋼軌表面的波浪磨耗。當(dāng)出現(xiàn)短溝紋和短波痕使軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大的震動(dòng)影響時(shí)，它們就需要進(jìn)行處理。

后來(lái)，長(zhǎng)波痕作為另一個(gè)危害，也被檢測(cè)出來(lái)，特別是列車(chē)在較高速度行駛時(shí)，如120kph和更高。由此出現(xiàn)了打磨單元組成塊。這個(gè)特點(diǎn)可以，給磨石提供一個(gè)更長(zhǎng)的基座，這樣將更加有效地，磨除長(zhǎng)波痕。

隨著軸負(fù)荷的增加和列車(chē)提速，軌道要求條件也提高了。已經(jīng)十分關(guān)注鋼軌頭的橫向輪廓。今天，只有輪軌輪廓恰當(dāng)結(jié)合，才能確保穩(wěn)定的行車(chē)條件，并減少表面疲勞，這一點(diǎn)已經(jīng)被廣泛接受。因此，磨軌車(chē)已經(jīng)安裝了活動(dòng)軸式打磨單元。這樣，為了有效地重塑鋼軌頭輪廓，要把磨石移動(dòng)到最需要的工作面上，就成為可能。

今天，現(xiàn)代磨軌車(chē)都由計(jì)算機(jī)控制，并能夠在嚴(yán)格的公差范圍內(nèi)精確成型。例如，按照CEN技術(shù)規(guī)范要求，既定目標(biāo)輪廓的最大偏差為+/-0.3毫米。

現(xiàn)在，隨著鋼軌表面問(wèn)題的知識(shí)增加和鋼軌校正經(jīng)驗(yàn)的積累，已經(jīng)邁向一種磨軌車(chē)的十分尖端的日常操作。

當(dāng)表面缺陷達(dá)到預(yù)定的極限，鋼軌需要打磨；或者跟據(jù)運(yùn)輸噸級(jí)制定的周期，進(jìn)行定期維護(hù)。為了提供最佳的行車(chē)條件，新鋼軌也常常進(jìn)行打磨。從一開(kāi)始，就為了延遲可能的波浪出現(xiàn)。新建線路在運(yùn)營(yíng)之前，也要進(jìn)行例行打磨。

現(xiàn)在，如“預(yù)防-”、“維護(hù)-”和“修理-”術(shù)語(yǔ)，打磨是今天軌道工程師的標(biāo)準(zhǔn)詞匯。

道岔處的鋼軌表面問(wèn)題道岔處的鋼軌遭受著與直線軌道鋼軌一樣的情形：短溝紋、短波痕、長(zhǎng)波痕、鋼軌頭輪廓塑性變形、表面疲勞問(wèn)題（軌頭檢查）和表面損壞（碎石路基印記）。這些不規(guī)則物損傷的危害是明顯的：更高動(dòng)力和震動(dòng)對(duì)軌道所有部件形成更加強(qiáng)烈的應(yīng)力。這樣，降低了運(yùn)行的舒適性，并且維護(hù)的工作量也大大增加了。由于道岔部件的維護(hù)和更換很昂貴，所以，道岔部件的損壞更讓人頭疼。為了降低未打磨軌道的長(zhǎng)度，開(kāi)始考慮到打磨道岔鋼軌。該處的情況與直線軌道不同。因?yàn)槟ナㄟ^(guò)護(hù)軌和交叉的空間有限，所以就不能使用現(xiàn)有的大型磨軌車(chē)械進(jìn)行打磨。道岔打磨車(chē)1981年制造了第一臺(tái)安裝有一個(gè)特殊打磨單元的機(jī)器，能夠打磨護(hù)軌區(qū)域。采用較小直徑的磨石（130mm替代了常用的250mm）。但是，這些磨石僅能夠，在鋼軌的行車(chē)面上工作。雖然，還不能進(jìn)行完整的輪廓重塑，但是產(chǎn)生了道岔打磨的首次試驗(yàn)。直至1983年，一種用于道岔和平交道口打磨的特殊機(jī)器才投入使用。他共有16個(gè)打磨頭，所有的電機(jī)都是活動(dòng)軸式的。它們中的12個(gè)（每根鋼軌6個(gè)）安裝了130mm直徑的磨石，專(zhuān)門(mén)打磨行車(chē)面和兩翼側(cè)面。其余4個(gè)（每根鋼軌2個(gè)）安裝了特殊成型的，較薄的260mm直徑磨石，專(zhuān)門(mén)打磨兩側(cè)翼角。這樣，整個(gè)鋼軌頭都可以被打磨了。之后，為了更加關(guān)注生態(tài)問(wèn)題，滿足社會(huì)要求的機(jī)器，所有新生產(chǎn)的機(jī)器都安裝吸塵系統(tǒng)，對(duì)那些指定用于市區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)隧道中的機(jī)器，都額外安裝了催化尾氣清潔系統(tǒng)。目前，已經(jīng)制造了一系列24磨石的機(jī)器。另外，這些機(jī)器已經(jīng)成功地在高速線路中的一些很長(zhǎng)的道岔上使用，這些直通軌道上行駛的列車(chē)速度高達(dá)300kph。一種新型道岔磨軌車(chē)在1998年投入使用。這種16磨石的機(jī)器不僅具有吸塵，而且有連續(xù)的橫向輪廓控制的特點(diǎn)。獨(dú)立控制的打磨電機(jī)，提高了該機(jī)器的生產(chǎn)力。正如所解釋的，正在制造一種能夠在關(guān)鍵區(qū)域自動(dòng)提升和降低打磨單元的裝置，很快可以投入工作。

道岔打磨的技術(shù)規(guī)范縱向輪廓

對(duì)于縱向輪廓，完全有必要徹底清除短波痕結(jié)構(gòu)（波痕長(zhǎng)度達(dá)300mm）。這通常是轉(zhuǎn)化到小于0.02mm不規(guī)則物允許的可測(cè)深度。長(zhǎng)波痕的長(zhǎng)度允許有更大的存留波形深度，達(dá)0.3mm。

橫向輪廓

一些對(duì)橫向輪廓有益的觀點(diǎn)：一般，運(yùn)行線路軌道輪廓的打磨目標(biāo)相當(dāng)于所安裝鋼軌的滾軋成型的輪廓。也可能規(guī)定有其他輪廓。直線軌道安裝有一個(gè)傾斜度，主要有1/40或者1/20。道岔鋼軌一般都因?yàn)槭┕ぴ?，都垂直安裝。由于列車(chē)行駛，發(fā)現(xiàn)橫向輪廓磨損傾向鄰近的鋼軌。因此，也表明了輪廓有一個(gè)傾角。通過(guò)打磨，可以形成一個(gè)有用的橫向輪廓。過(guò)去，一些鐵路機(jī)構(gòu)仍然在垂直位置按所滾軋鋼軌的輪廓成型。因此，車(chē)輪和鋼軌的接觸區(qū)靠近翼角。最終，行駛的列車(chē)還將恢復(fù)磨損的輪廓。這樣，金屬損失就加倍了：由于打磨兩翼側(cè)面，形成一個(gè)垂直面；由于行車(chē)，翼角面又降低了。打磨最佳橫向輪廓的更好的選擇是，采用像直線鋼軌一樣的磨損適應(yīng)鋼軌。這樣，車(chē)輪駛過(guò)道岔時(shí)，就產(chǎn)生較少的側(cè)面運(yùn)動(dòng)，并且打磨時(shí)，清除的金屬量也較少。打磨能夠提供連續(xù)不斷的良好接觸條件，并在道岔長(zhǎng)度內(nèi)，改變目標(biāo)輪廓，在任何情況下決不會(huì)有意義。打磨誤差可能與通行線鋼軌的一致。根據(jù)線路速度和特征誤差，可能規(guī)定為+1.0/-0.7mm，但是高質(zhì)量的軌道還要求更小的誤差+/-0.3mm。對(duì)于特殊的情況，可以考慮具體的目標(biāo)輪廓。一旦表面疲勞，主要發(fā)生在翼角，一種低翼角面的特定輪廓就有益。在急彎處的高鋼軌遭受增加的側(cè)面磨損。不對(duì)稱(chēng)橫向輪廓減少了這種影響。它們也可以在道岔運(yùn)用，并且有助于減少磨損。

總之，打磨恰當(dāng)?shù)臋M向輪廓有助于提供更好的行車(chē)條件，以及減少道岔部件的更換，因而延長(zhǎng)服務(wù)壽命。

表面條件

打磨后，表面條件的技術(shù)規(guī)范與直線軌道的一樣。一般規(guī)定平均每5mm長(zhǎng)的粗糙度，最大值為10微米。其他通常規(guī)定的數(shù)值是，翼角區(qū)域的打磨面允許寬度為5mm，中心半徑15mm。

打磨技術(shù)當(dāng)在道岔處打磨鋼軌時(shí)，原則上，所運(yùn)用的打磨方法與直線鋼軌是一樣的。首先，清除兩翼側(cè)面多余的金屬。再打磨翼角和橫向輪廓，最后打磨接觸帶表面。但是，打磨一個(gè)道岔的兩根鋼軌需要有以下不同的注意事項(xiàng)：

1.護(hù)軌區(qū)域在基本軌的一側(cè)行車(chē)，沒(méi)有干擾，因此，不需要任何特別的打磨戰(zhàn)略。行車(chē)鋼軌與護(hù)軌之間的距離，決定了磨石的形狀和尺寸。但是，以現(xiàn)有的磨石，38mm的距離僅能保持沒(méi)有問(wèn)題。是可能對(duì)護(hù)軌區(qū)域進(jìn)行徹底的鋼軌輪廓成型的。

2.岔尖

在岔尖接觸基本軌的區(qū)域，需要特別注意：

當(dāng)岔尖打開(kāi)時(shí)，基本軌可以徹底打磨，因?yàn)椴砑夂突拒壷g的距離，至少與護(hù)軌的情況一樣。如果打磨岔尖與基本軌頭接觸處一側(cè)的金屬，會(huì)產(chǎn)生危害時(shí)，也應(yīng)特別注意。但是，在這個(gè)區(qū)域，我們時(shí)常面臨“鋒利邊角”或者翼角唇的問(wèn)題。清除它們是有益的?？傊蚰ヒ斫窍薅ㄔ?70度角度內(nèi)，通常在這個(gè)區(qū)域不會(huì)出現(xiàn)負(fù)面影響。在岔尖關(guān)閉的情況下，打磨鋼軌會(huì)變得更加復(fù)雜。首先，車(chē)輪駛過(guò)基本軌，此后由岔尖穩(wěn)定地接管，直至車(chē)輪再次駛?cè)胪暾匿撥夘^輪廓。在這種情況下，打磨就受到從水平到翼角區(qū)域的限制。當(dāng)磨石以傾向翼側(cè)面的角度工作時(shí)，在從基本軌駛?cè)氩砑鈺r(shí)，一定會(huì)切割到基本軌。為了安全起見(jiàn)，在該區(qū)域，打磨僅在-1和-70度翼角間進(jìn)行。

當(dāng)打磨翼角傾斜時(shí)，在該關(guān)鍵區(qū)域，打磨電機(jī)要提升，過(guò)后再放下來(lái)。磨石的升降運(yùn)動(dòng)與機(jī)器的工作速度自動(dòng)協(xié)調(diào)。操作員按下一個(gè)電鈕，就可啟動(dòng)，在大約50厘米內(nèi)精確執(zhí)行。沒(méi)有打磨的基本軌翼角，可以在駛過(guò)該點(diǎn)后打磨。在岔尖與基本軌閉合時(shí)，一些鐵道部門(mén)仍然不會(huì)打磨岔尖。但是，實(shí)踐表明打磨該區(qū)域是有益的。因?yàn)?，岔尖不?huì)因?yàn)榍宄艘恍┙饘俣軗p，從基本軌過(guò)渡到岔尖將十分順滑，可以避免打磨過(guò)和沒(méi)有打磨過(guò)之間的小臺(tái)階。而且，就減少動(dòng)力而言，連續(xù)打磨可以獲得最佳的結(jié)果。全線打磨將會(huì)是將來(lái)總體工作的趨勢(shì)。

3.轍叉（岔心）應(yīng)該區(qū)分固定轍叉和移動(dòng)轍叉。移動(dòng)轍叉可以按照上述方式進(jìn)行保養(yǎng)：從水平向翼角打磨。但一些鐵道機(jī)構(gòu)認(rèn)為，在該區(qū)域磨石一般應(yīng)該被提升起來(lái)。固定式轍叉的情況更加困難：中間軌道和轍叉本身之間有個(gè)空隙。車(chē)輪很容易跨過(guò)該空隙。但是，磨石卻因?yàn)槠涑叽缬邢?，不能輕易駛過(guò)。當(dāng)駛過(guò)該區(qū)域時(shí)，有裝置可以把磨石鎖定在某個(gè)位置。但是，在磨向該處時(shí)，也總是有迅速碰到轍叉尖端的危險(xiǎn)。因此，要在轍叉接觸區(qū)域連續(xù)改變其尺寸處保持正確的壓力，是一件非常困難的事。帶有不同滑軌的轍叉的幾何尺寸相當(dāng)復(fù)雜。一般采用焊接和連續(xù)打磨的人工工作進(jìn)行維護(hù)?，F(xiàn)有的相對(duì)較大的磨軌車(chē)不可能進(jìn)行那種手工工作。因此，決定根本不進(jìn)行轍叉打磨。在該空隙之前，收起磨石，過(guò)了該轍叉后，又放下。有要求需要提供一種包括轍叉區(qū)域的徹底的道岔打磨服務(wù)。是否可以安排機(jī)器與一組軌道從事手工工作的養(yǎng)護(hù)工人形成組合式工作，討論還在進(jìn)行中。也提到了，一種用于轍叉區(qū)域的特殊打磨隨行機(jī)（輔助機(jī)器）。進(jìn)一步發(fā)展還有潛力。但是，現(xiàn)階段的情況是，除了轍叉區(qū)域外，軌道鋼軌打磨的結(jié)果是滿意的。在岔尖關(guān)閉的情況下，打磨鋼軌和轍叉時(shí)，要保持某種策略：在第一遍打磨翼角期間，磨石必須在上述區(qū)域–岔尖區(qū)域和轍叉區(qū)域收起來(lái)。這時(shí)，為了使用恰當(dāng)?shù)拇蚰ツＪ?，并確保磨石的正確收放，需要操作員高度集中精力。為了使用自動(dòng)計(jì)算機(jī)控制以簡(jiǎn)化這項(xiàng)工作，研究工作還在繼續(xù)。輔助工作

打磨不能獨(dú)立完成全部工作?，F(xiàn)場(chǎng)組織和準(zhǔn)備十分重要。各自的程序也十分明確，一般由鐵路職工完成。測(cè)量工作總是伴隨著打磨工作。但是，在道岔處，打磨需要更多的輔助工作。

1.記錄

為了了解波磨的實(shí)際深度，以及形成波磨最終被清除的記錄文件。在每一遍打磨期間，可以測(cè)量縱向輪廓。測(cè)量小車(chē)是磨軌車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。

也可以對(duì)橫向輪廓檢查并做記錄。當(dāng)操作員需要信息，以正確設(shè)置磨軌車(chē)時(shí)，要人工進(jìn)行精確測(cè)量。這些記錄由DQM裝置完成，它也用于對(duì)打磨前后的情況，形成文件。根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，一般在打磨前后，有時(shí)在其間，對(duì)每個(gè)打磨段的每根鋼軌做一次橫向輪廓記錄。

對(duì)于直線線路，就意味著每一公里做一個(gè)橫向輪廓。在道岔處，可能意味著每50m。

這樣，大量時(shí)間花在記錄上。最先進(jìn)的機(jī)器安裝使用了橫向輪廓和文件形成的連續(xù)記錄器，可以簡(jiǎn)化操作員的工作。

2.清潔由于打磨，金屬在摩擦輪作用下，從鋼軌上脫落下來(lái)。因此，灰塵四處飛揚(yáng)，再落到軌道內(nèi)。在道岔打磨與直線打磨之間，清潔的方式是完全不同的。現(xiàn)代機(jī)器配置有高效的吸塵系統(tǒng)。雖然如此，它們也不能避免，一些灰塵落到岔尖要在其上移動(dòng)的滑板上。摩擦顆粒是最不應(yīng)該被留在那里的東西。在第一次打磨后，在轉(zhuǎn)向前，該基座要認(rèn)真清潔。道岔磨軌車(chē)裝備有特殊裝置，以高壓水方式確保高效清潔。另一種有效的方法是，用塑料覆蓋關(guān)鍵區(qū)域。

3.潤(rùn)滑

清潔之后，按照鐵路技術(shù)規(guī)范，機(jī)組將用黃油，對(duì)滑板進(jìn)行潤(rùn)滑。為了避免由于道岔卡死，導(dǎo)致交通阻礙，清潔和潤(rùn)滑十分重要。根據(jù)岔尖的長(zhǎng)度，清潔大約需要5分鐘。

高速線路的道岔需要更加認(rèn)真地清潔。因?yàn)?，列?chē)以高達(dá)300kph的速度駛過(guò)，氣流可能吸起落在枕木上的打磨灰塵，列車(chē)駛過(guò)之后，可能又落回滑板上。因此，打磨之后，所有的灰塵都從鋼軌底部和枕木上沖洗掉。

打磨作業(yè)條件

道岔打磨不僅需要更多的打磨技術(shù)，而且需要設(shè)定工作操作面。對(duì)于直線軌，一般一個(gè)打磨程序由幾段相當(dāng)長(zhǎng)的工段組成，每班都有幾乎相同的鋼軌條件。這樣設(shè)定程序十分容易。例如，一個(gè)500米長(zhǎng)的彎道需要打磨8遍，下一段10遍，接下來(lái)2000米的直線段僅需要4遍。

工作實(shí)施所需時(shí)間的計(jì)算也十分簡(jiǎn)單，不會(huì)經(jīng)常改變已有的工作間歇，通常這些工作間歇（打磨區(qū)段的轉(zhuǎn)移）都相當(dāng)長(zhǎng)，并且有時(shí)甚至就包括一整個(gè)不間斷的工作班。

道岔打磨是一項(xiàng)更加復(fù)雜的工作。如果不是在整個(gè)車(chē)站區(qū)域工作，那么一個(gè)工作班涵蓋一大片區(qū)域。因此，磨軌車(chē)一直在繁忙的軌道上移來(lái)移去。在車(chē)站內(nèi)工作間歇一般較短，非生產(chǎn)等待時(shí)間與有效打磨之間的干擾也不總是得到較好的平衡。

當(dāng)在交叉路口打磨時(shí)，兩條軌道都要同時(shí)中斷。

1.工作時(shí)間道岔之間的鋼軌條件可能變化很大。打磨遍數(shù)同樣也不同。單道岔打磨是一個(gè)小項(xiàng)目。每遍打磨時(shí)間短，有時(shí)僅約一分鐘。但是，需要增加輔助時(shí)間，用整個(gè)機(jī)器的長(zhǎng)度來(lái)清潔道岔（因此一臺(tái)小機(jī)器將更有用）。改變工作方向時(shí)，得增加下一遍磨軌車(chē)配置的時(shí)間。完成一個(gè)道岔所需時(shí)間，不像人們所想象的那樣，不是完全由波磨深度決定的。首先，所有橫向輪廓起了一個(gè)較大的作用。鋼軌成型需要額外的打磨遍數(shù)。使用較小的機(jī)器，這倒不是一個(gè)加減一遍的問(wèn)題，而可能是三遍的問(wèn)題。每一次都要增加上述額外次數(shù)。工作轉(zhuǎn)移時(shí)間一般也相當(dāng)短，有時(shí)僅允許15分鐘。在這15分鐘內(nèi)，得把機(jī)器從其等待位置就位到道岔位置，并且要把它調(diào)整到工作狀態(tài)。這些都可以很快完成，但是，關(guān)于凈打磨時(shí)間，每一分鐘都在計(jì)算，并最終加在相當(dāng)長(zhǎng)的非生產(chǎn)時(shí)間中。從工作轉(zhuǎn)移中，減去所有這些項(xiàng)目后，我們可以使用的剩余時(shí)間來(lái)進(jìn)行打磨工作。道岔打磨的工作速度是3kph。為了精確控制機(jī)器，通過(guò)已經(jīng)說(shuō)過(guò)的道岔特殊區(qū)域，對(duì)于平軌來(lái)說(shuō)，這樣慢的速度也是需要的。一分鐘內(nèi)可以打磨50延米長(zhǎng)?，F(xiàn)在使用的最小機(jī)器的長(zhǎng)度是14米，在道岔兩端就得多移動(dòng)約20米。加上剎車(chē)和加速，可以容易地計(jì)算出每遍2分鐘。如果就操作原因來(lái)說(shuō)，由于工作結(jié)束，有必要臨時(shí)清潔機(jī)座板，那么就有必要完成一半工作，就得離開(kāi)道岔。整個(gè)過(guò)程又要另外幾分鐘。這樣，就很清楚了，在15分鐘間歇內(nèi)，只能完成2遍打磨。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，完成一個(gè)道岔所需時(shí)間和任何其他參數(shù)之間的唯一直接關(guān)系是工作轉(zhuǎn)移長(zhǎng)度。因此，最認(rèn)真地計(jì)劃道岔打磨工作就十分重要了。工作轉(zhuǎn)移越長(zhǎng)越好。道岔打磨的上一遍錯(cuò)過(guò)兩分鐘，那么因?yàn)槭褂孟乱粋€(gè)至少要15分鐘的轉(zhuǎn)移，可能導(dǎo)致等待更長(zhǎng)的非生產(chǎn)時(shí)間。

2.工作區(qū)段長(zhǎng)度正如前面已經(jīng)明述的，打磨工作段的長(zhǎng)度十分重要。打磨一個(gè)總長(zhǎng)50米的短道岔，每遍需要2分鐘。打磨一段長(zhǎng)度為150米的，需要4分鐘，因此，長(zhǎng)度增加三倍，時(shí)間增加兩倍。

連續(xù)道岔應(yīng)一次打磨。由于在經(jīng)濟(jì)上有利，包括道岔之間短距段的直線軌，也十分有用。但是，必須認(rèn)真計(jì)劃。由于操作原因，不得不離開(kāi)一個(gè)道岔時(shí)，應(yīng)盡可能移動(dòng)到附近的另一個(gè)道岔，并在那里開(kāi)始工作，而不是等待下一個(gè)開(kāi)始工作的機(jī)會(huì)。一次打磨臨近道岔是有意義的。但是，必須考慮到，這些道岔的條件可能完全不同。鑒于其余的道岔需要另行打磨，僅有一部分打磨遍數(shù)可以涵蓋這兩個(gè)道岔。這也可能被中間的輪廓記錄所影響。因此，必須認(rèn)真權(quán)衡用什么樣的方法，不僅最佳，而且最快。打磨實(shí)踐

生產(chǎn)量

關(guān)于每小時(shí)完成的工作量長(zhǎng)度米，取決于許多參數(shù)。如上述解釋的，的確不是取決于波紋的深度，卻更取決于橫向輪廓的形狀。工作條件的影響是最顯著的。工作轉(zhuǎn)移和打磨工作段的長(zhǎng)度是主導(dǎo)因數(shù)。

一臺(tái)16磨石的短磨軌車(chē)與一臺(tái)24磨石的長(zhǎng)磨軌車(chē)，在特定的工作條件下，生產(chǎn)率幾乎是相同的，注意到這一點(diǎn)，十分有趣。在十分短的工作區(qū)段內(nèi)，小機(jī)器甚至更有優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)，考慮到長(zhǎng)道岔打磨的平均時(shí)間，全段打磨一個(gè)道岔，需要大約40分鐘。選擇

打磨道岔有不同的方法：可以貫通打磨一個(gè)主線路段的所有道岔。在這種情況下，通常不打磨輪廓偏差。如果岔尖閉合的基本軌上，有一些表面波磨，在這些基本軌的短距區(qū)段內(nèi)，在轉(zhuǎn)軌器輪廓偏差位置時(shí)，應(yīng)另行打磨，另一種情況是，當(dāng)一個(gè)車(chē)站內(nèi)的所有道岔需要打磨時(shí)。在這種情況下，兩種方法都采用，貫通軌道法和偏差法。在這種情況下，一系列連續(xù)道岔可以被有效打磨。無(wú)論什么任務(wù)，為了獲得不僅技術(shù)上正確，而且有經(jīng)濟(jì)效果，認(rèn)真計(jì)劃、注意和計(jì)劃實(shí)施的靈活性是重要的。

標(biāo)準(zhǔn)情況

通過(guò)一些例子，注意到了一些每天工作所面對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)情況。在過(guò)去認(rèn)為不可能打磨或者沒(méi)有價(jià)值打磨的區(qū)域進(jìn)行維護(hù)軌道，通過(guò)業(yè)主與承包商緊密合作，是有可能的。不間斷的合作將進(jìn)一步促進(jìn)發(fā)展。

1.短距單道岔為了獲得從來(lái)沒(méi)有打磨（或者曾經(jīng)打磨過(guò)的）過(guò)的直線軌到道岔有足夠的過(guò)渡，如果要打磨單道岔，就需要打磨轉(zhuǎn)轍器前和岔尖后的一段長(zhǎng)度。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度通常是每邊10米。根據(jù)道岔類(lèi)型，每個(gè)道岔將要打磨50至150米。有時(shí)，與岔尖相關(guān)的或者根本不相關(guān)的基本軌處，偏差也被完全打磨了。

2.連續(xù)道岔

如果與臨近道岔一起打磨，或者與具有不是太長(zhǎng)的中間直線軌的道岔一次打磨，可以節(jié)省大量時(shí)間。但是，在平行軌道間的交叉點(diǎn)工作時(shí)，需要中斷兩條線路。為了不失去寶貴的工作時(shí)間，該工作需要認(rèn)真計(jì)劃和零活實(shí)施。

3.單交叉和雙交叉道岔

單交叉和雙交叉道岔是難以打磨的。一端有一系列轍叉，另一端有很高的護(hù)軌。道岔間的中間軌道十分短，轍叉不能有效打磨。因?yàn)檫@些原因，目前，留著這些鋼軌，暫不打磨。

基本軌的損傷與彎道處的低軌類(lèi)似，經(jīng)常出現(xiàn)波紋，并且橫向輪廓出現(xiàn)變形。原則上，可以徹底打磨該鋼軌。由于雙交叉會(huì)產(chǎn)生上述的問(wèn)題，所以打磨程序中，應(yīng)該把它們限制在最小程度內(nèi)。

4.高速線路的道岔

高速線路的道岔通常有較大的偏斜半徑，因此也相當(dāng)長(zhǎng)。一般具有移動(dòng)式轍叉。因此可以考慮使用更長(zhǎng)的機(jī)器進(jìn)行有效打磨的。為了避免當(dāng)高速列車(chē)運(yùn)行時(shí)，再次揚(yáng)起落定的打磨灰塵，而產(chǎn)生的一系列問(wèn)題，以及叉尖移動(dòng)可能受到阻礙，主要關(guān)注的是認(rèn)真清除基座板和枕木上的打磨灰塵。通常，新鋼軌已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)防性打磨。特別是，這些新建的高速線路，在投入使用之前，已經(jīng)打磨過(guò)。各個(gè)新道岔也因此打磨過(guò)了。

5.平交道口和其他特殊區(qū)域?yàn)橛糜诖蚰フ麄€(gè)護(hù)軌區(qū)域所特制的磨軌車(chē)，也可以用來(lái)打磨平交道口的鋼軌，可以打磨翼角和行車(chē)面，不能打磨翼側(cè)面，因?yàn)槟ナ锌赡苡|及到道路表面。例如在某些橋梁或者急彎處，安裝有護(hù)軌的所有其他地方，都可以用這些機(jī)器進(jìn)行打磨，而不用拆卸各個(gè)護(hù)軌。這樣，在那些由于幾何尺寸障礙，大型磨軌車(chē)不能打磨某些鋼軌的區(qū)域，道岔磨軌車(chē)已經(jīng)成為有用的通用隨從機(jī)器。

最終評(píng)論道岔打磨是一項(xiàng)更加復(fù)雜的任務(wù)，而且其生產(chǎn)率比直線軌打磨要低。但是，道岔的確與通行線不同，它們更加復(fù)雜，而且總的來(lái)說(shuō)，更加昂貴和視情況而定。道岔打磨遵循同樣方式。同樣方式的努力所帶來(lái)的回報(bào)是，更加好的行車(chē)條件，降低總維護(hù)費(fèi)用，從而降低總成本。今天，我們看到，道岔打磨正在成為日常軌道養(yǎng)護(hù)的一個(gè)部分，并已經(jīng)與直線軌打磨一起成為幾乎所有主要鐵道部門(mén)的工作。第六部分

不對(duì)稱(chēng)打磨

彎道處輪/軌接觸幾何學(xué)

鐵路通常使用錐形或者磨損適應(yīng)型輪副，在相應(yīng)傾斜的鋼軌上行駛，以確保列車(chē)在直線區(qū)軌道行駛平穩(wěn)，以及易于通過(guò)障礙。

直線區(qū)軌道

錐形輪確保在直線區(qū)軌道行駛時(shí)，自行居中，因?yàn)閭?cè)面偏移輪副以其自身不同直徑滾動(dòng)。該輪副沿著一個(gè)趨向軌道中心線的淺彎道運(yùn)行。純錐形車(chē)輪趨于以空心方式磨損，這樣，會(huì)失去其錐度。磨損適應(yīng)型車(chē)輪具有一個(gè)漸進(jìn)增加的錐度，并且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，保持其形狀。

彎道

在彎道處，一方面，車(chē)輪不得不以不同的直徑滾動(dòng)，因?yàn)?，在加高的外軌行駛的?chē)輪要比在低內(nèi)軌上行駛的車(chē)輪，保持一段較長(zhǎng)的距離。但是，滾動(dòng)直徑可以達(dá)到的不同，受限于輪距傾斜，以及車(chē)輪凸緣與鋼軌間的距離。在大彎道處，滾動(dòng)半徑間有足夠大的差距，以確保輪副自由轉(zhuǎn)彎。彎道越急，半徑越小，所要求的滾動(dòng)半徑的差距越大。一旦車(chē)輪凸緣接觸到加高外軌的翼角時(shí)，就達(dá)到了最大的差距。

急彎道不會(huì)允許輪副自由轉(zhuǎn)彎。因此，行駛在加高外軌上的車(chē)輪，就比理論位置滯后。對(duì)于行駛在加高外軌上的車(chē)輪來(lái)說(shuō)，行駛在內(nèi)低軌上的車(chē)輪，就超前。因此，輪輻不在理論理想位置上，而是在一個(gè)徑向位置。此后，車(chē)輪不再是與加高外軌直線接觸，而是以某個(gè)角度，稱(chēng)為“接近角”接觸。

該角越大，彎道半徑就越小。當(dāng)車(chē)輪要行駛通過(guò)整個(gè)彎道長(zhǎng)度時(shí)，車(chē)輪不能駛出軌道間的道路，這樣車(chē)輪與軌道之間就產(chǎn)生了一個(gè)相對(duì)位移：

一個(gè)車(chē)輪不得不靠著軌道表面滑動(dòng)。由于作用在內(nèi)低軌上的垂直力通常小于作用于加高外軌上的垂直力，因?yàn)橛性趶澋捞?，有離心力的影響，所以，在內(nèi)低軌上的車(chē)輪相對(duì)于前進(jìn)，就向后滑動(dòng)。

小曲線半徑彎道的問(wèn)題

上述行駛車(chē)輪不能自由通過(guò)急彎道的問(wèn)題，導(dǎo)致了兩個(gè)主要問(wèn)題。它們導(dǎo)致了額外維護(hù)工作和費(fèi)用。

1.短波痕由于大多數(shù)輪副十分類(lèi)似，就在規(guī)則的距離產(chǎn)生了這種滑動(dòng)／粘位移。它由軌道上的不規(guī)則物，例如接頭或者不均勻的焊接，強(qiáng)制形成。有規(guī)律的波痕不久就在軌道表面產(chǎn)生，一般指短波痕，德國(guó)技術(shù)術(shù)語(yǔ)稱(chēng)這種現(xiàn)象，字面直譯為“滑波”。其長(zhǎng)度取決于各種不同的參數(shù)（例如軸荷載），一般在12到18厘米之間。深度值在0.35至0.50mm之間。在到達(dá)這個(gè)深度后，塑性金屬流（向后和向側(cè)面）就在軌頭的橫向輪廓產(chǎn)生變形。

當(dāng)列車(chē)駛過(guò)時(shí)，短波痕產(chǎn)生額外的動(dòng)力和振動(dòng)。隨之而來(lái)的是，緊固件變松或者斷裂?；炷淋壵砗吐坊槭苍馐軗p害。使用搗固和路基碎石清理進(jìn)行軌道校正，也必須提早考慮。短波痕也導(dǎo)致很高的噪音。一個(gè)有用的對(duì)策是，經(jīng)常打磨鋼軌，以清除短波痕，并減少一切不需要的后果。

2.側(cè)面磨損

車(chē)輪以一定的接近角與加高外軌接觸，這樣就“咬”進(jìn)鋼軌的翼角，導(dǎo)致在鋼軌頭部很快產(chǎn)生側(cè)面磨損。隨后，經(jīng)過(guò)短暫的使用時(shí)間后，由于達(dá)到磨損限定，這些鋼軌不得不更換。應(yīng)該指出，高軌和低軌的鋼軌頭變形，對(duì)輪副轉(zhuǎn)彎同樣有負(fù)面影響：

低軌的軌頂面表面與輪踏面接觸的面積寬（事實(shí)上整個(gè)鋼軌頭）。當(dāng)其他車(chē)輪切擦高軌的翼角時(shí)，也正在以自己的輪廓，把鋼軌輪廓成型成一個(gè)平面。因此，在該高軌上，接觸面積也涵蓋了整個(gè)鋼軌頭寬度。

隨后，兩個(gè)滾動(dòng)半徑的差距在縮小，因此，過(guò)彎能力處于一個(gè)更大的徑向位置。

可能的解決方案

由于鋼軌維修和更換的費(fèi)用很高，為了減緩已經(jīng)加速發(fā)展的側(cè)面磨損，可實(shí)施以下措施：

1.高強(qiáng)度鋼軌

國(guó)外，高強(qiáng)度鋼軌經(jīng)常使用，例如，1100N/mm2鋼軌替代900N/mm2。同時(shí)，采用安裝軌頭硬化鋼軌，作為急彎道處的加高外軌。

2.潤(rùn)滑

上油可以在很大程度上減輕側(cè)面磨損。但是，這是一件辛苦的工作。黃油盒需要添加，并且要認(rèn)真維護(hù)，在寒冷的冬天，可能變成一件不可能完成的任務(wù)。需要越來(lái)越謹(jǐn)慎地檢查潤(rùn)滑油，以避免生態(tài)問(wèn)題。

3.特殊鋼軌輪廓第三種改善輪副轉(zhuǎn)向能力的可能性是，使用特殊成型的不對(duì)稱(chēng)鋼軌頭輪廓。

特殊鋼軌輪廓

不對(duì)稱(chēng)輪廓使用特殊成型的不對(duì)稱(chēng)鋼軌頭輪廓，是為了把車(chē)輪與鋼軌間的接觸區(qū)，移動(dòng)到其最有利的地方。由于這些輪廓對(duì)鋼軌軸線不再是對(duì)稱(chēng)的，它們經(jīng)常被稱(chēng)為“不對(duì)稱(chēng)”輪廓。

應(yīng)指出，所有的鋼軌都磨損成不對(duì)稱(chēng)形狀，再次成型一般不能解決翼角的特殊護(hù)理問(wèn)題，那是一個(gè)永遠(yuǎn)都不希望車(chē)輪接觸的地方。

對(duì)于改變彎道處鋼軌頭輪廓，澳大利亞的表述是ARP（不對(duì)稱(chēng)鋼軌成型），但是，在歐洲奧地利術(shù)語(yǔ)“特殊輪廓”受到喜愛(ài)。

1.原理根據(jù)上述概括的理論，彎道處鋼軌的輪廓必須確保車(chē)輪與鋼軌之間的接觸面積最佳。在高軌上行駛的車(chē)輪須接觸其滾動(dòng)直徑為最大的區(qū)域；在低軌上行駛的車(chē)輪須接觸其滾動(dòng)直徑為最小的區(qū)域。根據(jù)UIC設(shè)計(jì)成型的車(chē)輪以及根據(jù)UIC設(shè)計(jì)的新鋼軌，理論上在一個(gè)理想的位置接觸。問(wèn)題是，行駛的車(chē)輪一般不是新的，而是磨損的。車(chē)輪與鋼軌之間的現(xiàn)有空隙是那樣的小，甚至輕微磨損的車(chē)輪也與整個(gè)鋼軌頭寬接觸，這是一種很不利的方式。

UIC輪廓磨損后的輪廓特殊輪廓

低軌高軌

低軌高軌

低軌高軌

UIC輪副UIC輪副UIC輪副在新UIC鋼軌上的輪廓在典型磨損后的輪廓上在不對(duì)稱(chēng)輪廓上

經(jīng)過(guò)打磨，把不需要車(chē)輪接觸處的軌頭金屬清除掉。對(duì)于加高外軌，金屬?gòu)匿撥壷行木€向外側(cè)面清除，以確保車(chē)輪與鋼軌的接觸靠近翼角。因?yàn)?，靠近?chē)輪凸緣處，這里滾動(dòng)直徑相對(duì)較大。

對(duì)于低軌，金屬?gòu)匿撥壷行木€向內(nèi)側(cè)面清除，以確保車(chē)輪與鋼軌的接觸靠近鋼軌外側(cè)面，因此，在輪距的這個(gè)區(qū)域，錐形確保了一個(gè)相對(duì)較小的滾動(dòng)直徑。

奧地利的使用方法

在歐洲，打磨已經(jīng)進(jìn)行了許多年了，主要是為了清除直線區(qū)軌道短波痕和彎道處的短波痕。主鐵路干線既行駛旅客快車(chē)，又行駛重型貨車(chē)。穿過(guò)山區(qū)的主干線，已經(jīng)修建了100多年，并且含有大量的急彎道，通常彎道半徑是250和300米。這些干線的鋼軌嚴(yán)重遭受著上述側(cè)面磨損和短波痕的問(wèn)題。

早在1984年，就已經(jīng)進(jìn)行了不對(duì)稱(chēng)打磨的首次試驗(yàn)。荷蘭的荷蘭鐵道（NS）首次進(jìn)行試驗(yàn)。但是，首次打磨的輪廓僅有一點(diǎn)點(diǎn)不對(duì)稱(chēng)，所期望的較好的轉(zhuǎn)向效果，在打磨后，幾個(gè)星期就漸漸消失了。

1985年，奧地利鐵道（?BB）開(kāi)始系統(tǒng)地研究不對(duì)稱(chēng)輪廓的影響。打磨了幾個(gè)彎道。經(jīng)過(guò)十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觯⑺共剪斂舜髮W(xué)（UniversityofInnsbruck）開(kāi)發(fā)了，稱(chēng)為高軌和低軌使用的不對(duì)稱(chēng)輪廓。

基本想法是，關(guān)注加高外軌翼角的輪與軌間接觸區(qū)域，遠(yuǎn)離低軌側(cè)面。在不需要車(chē)輪接觸的地方，大量的金屬需要清除，以使這些輪廓工作更長(zhǎng)時(shí)間。

為了試驗(yàn)，選擇了從奧地利通往瑞士的阿爾貝格線（Arlberg）。這條單軌道鐵路線每天行駛120趟列車(chē)。以45度測(cè)量，當(dāng)側(cè)面磨損達(dá)到允許的18mm極限時(shí)，每3到4年就要更換鋼軌。

在幾個(gè)彎道處，安裝了新鋼軌。按照上述方法，它們中的一些此后很快進(jìn)行了不對(duì)稱(chēng)打磨。其余的沒(méi)有打磨，以研究差別。

打磨后，為了顯示車(chē)輪凸緣的接觸面，還對(duì)翼角進(jìn)行了噴漆。安裝了許多應(yīng)力計(jì)，以記錄實(shí)際交通情況下的鋼軌反應(yīng)。長(zhǎng)期觀察證實(shí)了早期的觀點(diǎn)。側(cè)面磨損大大降低，因而，鋼軌使用壽命增加了。由于當(dāng)?shù)貤l件以及取決于許多參數(shù)，鋼軌使用壽命延長(zhǎng)了10%到70%。打磨試驗(yàn)的彎道數(shù)量每年都在增加。

最終于1990年，奧地利鐵道（?BB）引入了不對(duì)稱(chēng)輪廓成型，作為日常工作。

但是，試驗(yàn)表明