高速鐵路的鋼軌打磨對於我國來說是一個新的課題
,軌道不平順所引起的輪軌動力
,對行車安全
、平穩和乘車舒適性的影響隨行車速度的提高而顯著增大
。對於高速鐵路
,一些軌麵不平順不要說使列車舒適度降低
,甚至可能導致軌道和車輛的破壞甚至行車事故的發生
,因而必須嚴格控製
。
鋼軌是軌道交通的主要部件
,鋼軌與列車的車輪直接接觸
,其質量的好壞直接影響到行車的安全性和平穩性
。軌道交通開通運營之後
,鋼軌就長期處於惡劣的環境中
,由於列車的動力作用
、自然環境和鋼軌本身質量等原因
,鋼軌經常會發生傷損情況
,如裂紋
、磨耗等現象
,造成了鋼軌壽命減少
、養護工作量增加
、養護成本增加
,甚至嚴重影響行車安全
。
因此
,就必須及時對鋼軌傷損進行消除或修複
,以避免影響軌道交通運行的安全
。這些修複措施如鋼軌塗油
、鋼軌打磨等
,其中鋼軌打磨由於其高效性受到世界各國鐵路的廣泛應用
。
鋼軌打磨最早是在重載鐵路上為了延長鋼軌使用壽命為目的發展起來的
,鋼軌打磨形式也從最初的修理性打磨到保養性打磨發展到現在特別流行的“頻繁
、快速
、輕度”的預防性打磨
。同樣高速鐵路也施行養護維修性的鋼軌打磨
。而中高速鐵路新鋪軌後實施的初次鋼軌打磨為新軌打磨
,是屬於另一種打磨類型
,叫做“鋼軌預打磨”即預備性打磨
,它完全不同於運營過程中的預防性鋼軌打磨
。
鋼軌打磨技術經過多年的應用發展
,已經廣泛應用於高速鐵路
、重載鐵路和城市軌道交通的鋼軌養護維修中,有效地延長了鋼軌的使用壽命
。在應用過程中
,需要注意以下幾點
:
1)鋼軌打磨的要求(鋼軌短期壽命還是鋼軌長期壽命)
;
2)鋼軌打磨采用的目的(降低噪音或是減少磨耗和傷損)
;
3)鋼軌打磨采用的策略(打磨策略
、打磨次數
、打磨模式等)
;
4)不同的打磨目的
,就要采用不同的打磨策略
,同時鋼軌打磨的效果需要長時間觀測
。
鋼軌打磨是一項相對昂貴的作業手段
,其應用必須跟預期獲得的經濟效益掛鉤
。鋼軌打磨應用的效果如下:
1)增加鋼軌50%-100%的使用壽命
;
2)減少鋼軌失效的風險
;
3)減少車輪
、軌道部件以及軌道幾何形位的惡化率
;
4)允許列車以較高的速度運行
;
5)降低輪軌噪音
。
砂輪作為打磨工具進行作業時
,砂輪與鋼軌之間屬於剛性接觸
,因此對打磨控製技術要求較高
,且砂輪打磨鋼軌時靠其自銳保持鋒利的切削性能
,對砂輪配方和製造工藝的要求較高
。
砂帶與鋼軌之間屬於彈性接觸
,規避砂輪與鋼軌的剛性接觸
,且砂帶屬於塗覆磨具
,鋼軌打磨過程提高了磨料有效利用率
。砂帶打磨散熱性好,噪聲小
,打磨鋼軌時不會發生鋼軌表麵燒傷
、打磨工具的破碎等
。
經過預防性打磨的鋼軌和道岔
,可延長鋼軌的使用壽命3至5年
。不僅提高了線路設備質量
、降低運輸成本
,而且大大提高了旅客列車運行的平穩性
,使旅客乘坐火車更加舒適
。
金剛石
、立方氮化硼是目前世界上硬度最高的兩種材料
,硬度高
、耐磨性好
,用其作磨料來加工硬
、脆性等難加工工件
,消耗量極小
,不僅可以保證工件的加工精度
,而且提高了加工時效
,同時也有效解決了對環境的汙染問題
。因此出現了以下發展趨勢
:金剛石磨具取代普通碳化矽磨具
;CBN磨具取代普通剛玉磨具
。
金剛石砂帶
:用於石材
、玻璃
、陶瓷
、單晶矽
、多晶矽
、合成材料
、硬質合金
、鋁合金等硬脆材料複雜形麵的磨拋加工
。
CBN砂帶
:各種鐵基合金
、鈦合金
、不鏽鋼
、高溫合金、(鎳基和鈷基合金)等硬韌難加工材料及複雜形麵工件的磨拋加工
。