钢轨打磨技术研究进展
【精品】钢轨焊后打磨技术的研究
黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文)题目：钢轨焊后打磨技术的研究——解析钢轨焊后打磨技术的“前世今生”目录内容摘要 (3)引言 (4)一.选题背景 (4)二.钢轨焊后打磨的目的 (5)三.钢轨焊后打磨的方法 (5)（一）矫正性打磨（缺陷打磨） (6)(二)过渡性打磨 (7)（三)预防性打磨或周期性打磨 (7)（四）修复性打磨 (8)（五)特殊性打磨 (9)（六）国外经典的打磨策略 (10)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)摘要随着铁路高速重载趋势的发展，钢轨的波形磨损和因解除疲劳而产生片状剥落、开裂等病害呈上升趋势,钢轨焊后打磨作为解决钢轨表面缺陷、控制轮轨接触位置和控制钢轨外形的手段，应用越来越广泛.随着既有线路的逐步提速和新建高速客运专线的投入运行冲击和通过总重量的增加对线路的破坏越来越明显，。
不管是对于去除钢轨表面缺陷，还是保持钢轨合适的外观轮廓，从保证行车稳定性和安全性这两点来说,钢轨焊后打磨都是非常经济和实用的技术.然而，钢轨焊后打磨是一项相对昂贵的作业手段,其应用必须跟预期获得的经济效益挂钩。
因此，就必须研究各种情况下最佳的钢轨打磨方法。
本文主要介绍了钢轨焊后打磨技术的发展情况和必要性,并结合其在广州地铁的应用,分析了地铁轨道焊接养护中进行焊后打磨的必要性、焊后打磨方法等,本文还介绍了日本，澳大利亚和印度等国的成功的钢轨焊接维护和焊后打磨的相关情况，并就其焊后打磨标准进行初步探索等。
本文主要分三个部分介绍钢轨焊后打磨技术，第一部分介绍了钢轨打磨技术的发展概况，第二部分阐述了钢轨焊后打磨技术的必要性,第三部分研究了钢轨打磨的方法.最后得出结论:钢轨焊后打磨技术经过多年的应用发展，已经广泛应用于高速铁路、重载铁路和城市轨道交通的钢轨养护维修中，有效地延长了钢轨的使用寿命。
关键词:钢轨焊后打磨焊后焊接维护打磨方法引言写作目的说明：本论文是为完成学业，按照学院教学统一安排而作，同时也是方便指导教师进一步检验学生所学课题了解程度。
城市轨道交通钢轨打磨研究
城市轨道交通钢轨打磨研究摘要：在我国快速发展的过程中。
近年来，我国各大城市积极推进城市轨道交通建设，在为市民提供快捷优质出行服务的同时，各城市的铁路钢轨也都承受着超高负荷。
钢轨是铁路轨道的主要组成部件，它引导机车车辆的车轮前进，为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面，且承受车轮的巨大压力。
车轮和钢轨长期的滚动接触，会对钢轨的踏面造成损害。
钢轨表面会产生波磨和异常损伤等，使列车晃动并伴随有轮轨嚎叫声，不仅对列车平稳运行和乘客的舒适度造成影响，还会对周边环境产生噪声和振动。
钢轨表面产生的鱼鳞损伤，如果不及时清除将会渗透得越来越深直至进入轨头，严重时会出现断轨，最终导致严重事故，因此需要对钢轨定期且及时的维护。
关键词：线路养护；钢轨波磨；鱼鳞纹钢；轨打磨涡；流探伤引言钢轨是铁路系统中重要的承力部件，随着我国铁路“高速”、“重载”战略的实施，轮轨间载荷也大幅增加，波磨、疲劳裂纹、剥落等钢轨损伤也日趋严重。
这些损伤会加剧列车运行时的振动与噪声，甚至对列车运行安全造成威胁，因此当钢轨损伤达到一定限度时，或者在这些损伤出现之初，就需要对钢轨进行维护。
钢轨打磨是世界各国铁路工务部门最常用的线路维护技术之一，是对钢轨进行修复最有效的措施。
通过打磨作业可修复或减轻轨面损伤，预防接触疲劳等钢轨损伤的产生，有效改善轮轨匹配关系，延长钢轨使用寿命，提高列车运行的安全性与稳定性。
当前，随着我国高速铁路的快速发展，钢轨打磨技术也逐渐成熟，我国钢轨打磨技术已经从最开始借鉴国外打磨经验到目前形成自己的打磨模式，但对钢轨打磨机理的理解，特别是钢轨材料去除行为以及打磨参数的选取策略方面的研究还不够充分。
在钢轨打磨过程中，钢轨与磨石的相互作用行为复杂，打磨效率与打磨质量受多个因素的影响，且我国铁路分布范围广泛，钢轨服役环境复杂多样，钢轨表面经常存在水、油等第三介质，这也会对钢轨打磨效果产生很大影响。
因此，现今钢轨打磨技术的关键在于加深对钢轨打磨机理的研究，不断优化打磨参数，研发更加优良的打磨磨石，将钢轨打磨与其他钢轨维护技术相结合，进一步完善我国高速铁路钢轨打磨技术理论体系与作业标准。
钢轨打磨技术发展现状及优化措施
钢轨打磨技术发展现状及优化措施摘要：钢轨打磨技术是钢轨养护工作的重要内容之一。
在交通轨道的养护工作中，为了能有效的延长钢轨的使用寿命，保证轨道交通的有效运行，也是需要将钢轨打磨技术应用起来，同时还要不断的优化和完善钢轨打磨管理方法，这样才能有效提高钢轨打磨的工作效率。
基于此，本文就针对钢轨打磨技术发展现状及优化措施展开了分析和研究。
关键词：钢轨打磨技术；发展现状；优化措施；问题；通过对钢轨进行打磨，能有效提高钢轨的光滑度，控制疲劳损伤状况，有效改善车轮和钢轨之间的关系，更重要的是还能延长钢轨的使用寿命，因此，我们一定要加强对钢轨打磨技术的应用和研究。
但是在实际的应用过程中，钢轨打磨技术也会受到多种因素的影响，使打磨效果无法达到预期，失去打磨作用和价值。
为此，我们需要加强钢轨打磨技术的应该研究，并根据存在问题，制定优化措施，提高钢轨打磨技术的应用价值。
1.钢轨打磨技术的发展现状分析对于钢轨打磨技术来说，它的主要作用就是对钢轨表面的维护工作，保证钢轨表面的平整可靠性。
在钢轨表面应用打磨技术，能有效控制钢轨表面损伤，而且对钢轨的断面进行打磨形成不同的形状，还能起到控制轮轨的摩擦性，大大的延长钢轨使用寿命，保证轨道的运行。
同时对钢轨进行打磨，还能提高维修费用，扩大钢轨使用的收益率。
尤其是通过预防性打磨技术的应用，能有效的提高打磨效率。
钢轨打磨技术在应用的过程中，对钢轨打磨效果有直接影响的就是削切量，而钢轨打磨工作人员，也会受多种因素的影响，在打磨过程和中更依赖于经验，导致经常会出现打磨过多或过少的情况，不但无法保证打磨质量，还会给钢轨的整体质量带来影响。
在新时期下，通过对钢轨打磨技术的深入研究，钢轨打磨技术的发展也越来越成熟，也诞生出很多具备多种功能的钢轨轮廓测量设备，通过有效精准的测量工作和切削量的计算，使钢轨打磨技术从根本上就有了非常明显的提高[1]。
1.钢轨打磨技术应用过程中存在的问题分析钢轨打磨技术主要有三种类型，即预打磨、预防性打磨和修复性打磨。
关于钢轨打磨技术的探讨
关于钢轨打磨技术的探讨关于钢轨打磨技术的探讨摘要：本文是通过京九线集中修配合钢轨打磨车施工的实际情况，进行总结。
针对钢轨存在的病害，结合钢轨打磨车的工作性能，在钢轨打磨的角度、轮轨接触位置等进行详细介绍，并制定可行的打磨模式，有效控制钢轨伤损发展。
关键词：钢轨病害；打磨；控制1 引言钢轨是轨道的主要组成部件，钢轨的作用在于引导机车车辆的车轮前进，直接承受来自车轮和其他方面的各种力，且传递给轨下基础，并为车轮的滚动提供连续平顺和阻力最小的表面，因此，钢轨在铁路运输中扮演着重要的角色并直接关系到运输安全。
钢轨的使用寿命主要由磨耗和滚动接触疲劳决定,要延长钢轨的使用寿命，就要在养护维修上下功夫，打磨是钢轨维修中的重要手段之一，因此，确定合理的打磨周期、模式、方法是我们日常工作应该长期摸索、总结的。
2 钢轨表面伤损形式以及危害机车车辆和线路的相互作用方式是铁路轮轨接触式运输的基本方式。
钢轨是承重的主要载体，由于承受多种载荷的作用，致使钢轨下不可避免的产生各种损伤。
钢轨伤损的种类很多，常见的主要有波形磨耗、垂磨、侧磨、肥边和钢轨接触疲劳损伤（鱼鳞纹）严重时产生剥离掉块。
钢轨的这些病害就造成了轮轨接触关系的不良，不仅影响列车运行的平稳性，同时还会大幅增加线路养护维修工作量和轨件非正常磨损等问题，造成恶性循环，甚至危及行车安全。
3 钢轨打磨的作用以及方式钢轨打磨是实现最佳轮轨相互作用的关键，钢轨打磨技术可有效治理和控制钢轨的波磨、表面裂纹、剥离掉块等滚动接触疲劳伤损，改善轮轨接触状况，提高轨道的平顺性，延长钢轨的使用寿命。
其主要作用有：控制钢轨接触表面形状，降低接触应力；将钢轨表面的微小裂纹和塑性变形层磨去，提高材料抗疲劳性能；防止由于疲劳而引起的断轨事故；消除波浪磨耗；控制钢轨形状，防止脱轨，减少事故；延长钢轨寿命。
钢轨打磨主要分为预防性打磨和修理性打磨。
预防性打磨是一次快速打磨，主要是针对新更换或是状态较好的钢轨，其目的是去除包含微裂纹的脱碳层，同时，形成或保持较为理想的轮廓，消除钢轨顶面的原始不平顺，改善轮轨关系，提高轨面平顺性，延长钢轨使用寿命，96头钢轨打磨车作业，打磨遍数一般为1-2遍，打磨作业速度应控制在13km/h-15km/h。
综述国内地铁运营中的钢轨打磨技术
了维修过程 中的资金投入 ，钢轨 自身 的性能和寿命也得 到 了非常好 的保 障。 ｒ １ 、 城市轨道钢轨打磨的必要性 当前 ， 在城 市发展 的过程 中， 交通建 设越 来越成为影 响一个城 市发 展 的重要 因素 ， 而在 其发展和运 行的过程 中， 越 来越多 的地铁 工程得到 了建 设和应 用， 但是在其应用的过程中， 钢轨打磨一直是一个非常重要 的环 节， 因为它会直接影响到地铁车辆运行的质量和效率 ， 甚至还会影响 到地铁 运 行的安全性， 以下笔者结合 自己的实际经验对城市轨道打磨 的必要 性进 行 简要的分析。 １ ． １ 对 地 铁 新 建 线 路 进 行 打 磨 的 必 要 性 对地铁新建线 路进行打 磨， 可 以修 正 钢 轨 制 造 公 差 和 施 工 误 差 ， 改 善 轮轨接触。 地铁轨道工程 ， 普遍采用 的是挂枕架轨法施工的整体道床 ， 虽然 铁 垫板 已经 加 工 了 相 应 的 轨 底 坡 ， 但 由于 各 个 轨 枕 是 相 对 独 立 的短 轨枕 和
科 学 理 论
科 学 与财 富
综述 国内地铁运 营 中的钢轨 打磨 技术
佐 银 龙
摘 （ 哈尔滨地铁集 团有 限公司） 要： 当前我国的地铁建设正在 如火 如荼的建设着 ， 同时， 很 多城 市已经建设 了比较科学和完 善的地铁运行系统 ， 在这一 过程中 ， 城 市钢轨打磨技
轨距、 水平 、 高低 、 扭 曲等几何状态 的变化和钢轨在 轧制、 校直过程 中产生 的 周 期 性 变化 这 两 类 不 平顺 的 消 除 方 法完 全 不 同 ； 前者通过改道消除 ； 后 者 随着 钢 轨生 产 工 艺 的 改进 在 钢 厂 即可 消 除 。 短 波 不 平 顺 分 为 周 期 性 不 平 顺和非周期性 不平顺 ： 周期性不平顺 即为波浪磨耗和波 纹磨耗等。钢轨打 磨一般 是指消 除钢轨周期性和非周期性短波不平顺而进行的作业。 高速铁 路平顺 性是能否实现 高速行车 的关键 ， 钢轨打磨也就 显得格 外重要 。根据 不同养 护 目的、 不 同时间进行分类 ： ２ ． １ 预 备 性打 磨 由 于钢 轨 的 打磨 具 有 显 著 的社 会 效 益 和 经 济 效 益 ， 在 新 线 交 付 验 收 时 对轨面进行的打磨 ， 钢 轨铺设后 ， 除去钢轨表面 的脱 炭层或者 由于压延在 表面产 生的损 失层而进行 的打磨 ， 目的是提供平滑的车辆运行表面 。 ２ ． ２预 防 性打 磨 预 防性打磨 是在钢轨轨头裂纹开始扩展前就把裂 纹萌生区打磨掉 ， 防 止 接触 疲 劳型 波 磨 的产 生 和 发 展 。 这 种 打磨 方 式 主 要 运 用 于 消 除 钢 轨 表 面 缺陷、 曲线地段和容 易出现钢轨接触疲劳纹 的地段 。掉块 、 焊缝 鞍形磨耗、 肥边、 擦伤 、 轨头表面 由于冷作硬化 出现轨道表面金属 的破 坏等缺陷地段 ， 预防性 打磨可 以起到 良好 的效果 。周期性 的打磨 ， 将会 大大减缓波磨的发 展速度 ， 通 常情况 下预 防性打磨 ， 控制在 ０ ． ２ ｍ ｍ 的范围 内较为适宜。 预防性 打磨也是预防和消 除钢 轨表面疲劳 纹的有效方式 ， 其 打磨周期短 ， 在钢轨 表 面裂 纹 萌生 时就 予 以消 除 。 预 防性 打 磨与 修 复性 打 磨 相 比 ， 打磨频率高 ，
钢轨打磨技术研究进展
45卷 第 1期 2010年 2月
西 南 交 通 大 学 学
JOURNAL OF SOUTHW EST J IAOTONG
报 UN IVERS
ITY
Vol. 45 No. Feb. 2010
1
文章编号 : 025822724 (2010) 0120001211 DO I: 10. 3969 / j. issn. 025822724. 2010. 01. 001
钢轨轨头裂纹开始扩展前就把处于萌生阶段的裂纹打辟掉控制钢轨表面接触疲劳的扩展要求定期扣磨预防怿打磨的探座根小l通常需要去除钎9轨表两o15?o4材料和表衙微小裂纹虽然宴践发现表而裂纹具有减弱钢轨变形流动的能力但同时发现往较大的重轴载荷或较差的接触几何条件下如液体的注入会加速扩展刚此所有打麝方式都将涉及到对疲劳表面的修正为r有敏的进行预防性打磨打磨必须定期进行选取决于钢轨类型轨道曲率半径打磨殳备轴重和轮轨型面的相关条件曲线上运量大约达到1m的疲劳金唇2x10t后要进行一提打磨2钢轨打磨的作用21磨耗疲劳润滑打磨模型在行车密度较大的重戴铁路e轮轨的麝撤和疲劳受到铁路运营者的特别关注轮轨磨损分为轻座磨损重度磨损和灾害性磨损?滚动接触疲劳经常发生在鼋载荷条件下的轨道上其最大的特征为轨顶塌陷剥离和轨头裂纹在曲线和道岔展钢轨内侧角接触区上接触斑较小且滑动量较大从而增大r接触压力促使艟劳和磨损形成1制轨扣磨町以有敬控制和消除疲劳裂纹优化钢轨型面
Sta te of Arts of Research on Ra il Gr ind ing
J IN X uesong1 , DU X ing2 , GUO J un2 , CU I D abin2
(1. Traction Power State Key Laboratory, Southwest J iaotong University, Chengdu 610031, China; 2. M echanical Engineering, Southwest J iaotong University, Chengdu 610031, China )
钢轨打磨技术发展现状及打磨策略探讨
钢轨打磨技术发展现状及打磨策略探讨摘要：我国城市轨道交通行业的建设和发展，在缓解城市交通拥堵及连接各地方经济建设方面的作用愈发凸显，同时线路状况和运营条件也愈发复杂，如大坡道、小半径曲线众多，机车启停频繁、荷载作用恶劣的区段，其病害和伤损越来越严重，特别是在小半径曲线段上，钢轨会出现表面疲劳裂纹、剥落掉块、肥边、擦伤、波浪型磨耗等病害，严重影响乘客舒适度及行车安全性。
关键词：钢轨打磨技术；发展现状；打磨策略当前，利用钢轨打磨技术进行线路维护已成为国内外轨道养护的共识，是减缓和抑制钢轨表面病害和伤损的有效措施。
国内外科研人员对钢轨打磨措施做了大量研究工作，有学者认为德国对高速铁路钢轨打磨是延长钢轨使用寿命和降低噪声的有效手段；还有学者研究认为日本高速铁路经过钢轨打磨后钢轨表面的病害和伤损呈降低趋势；而北美和澳大利亚的重载铁路经历从修复性打磨到预防性打磨的策略，在钢轨伤损控制方面取得较好效果。
钢轨打磨装备是打磨技术实施和改进的前提，目前国外生产的钢轨打磨装备主要有美国的Harsco Rail、瑞士的Speno、美国的Loram生产的钢轨打磨车（主动式）、奥地利Linsingre公司研制的钢轨铣磨车及德国Vossloh生产的HSG型高速打磨车（被动式）。
1989年，我国从进瑞士Speno公司引进第一台钢轨打磨列车后开展铁路钢轨打磨技术，逐渐形成一套特有的打磨方式。
在打磨装备发展方面，国内主要以襄樊金鹰、昆明中铁、宝鸡铁路工程、株洲时代等主机厂作为国产打磨列车的生产、销售企业通过与国外知名企业合作，国内主机厂生产钢轨打磨车基本实现了国产化，一定程度上降低了对国外钢轨打磨技术的依赖。
国内相关研究人员通过对既有钢轨打磨廓形研究，提出一种改变轮轨接触点位置，避免裂纹产生的钢轨廓形，并应用在我国铁路线路钢轨打磨中；专业人员通过对轮轨形面匹配关系研究，给出钢轨预打磨廓形，并应用于实践。
我国城市轨道交通钢轨打磨工作还处在摸索阶段，铁路钢轨打磨工艺还没有一套成熟技术和工艺标准因此应对钢轨打磨技术发展现状及打磨策略进行探讨有效非常重要的意义，从而保证钢轨运行安全，提升钢轨使用效率。
钢轨打磨技术发展现状及打磨策略探讨
钢轨打磨技术发展现状及打磨策略探讨摘要：当前我国的铁路在长时间使用后会出现一定的损害，如果不重视对这些损伤的控制和管理可能会导致一些故障，对铁路正常运行产生影响，甚至会威胁车辆的运行安全，所以相关管理人员一定要重视加强铁轨的保养和维护。
铁轨打磨技术逐步成为维护和保养钢轨的重要技术，合理地对该技术进行应用，及时加强钢轨的维护和保养，能够让铁路运输的使用寿命大幅度延长，确保行车人员的安全，保证我国经济的快速稳定可持续发展。
本文重点对钢轨打磨技术的发展现状进行分析，并且阐述打磨的策略，以供参考。
关键词：钢轨打磨；技术发展；现状；打磨策略1 钢轨打磨概述1.1 钢轨打磨原理钢轨打磨的原理主要是通过打磨类的机械设备来打磨钢轨的轨井位置，让钢轨磨损和轨头表面磨损的情况得到有效控制。
钢轨打磨技术在国外已经得到了广泛地应用，合理地对钢轨打磨技术进行应用，加强钢轨头部截面几何构型的设计，对钢轨和车轮的接触进行优化，可以大幅度地减少钢轨和车轮的损耗，对提升钢轨使用寿命具有很大的帮助。
1.2 钢轨打磨的作用对钢轨使用寿命产生影响的关键因素在于滚动接触的疲劳和磨耗，钢轨的高质量和后期维护能够让钢轨的使用寿命大幅度延长，而钢轨打磨是对钢轨进行养护的一种重要方式，我国从国外引进的钢轨打磨技术主要是利用打磨的方式来避免钢轨出现裂纹或者磨耗等问题，可以让钢轨轨道间的不平顺问题消除，让轨道运行过程中，轮轨间的震动降低，提升运行的稳定性，让维护成本降低。
通过打磨技术与钢轨涂油等方式相配合，可以大幅度的延长钢轨的使用寿命，扩大钢轨的使用收益率。
当前，在轨道交通运行过程中，对钢轨交通运输时间的延长需求逐步提高，而且列车运行过程中的速度逐步加快，钢轨可能会面临更大的压力，损伤越来越频繁，如果没有办法合理地进行维护和处理，很有可能会导致轨侧严重磨损，轨面擦伤等，影响我国的运输能力和经济效益。
如何降低噪音、震动，提升车辆的行车安全，增加用户的舒适度成为钢轨维护过程中需要重点解决的问题，而钢轨打磨技术的发展可以进一步提升轨道的质量，为我国铁路轨道交通事业的发展带来方便。
城市轨道交通钢轨打磨技术现状与发展趋势
城市轨道交通钢轨打磨技术现状与发展趋势摘要：从我国的城市轨道发展中会发现，钢轨表面的光滑程度会影响列车正常运行。
为此，本文就通过介绍国铁打磨的技术，分析当前国内外城市轨道采用的各种打磨方式，并以RGHC打磨车为例，阐述打磨车的保养维护过程，做好打磨系统的维护工作，保障系统的顺利运行。
从打磨车的智慧与集成运营维护模式入手，随后提出打磨车的绿色作业以及高效发展的措施，实现高效绿色作业和装备工艺的全面升级，为城市轨道钢材打磨技术的完善积累经验。
关键词：城市轨道；钢轨打磨；研究现状；发展趋势1引言轻轨运输已经成为许多城市轨道交通网中比较重要的组成部分，轻轨运输可以加快城市运输速度，减轻城市交通运输负担，所以城市轻轨运输的数字还会持续攀升。
城市轻轨的轨道是以钢材为材料基础。
轻轨轨道与机车车轮相接触，会对轻轨轨道直接造成负荷压力。
从目前的钢轨损伤情况来看，解决当下轻轨钢轨损伤问题的方法有两种，一种是更换已经损伤的钢轨，另外一种方法是打磨已经受损的钢轨，使钢轨的表面趋于正常化。
采用前一种方法，会延长作业的“窗口期”，而且还会降低轻轨生产的经济利益，是不利于我国城市轨道维护的一种方法；采用后一种方法则能够实现成本低、寿命久，使用噪音低等特点，可以适时改善轮轨的关系，使轨道线路更加平顺。
本文就以当下城市轨道的钢轨打磨情况为题，介绍当下钢轨如何打磨，并钻研新的轨道钢轨打磨技术，分析钢轨打磨设备的运用等相关知识，并以长期从事轨道运用维护的经验为基础，结合当下轨道运营的要求，预测城市轨道的打磨技术应当如何发展，这也能对今后城市轨道交通的运营维护提供帮助。
2城市轨道钢轨打磨技术现状城市轨道是以钢材为主要材质，所以属于钢轨，而钢轨的打磨方式应当靠砂轮高速旋转来促进金属表面光滑的过程。
打磨城市轻轨道，是为了减少城市轻轨列车的车轮与轻轨之间的摩擦，从而消除钢轨表面的各种缺陷。
60多年来，轻钢轨的打磨技术不断延伸，技术已经更加精准，所以在轻轨打磨方面，我国已经有较为丰富的打磨经验，打磨技术也在不断升级。
钢轨打磨
钢轨打磨—延长钢轨寿命的有效方法国外钢轨打磨技术进展3.1 日本铁路东日本铁路公司在东北新干线（TOHOKU）和上越新干线（JOETSU）开通运营之初，就采用了预防性钢轨打磨策略，主要目的是：1)减少噪音和振动。
（如居民区和商业区沿线轮轨噪音超过110分贝的地区、其他噪音超过110分贝的地区、特别需要降低噪音的地区，如隧道等都进行预防性钢轨打磨策略）；2)降低钢轨表面疲劳，减缓钢轨伤损。
（发生钢轨轨头剥壳的地段及积累通过运量超过3千万吨的地段都进行预防性钢轨打磨策略）。
东日本铁路公司的打磨设备包括：新型SPENO 32磨石打磨列车、2台SPENO 16磨石打磨机（RR 16M）、2台SPENO 48磨石打磨机（2x RR 24M）以及2台日本制6磨石打磨机。
这些机械可以实现大约1500km/年的钢轨打磨量。
东日本铁路公司研究出了考虑钢轨打磨目标的打磨工序（钢轨打磨次数和打磨模式）制定方法，即钢轨打磨的目标是减少振动和噪音还是消除钢轨表面疲劳。
1）以减少振动和噪音为目的的钢轨打磨次数和打磨模式该方法如下图5所示。
①打磨次数表1是16磨石打磨机对钢轨焊接接头打磨的例子，其中打磨次数是考虑如下因素来制定：打磨机的金属移除能力、每次打磨的金属移除量、打磨范围（图6）。
（D为打磨区域的长度，d为打磨深度）②打磨模式钢轨打磨模式的制定要考虑主要轨道线型的因素，如直线轨道、曲线轨道或伸缩接头。
打磨模式由轨道线型情况和打磨次数联合决定。
打磨模式分如下几类：（1）轮/轨接触区打磨a) 侧边打磨：首先，把磨石放置于钢轨轨距边角和外侧边角的位置，使钢轨头部保持“凸”形，相应也增加了磨石的接触面积、提高了打磨效率（图7的A和B图）；b) 钢轨头部打磨：为了移除轮轨接触区的波磨，将磨石放置到钢轨头部中心位置进行打磨（图7的C 图）；c) 形成钢轨新的外形：打磨钢轨的滚动表面，恢复钢轨头部表面的理论外形或原始外形（图7的D图）。
钢轨打磨技术进步
钢轨与铸模间填充糊状材料方法，
这样就不存在钢轨与铸模的间隙，
也就不会有气泡的发生，试验结果
显示这种方法效果很好，但有时糊
状材料很难完全填充既有的间隙。
对新旧轨有3 mm以上高度差的，建
议采用经铁信）
● 铁路公司推动钢轨摩擦管 理系统技术进步 采用正确的摩擦 管理可减少钢轨的磨耗和裂损。为 保证健康、长寿命，铁路公司正在 提高其摩擦改善剂以及投放系统以 保证钢轨平滑的走行表面。2013年 Elecsys公司推出了用于轨顶和轨头 内侧面涂油器的远程监测系统RFM100，远程连续监测涂油器罐的油 量、泵的状态和材料的消耗、轮轴 计数和电力，当设备故障或运转不 正常时报警。L.B.Foster公司新型的 可供消耗的摩擦控制材料，业界已 广泛接纳，对轨头内侧面和轨顶适 当的摩擦管理能减少总的投资和运 营支出。K e l s a n公司的K E LT R A C K 摩擦液是一种水基摩擦改善剂，它 控制轮轨界面的摩擦水平到中等的 摩擦系数，这种改善剂不仅节省燃 料、减少钢轨磨耗和轮轨噪声，而 且有利于牵引、制动的安全操作。
（铁信）
现 代 城 市 轨 道 交 通 6 / 2016 MODERN URBAN TRANSIT 111
Robolube公司的线性涂油器设计用于 曲线中部将润滑剂喷涂到轨头内侧 面，不与列车接触，减少产品的浪 费，提高润滑的有效性。
（铁信）
● 钢轨打磨技术进步 精度和 效率是钢轨打磨车的关键要素，打 磨计划成功的关键是能以最少的钢轨 金属削除量维持最佳的轮轨界面。 Hassco公司打磨车的特点是在每个电 动机上实现单独的头部控制，单独的 头部控制结合横向移动使打磨机提 供高水平的精度。Loram公司推出了 一系列的产品，有重载线路用的RG 400系列、RGI和RGS国际系列和特 殊地段、轨道交通用的L系列。OTI 公司开发了新的砂轮系列，能打磨埋 入式轨道，能用于小半径曲线钢轨打 磨。Vo s s l o h公司正在推进其当代技 术，包括用于重载线路的高速打磨和 铣削系统和用于轨道交通的高速打 磨车。这些技术满足了用户的特殊要 求，增加了使用的灵活性。
钢轨打磨技术研究进展
和 打磨 工艺 研 究 ． 关 键 词 ：钢 轨打 磨 ； 接触 疲 劳 ； 纹 ； 耗 ； 裂 磨 噪声 ； 济学 模 型 经 中 图 分 类号 ： ２６ ４４ Ｕ １．２ 文献标识码 ： Ａ
ｆｔ ｕ ａｉ ｅ，ｒ ｉ ｗｅ ｒ，ｎ ｉｅ ａ ｄ ｒｉ ｌ ｂ ｃ ｔ ｎ，ａ ｌ ａ ｈ ｉ ｄ ｌ ｇ ａｌ ａ ｏｓ ｎ ａｌ ｕ ｒ ａｉ ｉ ｏ ｓ ｗｅｌ ｓｔ ｅ ｒｍｏ ｅｓ，ｗｅ ｅ ｄｓ ｕ ｓ ｄ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉｃ ｓｅ ． ｓｄ ｏ ｈ ｅ ｉｔｎ ｃ ｎ ｍｉ ｄ ｌ ｏ ａｌ ｘｓｉ ｇ ｅ ｏ ｏ ｃ ｍｏ ｅｓｆ ｒｒ ｉ ｎ ｉ ｇ，ａ ｍｏ ｆｅ ｃ ｎ ｍｉ ｄ ｌｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ，ｗｉ ｈ ｏ ｔ ｆ ｄｎ ｄｉ ｄ ｅ ｏ ｏ ｃ ｍｏ ｅ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｉ ｔ ｔ ｅ ｃ ｓｓｏ ｈ
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铁路线路施工中的钢轨打磨技术研究
铁路线路施工中的钢轨打磨技术研究摘要：随着我国经济社会的发展，铁路运输行业的发展也越来越快，在运输的过程中铁路轨道磨损情况也变得日益严重，针对这样的现象就需要采用打磨技术来对磨损、形变严重的铁轨进行铁路处理，提升运输中的安全性。
关键词：铁路线路施工；钢轨打磨；技术研究正文：引言：铁路运输是我国主要交通运输方式，随着时代的发展运输行业也有着更大的进步。
铁路运输是所有运输方式中最为便捷和方便的，也是就大多数人们首选的交通方式。
铁路轨道在实际使用中，由于火车与轨道长时间的摩擦和接触，会造成铁路轨道发生形变、磨损等情况，这些问题都直接对火车运输安全性造成威胁，根据这样的情况就要做好打磨工作。
在开展打磨工作之前，要对铁轨实际情况最好判断，来选择合适的打磨技术，这样打磨之后的铁路轨道才能被正常使用。
一、研究铁路线路施工中的钢轨打磨技术的目的铁路轨道在运输的过程中由于不断的摩擦会导致轨道出现磨损等情况，如果不对这种情况处理会影响火车运行的安全。
因此，需要定期对其进行打磨，延长铁路轨道的使用寿命。
铁路轨道在安装之后需要对其进行后续的保养和维护，确保铁路轨道的光滑，不会对运输造成影响。
之所以对铁路轨道进行打磨，最主要的是保障钢轨表面是光滑没有磨损，在火车与铁路轨道接触中会减少两者之间的摩擦力，同时，也可以防止铁路轨道出现形变等问题。
铁路轨道在安装中需要大量的人力和物力才能完成，如果不对其进行定期维修和养护工作，直接影响其使用寿命，再次更换会耗用大量的资金，这对铁路事业的发展起着负面的作用。
铁路轨道在使用过程中经常进行利用打磨技术来进行处理，可以降低运行中的噪音和摩擦产生的振动，为乘客带来良好的体验。
二、铁路线路施工中的钢轨打磨技术的种类铁路轨道在使用的过程中会由于运输等原因使得铁轨出现磨损等情况，如果不对其进行打磨处理会对以后的铁路运输造成影响。
铁路轨道的打磨就是要对这种磨损进行控制，使其在合理的范围内，同时，也可以延长铁路轨道使用寿命。
普速铁路岔区钢轨打磨技术研究
普速铁路岔区钢轨打磨技术研究摘要：随着经济的快速发展，对于普速铁路而言，由于线路曲线多、半径小，运行车辆车型复杂，钢轨极易因磨耗而出现疲劳伤损等病害。
近年来，随着钢轨打磨技术的应用及其效果凸显，铁路工务部门通过钢轨打磨预防钢轨病害的过早产生，在保证铁路运输安全的同时提高钢轨使用寿命。
合理运用钢轨打磨技术手段,可以有效去除岔区钢轨表面损伤,对列车过岔时的轮轨接触关系起到改善作用,提高列车岔区运行的稳定性和安全性,对延长岔区钢轨的使用寿命具有显著作用。
关键词：普速铁路；岔区；钢轨打磨技术；研究引言随着我国轨道交通发展水平的不断提升，人们对钢轨打磨也予以了更多关注，钢轨打磨的主要目的消除钢轨病害、改善轮轨关系、延长钢轨使用寿命等；因此在铁路养护工作中发挥着十分关键的作用。
1.道岔打磨技术概述铁路道岔是实现列车运行股道转换的设备，是铁路轨道的重要组成部分，保持其良好的维护状态和结构完整性对保证列车的安全、稳定运营具有重大意义。
在普速铁路岔区中，存在岔区钢轨廓形发生变化，不同轨件的廓形出现差异，轨面疲劳裂纹、光带不连续等问题。
以铁路 60kg/m-12号、60kg/m-18号道岔为研究对象，通过查阅文献、现场调研和打磨试验，对铁路道岔钢轨常见的伤损病害形式和成因进行了总结梳理，开展了针对岔区钢轨病害的小机打磨技术研究，提出了整治道岔区钢轨病害的小机打磨作业方法及工艺。
目前我国岔区钢轨的主要伤损类型有鱼鳞纹、肥边、不均匀磨耗、光带不良、疲劳裂纹和焊缝平直度不良等；通过这些病害的成因开展分析研究，提出了对具体病害的处理措施，对伤损钢轨进行打磨是治理病害最有效的手段。
对道岔关键断面和廓形进行了研究，通过优化设计得到了道岔区钢轨不同部位的打磨工艺和流程。
按照分区打磨的理念，将道岔区钢轨打磨分为三个区域，并提出了尖轨和基本轨、导曲线和辙叉部位的个性化打磨方法。
同时根据钢轨病害的发展趋势，对影响打磨周期的因素进行了分析和讨论，根据病害的整治限度进行修理性打磨，可以及时消除钢轨病害，延长钢轨寿命，但最优的方式还是周期性的预防性打磨。
钢轨在线打磨列车的发展历程及技术创新
钢轨在线打磨列车的发展历程及技术创新随着铁路行业的发展，铁路设施的维护和更新成为一项重要任务。
其中，钢轨的维护显得尤为重要，因为它们是铁路机车与车辆行驶的基础。
在过去，为了确保运行的安全和顺畅，钢轨需要定期进行打磨。
然而，传统的打磨方法效率低下且工作量大，难以满足铁路发展的需求。
随着科技的不断进步，钢轨在线打磨列车应运而生。
它是一种集机械、电子和信息技术于一体的创新设备，为铁路轨道的维护提供了高效解决方案。
钢轨在线打磨列车的发展历程及技术创新可以从不同角度来讨论。
首先，钢轨在线打磨列车的发展历程可以追溯到20世纪80年代初。
当时，许多国家开始关注铁路设施的维护问题，并开始研究如何提高钢轨打磨的效率。
最早的在线打磨列车是由人工驾驶，利用旋转刷头将钢轨表面的磨损层去除。
虽然这种方法比传统的手工打磨效率更高，但仍然存在许多不足之处。
随着科技的发展，钢轨在线打磨列车逐渐实现了自动化。
多种传感器被安装在列车上，可以实时监测钢轨的磨损程度和轨面的几何形状。
这些传感器的数据被传输至中央控制系统，通过智能算法进行分析和处理，最终生成切实可行的打磨方案。
这一创新大大提高了打磨的效率和准确性，降低了人工操作的复杂性。
其次，钢轨在线打磨列车在技术创新方面也取得了显著的进步。
近年来，机器人技术的应用为钢轨打磨带来了全新的可能性。
机器人可以根据预设的路径自主行驶，利用高速旋转的砂轮将钢轨表面的磨损层去除。
与传统的刷头相比，机器人能够更加精确地控制力度和角度，减少误差的产生。
此外，机器人还可以通过激光扫描等技术实时监测钢轨的状态，发现隐蔽的缺陷并及时进行修补。
机器人技术的应用不仅提高了打磨的效率，还降低了维护过程中的人为风险。
此外，钢轨在线打磨列车的技术创新还表现在对环境保护的关注上。
传统的打磨方法通常会产生大量的粉尘和噪音，对周围的环境和居民造成不小的影响。
钢轨在线打磨列车通过安装除尘装置和噪音减震装置等设施，有效降低了环境污染和噪音污染。
钢轨在线打磨列车的未来发展趋势展望
钢轨在线打磨列车的未来发展趋势展望随着现代铁路交通的快速发展，钢轨的日常维护变得尤为重要。
传统的钢轨维护方法需要大量的人力和时间投入，效率低下且成本较高。
然而，随着技术的进步，钢轨在线打磨列车作为一种高效且智能化的维护工具，正逐渐展现出其在未来发展中的潜力和趋势。
一、技术创新助力钢轨在线打磨列车的发展钢轨在线打磨列车通过在轨道上安装摄像头、传感器等设备，运用机器学习和人工智能技术，能够实时识别和监测钢轨的各种异常状况。
这种技术创新不仅提高了钢轨维护的准确性和可靠性，还能大大提高维护的效率。
随着大数据和云计算技术的不断发展，钢轨在线打磨列车还可以利用实时数据分析来预测和预防潜在的故障，实现更加智能化的钢轨维护。
二、提高工作效率和降低成本钢轨在线打磨列车能够一次性对整段铁路进行维护，在避免了传统维护方法中频繁停运的情况下，大大提高了工作效率。
同时，由于钢轨在线打磨列车具备自动化维护能力，不仅减少了对人力的依赖，还能够降低维护成本。
这一特点尤其适用于忙碌的都市铁路和繁忙的高速铁路，提高了列车的运行安全性和稳定性。
三、加强预防性维护和安全监测随着钢轨在线打磨列车的可视化监测系统的完善，钢轨的维护不仅仅是传统的修复工作，而是向预防性维护的方向发展。
通过实时监测钢轨的磨损情况和各种异常，可以提早发现并解决潜在的故障，避免因钢轨磨损而引发的事故风险。
钢轨在线打磨列车还能够对钢轨进行无损检测，及早发现钢轨的内部缺陷和损伤，从而为修复工作提供指导和支持。
四、提升列车运行的平稳度和舒适度钢轨在线打磨列车通过及时修正钢轨的凹陷和凸起，提高了列车行驶的平稳度和舒适度。
凹陷和凸起不仅对列车的牵引系统和悬挂系统造成磨损，还会影响列车的稳定性和乘客的乘坐感觉。
钢轨在线打磨列车的发展将有效减少这些问题的发生，提高列车行驶的舒适性。
五、环保可持续发展钢轨在线打磨列车使用电力和能源高效的技术，减少了对传统维护方法中使用的化学溶剂和有害气体的依赖。
钢轨在线打磨列车在高速铁路上的运用探讨
钢轨在线打磨列车在高速铁路上的运用探讨钢轨在线打磨列车是一种用于高速铁路维护的特殊机车，它通过利用高压喷射技术和磁粉探伤技术，对铁路钢轨进行快速及精确的打磨和检测。
这篇文章将探讨钢轨在线打磨列车在高速铁路上的运用，包括它的优势、应用范围以及未来的发展趋势。
首先，钢轨在线打磨列车在高速铁路维护中具有重要的优势。
首先，它能够快速、高效地进行打磨和检测，大大减少了施工时间和劳动力成本。
传统的打磨方式需要手工进行，而钢轨在线打磨列车通过自动化的操作，可以快速覆盖大面积的铁路线路。
其次，它采用高压喷射技术，可以清除铁路轨道表面的杂质和积聚物，保持钢轨的平整度和光滑度，从而提高了行车安全性。
此外，钢轨在线打磨列车还配备磁粉探伤装置，可以及时发现钢轨的裂纹和缺陷，及早采取维修措施，避免事故发生。
钢轨在线打磨列车的应用范围非常广泛。
首先，它适用于高速铁路线路的维护养护。
高速铁路线路长且复杂，常常需要进行打磨来修复运营过程中产生的损坏和磨损。
钢轨在线打磨列车可以快速覆盖并处理大面积的铁路线路，减少了维修时间和成本。
同时，它还可用于轻轨、城市轨道交通等其他类型的铁路线路的维护。
其次，钢轨在线打磨列车还可以在铁路建设初期进行使用，对新铺设的铁轨进行打磨和检测，确保轨道的质量和平整度，并提高铁路线路的使用寿命。
未来，钢轨在线打磨列车在高速铁路上的运用将不断发展和完善。
首先，技术的进步将使其更加智能化和自动化。
目前的钢轨在线打磨列车需要人工操作，但随着人工智能技术的发展，可以预见未来的列车将能够自主行驶、自动处理打磨和检测工作。
其次，钢轨在线打磨列车的设计将更加精细化。
未来的列车可能会采用更高级的材料和结构，以提高工作效率和精度。
同时，列车的大小和形状可能会进行优化，以适应不同类型的铁路线路。
最后，钢轨在线打磨列车的维护和管理也将得到加强。
随着其使用范围的扩大，对列车的维护和管理也将变得更加重要，以确保其工作的长期稳定性和可靠性。
钢轨打磨技术现状和发展趋势
钢轨打磨技术现状和发展趋势摘要：当前，利用钢轨打磨技术进行线路维护已成为国内外轨道养护的共识。
随着我国铁路运营里程的不断增加，有限的“天窗时间”和打磨作业的特殊性给线路维护带来巨大挑战，同时也推动了钢轨打磨技术研究和应用的快速跟进。
本文在总结钢轨病害产生及预测模型的基础上，介绍了打磨机理、打磨策略、打磨方式、打磨模式、打磨周期和质量评价等钢轨打磨相关方面的研究和应用现状，通过分析钢轨打磨技术特点及铁路维护需求，研究钢轨打磨技术的发展趋势。
关键词：钢轨打磨；打磨方式；质量评价１钢轨病害的产生及预测列车在轨道上运行时，轮轨之间的摩擦会使钢轨表面材料沿纵向发生塑性形变。
此外，由于车轮踏面具有一定锥度，受列车运行动态特性和随机因素的影响，列车向前运动的同时会发生左右横移，产生蛇形运动，致使钢轨表面材料沿横向亦产生形变及磨耗。
再者，轮轨之间的循环接触会使钢轨表面产生疲劳层，当钢轨材料的塑性形变和疲劳累积到限值后，其表面出现波浪型磨耗（简称波磨）、裂纹和侧面肥边，乃至剥落等病害，钢轨表面的典型病害及其产生原因如图１所示。
除以上原因导致钢轨表面产生规律性病害外，线路铺设状况、运营气候条件、轨道曲线半径、轮轨润滑状态等因素均影响着钢轨随机产生的病害。
若钢轨表面病害得不到预防或及时清除，恶化的轮轨关系会促使病害继续加重并扩展，造成轮轨关系和钢轨病害之间的恶性循环，促使列车的运行噪声加剧，严重影响其运行安全性和平稳性。
钢轨打磨的主要目的是清除钢轨病害，并修复钢轨廓型以改善轮轨关系，使轮轨间的相互作用回归到轮轨接触的初始状态。
掌握钢轨的规律性病害及其潜在特征影响下随机病害的产生和发展规律，量化钢轨病害萌生、扩展的循环周期，才可为钢轨打磨作业规划和实施提供原始依据，而研究轮轨接触疲劳及钢轨磨耗的预测模型是解决上述问题的有效途径。
基于钢轨磨损、疲劳和润滑之间的相互作用机理，并考虑它们与钢轨打磨的相互关系，可对钢轨接触疲劳和磨损进行预测。
浅谈HSG-City型钢轨打磨车钢轨打磨技术的应用研究
浅谈HSG-City型钢轨打磨车钢轨打磨技术的应用研究摘要：随着中国高速铁路及各城市轨道交通建设的蓬勃发展，对钢轨全寿命维护理念的认识不断加深，钢轨打磨成为钢轨全寿命维护中不可替代的维修手段。
本文主要阐述了HSG-City型钢轨打磨车在钢轨打磨施工领域的优点及应用研究情况。
关键词：HSG-City、钢轨打磨、高速0 引言：国内外钢轨打磨车主要分为传统打磨车、高速打磨车、铣磨车三类。
钢轨打磨方式分为新线开通前的预打磨、已开通线路的预防性打磨和修复性打磨。
德国福斯罗（Vossloh）公司生产的HSG-city钢轨高速打磨车主要用于新线开通前的预打磨及已开通线路的预防性打磨。
1 HSG-city钢轨高速打磨车技术参数：1.1高速打磨车外形尺寸：长度:5.80 m；宽度:2.11m；高度:2.15m；重量:10 t1.2高速打磨车技术参数（1）工作速度8 km/h ～60km/h；（2）两个打磨架，每个有两排打磨石，一排有12个打磨石（共48个打磨石）（3）磨削量：30-40km无中断打磨，每遍通过约0.01～0.02mm（4）粗糙度<10μm图1 HSG-city钢轨高速打磨车2 HSG-city钢轨高速打磨车施工优点分析：2.1 打磨效率高HSG-city钢轨高速打磨车采用被动式打磨方式，整机不自带动力。
磨石无需电机驱动，依靠牵引动力被动旋转进行打磨，打磨速度最高可达60km/h，打磨效率高。
2.2 集尘效果好HSG-city打磨车采用封闭式集尘系统，打磨火花和灰尘能及时有效收集，收集率可达90%以上。
打磨后无需清扫轨道及绝缘接头，可有效提高作业天窗利用率。
2.3 限界小、转场方便HSG-city打磨车外形尺寸为：长 5.8m、宽2.11m、高2.15m，满足《地铁设计规范》GB50157-2013中关于城市轨道交通B2型车辆限界尺寸标准。
另外，打磨车配有标准2号车钩，可与地铁动力车进行联挂。
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在铁路运输系统中 ,钢轨的使用寿命主要由磨 耗和滚动接触疲劳决定. 要延长钢轨的使用寿命 , 需要考虑钢轨制造和养护维修两个方面. 具体地 说 ,就是生产高质量钢轨 ,有效地润滑轮轨界面和 对钢轨断面进行科学打磨. 钢轨打磨是线路养护维 修中的重要手段 [ 1 ] ,我国钢轨打磨设备主要靠进 口 , 1989 年我国引进第一台钢轨打磨设备 [2 ]. 我 国钢轨维修设备水平和打磨技术远远落后于铁路
2 钢轨打磨的作用
2. 1 磨耗 2疲劳 2润滑 2打磨模型 在行车密度较大的重载铁路上 ,轮轨的磨损和 疲劳受到铁路运营者的特别关注. 轮轨磨损分为轻 度磨损 、重度磨损和灾害性磨损 [ 13 ]. 滚动接触疲劳 经常发生在重载荷条件下的轨道上 ,其最大的特征 为轨顶塌陷 、剥离和轨头裂纹. 在曲线和道岔段钢 轨内侧角接触区上 ,接触斑较小且滑动量较大 ,从 而增大了接触压力 ,促使疲劳和磨损形成 [ 14 ]. 钢轨 打磨可以有效控制和消除疲劳裂纹 、优化钢轨型 面 ,但过度频繁地对钢轨打磨会增加钢轨的维修费 用. 为了降低费用 ,可用润滑剂降低噪声 、磨耗和控 制摩擦系数. 有效的润滑可以在行车密度较大的重 载铁路 线 上 减 少 能 源 的 消 耗 并 延 长 钢 轨 的 寿 命 2～3 a[ 15 ]. 但随着行车速度和重载铁路轴重的增 加 ,润滑有可能加速疲劳裂纹的产生和扩展 ,会造 成钢轨断裂和脱轨事件的发生. 磨损可以有效阻止 疲劳裂纹的产生和扩展 ,但严重的和灾害性的磨损 又会大大降低钢轨寿命. 因此 ,正确地处理磨耗 、疲 劳和润滑之间的关系 ,能为优化钢轨维修策略提供 依据 ,并能够减低经营成本和风险.
鉴于钢轨打磨技术的分类较多 ,笔者认为钢轨 打磨根据打磨作用区域不同可以分为表面打磨和 外形打磨 ;根据作用的目的不同可分为校正性打磨 (修理性 ) 、保养性打磨 (轮廓性 )和预防性打磨. 表 面打磨是要控制和清除钢轨表面已有的缺陷 ,例如 波磨 、轨头塌陷 、轨头不平顺 、塑性变形 、高低不平 顺等. 外形打磨是指将轨头打磨成各种目标形状 , 以改善轮轨接触状态以达到控制钢轨伤损的形成 和发展 ,改善车辆轨道动力学行为的打磨. 外形打 磨可以控制钢轨侧磨和轮轨横向作用力 、钢轨疲劳 和波磨 、提高车辆的临界速度和曲线通过性能. 这 种打磨行动一般在新钢轨铺设完后就辅助实施 ,以 达到降低轮轨 2 , 郭 俊 2 , 崔大宾 2
(1. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 , 四川 成都 610031; 2. 西南交通大学机械工程学院 , 四川 成都 610031)
摘 要 : 介绍了有关钢轨打磨的理论 、技术和应用成果 ,论述了钢轨打磨技术与轮轨接触疲劳 、磨耗 、噪声 、润滑 之间的关系和相互作用模型. 基于现有的国外钢轨维修成本的经济学模型 ,提出了加入打磨设备折旧费用的钢 轨维修成本综合经济学模型. 建议未来的研究重点 :开展基于现场实践的快速电脑程序优化的打磨钢轨型面研 究 ;开展能够综合考虑车辆轨道耦合动力学和经济学指标钢轨打磨方案的优化研究 ;开展不同工况的打磨参数 和打磨工艺研究. 关键词 : 钢轨打磨 ;接触疲劳 ;裂纹 ;磨耗 ;噪声 ;经济学模型 中图分类号 : U216. 424 文献标识码 : A
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西 南 交 通 大 学 学 报
第 45卷
(2) 打磨与钢轨涂油相结合 ,可延长钢轨寿命 50% ～300% [ 8 ] ;
(3) 改善轮轨粘着 ,减小滚动阻力 ,提高了行 车安全 ;
(4) 降低了噪声与振动 ,提高了旅客的舒 适度.
铁路运行速度的日益提高及运量的不断增加 , 对铁路系统的要求越来越高. 高速重载线路投入运 营后 ,钢轨出现了各种表面伤损 ,如钢轨波浪形磨 耗 、轨面擦伤 、轨面剥离 、轨侧严重磨损 、裂纹和轨 头压溃等 [ 8 ] ,且发展速度较快 ,影响了铁路运输能 力和经济效益. 要延长钢轨的使用寿命 ,就必须定 期对钢轨进行维护 ,防止损伤的产生以及进一步恶 化 ,从而保证行车的安全性和舒适性.
校正性打磨主要是通过打磨消除钢轨表面已 经产生的病害 ,如波形磨耗 、车轮擦伤 、轨头裂纹以 及接头的马鞍形磨损 ,校正性打磨对轨头的一次磨 削量较大 [ 12 ]. 保养性打磨是把钢轨断面打磨成最
佳轮轨接触几何形状 ,以减缓波磨和其它疲劳伤损 的产生 ,并有减少侧磨的作用 ,以改善钢轨的受力 和减缓曲线段的磨耗 ,同时也能维持车辆具有较高 的动力学性能. 预防性打磨是一种控制钢轨接触疲 劳的技术 ,力图在钢轨轨头裂纹开始扩展前就把处 于萌生阶段的裂纹打磨掉 ,控制钢轨表面接触疲劳 的扩展 ,要求定期打磨. 预防性打磨的深度很小 ,通 常需要去除钢轨表面 0. 15 ～0. 4 mm 的疲劳金属 材料和表面微小裂纹. 虽然实践发现表面裂纹具有 减弱钢轨变形流动的能力 ,但同时发现在较大的重 轴载荷或较差的接触几何条件下 (如液体的注入 ) 会加速扩展. 因此 ,所有打磨方式都将涉及到对疲 劳表面的修正. 为了有效的进行预防性打磨 ,打磨 必须定期进行 ,这取决于钢轨类型 ,轨道曲率半径 , 打磨设备 ,轴重和轮轨型面的相关条件. 曲线上运 量大约达到 1. 2 ×107 t后要进行一次打磨.
School of
Abstract: A detailed introduction to the existing theories and techniques of rail grinding and their app lication p ractices was p resented. The interactions between rail grinding and rail rolling contact fatigue, rail wear, noise and rail lubrication, as well as their models, were discussed. B ased on the existing econom ic models for rail grinding, a modified econom ic model was p roposed, w ith the costs of dep reciation of grinding equipment incorporated. Suggestions about researches in the future are p resented: develop ing a computer p rogram based on rail grinding p ractices to op tim ize rail grinding p rofile, investigating an op tim ization model that integrates the indexes of vehicle2track coup ling dynam ics and grinding costs, op tim izing rail grinding p rocedures under different working conditions. Key words: rail grinding; contact fatigue; crack; wear; noise; econom ic model
第
45卷 第 1期 2010年 2月
西 南 交 通 大 学 学
JOURNAL OF SOUTHW EST J IAOTONG
报 UN IVERS
ITY
Vol. 45 No. Feb. 2010
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文章编号 : 025822724 (2010) 0120001211 DO I: 10. 3969 / j. issn. 025822724. 2010. 01. 001
发达国家 ,加拿大 、美国 、澳大利亚 、瑞典 、印度等国 的铁路维护实践证明 [ 3～6 ] ,采用打磨的方法来预防 钢轨波磨 、控制接触疲劳 、裂纹扩展和磨耗有较好 的效果 ,并可获得巨大的效益 [ 7 ] . 主要表现在以下 方面 :
(1) 打磨消除了轨道不平顺 ,减少了轮轨间的 振动 ,提高轨道的稳定性 ,降低了线路与机车车辆 的维修费用 ;
收稿日期 : 2009208203 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (50875221) ;国家 973计划资助项目 (2007CB714702) ;“十一五 ”国家科技支撑计划资助项目
( 2009BAG12A012B11) 作者简介 : 金学松 (1956 - ) ,男 ,教授 ,博士 ,博士生导师 ,研究方向为轮轨关系和动力学 , E2mail: xsjin@ home. swjtu. edu. cn
1 钢轨打磨技术的分类
钢轨的磨耗和疲劳是难以避免的材料自然破 坏过程 ,随着不断发展 ,将导致钢轨失效. 当接触应 力和钢轨材料强度不匹配时 ,出现磨耗或是疲劳 , 导致运营成本的提高. 因此 ,钢轨打磨逐渐成为一 种对轨面疲劳和塑性流动过程加以控制的维修方 法. 1993 年 , Cooper[ 9 ] 将钢轨打磨技术分为预备 性 、预防性和修复性打磨. 贺振中 [ 2 ]将打磨分为矫 正性打磨 、维护性打磨和预防性打磨. 牛道安等 [ 10 ] 将打磨分为预防性打磨和病害性打磨. 郭福安 等 [ 11 ]将打磨分为预打磨 、预防性打磨 、保养性 (轮 廓性 )打磨和校正性 (修理性 )打磨.
Sta te of Arts of Research on Ra il Gr ind ing
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