高速重载线钢轨打磨标准分析

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1、北京交通人学硕士学位论文性。经过几十年打磨生产的实践，钢轨打磨技术己逐渐发展成为一项综合的线路维护技术。归纳起来，实施钢轨打磨主要可以取得以下几个方面的效果：(1)消除钢轨波形磨耗等短波不平顺：可提高行车平稳性和安全性：降低列车与线路的振动以延长各部件的使用寿命：降低行车产生的噪声。(2)除去因接触疲劳而产生的轨头表面疲劳层、剥离、裂纹等病害：可延缓轨面疲劳病害的发生与发展，延长钢轨的使用寿命。(3)消除钢轨生产过程中形成的表面脱碳层、残余应力、表面粗糙及原始不平顺：延缓钢轨波磨及疲劳等病害的产生与发展速率。(4)针对不同的曲线半

2、径及运营条件，将钢轨打磨成不同的钢轨断面形状：改善曲线地段轮轨的接触状态，防止轮轨接触高应力区的出现，减少因轮轨不良接触造成的轨头塑性变形等病害。2、钢轨打磨类型依据以上钢轨打磨的目的和所希望取得的效果不同，钢轨打磨存在多种类型，主要可划分为矫正性打磨、维护性打磨、预防性打磨、钢轨预打磨与钢轨不对称打磨几种类型。(1)矫正性打磨以完全消除轨面病害，尽可能恢复轨头廓形为目的。在打磨车数量较少、打磨能力不足时采用。当钢轨表面病害，如波磨、疲劳、剥离、裂纹等发展到一定程度，不进行病害整治就有可能引发行车舒适和安全方面的问题时，或者引发设

3、备维护方面出现严重困难时，必须进行钢轨矫正性打磨。实施钢轨矫正性打磨时，打磨列车以较低的工作速度反复对钢轨进行打磨，磨掉钢轨表面的缺陷和病害，打磨遍数和磨掉的轨头金属均比较多。(2)维护性打磨在两次矫正性打磨之问，采用一次或多次维护性打磨，以巩固矫正性打磨的效果，将许多轨面疲劳消除在萌生阶段，可望延长矫正性打磨的周期和钢轨使用寿命，从经济上讲是合理可行的。当轨面病害出现到一定程度，如不消除病害，则病害会加速发展，经济上不合理时，要求进行维护性打磨。实施维护性打磨时，打磨车以较高的工作速度走行，对钢轨表面打磨一遍或两遍，阻止表面病害

4、的进一步发展，但不一定要求彻底清除病第一章绪论害。维护性打磨的打磨遍数较少，磨掉的轨头金属也较少，但维持性打磨的时机与打磨方法要结合实际情况，与矫正性打磨密切配合。(3)预防性打磨在两次矫正性打磨之问，采用多次预防性打磨，以延缓钢轨病害的出现时间。其与维护性打磨的主要区别在于：维护性打磨是在病害出现时实施，而预防性打磨是在病害尚未出现时即进行。预防性打磨在于推迟病害的出现，维护性打磨在于延缓病害的发展。对钢轨进行经常性的轻度快速打磨，以维持一个优化的钢轨端面，最大限度地预防钢轨表面病害的出现。预防性打磨要合理地选择打磨时机，与维护

5、性打磨和矫正性打磨相配合使用。(4)钢轨预打磨钢轨预打磨是在新轨上道时实施，属预防性打磨的一种，但其打磨的目的有所不同，所以此处单独列出。钢轨预打磨主要目的在于消除钢轨生产及运输过程中产生的原始不平顺、轨头表面脱碳层、轨头表面残余应力层，并尽量减小轨头表面的原始粗糙度。钢轨预打磨影响钢轨使用的全过程，高质量的钢轨预打磨，可以明显地减缓钢轨使用过程中病害的发生与发展，反之，不恰当的预打磨则难以起到相应的作用。因此，钢轨预打磨的参数，如打磨遍数、磨掉金属的厚度、打磨砂轮材质及电机转速等，都应做合理的选择。(5)不对称打磨不同的曲线半径

6、及运营条件下，曲线地段的轮轨接触状态有所不同，因而为了使得曲线地段的轮轨接触总是处于最优状态，则不同半径的曲线地段应当有不同的钢轨断面形状。然而厂家生产的钢轨不大可能做出适应于每一种曲线半径的线路，钢轨不对称打磨据此而提出。首先依据轮轨系统条件和机车车辆曲线通过性能分析，依据最优的轮轨接触状态，设计出合理的钢轨断面形状。由此而设计出的曲线地段内外轨的轨头形状往往是不对称的，因此称为不对称打磨。不对称打磨与钢轨预打磨同时实施完成。目前国内外许多铁路线路上，一般的作法是，依据打磨车的数量以及线路和运营等条件，选择以上所列的各种打磨类型

7、，几种类型交替使用，形成相对固定的钢轨打磨策略，从而使钢轨得以经济合理地使用，并最大北京交通大学硕士学位论文限度地延长钢轨的使用寿命。§1．1．2国外钢轨打磨技术的发展1、美国、加拿大铁路美加铁路各公司认为，钢轨打磨是实现最佳轮轨相互作用的关键。几乎所有铁路公司都把钢轨打磨看作解决钢轨波形磨耗、剥落、裂纹等表面病害问题的有效方法。城市高速运输系统尤其把钢轨打磨技术看作改进车辆动力学、乘车舒适度和控制噪声的有效途径。美加铁路由于尚未发展快速及高速运输，因此钢轨打磨主要集中在重载线路上。许多铁路公司积累了三十多年的打磨经验，制订有成套

8、的打磨标准与实施方法。美加地区大多数铁路公司中，均有专门的研究小组长期跟踪研究钢轨的打磨效果，进行钢轨打磨设计和效益评估，均能较合理地应用各种打磨类型，对各种打磨的实施时机掌握得较好，基本完成了从以前的矫正性打磨为主的打磨策略向预防性为主的打磨策略