【大机经验】普速铁路长大隧道钢轨铣磨作业技术探讨-大型养路机械

摘　 要?钢轨是铁路线路的重要组成部分，其轮廓尺寸和技术状态是影响列车运行安全的关键因素，钢轨病害修复的传统手段是依靠钢轨打磨消除钢轨表面病害，但长大隧道内钢轨打磨车作业受空间狭小、空气流通差等因素制约，在有限的施工天窗内，钢轨打磨车的作业效率低下，且易对施工作业人员身体造成很大伤害清宫大刺杀，针对这一情况，本文对钢轨铣磨车在长大隧道内作业技术进行了探讨。
关 键 词?钢轨铣磨；钢轨打磨；钢轨病害修复
钢轨是铁路线路的重要组成部分，其轮廓尺寸和技术状态是影响列车运行安全的关键因素之一。伴随着列车运行中轮轨之间长期持续、频繁复杂的相互作用力，钢轨表面产生鱼鳞纹、肥边以及波磨等病害，对列车运行的安全性、平稳性和舒适性以及钢轨探伤作业带来很大影响，特别是冬季气温变化较大时孙学武 ，钢轨表面伤损发展迅速，很有可能造成钢轨折断，严重制约着列车的运行安全。因此，及时整治钢轨表面病害、恢复钢轨轮廓已经成为铁路线路养护的重要工作。
钢轨病害修复的传统手段是依靠钢轨打磨消除钢轨表面病害，修复钢轨廓形。由于单遍作业切削量较小（最大仅0.2mm），每次作业需要进行约7~8次往返作业，作业效率低下，且打磨过程中产生的铁屑粉尘严重污染环境。受空间狭小、空气流通差等因素制约，长大隧道内钢轨打磨车作业2 km左右时，周围空气温度急剧升高，铁屑粉尘弥漫在周围空气中，钢轨打磨车须停止作业并撤出隧道，待发动机缸温降低、隧道内粉尘消散、温度降低时才能进行第二遍打磨作业，如果继续作业将造成发动机因缸温过高而自动熄火保护。而且隧道内打磨作业产生的粉尘消散需要较长时间30~60min，在有限的施工天窗内，钢轨打磨车的作业效率低下，且易对施工作业人员身体造成很大伤害。
钢轨铣磨车是消除或减缓钢轨表面病害、修复钢轨轮廓的新型施工机械，通过若干组铣刀盘采用成型铣削外加钢轨打磨的方式消除或减缓钢轨表面病害，最高作业效率为1.8km/h黄佳琰，单遍作业切削深度0.1~1.5mm，周毅火钢轨内侧肥边最大铣削量3mm，对于钢轨表面擦伤点蚀、内侧3mm以下肥边及较浅的鱼鳞纹等病害高港教育网，一遍作业即可消除病害，具有作业效率高、精度大、施工限制少、环境污染小等优点，作业后钢轨轮廓尺寸、钢轨表面平整度和光洁度都有很大提高，不仅能够提升列车运行的平稳性和安全性，还能够降低轮轨噪声，提升乘客的舒适度，适合长大隧道内钢轨病害修理工作。
2012年原铁道部配属西安局集团公司一台由铁建装备生产的XM-1800型钢轨铣磨车，先后在管内梅七、陇海、宝中和西康线等线路上施工，效果良好沛泉菁华，已经成为钢轨打磨车作业受限地段钢轨病害修复的主要施工机械。
2017年10月西康线集中修期间，该车承担着32.5km的隧道内钢轨病害修复施工任务。针对西康线下行线隧道长、线路状态较差、钢轨病害较严重的情况，作业前，车组操作人员和工务段技术人员现场调查施工环境及钢轨病害，利用钢轨轮廓测量仪和波磨测量仪等设备，对作业区段钢轨的肥边波磨等病害进行准确测量，根据测量结果选择切实可行的钢轨铣磨工艺重生伪萝莉。作业中，安排人员在车前进行钢轨病害复核，标注病害变化情况，并报告钢轨铣磨操作人员根据前方钢轨病害变化情况及时调整相应参数，确保作业良好。
1　钢轨主要病害
西康线全长267.49km，是穿越秦岭山脉、连接陕西省南北、进出四川的主要通道，2002年单线建成通车，2013年二线建成通车。西康线75%以上的线路在秦岭山脉中穿行，桥隧长度占线路总长度的60%，是中国桥隧与线路长度比例较大的铁路之一。西康下行线开通运营15年来，和谐电力机车及重载列车的开行使钢轨承载能力受到很大考验，钢轨病害发展迅速，主要病害为波磨（最大深度1.23mm）、肥边（最大4mm）、钢轨表面点蚀掉块和鱼鳞纹等。
2　铣削技术探讨
2.1　钢轨肥边铣削技术
针对3 mm以内的肥边，采用如下工艺：铣盘内偏2~10mm，切削量0.3~1.2mm，功率10%~25%，作业速度0.5km/h，作业一遍后消除；针对超过3mm的肥边，增加一遍作业，采用如下工艺：铣盘不偏移，进刀量0.3~1.2mm，功率25%~55%，作业速度0.7~1.2km/h，作业两遍后消除。
作业过程中，利用钢轨轮廓检测仪对作业前后的钢轨轮廓进行测量，结果如图1和图2所示（图中红色线条为实际钢轨轮廓，蓝色线条为基准钢轨轮廓）。

2.2　钢轨波磨铣削技术
在作业过程中，针对1mm以内的波磨，采用如下工艺：切削量0.3~1.2mm，功率15%~55%，速度0.5~1.2km/h，作业一遍后，使用钢轨波磨测量仪对残留波磨进行测量，根据残留量进行第二遍作业，直到波磨残留量控制在《线路修理规则》表4.10.1中钢轨打磨作业验收标准的规定值。
作业过程中，利用钢轨波磨测量仪对作业前后的钢轨轮廓进行检测对比，结果如图3和图4所示。

2.3　钢轨鱼鳞纹铣削技术
在作业过程中，针对钢轨鱼鳞纹，切削量控制在0.3~1.2mm，功率控制在20%~45%之间，速度采用0.5~1.3km/h。钢轨铣削作业前后的效果图如图5和图6所示。

通过对比，钢轨铣磨作业能去除肥边、波磨、表面擦伤点蚀及较浅鱼鳞纹等病害，修复钢轨轮廓，延缓钢轨、表面波磨及鱼鳞纹等病害的发展波子鱼，延长了钢轨的使用寿命。铣磨作业前后钢轨病害相关数据如图7、图8所示。


3　磨削技术探讨
3.1　磨削技术
西康线钢轨铣磨作业中，在作业速度为0.7~1.0km/h，铣削后线路较好的情况下，磨削效果较好。当作业速度降低0.5km/h及铣削后线路状况不良的情况下，磨削效果不良。钢轨铣磨磨削作业参数见表1。

3.2　磨削连续性
从目前来看砂轮的连续性一般，从作业司机室上的监控画面来看，右侧砂轮磨削过程中火花较连续，左侧砂轮磨削过程中火花断续不连贯，磨削钢轨顶面连续性较差。图9中左侧钢轨磨削连续性较差。

3.3　打磨砂轮寿命
新砂轮作业1.45km，砂轮剩余40mm，更换新砂轮后再次作业1.14km，砂轮剩余约70mm，现场统计得出：新砂轮可以作业约1.5km。
4　结 束 语
XM-1800型钢轨铣磨车是消除或减缓钢轨表面病害、修复钢轨轮廓的新型施工机械，通过若干组铣刀盘采用成型铣削外加钢轨打磨的方式消除或减缓钢轨表面病害，具有作业效率高、精度高、施工限制少、环境污染小等优点，作业后钢轨轮廓尺寸、钢轨表面平整度和光洁度都有很大提高，不仅能够提升列车运行的平稳性和安全性，还能够降低轮轨噪声，提升乘客的舒适度，适合长大隧道内钢轨病害修理工作。
（中国铁路西安局集团有限公司工务处 陈建华）
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