鋼軌打磨作業(yè)2鋼軌打磨的產(chǎn)生主要是從消除波磨發(fā)展而來，鋼軌打磨工藝的提出最先是為了控制鋼軌波磨，鋼軌波磨現(xiàn)象破壞在19世紀60年代和19世紀70年代最為嚴重。鋼軌打磨的目的在于消除鋼軌的波形磨耗和控制鋼軌的接觸疲勞，防止因接觸疲勞而產(chǎn)生片狀剝落、開裂等病害。鋼軌的縱向波形磨耗按照其長度特征又可以分為極短波波形磨耗（30~100mm）、短波波形磨耗（100~300mm）、長波波形磨耗（300~1000mm）等。1鋼軌打磨的發(fā)展過程

極短波距波形（30~100mm）

短波距波形（100~300mm）

長波距波形（300~1000mm）

鋼軌表面其他類型傷損鋼軌表面其他類型傷損在具體實踐中發(fā)現(xiàn)，鋼軌打磨對于消除缺陷、減小應(yīng)力、控制傷損、匹配磨耗、改善導(dǎo)向、控制噪聲、運行穩(wěn)定、提高乘坐舒適性，延長鋼軌使用壽命和降低噪聲等有著重要意義，是實現(xiàn)合理輪軌關(guān)系的最有效手段之一。我國目前在鋼軌打磨方面也積累了一定的經(jīng)驗，并且從1989年開始在工務(wù)維修中使用鋼軌打磨列車。目前國內(nèi)的鋼軌打磨也在積極開展鋼軌預(yù)打磨和預(yù)防性打磨，合理的鋼軌打磨施工作業(yè)組織和作業(yè)標準正在形成。積極發(fā)展鋼軌打磨，對于提高我國線路維護水平有著重要的意義。鋼軌打磨的基本原理是把鋼軌輪廓修成理想形狀，改善輪軌橫向耦合斷面接觸,改善輪軌接觸縱向平順性，把接觸應(yīng)力減至最小化以減小磨損。㈠改善輪軌橫向耦合關(guān)系——確定合理的輪軌輪廓形狀㈡改善輪軌縱向耦合關(guān)系——改善輪軌接觸縱向平順性㈢消除疲勞傷損，抑制波磨㈣改善曲線通過時的導(dǎo)向性能，抑制側(cè)磨㈤控制噪聲和提高乘坐舒適性2鋼軌打磨的原理

2025年6月18日TB型踏面的形狀是與50kg標準鋼軌的截面相配合設(shè)計使用的。60kg標準鋼軌的截面是按照磨耗型原則設(shè)計的。有研究證明LM型磨耗型踏面相對于TB型踏面車輪來說，由于輪軌接觸點在踏面和軌頂面的變化范圍較寬，而且LM型磨耗型踏面的兩點接觸之間的橫向和垂向距離較小，有利于減輕輪緣磨耗。實踐也證明磨耗形車輪踏面使用壽命較長。鋼軌打磨分為預(yù)打磨、預(yù)防性打磨、定期維護打磨和矯正性打磨四種。其中前三種基本上可以列為保養(yǎng)性打磨，后一種為修正性打磨。3鋼軌打磨種類

2025年6月18日預(yù)打磨是在高速鐵路開通前將鋼軌表面的銹蝕、脫碳層和工程列車碾壓的不良痕跡消除，為高速動車提供更加平順的踏面，保持最佳接觸面條件，防止車輪踏面產(chǎn)生不良的磨損。目前客運專線開通前鋼軌預(yù)打磨已經(jīng)是一項必須完成的作業(yè)項目。1.預(yù)打磨鋼軌預(yù)打磨的原理：簡單說就是在輪軌關(guān)系中車輪屬于機械加工部件，尺寸精度為0.01mm級，鋼軌屬于熱軋制加工部件，尺寸精度為0.1mm級。在輪軌關(guān)系中明顯鋼軌尺寸精度低。列車運行速度越高，鋼軌的尺寸精度對軌道的平順性影響越來越顯著。實踐證明，鋼軌預(yù)打磨是改善鋼軌對車輛尺寸精度低的問題的有效方法。2預(yù)防性打磨預(yù)防性打磨是在鋼軌軌頭裂紋開始擴展前將裂紋萌生區(qū)打磨掉，防止接觸疲勞型波磨的產(chǎn)生和發(fā)展。這種打磨策略的目的是消除或控制鋼軌表面缺陷、保證鋼軌表面狀態(tài)和良好的外形。通常需要小打磨量（0.2~0.3mm），且打磨周期相對較短。

預(yù)防性打磨經(jīng)濟性好，特別是只需要小的打磨量，最大化地延長了鋼軌的使用壽命。預(yù)防性打磨的好處：1.將橫斷面的矯正量最小化；2.減少內(nèi)圓角疲勞破損，保持最佳輪軌接觸狀態(tài)；3.防止接觸疲勞型波磨的產(chǎn)生和發(fā)展。3定期維護性打磨定期維護性打磨是將鋼軌斷面打磨成最佳輪軌接觸的幾何形狀，以延緩波磨和其他疲勞傷損的產(chǎn)生，減少側(cè)磨。該打磨策略目的是將修正性打磨制度轉(zhuǎn)變成定期保養(yǎng)性的打磨制度。這種策略需要經(jīng)歷數(shù)次打磨周期，特別是鋼軌不是很規(guī)范地養(yǎng)護的時候。然而，定期維護性打磨策略是一個較好的選擇，可以保證有限資源的合理利用。

4矯正性（修正性）打磨矯正性打磨主要打磨已產(chǎn)生的鋼軌表面缺陷。該打磨策略的主要目的是消除或減少在線鋼軌的缺陷，一般采用積極打磨的工序，預(yù)先設(shè)計好打磨量（0.5mm到4-6mm之間），并且，作業(yè)間隔相對較長，通常由缺陷的嚴重程度來決定。矯正性打磨并不非常經(jīng)濟，主要是因為需要除去鋼軌表面的大量金屬，還要求使用大量的打磨過程，減少了鋼軌的潛在使用壽命。PGM-48鋼軌打磨車4.2PGM-48型鋼軌打磨車1.概述PGM-48型鋼軌打磨車是一臺48磨頭的鋼軌打磨列車PGM-48鋼軌打磨列車是機、電、液和計算機等先進技術(shù)集于一體，其技術(shù)具有國際先進水平。PGM-48型鋼軌打磨列車由一號車(控制車)、二號車(生活車)和三號車(動力車)組成?？刂栖嚭蛣恿嚪謩e位于列車的兩端，生活車位于列車中部。打磨小車是鋼軌打磨車的主要作業(yè)裝置鋼軌打磨列車能儲存99種打磨模式——即打磨砂輪偏轉(zhuǎn)的不同角度與選定的不同打磨功率所組成的固定組合，常用的有30多種打磨模式。PGM-48型鋼軌打磨列車組成打磨小車平面布置工作裝置——打磨小車作業(yè)控制打磨頭的角度調(diào)節(jié)的機械部分原理打磨限值日本日本新干線：鋼軌打磨分為臨時性打磨和周期性打磨，當鋼軌焊接不平順在0.3mm以上或鋼軌踏面不連續(xù)的不平順測定為0.6mm/2m、-0.4mm/2m以上時，需進行臨時性打磨；周期性打磨是根據(jù)通過總重和行車要求定期進行打磨。每次打磨深度0.05~0.1mm，一般往返打磨3遍，一次打磨4~6km。根據(jù)打磨目的采用不同打磨方法。法國（維修搗固+鋼軌打磨）一般3年1個周期，采用搗固作業(yè)后立即對鋼軌打磨。鋼軌面平直度（硬彎）：垂直方向fv<0.3mm/3m或0.2mm/1m；水平方向fl<0.45mm/1.5m；二是軌端頭（翹曲）；垂直上彎，垂直下彎fv<0.2mm/2m；水平方向fl<0.5mm/2m；三是焊接接頭：垂直fv<0.2mm/1m或0.3mm/1.6m，橫向fl<0.5mm/1m。鋼軌表面缺陷和不平順檢查周期：一般15天檢查1次。德國鋼軌保養(yǎng)性打磨周期一般為4年。鋼軌打磨基本要求：波紋和短波原則上要打磨到波紋底及波谷范圍，在Vmax>160km/h區(qū)段，當鋼軌表面波長3m、深度大于0.3mm時，應(yīng)對其進行打磨，但道岔尖軌和轍叉不允許打磨列車打磨。打磨標準：鋼軌打磨后，踏面范圍內(nèi)鋼軌不平順性偏差應(yīng)達到的標準是測量基長3~20cm，偏差0.02mm；基長25~100cm，偏差0.1mm；基長100~300cm，偏差0.3mm。俄羅斯較多實施鋼軌預(yù)防性打磨，波磨到達一定的程度就必須打磨。打磨的波磨限值：200km/h線路，波磨限值0.3mm，160km/h線路，波磨限值0.5mm，140km/h線路，波磨限值0.7mm。打磨周期澳大利亞鐵路

美國美國鐵路公司認為：鋼軌打磨是實現(xiàn)最佳輪軌相互作用的關(guān)鍵。幾乎所有的鐵路公司都把鋼軌打磨看作解決鋼軌波形磨耗、剝落、開裂問題的有效方法：城市高速運輸系統(tǒng)尤其把鋼軌打磨看作改進車輛動力學、乘車舒適度和噪音控制的有效途徑。經(jīng)過不斷改進，現(xiàn)在，基本上每個鐵路公司對鋼軌打磨周期確定為通過量為18~25MGT。打磨的周期決定于對金屬的去除量的要求（裂紋發(fā)展速度決定）和鋼軌打磨的效率。但是疲勞裂紋的發(fā)展過程是一個逐漸加快的過程，即從比較小的裂紋以比較小的速度發(fā)展到比較大的裂紋以比較大的速度發(fā)展。所以，打磨周期性打磨過長也會使得鋼軌打磨事倍功半。根據(jù)北美鋼軌打磨實踐表明，25MGT可能是合金軌（硬度較高，耐磨性好的軌頭硬化、微合金鋼軌）和鋼軌輪廓打磨間隔的上限。實踐證明，打磨周期間隔相對越小，預(yù)防性打磨效果越好。但是綜合考慮鋼軌打磨對運輸?shù)挠绊懙纫蛩?，建議國內(nèi)考慮打磨周期較小半徑曲線地段為25MGT為宜，其他地段打磨周期可相應(yīng)延長。打磨量的確定1．疲勞裂紋的發(fā)展規(guī)律①輪軌間的高應(yīng)力接觸導(dǎo)致形成表面裂紋。這一過程大約發(fā)生在3-6MGT周期左右。新生的表面裂紋，傳播角度為相對于表面5-15°，裂紋長度為1mm左右。②這些表面微裂紋開始階段發(fā)展緩慢，隨著裂紋長度的增加，裂紋增長加快。裂紋在最大剪切力的位置深度保持一個相對低的發(fā)展速度，一般認為對于高拉應(yīng)力環(huán)境下大約是1mm，在高速重載條件下大約是8mm（典型情況下是2-4mm）。對于標準軌和軌頭淬火軌，打磨中應(yīng)該進行經(jīng)常性的少量打磨，以去除鋼軌表面的微小裂紋，有利于減緩了裂紋產(chǎn)生和發(fā)展的速度。如第2點所示，因為長裂紋比短裂紋發(fā)展速度更快，比較長的打磨間隔需要的打磨量更大。2．垂直磨耗的匹配有資料表明在直線段和小半徑曲線上的磨耗速率分別在每百萬噸（MGT）0.008-0.025mm，如果通過總重達到750MGT磨耗量就達到6-19mm。以0.025mm的磨耗速率為例，在25MGT的打磨周期時，轉(zhuǎn)變成磨損量就大約是0.6mm的垂直磨耗，這樣就大約是0.2-0.3mm的打磨量，其余的都自然磨損掉了，這樣也匹配了疲勞裂紋的發(fā)展速率。國內(nèi)鋼軌的垂直磨耗情況也基本相同。2025年6月18日33NRC的軌頭半徑200mm（8英寸）的全套八個模板，TT是直線模板，H1-H4是上股鋼軌模板且軌距轉(zhuǎn)角的去除量越來越大，L1-L3是下股鋼軌模板同時鋼軌外側(cè)的去除量越來越大，打磨的量漸進量的大小根據(jù)軌道類型如軌距加寬量、鋼軌抗扭程度、合金硬度綜合確定的。NRC目前應(yīng)用的有四個模板，這是和最初的8個NRC的模板是對應(yīng)的。其中應(yīng)用在外軌上的模板只有一個，內(nèi)股鋼軌上也只有一個，另外兩個模板應(yīng)用在直線段線路上。我國鋼軌打磨標準驗收時間驗收應(yīng)在打磨后立即進行，遇有特殊情況，最多不能超過運量100，000噸或在7天內(nèi)進行。測量區(qū)域鋼軌軌頂半徑為R13mm,R80mm,R300mm,R80mm的曲線組成的弧面，對應(yīng)的角度為軌頭內(nèi)側(cè)-70度至軌頭外側(cè)+5度范圍內(nèi)。檢測設(shè)備手提式鋼軌波磨尺和軌型測量儀檢測方法包括鋼軌平直以及斷面修整檢測隨機檢測列車允許速度V≤100Km/h每公里隨機檢測10處列車允許速度V>100Km/h每公里隨機檢測20處固定檢測：測量相鄰5個點，每個測量點的距離是0.9m.列車允許速度V≤100Km/h500m為一個最小測量范圍列車允許速度V>100Km/h100m為一個最小測量范圍

表面粗糙度與打磨面寬度關(guān)系表面粗糙度A’B=(R2+w2)1/2-R

以60軌為例，踏面半徑R=300mm，踏面按照50mm寬計算：重載線路，w不大于8mm，α小于1.5°，表面粗糙度為0.027mm高速線路，w不大于5mm，α小于1°，表面粗糙度為0.01mm。打磨后打磨面寬度和打磨粗糙度的角度考慮拓展打磨標準普速線路高速線路打磨周期25-50MGT打磨量0.1-0.2mm軌頭縱向輪廓允許極限值波長λ≤10Ra=0.01Ra=0.0110<λ≤500.01---10<λ≤100---0.0150<λ≤10002*λ*10-4---100<λ≤1000---λ*10-4鋼軌橫斷面允許徑向偏差理論斷面允差為±0.5mm理論斷面允差為±0.3mm打磨表面粗糙度Ra＜10μmRa＜10μm(Ra≤5μm)設(shè)計表面輪廓最大打磨平面寬度鋼軌曲率半徑R≤13mm,最大寬度為5mm，R≤80mm,最大寬度為7mm，R≤300mm,最大寬度10mm鋼軌曲率半徑R≤13mm,最大寬度為3mm，R≤80mm,最大寬度為5mm，R≤300mm,最大寬度7mm表面狀態(tài)無發(fā)藍現(xiàn)象無發(fā)藍現(xiàn)象2025年6月18日38砂輪角度分布表1車2車3車打磨電機