钢轨打磨基础知识(总)课件.ppt

1、A1钢 轨 打 磨钢 轨 打 磨A2第一部分第一部分 SPENO公司简介公司简介A3 铁轨矫正是一项世界铁路铁轨矫正是一项世界铁路维修的常规作业，在这方面，维修的常规作业，在这方面，SPENO公司拥有较丰富的设公司拥有较丰富的设备制造和使用经验。备制造和使用经验。A4 SPENO国际公司国际公司瑞士瑞士 日内瓦日内瓦迈克纳菲公司（迈克纳菲公司（MECNAFER）意大利意大利 麦斯垂（麦斯垂（Mestre）ASI公司公司意大利意大利 马肯马肯(Marcon）NSKKSPENO日本子公司日本子公司SRMASPENO澳大利西亚子公司澳大利西亚子公司子公司子公司子公司子公司子公司子公司子公司子公司A5

2、 总经理总经理行政和财务部行政和财务部 事务部事务部 商务部商务部 维护部维护部 生产部生产部 质检部质检部 技术和设计部技术和设计部 A6vSPENO公司：公司：v承担着五个国家的铁路维修业务；承担着五个国家的铁路维修业务；v生产的设备配有生产的设备配有8112个不等的打磨头；个不等的打磨头；v从城市地铁到重型货运线线路；从城市地铁到重型货运线线路；v施工线路列车速度高达施工线路列车速度高达300公里公里/小时。小时。vSPENO公司：公司：v从从1960年至今已为一百多个用户提供服务；年至今已为一百多个用户提供服务；v已制造出超过一百套的机械设备；已制造出超过一百套的机械设备；v每年生产的

3、砂轮超过一百万个。每年生产的砂轮超过一百万个。A7SPENO公司主要从事的业务有：公司主要从事的业务有：拥有施工机器；拥有施工机器；有委派的专门人员进行现场管理；有委派的专门人员进行现场管理；进行铁路现场施工；进行铁路现场施工；跟踪检查施工结果；跟踪检查施工结果；生产和销售铁路维护设备。生产和销售铁路维护设备。A8主要从事的施工业务：主要从事的施工业务：检测策划；检测策划；铁轨矫正；铁轨矫正；过程监测；过程监测；钢轨伤损探测。钢轨伤损探测。A9第二部分第二部分 钢轨伤损形式及其危害钢轨伤损形式及其危害A10 我们的印象中我们的印象中,铁路运行通常显现为静态铁路运行通常显现为静态形式。事实上，铁

4、路运行一定是动态的。它形式。事实上，铁路运行一定是动态的。它是由若干环节是由若干环节(层层)组成。每一层就像一个弹簧，组成。每一层就像一个弹簧，各有自己的特性。各层的自然特性是不同的，各有自己的特性。各层的自然特性是不同的，其结果构成了一个复杂的结构形式。此外，其结果构成了一个复杂的结构形式。此外，铁路又由若干部份构成了整个线路体系。这铁路又由若干部份构成了整个线路体系。这个体系包括道碴和路基环境，道碴和路基之个体系包括道碴和路基环境，道碴和路基之间的相互作用是难以预测的。间的相互作用是难以预测的。有一点是明确的，钢轨和车轮的接触点是有一点是明确的，钢轨和车轮的接触点是很重要的。这个小的区域，

5、决定着整个系统很重要的。这个小的区域，决定着整个系统的运行效果。因此，车轮和钢轨是必须维护。的运行效果。因此，车轮和钢轨是必须维护。钢轨的损伤影响到钢轨服役期间的可靠性钢轨的损伤影响到钢轨服役期间的可靠性.A11钢轨伤损的类型钢轨伤损的类型A12独立的缺陷独立的缺陷A13钢轨钢轨“焊合焊合”的不的不平平A14道碴的印痕道碴的印痕A15塌陷（塌陷（儒变、儒变、黑色斑点）黑色斑点）A16v钢轨的这些独立缺陷会在每一次车轮通过时钢轨的这些独立缺陷会在每一次车轮通过时产生一次冲击，随之产生一个数倍于正常情产生一次冲击，随之产生一个数倍于正常情况下的负载。因此，铁轨受到很高的压力。况下的负载。因此，铁轨

6、受到很高的压力。一般情况下这种损伤还会进一步扩展，有些一般情况下这种损伤还会进一步扩展，有些情况下会导致铁路失效。情况下会导致铁路失效。v不仅铁轨受影响，铁轨还不能全部吸收这种不仅铁轨受影响，铁轨还不能全部吸收这种由冲击产生的能量。这些冲击会持续地传递由冲击产生的能量。这些冲击会持续地传递给线路。固定位置的损伤会影响轨垫和枕木。给线路。固定位置的损伤会影响轨垫和枕木。最后，形成道床局部下沉，铁路失去其稳定最后，形成道床局部下沉，铁路失去其稳定性。性。A17钢轨的纵向变形钢轨的纵向变形A18极短波距波形（极短波距波形（30100mm）A19短波距波形短波距波形（100300mm）A20长波距波形

7、长波距波形（3001000mm）A21铁轨的纵向变形表现为铁轨的纵向变形表现为周期性的波浪磨耗周期性的波浪磨耗v波长非常短（波长波长非常短（波长30100mm）“极短周期波形极短周期波形”的变形多发生于铁路直线部份。在的变形多发生于铁路直线部份。在160公里公里/小时速小时速度下的运行线路，铁轨的不规则冲击所成形；度下的运行线路，铁轨的不规则冲击所成形；v短波长（波长短波长（波长100300mm）变形常在发生在铁路的）变形常在发生在铁路的曲线区段，通常发生于短轨一侧的轨道。它可以解曲线区段，通常发生于短轨一侧的轨道。它可以解释为：转弯时固定在车轴上的两个车轮所碾过的长释为：转弯时固定在车轴上的

8、两个车轮所碾过的长度不一样所造成的；度不一样所造成的；v长波（波长长波（波长3001000mm）变形通常是由铁路上只）变形通常是由铁路上只有单一型号的车辆运行所造成的；有单一型号的车辆运行所造成的；v较长波（波长较长波（波长10002500mm）的变形也许与铁轨的）的变形也许与铁轨的制造工艺有关；制造工艺有关；v实际上，会几种波长的变形，经常会同时出现在钢实际上，会几种波长的变形，经常会同时出现在钢轨同一部位。轨同一部位。A22钢轨的横向截面变形钢轨的横向截面变形 钢轨的横截面变形对线路运行钢轨的横截面变形对线路运行起着重要作用，车轮与铁轨的接触起着重要作用，车轮与铁轨的接触点决定了运行中表面

9、和内部的应力。点决定了运行中表面和内部的应力。车轮与钢轨的不正确接触，会导致车轮与钢轨的不正确接触，会导致车轮与钢轨的疲劳损害。车轮与钢轨的疲劳损害。A23拐角处塑性变形（边缘磨耗）拐角处塑性变形（边缘磨耗）A24工作面边缘塑性变形（边缘肥边）工作面边缘塑性变形（边缘肥边）A25v车轮与钢轨的横截面决定了轮轨的接车轮与钢轨的横截面决定了轮轨的接触状况。在钢轨的直线部分和曲线的触状况。在钢轨的直线部分和曲线的外侧，车轮圆锥面产生的横向运动会外侧，车轮圆锥面产生的横向运动会给车轮带来影响。给车轮带来影响。“对中对中”效果就是效果就是当量锥度，当量锥度必须保持在一定当量锥度，当量锥度必须保持在一定的

10、范围内。否则，车辆将会发生横向的范围内。否则，车辆将会发生横向的波动振荡，被称作的波动振荡，被称作“蛇行蛇行”伤害就伤害就会发生。会发生。v在高速铁路线上当量锥度特别重要，在高速铁路线上当量锥度特别重要，当量锥度的变化能引起转向架接近它当量锥度的变化能引起转向架接近它的临界的速度。如果这种情况发生，的临界的速度。如果这种情况发生，车辆的运行会变得很不稳定。车辆的运行会变得很不稳定。A26表表 面面 疲疲 劳劳 表面疲劳通常是由重载车辆造成铁路的轨表面疲劳通常是由重载车辆造成铁路的轨面失效形式。但它也能发生在由轻载列车运面失效形式。但它也能发生在由轻载列车运行的铁路上，在铁轨被润滑和繁忙线路区段

11、行的铁路上，在铁轨被润滑和繁忙线路区段就会发生。就会发生。表面疲劳起始于一个材料的疲劳点，当磨表面疲劳起始于一个材料的疲劳点，当磨损程度不高时，金属保持在原处伸长，最后损程度不高时，金属保持在原处伸长，最后达到疲劳极限。对付疲劳的处理是在金属达达到疲劳极限。对付疲劳的处理是在金属达到疲劳之前就除去这部份金属。要达到此目到疲劳之前就除去这部份金属。要达到此目的，可用循环的修磨来实现，每一次修磨仅的，可用循环的修磨来实现，每一次修磨仅需要磨去很少一部份金属。需要磨去很少一部份金属。A27初期钢轨工作表面伤损初期钢轨工作表面伤损A28在钢轨在拐角处在钢轨在拐角处A29发展后钢轨工作表面伤损发展后钢轨

12、工作表面伤损A30钢轨拐角处的剥落钢轨拐角处的剥落A31钢轨磨损钢轨磨损v铁轨矫正通常不是用来解除铁轨磨损的，然而，铁轨矫正通常不是用来解除铁轨磨损的，然而，修磨过的铁轨却有助于减轻磨损。高速铁路曲线修磨过的铁轨却有助于减轻磨损。高速铁路曲线部份的磨损是一个问题，转弯时许多轮缘对铁轨部份的磨损是一个问题，转弯时许多轮缘对铁轨的冲击造成了钢轨的磨损；的冲击造成了钢轨的磨损；v在一定曲线半径范围内，轮缘接触是在侧边的，在一定曲线半径范围内，轮缘接触是在侧边的，车轮位置的轻微变化将会避免这种接触；车轮位置的轻微变化将会避免这种接触；v用修磨不对称铁轨轮廓的方法可能会改变车轮与用修磨不对称铁轨轮廓的方

13、法可能会改变车轮与铁轨的接触位置。车轮的滚动半径会不同程度的铁轨的接触位置。车轮的滚动半径会不同程度的增加，于是轮子有离开较高轨道的倾向；增加，于是轮子有离开较高轨道的倾向；v在弯道的内侧不对称的接触情况会缩小铁轨与轮在弯道的内侧不对称的接触情况会缩小铁轨与轮子的作用角，因此转向架被磨损。子的作用角，因此转向架被磨损。A32噪噪 声声 危危 害害 线路的纵向周期线路的纵向周期性变形的影响结果就性变形的影响结果就是噪声。它普遍可以是噪声。它普遍可以使噪声升高使噪声升高12分贝。分贝。地基的振动也能地基的振动也能产生较高级别的噪声。产生较高级别的噪声。极端的情况下，比如极端的情况下，比如在砖砌的隧

14、道中，振在砖砌的隧道中，振动能导致结构的损伤。动能导致结构的损伤。A33能能 量量 损损 耗耗 有试验表明铁轨周有试验表明铁轨周期性变形将明显增加机期性变形将明显增加机车的燃料消耗。一个车的燃料消耗。一个TIM计算机模型表明在计算机模型表明在0.8mm深波纹的铁轨上，深波纹的铁轨上，机车需要付出大于三倍机车需要付出大于三倍的牵引力。实际测试表的牵引力。实际测试表明这个数值更高。明这个数值更高。对无波浪变形的轨对无波浪变形的轨面上可以减少能耗到面上可以减少能耗到30左右。左右。A34振振 动动 危危 害害 钢轨周期性的变形会产生有规律的振动。这就钢轨周期性的变形会产生有规律的振动。这就存在着共振

15、的危险。当振动频率与系统构件的固有存在着共振的危险。当振动频率与系统构件的固有频率相同时，就会发生共振。振动的振幅得到加强，频率相同时，就会发生共振。振动的振幅得到加强，释放出巨大的能量，铁路构件会因此而迅速被损坏。释放出巨大的能量，铁路构件会因此而迅速被损坏。钢轨的振动还导致构件承受过多的载荷，造成钢轨的振动还导致构件承受过多的载荷，造成紧定螺栓断裂、枕木爆裂等。同时紧定螺栓断裂、枕木爆裂等。同时,对钢轨维修不良对钢轨维修不良也会有负面的影响也会有负面的影响,需更多的检查钢轨支撑和螺栓紧需更多的检查钢轨支撑和螺栓紧固状况。固状况。钢轨的振动会导致道碴的振动。从而使道碴过钢轨的振动会导致道碴的

16、振动。从而使道碴过早地损坏。同时早地损坏。同时,道碴的清筛工作量也必须增加。道碴的清筛工作量也必须增加。A35动动 态态 过过 载载 周期性的长波变形会产生低频周期性的长波变形会产生低频高能量的振动，这种振动向下延伸高能量的振动，这种振动向下延伸到次级频率。它会给铁轨带来永久到次级频率。它会给铁轨带来永久性的损坏。性的损坏。法国铁道部的一个试验显示了法国铁道部的一个试验显示了一个车轮在以一个车轮在以160公里公里/小时的速度，小时的速度，通过通过1mm深长波变形时过载深长波变形时过载80的的情况。情况。A36第三部分第三部分 钢轨维修钢轨维修设备设备A37钢钢 轨轨 测测 量量 测量铁路网的钢

17、轨变形程度测量铁路网的钢轨变形程度和确切的波形构成是非常重要和确切的波形构成是非常重要的。是正确策划钢轨矫正方式的。是正确策划钢轨矫正方式和程序的基础。和程序的基础。A38 SPENO公司开发的公司开发的SM775测量测量车是一种高速测量记录车辆。这种车是一种高速测量记录车辆。这种车辆的测量速度可高达车辆的测量速度可高达80公里公里/小时。小时。它以图形和数字的形式记录下测量它以图形和数字的形式记录下测量的结果，可以分别地记录下短波、的结果，可以分别地记录下短波、长波及横截面的变形。长波及横截面的变形。SM775测量车上装有可提升的测量车上装有可提升的测量小车。钢轨纵向的变形测量由测量小车。钢

18、轨纵向的变形测量由加速度仪来执行，横截面的变形测加速度仪来执行，横截面的变形测量由无接触的激光系统来执行。量由无接触的激光系统来执行。A39纵向截面纵向截面 加速度仪与钢轨直接地接触，加速度仪与钢轨直接地接触，SM775测量车上使用的加速度仪使测量车上使用的加速度仪使得所有波形长度信号无需进行几何得所有波形长度信号无需进行几何学的转换就使其等于记录的波形。学的转换就使其等于记录的波形。加速度仪的使用有一个速度限加速度仪的使用有一个速度限制条件，就是它们仅能在高速（目制条件，就是它们仅能在高速（目前为前为3080公里公里/小时）状态下工作，小时）状态下工作，此外，运行的耗费也比较高。此外，运行的

19、耗费也比较高。A40 SM775测量车上使用的测量车上使用的加速度仪加速度仪可以记录较宽范围的测量信号，这些信可以记录较宽范围的测量信号，这些信号来自于钢轨运行表面测到的混合信号。号来自于钢轨运行表面测到的混合信号。这些信号又被分类为短波和长波的级别。这些信号又被分类为短波和长波的级别。加速度信号被合而为一的快速显示出来。加速度信号被合而为一的快速显示出来。与此同时，测量车的前进速度也被记录与此同时，测量车的前进速度也被记录下来。进而获得完整波形形式的信号。下来。进而获得完整波形形式的信号。波形形式的信号能以轮廓、平均深度、波形形式的信号能以轮廓、平均深度、长度等形式打印出来。长度等形式打印出

20、来。A41 测量结果能用两种方式表达：测量结果能用两种方式表达：波形表达可以以模拟形式进行图线记波形表达可以以模拟形式进行图线记录图像，同时，这种图像也可以数字化的录图像，同时，这种图像也可以数字化的形式，表现出钢轨工作表面的情况。形式，表现出钢轨工作表面的情况。基本的测量信号由一台车载计算机转基本的测量信号由一台车载计算机转换成数字形式。一组数字列表汇总了在什换成数字形式。一组数字列表汇总了在什么地方产生了什么样的变形波等信息。这么地方产生了什么样的变形波等信息。这组数字表可以引导策划工程师对于在线记组数字表可以引导策划工程师对于在线记录的图像进行分析。数字表信息记录在磁录的图像进行分析。数

21、字表信息记录在磁盘上，便于存储和日后以其它方式处理。盘上，便于存储和日后以其它方式处理。A42A43Graph from 图像形式图像形式km%depths in 8 classes 深度以深度以8个级别划分个级别划分 1 2 3 4 5 6 7 8132.900 28 18 7 3 0 0 0 0133.000 30 17 5 2 0 0 0 0Digital analysis 数字分析数字分析km begin representative class km begin 开始里程开始里程 表示的级别表示的级别 结束里程结束里程 1 2 3 4 5 6 7 8267.000 270.00027

22、0.000 278.000Digital analysis 数字分析数字分析Example outputA44横截面横截面 SM775测量车配备有一个激光测量车配备有一个激光测量系统，激光系统记录钢轨头部测量系统，激光系统记录钢轨头部形状。将其按形状类型分类，进一形状。将其按形状类型分类，进一步根据所测钢轨头部截面的区域与步根据所测钢轨头部截面的区域与一个标准截面的区域进行分析计算，一个标准截面的区域进行分析计算，得出需要修复实现的模拟轨头形式，得出需要修复实现的模拟轨头形式，这些信息是以轨面和侧面拐角分别这些信息是以轨面和侧面拐角分别记录的。记录的。A45 激光系统测量范围激光系统测量范围标

23、准截面标准截面 测量截面测量截面 A46模拟图像模拟图像G测量截面与标准截面的差异（毫米）测量截面与标准截面的差异（毫米）仅给正值仅给正值 铁轨侧面铁轨侧面基基线线铁轨顶面铁轨顶面测量截面内部和外平面测量截面内部和外平面模拟图像模拟图像F测量截面内平面和有效外侧测量截面内平面和有效外侧A47 铁轨矫正铁轨矫正直线钢轨矫正机械可以根据各直线钢轨矫正机械可以根据各地的情况变化尺寸以满足不同的需地的情况变化尺寸以满足不同的需要。要。此外，还有用于修磨道岔和平此外，还有用于修磨道岔和平交道口部位的专门机器。交道口部位的专门机器。A48修磨操作修磨操作大多数机械都有相同的大多数机械都有相同的修磨设备。这

24、些砂轮配修磨设备。这些砂轮配有圆柱形孔，砂轮的端有圆柱形孔，砂轮的端面用于修磨铁轨，因而面用于修磨铁轨，因而这些砂轮能自行校正自这些砂轮能自行校正自己的形状。砂轮以一定己的形状。砂轮以一定压力作用于铁轨上，这压力作用于铁轨上，这些砂轮的使用必须与机些砂轮的使用必须与机器匹配，反之亦然。器匹配，反之亦然。force：(压压)力力;speed：速度：速度压力太高：砂轮寿命短，压力太高：砂轮寿命短，铁轨受伤铁轨受伤压力太低：磨光压力太低：磨光速度太高：滑动速度太高：滑动速度太低：铁轨烧伤速度太低：铁轨烧伤A49直径太大：拆装困难直径太大：拆装困难直径太小：失去效能直径太小：失去效能宽度太大：易碎宽度

25、太大：易碎宽度太小：砂轮寿命短宽度太小：砂轮寿命短砂轮粘结剂太硬：过热砂轮粘结剂太硬：过热砂轮粘结剂太软：砂轮寿命短砂轮粘结剂太软：砂轮寿命短粒度太大：光洁度较粗糙粒度太大：光洁度较粗糙粒度太小：阻塞粒度太小：阻塞矫正操作的效率依赖于砂轮的工作效果矫正操作的效率依赖于砂轮的工作效果A50驱动方式驱动方式 砂轮成对的和一个砂轮成对的和一个中心圆轴安装在一起，中心圆轴安装在一起，砂轮悬挂于两个转轴上，砂轮悬挂于两个转轴上，一个转轴允许这对砂轮一个转轴允许这对砂轮纵向移动，移动可以被纵向移动，移动可以被控制，以便在长波形上控制，以便在长波形上工作。另一个转轴是横工作。另一个转轴是横向移动的，转轴和支

26、架向移动的，转轴和支架能被遥控以使砂轮以不能被遥控以使砂轮以不同的角度作用在钢轨上。同的角度作用在钢轨上。需要以一系列的小平面需要以一系列的小平面来近似描述铁轨轮廓。来近似描述铁轨轮廓。纵向纵向 横向横向A51 角度和各自压角度和各自压力的选择对于每一力的选择对于每一个修磨都是很重要个修磨都是很重要的，它能影响工作的，它能影响工作效率的高低。最后效率的高低。最后修磨的完成角度必修磨的完成角度必须与标准的截面轮须与标准的截面轮廓相吻合。廓相吻合。轮廓样式轮廓样式 轨面拐角轨面拐角 拐角拐角 工作表面工作表面打磨模式打磨模式 A52 计算机链接计算机链接 机器由一个车载计机器由一个车载计算机网络控

27、制，中央算机网络控制，中央计算机不间断地控制计算机不间断地控制装于修磨车辆的隶属装于修磨车辆的隶属计算机以控制砂轮的计算机以控制砂轮的角度和压力。这种网角度和压力。这种网络布置也用于按程序络布置也用于按程序提升和放下磨头以避提升和放下磨头以避开铁路上的障碍。开铁路上的障碍。中央计算机中央计算机 隶属计算机隶属计算机中 央 计 算中 央 计 算机 发 出 指机 发 出 指令令:角度，角度，压 力，运压 力，运动动隶属计算机隶属计算机执行指令，执行指令，不间断地检不间断地检查结果并调查结果并调整整A53 通常，测量小车被通常，测量小车被设置打磨机械主机上，设置打磨机械主机上，用于控制钢轨的矫正情用

28、于控制钢轨的矫正情况。钢轨的纵向形状被况。钢轨的纵向形状被记录在一个图像上。对记录在一个图像上。对于每一条铁轨有两条记于每一条铁轨有两条记录轨迹，一条轨迹记录录轨迹，一条轨迹记录短波变形，而另一条轨短波变形，而另一条轨迹记录长波变形。迹记录长波变形。纵向截面测量纵向截面测量 测量点测量点 A B C D 短波深度短波深度=B-C长波深度长波深度=(A-D)/2-(B-C)/2)A54 横向截面连续测量系统横向截面连续测量系统 钢轨横向截面的测量是由钢轨横向截面的测量是由激光系统来完成的。在修磨期激光系统来完成的。在修磨期间，司机室内会不断地显示出柱状图结果。间，司机室内会不断地显示出柱状图结果

29、。借助于此，可以检查操作的进程和检查角借助于此，可以检查操作的进程和检查角度的设定是否正确，以便成功地完成工作。度的设定是否正确，以便成功地完成工作。另一个屏幕显示砂轮正在工作的角度实况，另一个屏幕显示砂轮正在工作的角度实况，以及即将要做的动作。以这种方式，操作以及即将要做的动作。以这种方式，操作者可以监控机器的工作过程。如果有必要者可以监控机器的工作过程。如果有必要的话，可以进行人工干预。的话，可以进行人工干预。A55 手工横截面记录手工横截面记录 钢轨横截面的情况也可以用手动控钢轨横截面的情况也可以用手动控制的仪器记录下来。手工截面记录仪制的仪器记录下来。手工截面记录仪又称作又称作DQM仪

30、器。仪器。DQM仪器在钢轨仪器在钢轨拐角处的测量由一个转换器来实现，拐角处的测量由一个转换器来实现，这个转换器是用电机驱动贴靠在钢轨这个转换器是用电机驱动贴靠在钢轨上部工作的。铁轨横截面的情况被转上部工作的。铁轨横截面的情况被转换器测量并以五倍放大后发出，线形换器测量并以五倍放大后发出，线形地记录在图像上。地记录在图像上。A56 DQM 参考基准参考基准 钢轨上部拐角是钢轨上部拐角是一个重要的参考点，一个重要的参考点，由它建立一个与另一由它建立一个与另一钢轨的相对参考线，钢轨的相对参考线，也能用此方法来记录也能用此方法来记录。横向截面拐角横向截面拐角另一钢轨另一钢轨参考基准参考基准A57 DQ

31、M结果结果 DQM结果被打印在一结果被打印在一个合并的线形记录纸上，个合并的线形记录纸上，或者记录在磁盘上，以便或者记录在磁盘上，以便在以后处理。立即进行轨在以后处理。立即进行轨迹比较是很有用的，用一迹比较是很有用的，用一个标准的横截面透明的模个标准的横截面透明的模板放在测量出来的钢轨横板放在测量出来的钢轨横截面的图像上进行比较，截面的图像上进行比较，图像的记录比例应该是图像的记录比例应该是5：1。A58第四部分第四部分 管管 理理A59钢轨校正项目的规划和实行钢轨校正项目的规划和实行A60钢轨的校正用途：钢轨的校正用途：清洗新钢轨；清洗新钢轨；消除不良反应，消除不良反应，如噪音和振动如噪音和

32、振动 修复纵向变形轮廓修复纵向变形轮廓（降低轨道和列车振动）（降低轨道和列车振动）修复横向变形轮廓修复横向变形轮廓（优化列车运行条件及荷载分布）（优化列车运行条件及荷载分布）修复钢轨表面疲劳；修复钢轨表面疲劳；建立特殊轮廓（不对称轮廓）。建立特殊轮廓（不对称轮廓）。钢轨的波磨增长情况钢轨的波磨增长情况 A61 新钢轨打磨新钢轨打磨 现在很多管理机构对新钢轨进行系统化的打磨。现在很多管理机构对新钢轨进行系统化的打磨。该操作可以清除铁鳞，矫正微小的钢轨轮廓形变和敷该操作可以清除铁鳞，矫正微小的钢轨轮廓形变和敷设角度。此外，还能修复在钢轨敷设过程中所产生的设角度。此外，还能修复在钢轨敷设过程中所产生

33、的轨道表面损坏。从一开始就要保证车轮和钢轨的接触。轨道表面损坏。从一开始就要保证车轮和钢轨的接触。损耗是以有序的方式开始的，并且限制了初期的损坏。损耗是以有序的方式开始的，并且限制了初期的损坏。一些管理机构在新铺设钢轨后的六个月内，有系一些管理机构在新铺设钢轨后的六个月内，有系统地对新钢轨进行打磨。最近建设的高速线路，比如统地对新钢轨进行打磨。最近建设的高速线路，比如法国的法国的TGV和德国的和德国的SFS，在轨道竣工后，都进行了，在轨道竣工后，都进行了打磨。要求平均磨除打磨。要求平均磨除0.3mm厚的金属。在投入商业服厚的金属。在投入商业服务之前，使这些轨道在最佳状态下进行速度试验。务之前，

34、使这些轨道在最佳状态下进行速度试验。A62不良反应不良反应 v对钢轨进行及时矫正可以控制对钢轨进行及时矫正可以控制 如噪音和振动的不良反应。如噪音和振动的不良反应。v有两种类型的不良反应：对铁有两种类型的不良反应：对铁 道部门内部的影响（对乘客和道部门内部的影响（对乘客和 工作人员的影响），对铁道部工作人员的影响），对铁道部 门外部的影响（对公众的影响）。门外部的影响（对公众的影响）。v根据当地的反应情况，做出对钢轨不良反应的控根据当地的反应情况，做出对钢轨不良反应的控制矫正。做出钢轨打磨的决定很大程度上取决于制矫正。做出钢轨打磨的决定很大程度上取决于抱怨情况。不良反应有两个因素：能量现象和受

35、抱怨情况。不良反应有两个因素：能量现象和受影响群众的态度。当地的条件决定铁路状况和抱影响群众的态度。当地的条件决定铁路状况和抱怨强度间的关系。怨强度间的关系。A63 钢轨变形钢轨变形 修复纵向和横向轮廓是钢修复纵向和横向轮廓是钢轨矫正的主要工作。为此，对轨矫正的主要工作。为此，对一段钢轨矫正项目的管理，意一段钢轨矫正项目的管理，意味着要有渊博和全面的线路知味着要有渊博和全面的线路知识。计划测量是必须的。识。计划测量是必须的。A64 纵向轮廓变形纵向轮廓变形 铁路修复可以以短波痕和长波痕的临界值来决定铁路修复可以以短波痕和长波痕的临界值来决定打磨项目的。打磨项目的。用于打磨项目的典型数值：用于打

36、磨项目的典型数值：短波痕峰间距短波痕峰间距 0.05mm；短波痕短波痕 0.10mm；长波痕长波痕 0.5mm，线路运行速度，线路运行速度 120km/h（波长（波长100 1000mm）；）；长波痕长波痕 0.4mm，线路运行速度，线路运行速度 140km/h（波长（波长300 1000mm）。）。可以在实际操作中考虑经济利益，使用插入临界值可以在实际操作中考虑经济利益，使用插入临界值的更灵活的处理方法（如在某年内完全打磨，而不是的更灵活的处理方法（如在某年内完全打磨，而不是在在3年中连续打磨）。年中连续打磨）。A65 可以在实际操作中考虑经济利益，使用插可以在实际操作中考虑经济利益，使用插

37、入临界值的更灵活的处理方法（如在某年内完入临界值的更灵活的处理方法（如在某年内完全打磨，而不是在全打磨，而不是在3年中连续打磨）。年中连续打磨）。A66 横向轮廓变形横向轮廓变形 当已经清除了钢轨翼缘部位的多余金当已经清除了钢轨翼缘部位的多余金属后，由于在轨头的中心轴线处相对于属后，由于在轨头的中心轴线处相对于不规则部位的打磨速度会更快，因此，不规则部位的打磨速度会更快，因此，波痕磨耗的打磨总是与横向轮廓的矫正波痕磨耗的打磨总是与横向轮廓的矫正同时进行。同时进行。对横向轮廓自身的要求很少。但由于对横向轮廓自身的要求很少。但由于横向轮廓变形和纵向轮廓不规则变形会横向轮廓变形和纵向轮廓不规则变形会

38、一同产生，因此应关注轨头几何特性的一同产生，因此应关注轨头几何特性的改变改变,以达到最佳。以达到最佳。A67 已经发现，适当的横向轮廓可以使打磨效已经发现，适当的横向轮廓可以使打磨效果保持更长的时间，且能延缓波磨的产生。通果保持更长的时间，且能延缓波磨的产生。通常，横向轮廓的形状决定需打磨处理的数量，常，横向轮廓的形状决定需打磨处理的数量，即打磨的遍数。很多铁道部门在钢轨打磨后，即打磨的遍数。很多铁道部门在钢轨打磨后，规定了横向轮廓误差。在德国线路运行速度超规定了横向轮廓误差。在德国线路运行速度超过过160km/h的误差只允许在的误差只允许在0.3mm的范围内；的范围内；速度速度140km/h

39、以下时，误差允许在以下时，误差允许在+0.7/-1.0mm。然而，最近在一些城市轻轨线路，根。然而，最近在一些城市轻轨线路，根据打磨合同中作了更严格的误差规定以保证最据打磨合同中作了更严格的误差规定以保证最佳的效果。佳的效果。对于直线线路轨道有效的误差也同样运用对于直线线路轨道有效的误差也同样运用于道岔上。于道岔上。A68 表面疲劳表面疲劳 表面疲劳现在非常普遍。润滑和常规打磨表面疲劳现在非常普遍。润滑和常规打磨可以减少磨损带来的损害，钢轨可以持续使用可以减少磨损带来的损害，钢轨可以持续使用更长的时间。同时，轮轴荷载也趋于提高。根更长的时间。同时，轮轴荷载也趋于提高。根据严重的程度，应该检查表

40、面疲劳的症状，接据严重的程度，应该检查表面疲劳的症状，接触区的金属剥落。将疲劳已经产生的破坏就可触区的金属剥落。将疲劳已经产生的破坏就可识别出来了。但钢轨的损坏已经产生了，因此，识别出来了。但钢轨的损坏已经产生了，因此，由症状测量而制定计划是不适用的。由症状测量而制定计划是不适用的。表面疲劳表面疲劳是在定期基础上制定的是在定期基础上制定的。解决疲劳的方法是经常打磨。把疲劳的金解决疲劳的方法是经常打磨。把疲劳的金属去除后，使正常的钢铁暴露出来。在最大应属去除后，使正常的钢铁暴露出来。在最大应力层下表面，打磨要进行到新的材质。力层下表面，打磨要进行到新的材质。A69 表面疲劳表面疲劳 建议：建议：

41、每运输每运输5百万至百万至1千万吨打磨千万吨打磨0.05mm至至0.125mm的金属的金属;每运输每每运输每1千万至千万至2千千5百万吨少许打磨百万吨少许打磨;一旦有必要即迅速地少许打磨。一旦有必要即迅速地少许打磨。当进行表面疲劳打磨时，使用特殊轮廓。当进行表面疲劳打磨时，使用特殊轮廓。被打磨对象应避免过度的应力集中。很多管理被打磨对象应避免过度的应力集中。很多管理机构规定了一个轨头的中心半径和一个行车接机构规定了一个轨头的中心半径和一个行车接触带的宽度。触带的宽度。典型的数值如下：半径典型的数值如下：半径200 300mm，接触，接触带宽度带宽度25 40mm。A70 脱脱 壳壳v脱壳是一种

42、关联的现象。他是从轨头内部开始脱壳是一种关联的现象。他是从轨头内部开始的（最大剪力区）。裂缝的增长是由里向外直的（最大剪力区）。裂缝的增长是由里向外直至表面。原因就是钢轨再次超过了强度极限。至表面。原因就是钢轨再次超过了强度极限。通过打磨可以主动改变这种情况。通过打磨可以主动改变这种情况。v避免翼角与车轮凸缘接触。在侧面也应避免与避免翼角与车轮凸缘接触。在侧面也应避免与车轮凸缘接触，钢轨头中心的塑性金属的裂纹车轮凸缘接触，钢轨头中心的塑性金属的裂纹通常是允许。通常是允许。检查检查 剥落剥落 层裂层裂 （仅查裂纹）（仅查裂纹）（金属损失轻微）（金属损失轻微）（大量金属损失）（大量金属损失）A71

43、 表面损坏表面损坏 有时表面状况需要通过打磨加以维护。有时表面状况需要通过打磨加以维护。碎石路基轨道的高速线路受损是来自碎石对碎石路基轨道的高速线路受损是来自碎石对轨道表面的划刻。这些划痕是由过往列车的轨道表面的划刻。这些划痕是由过往列车的空气紊流将路基上的碎石带起，或冬季堆积空气紊流将路基上的碎石带起，或冬季堆积在列车下方的雪片和冰片落下时所致。在列车下方的雪片和冰片落下时所致。车轮驶过并碾碎石子，在钢轨表面留下车轮驶过并碾碎石子，在钢轨表面留下达达0.5mm以上的小坑深度。尤其是道岔易受以上的小坑深度。尤其是道岔易受到这类损坏，因为当车轮从普通轨道驶向岔到这类损坏，因为当车轮从普通轨道驶向

44、岔尖，或驶过可移动的辙叉时，总是对钢轨施尖，或驶过可移动的辙叉时，总是对钢轨施加一些附加动力。加一些附加动力。A72 降低磨损降低磨损 特殊轮廓被用于控制弯道基特殊轮廓被用于控制弯道基本轨的转弯性能，尤其是机车。本轨的转弯性能，尤其是机车。试验证明在弯道处运用这项技术试验证明在弯道处运用这项技术能有效改善高轨的磨损。来自澳能有效改善高轨的磨损。来自澳大利亚和南非的报告显示在转弯大利亚和南非的报告显示在转弯半径半径200 300m的弯道处，对轨的弯道处，对轨头外侧的力量减少约头外侧的力量减少约50%。对更。对更大弯角半径，甚至能消除轮凸缘大弯角半径，甚至能消除轮凸缘接触。接触。不对称打磨操作必须

45、有规则不对称打磨操作必须有规则的重复进行。周期取决于钢轨周的重复进行。周期取决于钢轨周遍的磨损率。遍的磨损率。A73 用途配合用途配合v结合纵向不规则磨耗的清除与横向轮廓结合纵向不规则磨耗的清除与横向轮廓的矫正，可获取得双倍的经济效益。由的矫正，可获取得双倍的经济效益。由于安装在普通刚性轴上的车轮的锥度再于安装在普通刚性轴上的车轮的锥度再也不能调整行驶在高轨和行驶在低轨间也不能调整行驶在高轨和行驶在低轨间车轮的行程差，在小半径弯道处低轨表车轮的行程差，在小半径弯道处低轨表面就形成了短波痕。滑动粘附运动产生面就形成了短波痕。滑动粘附运动产生了短波痕，应定期打磨清除，以控制来了短波痕，应定期打磨清

46、除，以控制来自噪音和振动的消极影响。自噪音和振动的消极影响。A74v为了最大限度的保证两个同轴间车轮的为了最大限度的保证两个同轴间车轮的不同转弯半径，在同样的操作中，可改不同转弯半径，在同样的操作中，可改变钢轨头轮廓。降低高轨侧面磨损，可变钢轨头轮廓。降低高轨侧面磨损，可延长钢轨在轨道中的使用期。除了第一延长钢轨在轨道中的使用期。除了第一次之外，通过打磨出的不对称轮廓形状次之外，通过打磨出的不对称轮廓形状不需要做任何额外的工作。不需要做任何额外的工作。A75 计划的确定须有钢轨纵向和横计划的确定须有钢轨纵向和横向轮廓数据的基础。向轮廓数据的基础。计划中，纵向轮廓比横向轮廓计划中，纵向轮廓比横向

47、轮廓更为重要。打磨项目主要是计划矫更为重要。打磨项目主要是计划矫正纵向轮廓，同时改善横向轮廓。正纵向轮廓，同时改善横向轮廓。很少会对钢轨的横向轮廓进行单独很少会对钢轨的横向轮廓进行单独矫正。而且，矫正横向轮廓要求进矫正。而且，矫正横向轮廓要求进行更多的打磨工作。行更多的打磨工作。打磨作业计划打磨作业计划 A76 要求输入的参数要求输入的参数v计划钢轨矫正项目包括：计划钢轨矫正项目包括：v选择将要打磨的现场；选择将要打磨的现场；v何时进行打磨的时机；何时进行打磨的时机；v对各个施工现场估计轨道占用情况。对各个施工现场估计轨道占用情况。v估计轨道占用情况，需要了解：估计轨道占用情况，需要了解：v钢

48、轨状况；钢轨状况；v完工产品的技术规范；完工产品的技术规范；v钢轨磨轨车的工作性能。钢轨磨轨车的工作性能。A77 在一定的打磨速度下，钢轨打磨车的金属磨除能在一定的打磨速度下，钢轨打磨车的金属磨除能力估算：力估算：总打磨遍数总打磨遍数 =纵向轮廓打磨遍数纵向轮廓打磨遍数 +额外的横向轮廓打磨遍数额外的横向轮廓打磨遍数 钢轨状况和打磨遍数之间的关系是钢轨状况和打磨遍数之间的关系是正确的矫正计划的基础。应尽力收集数正确的矫正计划的基础。应尽力收集数据和提高知识水平。矫正的时间选择将据和提高知识水平。矫正的时间选择将以成本降到最低限度为原则。当下列费以成本降到最低限度为原则。当下列费用总和最低时，综

49、合费用最小：用总和最低时，综合费用最小：由有瑕疵的轨道状况引起的费用；由有瑕疵的轨道状况引起的费用；矫正费用。矫正费用。A78 等待时间太长就意味着损失费用。等待时间太长就意味着损失费用。打磨间隔过于频繁就意味着额外的打磨间隔过于频繁就意味着额外的矫正费用。一些研究已经显示，矫正费用。一些研究已经显示，“少部分和频繁的打磨少部分和频繁的打磨”费用最低。费用最低。A79 举例说明：举例说明：一台磨轨车以每年一台磨轨车以每年200个工作日，个工作日，每天有效工作每天有效工作4.5小时，速度小时，速度6kph年工作能力为：打磨年工作能力为：打磨5400公里公里该机器的年打磨能力：该机器的年打磨能力：

50、打磨打磨15遍，遍，360轨道公里轨道公里 打磨打磨6遍，遍，900轨道公里轨道公里 打磨打磨3遍，遍，1800轨道公里轨道公里 A806 机器性能估算机器性能估算 帮助估算的指标公式：帮助估算的指标公式：式中：式中：N=打磨遍数；打磨遍数；F=钢轨横向轮廓状况和所用机器类型系数；钢轨横向轮廓状况和所用机器类型系数；c=所用机器类型的金属磨除系数；所用机器类型的金属磨除系数；d=金属磨除总深度金属磨除总深度 必须对机器和当地条件进行估算必须对机器和当地条件进行估算“C”和和“F”的数值。这些可由实践和模拟来制的数值。这些可由实践和模拟来制定。定。FcdNA81 举例说明打磨遍数估算的用法举例说