當前，利用鋼軌打磨技術進行線路(lu)維護(hu)已成(cheng)為國內外軌(gui)道養護(hu)的(de)共識。隨(sui)著我國鐵路(lu)運營(ying)里程的(de)不斷增(zeng)加，有限的(de)“天窗時(shi)間”和打磨作業的(de)特(te)殊性給線路(lu)維護(hu)帶來巨大挑戰，同時(shi)也推動(dong)了鋼軌(gui)打磨技術研究和應用的(de)快速跟進。

 ;     本文在總結鋼軌(gui)病害產生及(ji)預測模(mo)型的(de)基(ji)礎上，介(jie)紹了打磨(mo)機理(li)、打磨(mo)策(ce)略、打磨(mo)方(fang)式、打磨(mo)模(mo)式、打磨(mo)周(zhou)期和(he)質(zhi)量(liang)評價等鋼軌(gui)打磨(mo)相關方(fang)面的(de)研究和(he)應用現(xian)狀，通(tong)過(guo)分析鋼軌(gui)打磨(mo)技術特點及(ji)鐵(tie)路維護需求，研究鋼軌(gui)打磨(mo)技術的(de)發展趨勢(shi)。01

      １　鋼(gang)軌病(bing)害的產生及預(yu)測

　　列(lie)車(che)在(zai)軌(gui)(gui)道(dao)上運行時(shi)，輪軌(gui)(gui)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦會使鋼(gang)軌(gui)(gui)表(biao)面(mian)(mian)材料沿縱(zong)向(xiang)發(fa)生塑性形變(bian)。此外(wai)，由(you)于車(che)輪踏面(mian)(mian)具有(you)一定(ding)錐(zhui)度，受列(lie)車(che)運行動態特性和隨機因(yin)素的(de)影響，列(lie)車(che)向(xiang)前運動的(de)同時(shi)會發(fa)生左右橫移，產(chan)(chan)(chan)生蛇形運動，致(zhi)使鋼(gang)軌(gui)(gui)表(biao)面(mian)(mian)材料沿橫向(xiang)亦產(chan)(chan)(chan)生形變(bian)及磨(mo)耗(hao)。再者(zhe)，輪軌(gui)(gui)之(zhi)間(jian)的(de)循環接(jie)觸會使鋼(gang)軌(gui)(gui)表(biao)面(mian)(mian)產(chan)(chan)(chan)生疲勞層，當鋼(gang)軌(gui)(gui)材料的(de)塑性形變(bian)和疲勞累積到限值后，其(qi)表(biao)面(mian)(mian)出(chu)現(xian)波浪型磨(mo)耗(hao)（簡(jian)稱(cheng)波磨(mo)）、裂紋和側面(mian)(mian)肥邊(bian)，乃(nai)至剝落等病害，鋼(gang)軌(gui)(gui)表(biao)面(mian)(mian)的(de)典型病害及其(qi)產(chan)(chan)(chan)生原(yuan)因(yin)如圖１所示。

      除以上原因導致鋼軌表面產生規律性病害外，線路鋪設狀況、運營氣候條件、軌道曲線半徑、輪軌潤滑狀態等因素均影響著鋼軌隨機產生的病害。若鋼軌表面病害得不到預防或及時清除，惡化的輪軌關系會促使病害繼續加重并擴展，造成輪軌關系和鋼軌病害之間的惡性循環，促使列車的運行噪聲加劇，嚴重影響其運行安全性和平穩性。

      鋼(gang)軌(gui)打磨(mo)的主要目的是清除鋼(gang)軌(gui)病(bing)害，并修復鋼(gang)軌(gui)廓型以改善輪(lun)軌(gui)關系，使輪(lun)軌(gui)間的相(xiang)互作用回歸到(dao)輪(lun)軌(gui)接(jie)觸(chu)的初始狀(zhuang)態。掌握鋼(gang)軌(gui)的規律性病(bing)害及其(qi)潛在特征影(ying)響(xiang)下(xia)隨機(ji)病(bing)害的產生和(he)發展規律，量化(hua)鋼(gang)軌(gui)病(bing)害萌(meng)生、擴展的循環周期(qi)，才(cai)可為鋼(gang)軌(gui)打磨(mo)作業(ye)規劃和(he)實施(shi)提供原始依(yi)據(ju)，而研究(jiu)輪(lun)軌(gui)接(jie)觸(chu)疲勞及鋼(gang)軌(gui)磨(mo)耗(hao)的預測模型是解決上述問題的有效途徑。

      基于(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)、疲勞和(he)潤滑之間的(de)(de)(de)相(xiang)互作用(yong)機理(li)，并考慮它們與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)相(xiang)互關(guan)系，可對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)接觸疲勞和(he)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)進行預(yu)測。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)病害的(de)(de)(de)預(yu)測方(fang)法(fa)主要分為２類：一是通過列(lie)車(che)車(che)輪(lun)碾壓鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)次數研究鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)疲勞裂紋的(de)(de)(de)形成機理(li)，預(yu)測軌(gui)(gui)(gui)頂(ding)裂紋萌生和(he)擴(kuo)展的(de)(de)(de)速(su)度，分析(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)規律性(xing)病害，此(ci)類方(fang)法(fa)適(shi)用(yong)于(yu)路(lu)(lu)況(kuang)簡單(dan)的(de)(de)(de)線(xian)路(lu)(lu)，如(ru)高(gao)速(su)鐵路(lu)(lu)、直線(xian)線(xian)路(lu)(lu)，可指導(dao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)預(yu)防性(xing)打(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)實施；二(er)是通過分析(xi)列(lie)車(che)運行在(zai)路(lu)(lu)況(kuang)復雜(za)線(xian)路(lu)(lu)（如(ru)道(dao)岔和(he)曲線(xian)）上(shang)時鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)受力和(he)輪(lun)軌(gui)(gui)(gui)接觸情況(kuang)，獲取鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)不對稱(cheng)磨(mo)(mo)(mo)耗(hao)與線(xian)路(lu)(lu)特征的(de)(de)(de)關(guan)系，此(ci)類方(fang)法(fa)適(shi)用(yong)于(yu)研究曲線(xian)路(lu)(lu)段的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)磨(mo)(mo)(mo)耗(hao)，可指導(dao)不對稱(cheng)打(da)磨(mo)(mo)(mo)模式的(de)(de)(de)制定(ding)。通過綜合(he)(he)討(tao)論(lun)接觸疲勞和(he)磨(mo)(mo)(mo)耗(hao)，結合(he)(he)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)和(he)潤滑對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)壽(shou)命的(de)(de)(de)改(gai)善作用(yong)，從而(er)制定(ding)出(chu)合(he)(he)理(li)的(de)(de)(de)線(xian)路(lu)(lu)維護計劃。

      現存的(de)鋼(gang)軌(gui)(gui)病害(hai)(hai)(hai)預測方(fang)法多用于預測規律性病害(hai)(hai)(hai)，不能(neng)預測肥邊、剝落等病害(hai)(hai)(hai)。在(zai)上述２類病害(hai)(hai)(hai)預測方(fang)法中(zhong)，其出(chu)發點是(shi)改善輪(lun)軌(gui)(gui)關系，兼(jian)顧對鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)進(jin)行指(zhi)導。隨(sui)著鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)在(zai)線路維護中(zhong)意義的(de)凸(tu)顯，應理清鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)、輪(lun)軌(gui)(gui)關系和病害(hai)(hai)(hai)預測之間的(de)聯系，研究鋼(gang)軌(gui)(gui)病害(hai)(hai)(hai)預測模型與鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)之間的(de)直接關系，著重(zhong)關注隨(sui)機病害(hai)(hai)(hai)產生時的(de)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)措施(shi)，針對病害(hai)(hai)(hai)類型對打(da)(da)磨(mo)模式(shi)、打(da)(da)磨(mo)策略、打(da)(da)磨(mo)方(fang)式(shi)、打(da)(da)磨(mo)周期等提(ti)出(chu)要求(qiu)，使鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)的(de)過程(cheng)和目的(de)更加清晰，并借助輪(lun)軌(gui)(gui)關系提(ti)供鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)的(de)目標(biao)廓型。

     ; ２　鋼軌打磨的(de)理論及發展

      ２．１　打磨機理

      鋼軌打磨是使用打磨工具對鋼軌頂部進行材料去除、清除病害并修復廓型的維護過程，除砂輪這種常用打磨工具外，還可用銑刀、刨刀和砂帶等其他專用工具。當前，９０％以上的鋼軌打磨作業由砂輪完成，其材料去除機理與普通磨削加(jia)工類(lei)似。以下以砂(sha)(sha)輪(lun)打磨(mo)為例介(jie)紹了鋼(gang)軌(gui)打磨(mo)機理，如圖２所示。圖中(zhong)：Ｆｎ為砂(sha)(sha)輪(lun)受到的正壓力；ｖｆ為砂(sha)(sha)輪(lun)打磨(mo)前進速(su)度；ｎ為砂(sha)(sha)輪(lun)轉(zhuan)速(su)。

      由圖２看出(chu)：鋼軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)作業過程中砂輪在正壓(ya)力(li)的作用下與鋼軌(gui)(gui)接觸(chu)，其(qi)端面磨(mo)(mo)粒(li)受(shou)壓(ya)侵入鋼軌(gui)(gui)表層，砂輪旋轉帶動(dong)磨(mo)(mo)粒(li)劃過鋼軌(gui)(gui)表面以去除(chu)材料，切削痕跡構成打(da)磨(mo)(mo)后(hou)的鋼軌(gui)(gui)表面；砂輪還可(ke)沿鋼軌(gui)(gui)截(jie)面擺(bai)動(dong)一定角(jiao)度，滿足(zu)鋼軌(gui)(gui)廓型(xing)不同位置的材料去除(chu)需求，包(bao)絡出(chu)鋼軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)目標廓型(xing)。

      在鋼(gang)(gang)軌打磨(mo)的(de)材(cai)料去除模型中，砂輪與鋼(gang)(gang)軌之間(jian)的(de)接(jie)(jie)觸(chu)面(mian)積、材(cai)料去除效率、接(jie)(jie)觸(chu)壓力等參(can)量是(shi)衡(heng)量鋼(gang)(gang)軌打磨(mo)效率和精度的(de)關鍵因素。根據鋼(gang)(gang)軌打磨(mo)的(de)作業過(guo)程給(gei)出材(cai)料去除效率Ｖｒａｔｅ和磨(mo)削比ｃ的(de)表(biao)達(da)式為

      式(shi)中：Ｈｒ為鋼軌(gui)表(biao)層硬度；ＨＷ，Ｍ和(he)(he)Ｓ分別為砂輪(lun)的(de)硬度、粒度和(he)(he)組(zu)織代號(hao)（磨粒濃度）；α為砂輪(lun)軸線與豎直(zhi)方向(xiang)的(de)夾角；Ｖｇ和(he)(he)Ｖｓ分別為鋼軌(gui)材料去除(chu)體積(ji)和(he)(he)砂輪(lun)磨損體積(ji)；ｋ１，ｋ２，…，ｋ８為因素因子。

      由(you)式（１）可(ke)(ke)(ke)以看出材料(liao)去除效率與(yu)運動(dong)參數（Ｆｎ，ｎ和ｖｆ）、鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)材料(liao)（Ｈｒ）、砂輪特征（Ｍ，ＨＷ和Ｓ）和位(wei)置參數（α）這４類因素(su)有關(guan)。由(you)此式可(ke)(ke)(ke)研(yan)究鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)打(da)磨(mo)中可(ke)(ke)(ke)控變量與(yu)目標變量之間的關(guan)系，揭(jie)示影(ying)響鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)打(da)磨(mo)機(ji)理的外在因素(su)，為鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)打(da)磨(mo)方(fang)案的制訂和優化提供底層支持，同時，可(ke)(ke)(ke)健(jian)全后文中提及(ji)的打(da)磨(mo)管理數據庫，為實現智(zhi)能化打(da)磨(mo)奠定(ding)理論基礎。

      鋼(gang)軌打(da)(da)磨(mo)與普通磨(mo)削存在如下區別：鋼(gang)軌作(zuo)為被打(da)(da)磨(mo)對象處(chu)于(yu)靜態(tai)，打(da)(da)磨(mo)作(zuo)業所有運動由砂輪(lun)完(wan)成；無穩定的機床結構作(zuo)為支(zhi)撐及相對運動基(ji)準；為防止鋼(gang)軌表層材料物理特性發生變化，鋼(gang)軌打(da)(da)磨(mo)時無冷卻液，屬于(yu)干磨(mo)削；打(da)(da)磨(mo)作(zuo)業過(guo)程中砂輪(lun)無修(xiu)整操(cao)作(zuo)，依靠其自銳保持鋒利的切削性能；打(da)(da)磨(mo)精度要求較低，屬于(yu)效率優先(xian)式恒壓力加(jia)工。

      因此(ci)，研(yan)究(jiu)鋼(gang)(gang)軌(gui)打(da)磨(mo)機理時除(chu)借鑒普通磨(mo)削(xue)加(jia)工(gong)(gong)外，還需結合現場打(da)磨(mo)作業數據進行分析，考慮材料去(qu)除(chu)量與打(da)磨(mo)砂(sha)輪磨(mo)損、作業速度的關(guan)系及(ji)打(da)磨(mo)作業效率等相關(guan)內容，為鋼(gang)(gang)軌(gui)打(da)磨(mo)工(gong)(gong)藝(yi)參數的選擇提(ti)供理論依據；結合打(da)磨(mo)機理及(ji)其特(te)殊的應用特(te)點，可(ke)優化打(da)磨(mo)工(gong)(gong)藝(yi)參數以提(ti)高磨(mo)削(xue)比，開發新型打(da)磨(mo)工(gong)(gong)具(ju)，并基(ji)于(yu)打(da)磨(mo)機理開展打(da)磨(mo)工(gong)(gong)具(ju)的經(jing)濟(ji)效益性研(yan)究(jiu)，以節約鋼(gang)(gang)軌(gui)維護(hu)成本。

      ２．２　打磨策略

      結合線路維護需求和打磨作業效益選擇鋼(gang)軌打磨類型，即為(wei)打磨策(ce)略(lve)。制定打磨策(ce)略(lve)的(de)原則是確保(bao)列車運行安全并(bing)節約(yue)線路維護成本。鋼(gang)軌打磨策(ce)略(lve)存在多種分(fen)類方法，按(an)表(biao)(biao)(biao)面材料(liao)去(qu)除(chu)量可分(fen)為(wei)預(yu)防性(xing)(xing)打磨和修復(fu)性(xing)(xing)打磨，前者(zhe)通(tong)過去(qu)除(chu)少量的(de)鋼(gang)軌表(biao)(biao)(biao)面金屬材料(liao)即可預(yu)防或清除(chu)接觸疲勞導致的(de)裂紋萌生，而(er)后者(zhe)須去(qu)除(chu)大量的(de)鋼(gang)軌表(biao)(biao)(biao)面金屬材料(liao)以確保(bao)清除(chu)嚴重病(bing)害并(bing)修復(fu)鋼(gang)軌廓型。

      在高速(su)和(he)重(zhong)載鐵(tie)路(lu)的(de)(de)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)中，均出現以(yi)預防性(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)替代修復性(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)的(de)(de)趨勢，在病(bing)害(hai)(hai)萌生之前或初期，通過去除鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)表(biao)層少(shao)量(liang)金屬材料以(yi)實現線路(lu)維護的(de)(de)目的(de)(de)，避免為(wei)消除鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)局部的(de)(de)嚴重(zhong)病(bing)害(hai)(hai)切削(xue)大量(liang)金屬材料而(er)縮(suo)短鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)的(de)(de)總(zong)體預期壽命。文獻以(yi)北美(mei)某試驗鐵(tie)路(lu)區段為(wei)例，統(tong)計了在預防性(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)、修復性(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)和(he)無(wu)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)作(zuo)業(ye)等打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)策略下(xia)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)表(biao)面病(bing)害(hai)(hai)的(de)(de)發(fa)生概率，其中在預防性(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)下(xia)約(yue)為(wei)４％，在修復性(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)下(xia)約(yue)為(wei)８％，在無(wu)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)作(zuo)業(ye)下(xia)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)表(biao)面的(de)(de)病(bing)害(hai)(hai)率最高，約(yue)為(wei)１５％，這為(wei)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)策略的(de)(de)轉化和(he)發(fa)展(zhan)提供了數據支持(chi)。

      修復性(xing)打(da)(da)磨(mo)去除鋼軌(gui)表面(mian)金屬材(cai)料的(de)(de)平均厚度在１．０～１．５ｍｍ之間(jian)，而預防性(xing)打(da)(da)磨(mo)則在０．１～０．２ｍｍ之間(jian)，后者(zhe)的(de)(de)打(da)(da)磨(mo)周(zhou)期約為前(qian)者(zhe)的(de)(de)１／４，預防性(xing)打(da)(da)磨(mo)縮短了(le)維護周(zhou)期，增加了(le)鋼軌(gui)維護任(ren)務量，使原本有(you)限的(de)(de)“天窗時間(jian)”顯得更為寶貴，迫切(qie)需要提(ti)高(gao)鋼軌(gui)打(da)(da)磨(mo)效率以適(shi)應(ying)打(da)(da)磨(mo)策略的(de)(de)轉變，這(zhe)促(cu)進了(le)高(gao)速(su)打(da)(da)磨(mo)技術的(de)(de)出現和(he)發展。

      打(da)(da)磨(mo)策略(lve)的轉(zhuan)變(bian)對高效(xiao)(xiao)利用“天窗時間”提出要求(qiu)。現有的打(da)(da)磨(mo)技(ji)(ji)術多為修復性打(da)(da)磨(mo)而開發(fa)的，切削能(neng)力(li)(li)普遍較(jiao)強，但作業速度(du)限制(zhi)了(le)打(da)(da)磨(mo)效(xiao)(xiao)率的提高，將其用于(yu)(yu)預防性打(da)(da)磨(mo)，不能(neng)充分發(fa)揮其作業優勢。因此開發(fa)可(ke)兼顧切削能(neng)力(li)(li)和效(xiao)(xiao)率、適用于(yu)(yu)預防性打(da)(da)磨(mo)的打(da)(da)磨(mo)技(ji)(ji)術，以(yi)應對鋼軌(gui)維護策略(lve)的轉(zhuan)變(bian)。

      此外，打(da)磨(mo)(mo)(mo)策略的轉變影(ying)響著(zhu)(zhu)鋼(gang)軌(gui)(gui)的更換周期(qi)，表(biao)(biao)１給(gei)出(chu)了不同(tong)打(da)磨(mo)(mo)(mo)策略下鋼(gang)軌(gui)(gui)的表(biao)(biao)面磨(mo)(mo)(mo)損率、表(biao)(biao)面磨(mo)(mo)(mo)損極限、承載壽(shou)命(ming)(ming)和疲勞(lao)壽(shou)命(ming)(ming)等鋼(gang)軌(gui)(gui)預(yu)期(qi)壽(shou)命(ming)(ming)評價(jia)參量。由(you)表(biao)(biao)１看(kan)出(chu)，預(yu)防性(xing)打(da)磨(mo)(mo)(mo)獲取(qu)的評價(jia)數據均優(you)于修復(fu)性(xing)打(da)磨(mo)(mo)(mo)，延長了鋼(gang)軌(gui)(gui)的服役壽(shou)命(ming)(ming)，但(dan)是隨著(zhu)(zhu)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)周期(qi)的縮短也增(zeng)加了線路維護成(cheng)本。因(yin)此，預(yu)防性(xing)打(da)磨(mo)(mo)(mo)對(dui)鐵(tie)路運營總體成(cheng)本的影(ying)響有待進一步(bu)研究。

      雖然預防性打磨可較早地預防或清除病害，能夠保證列車運行的安全性和平穩性，并且利用預防性打磨逐步代替修復性打磨是鋼軌打磨策略的發展趨勢，但是提高打磨效率是開發高速打磨技術的前提條件，因此預防性打磨時的線路維護費用、維護周期、鋼軌更新等因素間的關系有待深入研究，以確保在線路運行安全的前提下降低運營成本。

      ２．３　打磨方式(shi)

      鋼軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)(mo)作業過程(cheng)中，除清除鋼軌(gui)(gui)表面(mian)病害金屬(shu)層外，還需修復(fu)鋼軌(gui)(gui)截(jie)(jie)面(mian)廓型，以改善列車(che)運行時的輪(lun)軌(gui)(gui)關系。修復(fu)鋼軌(gui)(gui)廓型的打(da)(da)磨(mo)(mo)方式(shi)可(ke)分(fen)為包(bao)絡(luo)式(shi)和輪(lun)廓式(shi)２種(zhong)打(da)(da)磨(mo)(mo)方式(shi)。以用砂輪(lun)打(da)(da)磨(mo)(mo)工具(ju)為例，如(ru)圖３所示(shi)，可(ke)以看(kan)出，包(bao)絡(luo)式(shi)打(da)(da)磨(mo)(mo)是通過將(jiang)砂輪(lun)端面(mian)沿鋼軌(gui)(gui)截(jie)(jie)面(mian)布置而獲(huo)得打(da)(da)磨(mo)(mo)目(mu)標廓型，而輪(lun)廓式(shi)打(da)(da)磨(mo)(mo)則是利(li)用砂輪(lun)的仿(fang)形(xing)輪(lun)廓進行打(da)(da)磨(mo)(mo)。

      表２從技術(shu)應(ying)用角度(du)對(dui)比了(le)包絡式和(he)輪廓式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)作業(ye)特(te)(te)點(dian)。由表２看出：２種(zhong)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)方式具(ju)有不同的(de)應(ying)用范圍和(he)優勢。鋼軌打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)屬于效率(lv)優先的(de)粗(cu)加工范疇，因(yin)此對(dui)這２種(zhong)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)方式下(xia)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)效率(lv)的(de)研究較少。由現(xian)場作業(ye)數據(ju)看，包絡式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)作業(ye)速(su)度(du)較低，常用的(de)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)作業(ye)速(su)度(du)約為１５ｋｍ·ｈ－１，其較強的(de)切削能力在(zai)預(yu)防性打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)中(zhong)難以發(fa)揮；相比而言，輪廓式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)專為預(yu)防性打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)而開發(fa)，常用的(de)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)作業(ye)速(su)度(du)約為８０ｋｍ·ｈ－１，考(kao)慮設備調(diao)試、打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)遍(bian)數等其他因(yin)素影響，其打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)效率(lv)較包絡式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)約提高３倍(bei)左右，特(te)(te)別(bie)適用于行車密(mi)集線路的(de)預(yu)防性打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)。

      目前鋼軌打磨以包絡式打磨為主。鋼軌打磨列車共配備９６個砂輪，即每側鋼軌分配４８個，布置在鋼軌廓型截面－７０°～＋２０°的不同位置處。由于砂輪的作業順序對鋼軌廓型打磨存在影響，一般按照鋼軌的外側—內側—軌頂—整形的順序布置砂輪。因此，討論鋼軌打磨方式時，除注重打磨工具的個體作用外，更要關注生成鋼軌廓型時打磨工具的布置方式。隨著測量技術的發展，在該打磨方式下，通過增加鋼軌廓型的實施測量和處理系統，采集處理打磨前后鋼軌的廓型數據，可指導砂輪的包絡位置和打磨工藝參數的設置，提高鋼軌打磨作業效率。

      輪(lun)廓(kuo)(kuo)(kuo)式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)以(yi)被動式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)為(wei)主，即(ji)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)工(gong)具的(de)(de)(de)切(qie)(qie)削力(li)來源于機車牽(qian)引力(li)。若(ruo)(ruo)以(yi)砂輪(lun)為(wei)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)工(gong)具，在機車牽(qian)引力(li)和砂輪(lun)與鋼(gang)(gang)軌(gui)摩擦力(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用下，砂輪(lun)沿鋼(gang)(gang)軌(gui)表(biao)面滾動并切(qie)(qie)削鋼(gang)(gang)軌(gui)表(biao)層材料，依(yi)(yi)靠其自銳(rui)形成與鋼(gang)(gang)軌(gui)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)吻合的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)周面。若(ruo)(ruo)以(yi)砂帶(dai)為(wei)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)工(gong)具，打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)作業(ye)時(shi)通過不同廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)的(de)(de)(de)接觸輪(lun)對(dui)砂帶(dai)施(shi)加壓力(li)，適(shi)應(ying)鋼(gang)(gang)軌(gui)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)的(de)(de)(de)需求，其關鍵問(wen)題在于接觸輪(lun)材質(zhi)的(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)和廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)設(she)計，及(ji)對(dui)砂帶(dai)切(qie)(qie)削能力(li)的(de)(de)(de)評定，該技術尚處于開發階(jie)段。輪(lun)廓(kuo)(kuo)(kuo)式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)很大程度依(yi)(yi)賴于打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)工(gong)具的(de)(de)(de)自適(shi)應(ying)特征(zheng)以(yi)保證打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)，因(yin)此如何保證打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)目(mu)標(biao)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)的(de)(de)(de)準(zhun)確實(shi)現(xian)是研究輪(lun)廓(kuo)(kuo)(kuo)式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)關鍵。

      相比而言，包絡式(shi)打(da)磨(mo)(mo)(mo)受打(da)磨(mo)(mo)(mo)工具端面式(shi)布置(zhi)的(de)影響，打(da)磨(mo)(mo)(mo)速度(du)的(de)提升空間極(ji)其有限，而輪(lun)廓(kuo)式(shi)打(da)磨(mo)(mo)(mo)以其快速、高效的(de)作業特點，可用(yong)(yong)于行車(che)密度(du)大、“天窗時間”短的(de)線(xian)路維護，但其只能依托鋼(gang)軌原始廓(kuo)型進(jin)(jin)行打(da)磨(mo)(mo)(mo)，可利(li)用(yong)(yong)輪(lun)廓(kuo)式(shi)打(da)磨(mo)(mo)(mo)進(jin)(jin)行若干次預防性(xing)打(da)磨(mo)(mo)(mo)后，再利(li)用(yong)(yong)包絡式(shi)打(da)磨(mo)(mo)(mo)進(jin)(jin)行鋼(gang)軌廓(kuo)型修復，可確保(bao)形成(cheng)良好的(de)輪(lun)軌接觸(chu)關系。

      選擇鋼軌打(da)磨方式(shi)時，可根據(ju)線路維護的實際需(xu)求，以安全性(xing)、高效性(xing)和(he)(he)經濟性(xing)為原則，在不(bu)同打(da)磨周期內(nei)交替進行包(bao)絡式(shi)和(he)(he)輪廓式(shi)的打(da)磨。

   ;   ２．４　打磨(mo)模(mo)式

      打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)模(mo)式是(shi)指為實現鋼軌打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)的(de)(de)目標廓(kuo)型而設定的(de)(de)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)工具(ju)相(xiang)對鋼軌的(de)(de)位置(zhi)與打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)作業參數的(de)(de)組合。以(yi)ＧＭＣ９６型打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)列車(che)為例，其自身設置(zhi)９９種(zhong)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)模(mo)式，每種(zhong)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)模(mo)式下砂輪對應不同的(de)(de)分(fen)布角度(du)和(he)(he)(he)作業功(gong)率(lv)。如何開(kai)發或完善(shan)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)模(mo)式是(shi)當前的(de)(de)研(yan)究重(zhong)點，包括計(ji)算鋼軌表面(mian)(mian)金屬材料的(de)(de)去除量、分(fen)析打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)工具(ju)的(de)(de)作業區域(yu)及優(you)化鋼軌打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)目標廓(kuo)型，以(yi)滿足(zu)鋼軌內側、頂面(mian)(mian)和(he)(he)(he)外(wai)側的(de)(de)鋼軌打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)量、表面(mian)(mian)病害清(qing)除和(he)(he)(he)廓(kuo)型修(xiu)復的(de)(de)不同需求。

      鋼軌(gui)(gui)打磨(mo)目(mu)標廓型優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)是(shi)(shi)以(yi)改善輪軌(gui)(gui)關系為(wei)出發點(dian)，從降(jiang)低(di)輪軌(gui)(gui)接觸疲勞(lao)、均化(hua)(hua)(hua)接觸應(ying)力、增加抗磨(mo)損能(neng)力、減小傾覆系數和降(jiang)低(di)噪聲等(deng)方(fang)面優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)鋼軌(gui)(gui)廓型，這是(shi)(shi)一(yi)項伴隨鋼軌(gui)(gui)整個服役過程的鋼軌(gui)(gui)維護任(ren)務，優(you)(you)化(hua)(hua)(hua)的鋼軌(gui)(gui)廓型對打磨(mo)模式提出新(xin)的要(yao)求。

      以鋼軌的(de)標(biao)準(zhun)廓(kuo)型(xing)為基礎進(jin)行廓(kuo)型(xing)優化的(de)方(fang)法(fa)，如圖４所(suo)示。

      由圖４可以看出：優化鋼軌廓型時，首先應建立車輪和鋼軌的幾何接觸關系，然后離散鋼軌廓型，最后以輪軌接觸應力最小為目標，在不影響列車動力學性能和輪軌接觸點分布的情況下優化鋼軌廓型，以降低輪軌接觸應力，使左、右兩側鋼軌的磨耗趨于平衡。該方法適用于路況簡單線路的鋼軌廓型優化，如高速鐵路、直線路線等。

      以鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)的(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)(xing)為基礎進(jin)行其廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)(xing)優化的(de)方法如圖５所示。由圖５可以看(kan)出(chu)：在線路運營一定(ding)周期后，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)的(de)內側(ce)(ce)和頂面易發生磨(mo)(mo)(mo)損(sun)、剝落和裂(lie)紋等病害。此(ci)時，若仍(reng)采用對(dui)稱(cheng)打(da)磨(mo)(mo)(mo)模(mo)式來(lai)平(ping)衡鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)內外(wai)側(ce)(ce)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)(xing)曲(qu)線，則鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)外(wai)側(ce)(ce)需去(qu)除大量材(cai)料(liao)。因此(ci)基于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)(xing)，在保(bao)證輪軌(gui)(gui)關系符合要求的(de)前提(ti)下，可對(dui)Ｓ形曲(qu)線路段的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)(xing)進(jin)行優化，結(jie)合鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)趨(qu)勢優化打(da)磨(mo)(mo)(mo)目標廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)(xing)，優化后的(de)打(da)磨(mo)(mo)(mo)目標廓(kuo)(kuo)(kuo)型(xing)(xing)降(jiang)低了材(cai)料(liao)去(qu)除量的(de)要求，可提(ti)高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)效率(lv)。

      由打磨模式確定的鋼軌打磨目標廓型，是由打磨工具與鋼軌干涉形成的若干折線段包絡而成，分析對應的輪軌關系可為打磨模式提供打磨廓型的誤差許可范圍；由于鋼軌表面金屬材料的黏附和塑性形變，使得打磨工具的布置方式和作業順序影響著鋼軌的打磨廓型，優化打磨工具的作業順序可完善打磨模式；借助鋼軌打磨現場經驗，開發與鋼軌材質、線路路況、打磨廓型等多個因素相關的打磨模式，可逐步降低對打磨經驗的依靠程度。因此，打磨模式的后續研究需以鋼軌目標廓型的打磨需求為出發點，量化打磨模式所致的鋼軌廓型誤差，在滿足輪軌關系的基礎上，結合鋼軌的病害萌生位置、磨損趨勢和輪軌關系建立鋼軌打磨目標廓型庫，獲取打磨模式與目標廓型的對應關系，能夠根據不同原則，如效率優先、精度優先或成本優先等，自動選擇鋼軌打磨所需的打磨模式。

      ２．５　打磨周期

      鋼軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)周期(qi)是指鋼軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)作業時間間隔的衡量依(yi)據，需根據線(xian)路(lu)路(lu)況和(he)維(wei)護目(mu)的而定(ding)，不(bu)同線(xian)路(lu)對列(lie)車運行穩定(ding)性、振(zhen)動和(he)噪聲的影響不(bu)同，其打(da)磨(mo)(mo)周期(qi)也(ye)存在區別。

      目前(qian)，我(wo)國設定(ding)鋼(gang)(gang)(gang)軌打(da)(da)磨(mo)(mo)周期主(zhu)要依賴(lai)鋼(gang)(gang)(gang)軌打(da)(da)磨(mo)(mo)的(de)現場經驗，尚未以鋼(gang)(gang)(gang)軌病害發展規律指導(dao)打(da)(da)磨(mo)(mo)周期的(de)設定(ding)。京滬(hu)高速鐵(tie)路(lu)(lu)開通(tong)前(qian)，利(li)用高速打(da)(da)磨(mo)(mo)列車(che)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)軌進行了(le)預打(da)(da)磨(mo)(mo)，開通(tong)后(hou)每年進行２次預防性打(da)(da)磨(mo)(mo)，并根據(ju)區域(yu)客運(yun)量進行調整。根據(ju)京津城際鐵(tie)路(lu)(lu)線路(lu)(lu)運(yun)營的(de)跟(gen)蹤觀測(ce)結果，周清躍等建議我(wo)國高速鐵(tie)路(lu)(lu)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)軌打(da)(da)磨(mo)(mo)周期為每３０～５０Ｍｔ通(tong)過總(zong)重打(da)(da)磨(mo)(mo)１次，無(wu)砟軌道取(qu)上限，有砟軌道取(qu)下(xia)線，臨時發現病害影響列車(che)運(yun)行時應盡(jin)快(kuai)實施打(da)(da)磨(mo)(mo)作業(ye)。

      國外確定(ding)(ding)打(da)(da)磨周期(qi)可參(can)考的工程經驗較(jiao)多(duo)，根據(ju)(ju)線(xian)路路況的具體特征(zheng)（路基情況、線(xian)路半(ban)徑、周邊環(huan)境(jing)）和鋼(gang)軌材質，以鋼(gang)軌通過總(zong)重作為打(da)(da)磨周期(qi)的制(zhi)定(ding)(ding)標(biao)準(zhun)。文獻總(zong)結(jie)了(le)日本、北美和澳大利亞(ya)等國家或區域鋼(gang)軌打(da)(da)磨周期(qi)的確定(ding)(ding)依據(ju)(ju)，列出了(le)澳大利亞(ya)２００３年不同鐵(tie)路線(xian)路上運用(yong)的不同類型鋼(gang)軌預防性打(da)(da)磨１次時(shi)的通過總(zong)重，與披露的相同鐵(tie)路線(xian)路上２０１３年數據(ju)(ju)對比，結(jie)果(guo)見(jian)表３。

      表３中：按曲線半徑劃分的線路區間由文獻中的５個變為文獻中的３個，打磨周期的通用性提高；２０１３年實施的打磨周期較２００３年普遍延長，尤其是小半徑曲線路段的改善效果更為明顯，較１０年前的打磨周期平均延長３０％左右，節約了鋼軌維護成本；同時文獻還指出：道岔的打磨周期為通過總重８～２５Ｍｔ之間，可根據道岔類型和運行環境確定。隨著鋼軌打磨技術的發展，打磨周期在不同線路呈現動態延長的趨勢。

      影響鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)(mo)周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)的(de)因素較多，如鋼(gang)軌(gui)(gui)材質、行車密度、行車速度、線(xian)路曲線(xian)半徑和自然(ran)環境(jing)等，可結合通過(guo)總重的(de)現有(you)依據(ju)和鋼(gang)軌(gui)(gui)病害預測方法分(fen)類制定相(xiang)應的(de)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)(mo)周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)，并研究打(da)(da)磨(mo)(mo)周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)對鋼(gang)軌(gui)(gui)潛在服役壽(shou)命的(de)影響，防止鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)(mo)中的(de)“過(guo)維(wei)護(hu)”和“欠維(wei)護(hu)”而縮短鋼(gang)軌(gui)(gui)總體預期(qi)(qi)壽(shou)命。針對我國的(de)列(lie)車運行密度大、“天(tian)窗時間”短、線(xian)路客貨兩(liang)用(yong)等實際特點，建立(li)區(qu)域(yu)線(xian)路打(da)(da)磨(mo)(mo)周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)的(de)長期(qi)(qi)規劃尤為重要(yao)，可充分(fen)發揮(hui)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)磨(mo)(mo)的(de)潛在作用(yong)，最大程度節約鋼(gang)軌(gui)(gui)維(wei)護(hu)成本。

      ３　鋼軌(gui)打磨的質量(liang)評價(jia)

      鋼軌打(da)(da)磨(mo)質(zhi)量評價標準是衡量打(da)(da)磨(mo)作業優劣(lie)、優化打(da)(da)磨(mo)作業和(he)開發打(da)(da)磨(mo)技術的依(yi)據，它(ta)直接影響著列車運行(xing)的穩(wen)定性及(ji)打(da)(da)磨(mo)周期的規(gui)劃。

      針(zhen)對(dui)打磨后的(de)鋼軌(gui)(gui)表面(mian)縱(zong)向波段，規定其峰(feng)峰(feng)高度差在(zai)波長小(xiao)于１ｍ時(shi)應不超過(guo)０．０１ｍｍ、波長超過(guo)１ｍ時(shi)應小(xiao)于０．１ｍｍ，且測量(liang)數據具有９５％置信區間，則(ze)可評定打磨作業的(de)質量(liang)為(wei)合格。此外，鐵(tie)路運(yun)營公司以其提出的(de)目(mu)(mu)標(biao)廓(kuo)  型作為(wei)衡量(liang)鋼軌(gui)(gui)打磨后廓(kuo)型的(de)評價依據，如德國鐵(tie)路運(yun)營公司規定以６０Ｅ２鋼軌(gui)(gui)廓(kuo)型為(wei)鋼軌(gui)(gui)打磨后的(de)目(mu)(mu)標(biao)廓(kuo)型，在(zai)此基(ji)礎(chu)上允許０．０２ｍｍ的(de)浮動(dong)。

      表面(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度(du)也(ye)是衡量鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)打磨(mo)質量的一個重(zhong)要參(can)量。若鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)表面(mian)過于粗(cu)糙(cao)(cao)，將增大輪(lun)軌(gui)(gui)之間的摩擦(ca)力(li)，使整車(che)受(shou)到的側向力(li)增加(jia)，傾覆(fu)系數變大，增加(jia)安全(quan)隱患。若鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)表面(mian)過于光滑，勢必增加(jia)線路(lu)維護成本，且鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)表面(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度(du)達(da)到一定值后，繼續降低對改善輪(lun)軌(gui)(gui)關系無實質性幫助。通常沿(yan)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)縱(zong)向取多個采(cai)樣點(dian)進行(xing)測量，普通鐵路(lu)的測量取樣距(ju)離(li)為２００～５００ｍ，高速鐵路(lu)的則縮短為５０ｍ，要求９０％測量點(dian)的表面(mian)粗(cu)糙(cao)(cao)度(du)小于１０μｍ。

      鋼(gang)軌(gui)(gui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)面(mian)(mian)(mian)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)是衡量鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)質量的(de)(de)(de)另一個重要參(can)量，為打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)工具(ju)與(yu)鋼(gang)軌(gui)(gui)干涉后的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)。圖６給(gei)出(chu)了重載鐵路和客(ke)運專線的(de)(de)(de)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)面(mian)(mian)(mian)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)衡量標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。由圖看出(chu)：該標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)針對鋼(gang)軌(gui)(gui)截面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)不(bu)同區域(yu)定義了相應的(de)(de)(de)衡量基準(zhun)(zhun)值，且(qie)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)面(mian)(mian)(mian)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)可(ke)在基準(zhun)(zhun)值基礎上有２５％的(de)(de)(de)浮動范(fan)圍。若鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)過(guo)小，則(ze)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)金屬材料去除量低，達不(bu)到(dao)預(yu)期的(de)(de)(de)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)要求；若寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)過(guo)大，則(ze)會燒(shao)傷鋼(gang)軌(gui)(gui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)，且(qie)影(ying)響輪軌(gui)(gui)關系。只有綜合打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)模式和打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)工藝參(can)數(shu)，控制(zhi)鋼(gang)軌(gui)(gui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)面(mian)(mian)(mian)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)，才可(ke)間接保(bao)證(zheng)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)質量。

      我國還專門制定了鋼軌預防性打磨的評價依據，規定重載鐵路的鋼軌打磨廓型波動值應小于０．０２７ｍｍ，高速鐵路所允許的最大值為０．０１ｍｍ；在直線路段，要求重載鐵路的鋼軌打磨面寬度在軌距轉角處小于５ｍｍ及在軌頂處小于８ｍｍ、高速鐵路的鋼軌打磨面寬度在軌距轉角處小于３ｍｍ及在軌頂處小于５ｍｍ。

      上述(shu)的鋼(gang)軌打(da)磨質量評(ping)價(jia)標準皆(jie)針對(dui)包絡式(shi)打(da)磨制定(ding)，部(bu)分標準也適(shi)用于輪(lun)廓式(shi)打(da)磨，如(ru)縱(zong)向(xiang)波動、廓型(xing)誤差、表面(mian)粗糙度等，但打(da)磨面(mian)寬度不能(neng)評(ping)價(jia)輪(lun)廓式(shi)打(da)磨。因此，針對(dui)輪(lun)廓式(shi)打(da)磨給出其作(zuo)業能(neng)力和效果的衡量依據是完善鋼(gang)軌高速(su)打(da)磨技術的必要(yao)內(nei)容。

      ４　鋼軌打磨的發(fa)展趨勢(shi)

   ;   ４．１　鋼軌打磨(mo)作業(ye)的(de)智能化(hua)

      智能(neng)化打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)是打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)模式(shi)的(de)(de)進一步(bu)發展，通(tong)(tong)過比較鋼軌當前廓型與目標廓型的(de)(de)差異(yi)，自動生成打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)工具(ju)的(de)(de)布置方式(shi)和(he)執行參數，使打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)后(hou)的(de)(de)鋼軌截(jie)面最大(da)限度(du)地(di)逼近(jin)目標廓型，減少打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)遍數。目前鋼軌維護(hu)中采用打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)模式(shi)的(de)(de)數目固(gu)定，常通(tong)(tong)過微調(diao)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)角度(du)和(he)功率(lv)來實現打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)目標廓型，單次打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)作業需(xu)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)鋼軌２～５遍才(cai)能(neng)完成線路維護(hu)需(xu)求(qiu)，增加了維護(hu)的(de)(de)成本。

      智能化打(da)(da)磨借助于鋼(gang)軌廓(kuo)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)測(ce)量和(he)(he)處理(li)系(xi)統，能夠實時(shi)采集打(da)(da)磨作(zuo)業(ye)前后的(de)(de)(de)鋼(gang)軌廓(kuo)型(xing)(xing)(xing)并指導作(zuo)業(ye)實施。其關鍵技術有：①鋼(gang)軌廓(kuo)型(xing)(xing)(xing)測(ce)量和(he)(he)數(shu)據處理(li)技術，要求其能夠快速(su)、準確地反映打(da)(da)磨后的(de)(de)(de)鋼(gang)軌廓(kuo)型(xing)(xing)(xing)，量化當前廓(kuo)型(xing)(xing)(xing)與目(mu)標廓(kuo)型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)差異；②通過研(yan)究打(da)(da)磨機理(li)建立許(xu)用的(de)(de)(de)打(da)(da)磨工藝參數(shu)庫，確保(bao)智能化系(xi)統能自動生(sheng)成安全的(de)(de)(de)打(da)(da)磨執行參數(shu)庫，防止事故和(he)(he)意外(wai)的(de)(de)(de)發生(sheng)。

      ４．２　鋼(gang)軌打磨信息(xi)的集成化

      打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)管(guan)理(li)數(shu)(shu)據庫是鋼軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)作(zuo)業信息輸(shu)入和(he)(he)輸(shu)出的(de)集中體(ti)現，打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)管(guan)理(li)是指鋼軌(gui)(gui)維護中打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)計劃的(de)制訂(ding)、打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)方案的(de)執行及打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)質量的(de)反饋，而打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)數(shu)(shu)據庫是為協調打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)周(zhou)期、打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)策略(lve)和(he)(he)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)質量等問題建立(li)的(de)統一管(guan)理(li)平(ping)臺(tai)。結合線(xian)路特征劃分管(guan)理(li)區域，以兼顧高(gao)效(xiao)率和(he)(he)低成本為打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)原則(ze)，建立(li)軌(gui)(gui)道運營(ying)和(he)(he)維護數(shu)(shu)據庫，可系(xi)統地指導打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)作(zuo)業的(de)實施。

      打(da)磨(mo)管理數(shu)據庫(ku)的(de)輸入元素分為不變因素和可變因素，通過檢(jian)測鋼(gang)(gang)軌病害及分析打(da)磨(mo)過程不斷充實數(shu)據庫(ku)的(de)信息量，并將工程人員的(de)實際經驗集成于數(shu)據庫(ku)中。當其(qi)完善到一定(ding)程度后，可通過信息輸出(chu)指導打(da)磨(mo)策(ce)略的(de)選擇和打(da)磨(mo)方案的(de)制訂，防止鋼(gang)(gang)軌打(da)磨(mo)中“過維護(hu)”和“欠(qian)維護(hu)”情(qing)況的(de)出(chu)現，最(zui)大程度發揮鋼(gang)(gang)軌打(da)磨(mo)的(de)作用。

      ４．３　鋼軌(gui)打磨裝備的柔性化(hua)

      隨著(zhu)對鋼軌打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)意義(yi)研(yan)究(jiu)的深入，在(zai)軌道交(jiao)通領域拓展打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)技(ji)術應用范圍是(shi)必然趨勢，從(cong)效益角(jiao)度看，對打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)裝備(bei)的要(yao)求須(xu)由“作業能力”轉變為“質量優劣”，而(er)不(bu)同線路和特有路況(kuang)提高了(le)對打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)裝備(bei)的通用性要(yao)求。研(yan)究(jiu)鋼軌打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)理論的出發(fa)點(dian)是(shi)為了(le)使(shi)打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)技(ji)術更(geng)好地為線路維護服務，而(er)通過打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)裝備(bei)才(cai)能將研(yan)究(jiu)成果具體呈現出來，提高打(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)裝備(bei)的柔性化才(cai)可(ke)滿(man)足軌道維護的新要(yao)求。

      ５　結　語

      本文介(jie)紹了(le)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)病害預測方法、鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)機理以(yi)(yi)及打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)必要(yao)性，給出(chu)了(le)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)策略轉(zhuan)變的(de)依據和(he)(he)意義，建(jian)議(yi)研究(jiu)３０～８０ｋｍ·ｈ－１高(gao)(gao)速(su)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)并開(kai)(kai)發新(xin)型打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)工(gong)具(ju)以(yi)(yi)提高(gao)(gao)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)效率，結合預防(fang)性打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)與打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)周(zhou)期之間的(de)聯系對鐵路 運營(ying)的(de)經濟(ji)效益性開(kai)(kai)展(zhan)研究(jiu)，建(jian)立包絡式和(he)(he)輪(lun)廓(kuo)式交替打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)維(wei)護(hu)方式，細化(hua)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)模式以(yi)(yi)滿足(zu)所設計目(mu)標(biao)(biao)廓(kuo)型的(de)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)要(yao)求，制定輪(lun)廓(kuo)式打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)的(de)質量評價標(biao)(biao)準，科學規劃打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)周(zhou)期以(yi)(yi)降低鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)維(wei)護(hu)成本，為(wei)發揮鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)的(de)潛在(zai)作用(yong)提供了(le)研究(jiu)方向。

      同時文中(zhong)給(gei)出了指(zhi)導高(gao)速(su)鐵路預(yu)防(fang)性(xing)打(da)(da)(da)磨(mo)的(de)部(bu)分數(shu)(shu)據(ju)：鋼軌打(da)(da)(da)磨(mo)量降低為０．１～０．２ｍｍ，打(da)(da)(da)磨(mo)周期縮(suo)短為原(yuan)來的(de)１／４，每年需進行２次打(da)(da)(da)磨(mo)作業(ye)且表(biao)(biao)面測量采樣距離應(ying)小(xiao)于(yu)５０ｍ，９０％采樣點的(de)表(biao)(biao)面粗糙度應(ying)小(xiao)于(yu)１０μｍ，打(da)(da)(da)磨(mo)廓(kuo)型誤差小(xiao)于(yu)０．０１ｍｍ，１ｍ內的(de)鋼軌表(biao)(biao)面縱向波段(duan)的(de)峰峰高(gao)度差應(ying)小(xiao)于(yu)０．０１ｍｍ，大(da)于(yu)１ｍ的(de)波段(duan)下此值應(ying)小(xiao)于(yu)０．１ｍｍ，為后續研究和開發(fa)鋼軌打(da)(da)(da)磨(mo)技(ji)術提供了數(shu)(shu)據(ju)支持。