周　坤　王文健　劉啟躍　郭　俊

西南交通大學牽引動力國家重點實驗室，成都， 610031

0 引言

       鋼軌是鐵路系統中重要的承力部件,隨著我國鐵路“高速”、“重載”戰略的實施,輪軌間載荷也 大幅增加,波磨、疲勞裂紋、剝落等鋼軌損傷也日 趨嚴重。這些損傷會加劇列車運行時的振動與噪聲,甚至對列車運行安全造成威脅,因此 當鋼軌損傷達到一定限度時,或者在這些損傷出現之初,就需要對鋼軌進行維護。鋼軌打磨是(shi)世界各國鐵(tie)路工務部門最(zui)常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)線路維護技術(shu)之 一,是(shi)對(dui)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)進行修復最(zui)有(you)效的(de)(de)(de)措施。通過打(da)磨(mo)(mo)(mo)作業可修復或減輕軌(gui)(gui)(gui)面損傷,預(yu)防接觸疲勞等鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)損傷的(de)(de)(de)產生,有(you)效改善輪軌(gui)(gui)(gui)匹配關系,延長鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)使用(yong)(yong)壽命,提高(gao)列(lie)車運行的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)與穩定性(xing)。本(ben)文綜述了(le)(le)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)過程(cheng)中材料的(de)(de)(de)去除(chu)機(ji)理,結合打(da)磨(mo)(mo)(mo)參數、打(da)磨(mo)(mo)(mo)磨(mo)(mo)(mo)石特性(xing)與打(da)磨(mo)(mo)(mo)工況對(dui)材料去除(chu)行為進行了(le)(le)分(fen)析,根據鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)模擬實(shi)驗提出了(le)(le)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)效率(lv)與打(da)磨(mo)(mo)(mo)質量相互作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)機(ji)制,闡明了(le)(le)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)對(dui)輪軌(gui)(gui)(gui)滾動接觸疲勞的(de)(de)(de)影(ying)響, 并對(dui)鋼(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)機(ji)理研究的(de)(de)(de)發展趨勢作了(le)(le)展望。 

１　鋼軌打磨材料去除機理

1.1　鋼軌打磨方式(shi)

       鋼軌打磨是使用磨具對鋼(gang)軌(gui)進行材料去除的過程,按照(zhao)磨(mo)(mo)具的類型、磨(mo)(mo)具與鋼(gang)軌(gui)的接觸形式(shi), 鋼(gang)軌(gui)打(da)磨(mo)(mo)可分為主動打(da)磨(mo)(mo)、砂帶(dai)打(da)磨(mo)(mo)和(he)被動打(da)磨(mo)(mo)。

圖１　鋼軌打磨示意圖

      隨著近年來我國(guo)高(gao)速(su)(su)(su)(su)鐵(tie)路(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)快速(su)(su)(su)(su)發展,高(gao)速(su)(su)(su)(su)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)(shu)也(ye)被(bei)廣(guang)泛應用(yong)(yong)到高(gao)速(su)(su)(su)(su)鐵(tie)路(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)維護工作中。當前最先進的(de)(de)(de)高(gao)速(su)(su)(su)(su)鐵(tie)路(lu)(lu)(lu)(lu)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)方(fang)法是德國(guo) Vossloh公(gong)司(si)的(de)(de)(de)被(bei)動(dong)式(shi)高(gao)速(su)(su)(su)(su)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)(shu),我國(guo)于(yu)(yu)2013年在京滬線上(shang)試用(yong)(yong)該公(gong)司(si)的(de)(de)(de)高(gao)速(su)(su)(su)(su)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列車(che), 打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)果(guo)(guo)良好。高(gao)速(su)(su)(su)(su)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)(shu)采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是被(bei)動(dong)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)方(fang)式(shi),通常(chang)用(yong)(yong)于(yu)(yu)預防性打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)策(ce)略(lve),當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)表面(mian)疲勞裂(lie)紋擴展到一(yi)(yi)定程(cheng)度時即予以消除,原則上(shang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)通過總(zong)重為(wei)300?500GN時打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)一(yi)(yi)次,最長(chang)間隔(ge) 時間 不(bu) 宜 超 過２年,單(dan) 次 打(da)(da)(da)(da) 磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo) 量 為(wei)0.005?0.1mm,一(yi)(yi)條高(gao)速(su)(su)(su)(su)鐵(tie)路(lu)(lu)(lu)(lu)每年通常(chang)需要進行２?３ 次打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye)。采(cai)用(yong)(yong)此(ci)種打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)方(fang)式(shi)能有(you)效(xiao)減少高(gao)速(su)(su)(su)(su) 鐵(tie)路(lu)(lu)(lu)(lu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)滾(gun)動(dong)接(jie)觸疲勞。與(yu)(yu)主(zhu)動(dong)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)相比,高(gao) 速(su)(su)(su)(su)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)單(dan)次打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)量小(xiao),打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye)更(geng)加頻繁,比較適 合在行車(che)密(mi)集(ji)的(de)(de)(de)線路(lu)(lu)(lu)(lu)作業(ye),更(geng)有(you)利于(yu)(yu)控制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)波(bo) 磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)。高(gao)速(su)(su)(su)(su)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列車(che)作業(ye)速(su)(su)(su)(su)度一(yi)(yi)般為(wei)６０?８０km/ h,單(dan)條線路(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye)時間通常(chang)在１h以內,打(da)(da)(da)(da) 磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye)時不(bu)需要專門封閉(bi)軌(gui)(gui)(gui)道,其工作效(xiao)率為(wei)主(zhu) 動(dong)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)３?５倍(bei),對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)造成的(de)(de)(de)損傷也(ye)比較 小(xiao)。三種打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)方(fang)式(shi)各有(you)特(te)點,打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)果(guo)(guo)和(he)針對(dui)的(de)(de)(de)線路(lu)(lu)(lu)(lu)也(ye)有(you)所(suo)不(bu)同,表１列出了這三種打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)方(fang)式(shi)各自的(de)(de)(de)特(te)點。不(bu)論(lun)采(cai)用(yong)(yong)何種方(fang)式(shi)進行打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye),鋼(gang)(gang)(gang)(gang) 軌(gui)(gui)(gui)與(yu)(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具界面(mian)存在復雜的(de)(de)(de)材料去(qu)除行為(wei)和(he)摩擦學 行為(wei),且打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)受(shou)多個(ge)參數的(de)(de)(de)影響(xiang),同時鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)與(yu)(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石 處(chu)于(yu)(yu)開放(fang)環(huan)境中,受(shou)外部條件影響(xiang)較大,因此(ci)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang) 軌(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)材料去(qu)除機理的(de)(de)(de)研(yan)究將有(you)助于(yu)(yu)進一(yi)(yi)步優化 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)技(ji)術(shu)(shu)。

表１　三種打磨方式作業特點比較

1.2　鋼軌打磨材料去除模(mo)型

      鋼軌打磨過程中,處于磨石端面的磨粒對鋼 軌進行切削,因此從單顆磨粒切削入手,分析單顆 磨粒對鋼軌材料的去除作用,然后擴展到整個磨石的磨削過(guo)程,就可以對鋼(gang)軌(gui)打磨過(guo)程中鋼(gang)軌(gui)材 料的去(qu)除過(guo)程進行全面(mian)而深(shen)入的研(yan)究。

       打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),鋼(gang)軌(gui)(gui)表面波(bo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)會使得打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力產生波(bo)動(dong)(dong)(dong),這(zhe)種(zhong)壓(ya)力波(bo)動(dong)(dong)(dong)會對(dui)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)質量(liang)產生很大(da)影(ying)響。通過(guo)數值仿真(zhen)(zhen)可(ke)(ke)以直觀地分(fen)析(xi)這(zhe)種(zhong)情況下的(de)(de)(de)(de)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力波(bo)動(dong)(dong)(dong)行(xing)(xing)為,研究表明(ming)，隨(sui)(sui)著軌(gui)(gui)道不平順幅值和波(bo)長(chang)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da),打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力波(bo)動(dong)(dong)(dong)有 增(zeng)大(da)的(de)(de)(de)(de)趨勢;隨(sui)(sui)著打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列(lie)車運行(xing)(xing)速度(du)(du)增(zeng)大(da),打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力波(bo)動(dong)(dong)(dong)變小(xiao)(xiao),適(shi)當提(ti)高打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)小(xiao)(xiao)車垂向(xiang)剛度(du)(du)、減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)單(dan)元質量(liang),有利于減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)壓(ya)力波(bo)動(dong)(dong)(dong)、提(ti)高鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo) 的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性。如圖３所(suo)示,打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)與鋼(gang)軌(gui)(gui) 的(de)(de)(de)(de)接(jie)觸(chu)(chu)弧長(chang)是評價磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削(xue)能力的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)參(can)數,隨(sui)(sui) 著磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)轉(zhuan)速的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da),接(jie)觸(chu)(chu)弧長(chang)度(du)(du)先減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)后增(zeng)大(da);隨(sui)(sui)著打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列(lie)車運行(xing)(xing)速度(du)(du)提(ti)高,接(jie)觸(chu)(chu)弧長(chang)度(du)(du)減(jian)(jian)小(xiao)(xiao)。 接(jie)觸(chu)(chu)弧長(chang)增(zeng)大(da)意味著磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)切削(xue)過(guo)程(cheng)加長(chang),打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效 率(lv)有所(suo)提(ti)高。如圖４所(suo)示,鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li) 的(de)(de)(de)(de)運動(dong)(dong)(dong)由(you)(you)兩(liang)部分(fen)組成,即隨(sui)(sui)著磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)而轉(zhuan)動(dong)(dong)(dong)和隨(sui)(sui)著打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列(lie)車在鋼(gang)軌(gui)(gui)上的(de)(de)(de)(de)移動(dong)(dong)(dong)而移動(dong)(dong)(dong),磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)的(de)(de)(de)(de)運動(dong)(dong)(dong)為兩(liang)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)矢量(liang)和,在磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)運動(dong)(dong)(dong)分(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)基礎上可(ke)(ke)以計算得到整(zheng)個磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)消耗的(de)(de)(de)(de)功率(lv)。利用有限元仿真(zhen)(zhen)可(ke)(ke)以更加直觀地表達磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)切削(xue)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)鋼(gang)軌(gui)(gui)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)去除(chu)過(guo)程(cheng),即先仿真(zhen)(zhen)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)單(dan)顆(ke)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)的(de)(de)(de)(de)切削(xue)過(guo)程(cheng),并分(fen)析(xi)切削(xue)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)單(dan)顆(ke)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)幾何(he)形狀、切削(xue)深度(du)(du)、負(fu)前(qian)角對(dui)鋼(gang)軌(gui)(gui)材料(liao)去除(chu)行(xing)(xing)為的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,然后再(zai)由(you)(you)此推展(zhan)到整(zheng)個磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)打(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)去除(chu)過(guo)程(cheng)。

圖３　考慮打磨(mo)(mo)列車(che)動態性能的磨(mo)(mo)粒(li)接觸弧長模型

圖４　磨粒受力與運動分析(xi)示意圖

1.3 鋼軌打(da)磨溫度場 

      鋼軌打磨過程中鋼軌與磨石界面會產生很高的溫度,過高的溫度會燒傷鋼軌甚至產生馬氏體白層,白層的產生會使得鋼軌表面硬度增大。通過分析打磨產生的磨屑發現,打磨過程中的高溫 使得鋼軌產生劇烈的氧化反應,因此對鋼軌打磨溫度場進行研究是提升鋼軌打磨質量最重要的環節。在不影響打磨作業效率的情況下,適當提高打磨列車行車速度或者增大砂輪尺(chi)寸可(ke)以降低打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)度(du)(du)；隨著(zhu)(zhu)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)功率增大，打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)度(du)(du)會持續升高(gao)；磨(mo)(mo)(mo)頭數量增多(duo)時,打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)度(du)(du)不僅升得快,而且最終溫(wen)度(du)(du)更(geng)高(gao)。鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)度(du)(du)與(yu)鋼(gang)軌(gui)(gui)表面質量之(zhi)間存在著(zhu)(zhu)緊密的(de)聯系,通過(guo)(guo)研(yan)究打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)度(du)(du)與(yu)鋼(gang)軌(gui)(gui)發(fa)藍(lan)(lan)、白(bai)層現(xian) 象的(de)產生之(zhi)間的(de)關聯可(ke)以指(zhi)導現(xian)場(chang)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)參(can)(can)數的(de)選取,以避免鋼(gang)軌(gui)(gui)表面發(fa)藍(lan)(lan)現(xian)象的(de)產生,提高(gao)鋼(gang)軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)質量。。在研(yan)究打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)度(du)(du)場(chang)的(de)基(ji)礎(chu)上,今后的(de)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)作業應(ying)該通過(guo)(guo)不斷優化打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)參(can)(can)數以避免打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)高(gao),在鋼(gang)軌(gui)(gui)表面產生過(guo)(guo)度(du)(du)燒傷現(xian)象。

1.4 打(da)磨參數對(dui)鋼(gang)軌材料去除的影(ying)響

     鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)材料去(qu)除(chu)(chu)(chu)過程(cheng)中,鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)質量和打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效率受(shou)多(duo)個打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)參(can)(can)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)影響(xiang),如何確定合(he)適的(de)(de)(de)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)參(can)(can)數(shu)(shu)對提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業水(shui)平(ping)具有(you)重要意義(yi),如果打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)參(can)(can)數(shu)(shu)設置不當(dang),有(you)可能會(hui)燒傷鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)或者硬(ying)化層。 因此近(jin)年來(lai)利用鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)試驗機(ji)來(lai)模擬鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)與磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo) 石(shi)間(jian)的(de)(de)(de)相互(hu)作用成為(wei)最為(wei)關(guan)鍵的(de)(de)(de)研究(jiu)方(fang)向之一。 打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業時磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)的(de)(de)(de)轉速(su)為(wei)3600 min/r,然而(er) 打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)轉速(su)對鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)材料去(qu)除(chu)(chu)(chu)行為(wei)存在很(hen)大(da)(da)的(de)(de)(de)影響(xiang), 研究(jiu)這(zhe)一影響(xiang)機(ji)制對合(he)理選擇磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)轉速(su)具有(you)指導 意義(yi)。隨著轉速(su)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da),鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui) 磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)界面(mian)(mian)間(jian)的(de)(de)(de)摩(mo)擦力減(jian)小,摩(mo)擦因數(shu)(shu)減(jian)小,鋼(gang)(gang)(gang) 軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)試樣材料去(qu)除(chu)(chu)(chu)量增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)后鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)度(du)和 塑性變(bian)形層厚度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da),而(er)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙度(du)減(jian)小。磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)粒度(du)對鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)材料去(qu)除(chu)(chu)(chu)行為(wei)和磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削力同樣存在很(hen)大(da)(da)影響(xiang),隨著磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)粒度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da),磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)與鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)界面(mian)(mian)間(jian) 的(de)(de)(de)摩(mo)擦力增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da),這(zhe)也造成打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)溫度(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)。另外,增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列(lie)車作業速(su)度(du)有(you)助(zhu)于(yu)減(jian)輕鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)表(biao)(biao)層損 傷。現(xian)場(chang)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)過程(cheng)中施(shi)加(jia)在磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)上的(de)(de)(de)壓(ya)力是由電機(ji)功率決定的(de)(de)(de),增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力會(hui)提(ti)(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)材料的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)(chu)效率,但(dan)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da)會(hui)使得打(da)(da)(da)(da) 磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)后鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)質量變(bian)差,主要表(biao)(biao)現(xian)為(wei)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗 糙度(du)、硬(ying)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)(da),塑性變(bian)形層和白(bai)層厚度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。 通過鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)模擬實驗分析打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)參(can)(can)數(shu)(shu)是研究(jiu)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)基礎,在探(tan)明鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)機(ji)理的(de)(de)(de)同時還(huan)能為(wei) 現(xian)場(chang)鋼(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)參(can)(can)數(shu)(shu)選取提(ti)(ti)供一定的(de)(de)(de)理論依據。 

1.5　打磨(mo)磨(mo)石對(dui)鋼軌材料去除(chu)影(ying)響(xiang) 

      打磨磨石作為磨削鋼軌的磨具,直接關系到鋼軌打磨效率和打磨質量以及磨石的使用壽命。 在選擇磨石類型時,要同時考慮磨石特性:磨 料成分、結合劑、磨石粒度、磨粒硬度。磨粒的主要性能應包括:①金屬切削能力強;②抗磨損能 力高;③中高硬度水平(避免磨粒磨鈍)。目前打 磨磨石最常用的磨粒為剛玉(棕剛玉和鋯剛玉)。 如果(guo)采用(yong)(yong)硬(ying)(ying)度(du)(du)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi),磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong) 壽命(ming)(ming)會延長,但是因為(wei)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)很難破碎,長時間的(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)削會使得磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)粒(li)變鈍(dun),導致鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)材料去(qu)(qu)除(chu)量(liang)(liang)(liang)小；如果(guo)選用(yong)(yong)硬(ying)(ying)度(du)(du)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)材料去(qu)(qu)除(chu)量(liang)(liang)(liang)大,但磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)短,這會增加作業(ye)(ye)(ye)成本,而且作業(ye)(ye)(ye)過程中(天窗時間內)頻繁更(geng)換磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)會影響打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye)(ye)(ye)效(xiao)(xiao) 率。因此要(yao)在保證鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)材料去(qu)(qu)除(chu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)基礎上(shang)盡(jin)量(liang)(liang)(liang)延長磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming),另外,打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)影響也是必須要(yao)考慮的(de)(de)(de)(de)方面(mian)。今(jin)后科研工作者還需針對(dui)(dui)(dui)我國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)特點(dian)對(dui)(dui)(dui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)進行全面(mian)而系統的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)。 當前(qian)我國(guo)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石(shi)(shi)(shi)主要(yao)從國(guo)外引進,而各(ge)國(guo)鐵路(lu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)存在差(cha)異,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)對(dui)(dui)(dui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效(xiao)(xiao)率和質(zhi)量(liang)(liang)(liang)會產生直接影響,如果(guo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列車(che)所設(she)定的(de)(de)(de)(de)作業(ye)(ye)(ye)技術(shu)參數不變,當軌(gui)(gui)(gui)(gui)道上(shang)所鋪設(she)的(de)(de)(de)(de)是硬(ying)(ying)度(du)(du)相對(dui)(dui)(dui)較(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)普(pu)通碳素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)時,打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)過程中 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)材料去(qu)(qu)除(chu)量(liang)(liang)(liang)要(yao)大于硬(ying)(ying)度(du)(du)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)軌(gui)(gui)(gui)(gui)頭淬火鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui) 的(de)(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)量(liang)(liang)(liang)。根據(ju)目前(qian)掌握的(de)(de)(de)(de)觀測結(jie)果(guo)和作業(ye)(ye)(ye)經驗,一般(ban)情況下只要(yao)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列車(che)所安裝的(de)(de)(de)(de)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo) 石(shi)(shi)(shi)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)可靠(kao)、無嚴重磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)損(sun)、硬(ying)(ying)度(du)(du)范(fan)圍(wei)正常(布氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)值為(wei)240?380)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui),硬(ying)(ying)度(du)(du)差(cha)異對(dui)(dui)(dui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)車(che)的(de)(de)(de)(de) 作業(ye)(ye)(ye)效(xiao)(xiao)率不會產生很大的(de)(de)(de)(de)影響,但其具體影響還 需進一步研究(jiu)。

1.6  不同打(da)磨(mo)工況(kuang)下鋼軌材料去除行為

      鋼(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)過程中(zhong),鋼(gang)軌(gui)和磨(mo)(mo)石處于(yu)開放的(de)(de)環境(jing)中(zhong),外部(bu)環境(jing)對鋼(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)作業影(ying)響(xiang)比(bi)較(jiao)大,鋼(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)列車(che)可在雨(yu)天(tian)和灰塵(chen)嚴(yan)重的(de)(de)條 件下(xia)作業,但是目前對于(yu)雨(yu)天(tian)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)作業還沒有比(bi) 較(jiao)全(quan)面(mian)(mian)的(de)(de)研究,水介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)存在會(hui)(hui)降低(di)磨(mo)(mo)石波動幅 度,但打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)量較(jiao)干態(tai)條件下(xia)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)量減小(xiao)12.3%,同 時打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)后鋼(gang)軌(gui)表(biao)面(mian)(mian)粗糙度更小(xiao)。由于(yu)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)會(hui)(hui)產生很(hen)高的(de)(de)溫(wen)度,在有水介(jie)質(zhi)(zhi)存在的(de)(de)條件下(xia)可能 會(hui)(hui)使(shi)得鋼(gang)軌(gui)發生淬火反應,這會(hui)(hui)進一步使(shi)得鋼(gang)軌(gui)表(biao)面(mian)(mian)產生硬(ying)化(hua)層,因此今后應該對水介(jie)質(zhi)(zhi)作用下(xia) 的(de)(de)鋼(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)進行(xing)深入的(de)(de)研究。　

      當前我(wo)國高(gao)速鐵路大部分都是采用無縫鋼軌(gui)(gui),無縫鋼軌(gui)(gui)可(ke)以極大地提高(gao)列車運行的(de)平(ping)穩性。 打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鋼軌(gui)(gui)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)可(ke)以有效降低鋼軌(gui)(gui)的(de)不平(ping)順 度,這(zhe)也(ye)是現場鋼軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)重要部分,但是接(jie)(jie)(jie) 頭(tou)處(chu)的(de)材料組成(cheng)及物(wu)理性能(neng)與鋼軌(gui)(gui)材料有很大不同,打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)更(geng)容易產(chan)生(sheng)燒傷,在(zai)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)表面(mian)產(chan)生(sheng)發藍(lan)現象,今(jin)后(hou)對于焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)研究應(ying)該(gai)更(geng)加 細(xi)致(zhi),防止在(zai)焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)處(chu)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)產(chan)生(sheng)熱裂(lie)紋等(deng)損傷。 此外,我(wo)國鐵路分布(bu)廣泛,從南到北、從東到 西,具有許(xu)多特殊(shu)服役環(huan)境(jing)(高(gao)寒、高(gao)溫、高(gao)濕、多風沙等(deng)復雜氣候條件),在(zai)這(zhe)些環(huan)境(jing)下打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)時,打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作(zuo)業效率和質量還(huan)不得而(er)知,這(zhe)是我(wo)國鋼軌(gui)(gui) 打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)技術發展(zhan)必須應(ying)對的(de)問題(ti),今(jin)后(hou)應(ying)開(kai)展(zhan)更(geng)多特殊(shu)工況下的(de)鋼軌(gui)(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)試(shi)驗。

２　鋼軌打磨質量與打磨效率相互作用機制

     經(jing)過多年的(de)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)實踐,科研人員總結(jie)了(le)針對 我國(guo)鐵路的(de)鋼(gang)(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)時機、周期、技術要求、作(zuo)業 要求和驗(yan)收標準,初步(bu)形成了(le)我國(guo)鋼(gang)(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)技術標準。我國(guo)鋼(gang)(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)作(zuo)業驗(yan)收項目包括:鋼(gang)(gang)軌(gui)廓 形、波磨(mo)(mo)(mo)形式、打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)帶寬度(du)、打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)深度(du)、鋼(gang)(gang)軌(gui)表(biao)面(mian)粗糙度(du)、鋼(gang)(gang)軌(gui)發藍情(qing)況、打(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)砂(sha)(sha)輪起落(luo)部(bu)位(wei)的(de)砂(sha)(sha)輪磨(mo)(mo)(mo)痕。

      根(gen)據打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)參(can)數對鋼(gang)(gang)軌(gui)材料(liao)去除量(liang)的(de)影響(xiang)結果(guo)可(ke)知,要想增(zeng)加打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)量(liang),就(jiu)要盡量(liang)增(zeng)大(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石轉速(su)(su)和(he)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力(打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)功率(lv))或(huo)降低打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列車行車速(su)(su)度(du),但是當打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)轉速(su)(su)和(he)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力過(guo)高時(shi),或(huo)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)列車行車速(su)(su)度(du)過(guo)低時(shi),會燒傷鋼(gang)(gang)軌(gui)甚至在鋼(gang)(gang)軌(gui)表(biao)(biao)面產生白層(ceng)、塑性變(bian)形(xing)層(ceng),這(zhe)反而給鋼(gang)(gang)軌(gui)造成(cheng)了“預疲(pi)勞”,因此(ci)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)量(liang)與打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)質量(liang)是相(xiang)互(hu)競爭的(de)關(guan)系,如(ru)何平衡兩者的(de)關(guan)系是今后(hou)應(ying)(ying)該深入研究(jiu)的(de)內(nei)容。研究(jiu)表(biao)(biao)明,打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力過(guo)大(da)或(huo)過(guo)小(xiao)都(dou)達不(bu)到良好(hao)的(de)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效果(guo):打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力過(guo)大(da)時(shi)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)量(liang)雖(sui)然(ran)(ran)充足(zu),但打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)后(hou)鋼(gang)(gang)軌(gui)表(biao)(biao)面質量(liang)較(jiao)差；打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)壓(ya)力過(guo)小(xiao)時(shi),雖(sui) 然(ran)(ran)鋼(gang)(gang)軌(gui)表(biao)(biao)面質量(liang)良好(hao),但打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)量(liang)不(bu)能滿(man)足(zu)要求(qiu)。另外(wai),鋼(gang)(gang)軌(gui)的(de)不(bu)同頂部半徑下對應(ying)(ying)的(de)最優(you)(you)的(de)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo) 壓(ya)力也不(bu)同。今后(hou)應(ying)(ying)該繼續根(gen)據打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效率(lv)與打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)質量(liang)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)機制,對打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)參(can)數進行優(you)(you)化,以提(ti)高鋼(gang)(gang)軌(gui)打(da)(da)(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作(zuo)業效果(guo)和(he)經濟性。

３　打磨對輪軌接觸疲勞的影響

        打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)除(chu)(chu)(chu)了能有效減輕鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)側磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)，最主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)控制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)滾(gun)動(dong)(dong)接(jie)觸(chu)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)。打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)對控制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)接(jie)觸(chu)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)可(ke)(ke)以(yi)(yi)分(fen)為打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)過(guo)程中(zhong)和(he)(he)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)后(hou)。打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)過(guo)程中(zhong),打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)石可(ke)(ke)以(yi)(yi)有效地去除(chu)(chu)(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)表面(mian)的(de)(de)(de)接(jie)觸(chu) 疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao),減小列(lie)車通過(guo)時(shi)的(de)(de)(de)振動(dong)(dong)和(he)(he)噪聲(sheng)。另外(wai), 打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)痕也(ye)會對輪軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)滾(gun)動(dong)(dong)接(jie)觸(chu)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)很(hen)大(da)影響。當(dang)前鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)分(fen)類較多(duo),根(gen)據打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)間和(he)(he)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)目(mu)的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)不同,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)可(ke)(ke)主(zhu)要(yao)分(fen)為:預(yu)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、修(xiu)復(fu)性(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、預(yu)防(fang)性(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)技術(shu)的(de)(de)(de)誕生(sheng)(sheng)(sheng)階段(duan)(duan),主(zhu)要(yao)是(shi)對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)進(jin)行(xing)(xing)(xing)修(xiu)復(fu)性(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)。修(xiu)復(fu)性(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)是(shi)指(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)表面(mian)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)缺陷(xian)以(yi)(yi)后(hou),對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)進(jin)行(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作業(ye),清除(chu)(chu)(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)裂紋(wen)、波磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、剝(bo)落、肥邊(bian)等缺陷(xian)。自２０世紀８０年(nian)(nian)代開(kai)始(shi),預(yu)防(fang)性(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)逐漸(jian)開(kai)始(shi)應(ying)用(yong)(yong)到各國鐵路工(gong)務(wu)部門。預(yu)防(fang)性(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)是(shi)指(zhi)對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)進(jin)行(xing)(xing)(xing)周期性(xing)(xing)(xing)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo),對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)廓形進(jin)行(xing)(xing)(xing)修(xiu)復(fu),使得鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)表面(mian)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)裂紋(wen)在萌生(sheng)(sheng)(sheng)階段(duan)(duan)就予以(yi)(yi)消除(chu)(chu)(chu),可(ke)(ke)以(yi)(yi)很(hen)好地控制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)滾(gun)動(dong)(dong)接(jie)觸(chu)疲(pi)(pi)(pi)勞(lao)(lao)(lao)裂紋(wen)的(de)(de)(de) 擴(kuo)展(zhan)。現(xian)(xian)代鐵路鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)維(wei)(wei)修(xiu)工(gong)作包括:鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)廓形修(xiu)復(fu)、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)病害(hai)(hai)清除(chu)(chu)(chu)、選(xuan)擇與運輸(shu)條(tiao)件相(xiang)匹配的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)等級(ji)、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)焊接(jie)、涂油潤滑、輪軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)間摩擦條(tiao)件的(de)(de)(de)調整(zheng)等,其(qi)中(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)是(shi)修(xiu)復(fu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)廓形和(he)(he)清除(chu)(chu)(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)病害(hai)(hai)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)手(shou)段(duan)(duan)。但(dan)是(shi)目(mu)前如何將鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)與 其(qi)他的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)維(wei)(wei)修(xiu)工(gong)作結合起來對鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)進(jin)行(xing)(xing)(xing)全方(fang)(fang)(fang)位的(de)(de)(de)維(wei)(wei)護,既保證良好的(de)(de)(de)輪軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)間接(jie)觸(chu)條(tiao)件,又延長鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)壽命(ming),是(shi)亟待解決(jue)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)打(da)(da)(da)(da)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)方(fang)(fang)(fang)式中(zhong), 還存(cun)在著鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)銑磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)式,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)銑磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)是(shi)德國、奧(ao)地利采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)維(wei)(wei)修(xiu)方(fang)(fang)(fang)式,經過(guo)多(duo)年(nian)(nian)的(de)(de)(de)探索與研(yan)究,已經在清除(chu)(chu)(chu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)病害(hai)(hai)方(fang)(fang)(fang)面(mian)取(qu)得不錯效果(guo),今(jin)后(hou)是(shi)否引進(jin)該(gai)技術(shu)并將鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)銑磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)整(zheng)修(xiu)運用(yong)(yong)到現(xian)(xian)有鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)軌(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)維(wei)(wei)護作業(ye)中(zhong)也(ye)是(shi)值得研(yan)究的(de)(de)(de)一個問(wen)題(ti)。

４　展望

      本文(wen)介紹了鋼軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)材料去(qu)除機理、鋼軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)質量(liang)和打(da)磨(mo)(mo)(mo)效率(lv)、高(gao)速鐵路鋼軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)技術(shu)現狀, 以及打(da)磨(mo)(mo)(mo)對輪軌(gui)(gui)(gui)滾(gun)動接觸疲(pi)勞的(de)影響。根據(ju)鋼軌(gui)(gui)(gui) 打(da)磨(mo)(mo)(mo)試驗給出了打(da)磨(mo)(mo)(mo)殘(can)余(yu)應力(li)的(de)部分數據(ju):打(da)磨(mo)(mo)(mo)會在鋼軌(gui)(gui)(gui)表面產生殘(can)余(yu)拉(la)應力(li),且殘(can)余(yu)應力(li)值隨(sui)著打(da)磨(mo)(mo)(mo)壓(ya)力(li)增大而(er)增大。今后鋼軌(gui)(gui)(gui)打(da)磨(mo)(mo)(mo)技術(shu)研究(jiu)應考(kao)慮以下四個(ge)方面。

 ( １)研發針對我國鋼軌的打磨磨石。主要從磨料成分、結合劑、磨石粒度、磨粒硬度等方面入手,以(yi)提高打磨作業效率和質量,提升打磨經(jing)濟性。

 ( ２)研究特殊工(gong)況(kuang)下(xia)(xia)鋼軌(gui)打(da)磨(mo)材(cai)料的去除行為(wei)。研究水介質、低溫、焊接接頭等條件下(xia)(xia)鋼軌(gui)材(cai) 料的去除行為(wei),對比(bi)分析這些工(gong)況(kuang)下(xia)(xia)打(da)磨(mo)效率和 打(da)磨(mo)質量與常溫干態下(xia)(xia)打(da)磨(mo)的異同(tong),為(wei)特殊工(gong)況(kuang) 下(xia)(xia)鋼軌(gui)打(da)磨(mo)作(zuo)業提(ti)供參考。

 ( ３)進一步分(fen)析打(da)磨(mo)對(dui)輪(lun)軌滾動接觸(chu)疲勞的影響。打(da)磨(mo)可能(neng)會在鋼軌表面產生白層、殘(can)余應 力(li)等“預(yu)疲勞”,這些(xie)由于打(da)磨(mo)產生的損傷對(dui)輪(lun)軌滾動接觸(chu)疲勞的影響還(huan)未知，今后應該對(dui)此作深入細致的研究。

 ( ４)鋼(gang)軌打磨技術(shu)與其他鋼(gang)軌維護(hu)措(cuo)施相結合。在鋼(gang)軌維護(hu)措(cuo)施中,應該同時考慮(lv)鋼(gang)軌打磨、 鋼(gang)軌涂油、摩擦(ca)改進等(deng)技術(shu)。綜合采用這(zhe)些鋼(gang)軌 維護(hu)措(cuo)施,既能保(bao)證延長(chang)鋼(gang)軌使用壽命,又能保(bao)證良(liang)好的輪軌接觸狀況,以此可以大幅提升鐵路部門的經濟效益。