好文档就是一把金锄头!
欢迎来到金锄头文库![会员中心]
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

钢轨打磨基础知识总.ppt

350页
  • 卖家[上传人]:人***
  • 文档编号:592173030
  • 上传时间:2024-09-19
  • 文档格式:PPT
  • 文档大小:3.73MB
  • / 350 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 钢钢 轨轨 打打 磨磨 第一部分第一部分 SPENO公司简介公司简介 铁铁轨轨矫矫正正是是一一项项世世界界铁铁路路维维修修的的常常规规作作业业,,在在这这方方面面,,SPENO公公司司拥拥有有较较丰丰富富的的设设备制造和使用经验备制造和使用经验 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 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 vSPENO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8~112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每年生产的砂轮超过一百万个每年生产的砂轮超过一百万个 SPENO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 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 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 我们的印象中我们的印象中,铁路运行通常显现为静态形铁路运行通常显现为静态形式事实上,铁路运行一定是动态的。

      它是由式事实上,铁路运行一定是动态的它是由若干环节若干环节(层层)组成每一层就像一个弹簧,各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,其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,铁路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个体系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,道碴和路基之间的相互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,决定着整个系统的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. 钢轨伤损的类型钢轨伤损的类型 独立的缺陷独立的缺陷 钢轨钢轨“焊合焊合”的不平的不平 道碴的印痕道碴的印痕 塌陷(塌陷(儒变、儒变、黑色斑点)黑色斑点) v钢轨的这些独立缺陷会钢轨的这些独立缺陷会在每一次车轮通过时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 钢轨的纵向变形钢轨的纵向变形 极短波距波形(极短波距波形(30~100mm)) 短波距波形短波距波形((100~300mm)) 长波距波形长波距波形((300~1000mm)) 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30~100mm))“极短周期波形极短周期波形”的的变形多发生于铁路直线部份在变形多发生于铁路直线部份在160公里公里/小时速度小时速度下的运行线路,铁轨的不规则冲击所成形;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100~300mm)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300~1000mm)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1000~2500mm)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 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 拐角处塑性变形(边缘磨耗)拐角处塑性变形(边缘磨耗) 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) v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”效果就是当效果就是当量锥度,当量锥度必须保持在一定的量锥度,当量锥度必须保持在一定的范围内否则,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,被称作波动振荡,被称作“蛇行蛇行”伤害就会发伤害就会发生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 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 初期钢轨工作表面伤损初期钢轨工作表面伤损 在钢轨在拐角处在钢轨在拐角处 发展后钢轨工作表面伤损发展后钢轨工作表面伤损 钢轨拐角处的剥落钢轨拐角处的剥落 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 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 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 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 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 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 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 第三部分第三部分 钢轨维修钢轨维修设备设备 钢钢 轨轨 测测 量量 测量铁路网的钢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 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 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30~80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,运行的耗费也比较高 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来 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记组数字表可以引导策划工程师对于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 Graph 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 Ⅰ 数字分析数字分析Ⅰkm 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 8267.000 270.000270.000 278.000Digital analysis Ⅱ 数字分析数字分析ⅡExample output 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 激光系统测量范围激光系统测量范围标准截面标准截面 测量截面测量截面 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 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  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 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 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 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 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 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中央央计计算算机机发发出出指指令令: :角角度度,,压压力力,,运运动动隶隶属属计计算算机机执执行行指指令令,,不不间间断断地地检检查查结结果果并并调调整整 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长长 波波 深深 度度 =((A-D)/2-(B-C)/2) 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 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。

      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另一一钢钢轨轨参考基准参考基准 DQM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 第四部分第四部分 管管 理理 钢轨校正项目的规划和实行钢轨校正项目的规划和实行 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 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,使这些轨道在最佳状态下进行速度试验。

      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 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。

      计划测量是必须的计划测量是必须的 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) 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) 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 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,根据打磨然而,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佳的效合同中作了更严格的误差规定以保证最佳的效果 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 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 表面疲劳表面疲劳 建议:建议: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 脱脱 壳壳v脱壳是一种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) 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 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 不对称打磨操作必须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 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 v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 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 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 在一定的打磨速度下,钢轨打磨车的金属磨除能力在一定的打磨速度下,钢轨打磨车的金属磨除能力估算: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 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 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: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 6 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定这些可由实践和模拟来制定 举例说明打磨遍数估算的用法举例说明打磨遍数估算的用法 一台一台16磨石的活动轴机器在有磨石的活动轴机器在有0.3mm深的短波痕的钢轨上,进行横向深的短波痕的钢轨上,进行横向轮廓矫正工作时轮廓矫正工作时: 一台一台48磨石局部活动轴的机器在有磨石局部活动轴的机器在有0.7mm深的长波痕(减小到深的长波痕(减小到0.3mm的剩的剩余)和翼角凸缘余)和翼角凸缘3mm的钢轨上工作时的钢轨上工作时: 机器性能最终以每小时完成的米数表机器性能最终以每小时完成的米数表示考虑到钢轨状况,最终的产品技术规示考虑到钢轨状况,最终的产品技术规范和机器配置:范和机器配置: 列车运营图的研究将显示出轨道占用的可能列车运营图的研究将显示出轨道占用的可能性部分的时间将被花费在把轨道磨轨车从停性部分的时间将被花费在把轨道磨轨车从停放地,开到现场并返回到停放地其余时间才放地,开到现场并返回到停放地其余时间才用于工作用于工作 现场进度取决于:现场进度取决于: 备注:计划钢轨矫正不是精确的。

      实备注:计划钢轨矫正不是精确的实际总是包括工作贮量这个储量可以避免,际总是包括工作贮量这个储量可以避免,可以不安排轨道占用,提前结束一个现场可以不安排轨道占用,提前结束一个现场的工作 规规 划划 一个好计划只完成了一半的工作这一个好计划只完成了一半的工作这条规则当然也用于经济方面一台机器的条规则当然也用于经济方面一台机器的现场生产力取决于正确选择设备和其最佳现场生产力取决于正确选择设备和其最佳的开发利用应适当的地点排序,缩短从的开发利用应适当的地点排序,缩短从一个工地到下一个工地间的距离进行过一个工地到下一个工地间的距离进行过事先良好的计划的机器的长期合约可以短事先良好的计划的机器的长期合约可以短期机器窝工所有这些因素都更有利益于期机器窝工所有这些因素都更有利益于价格(例如降低全年满负荷工作机器的台价格(例如降低全年满负荷工作机器的台班价格)结果是降低了每米单位竣工生班价格)结果是降低了每米单位竣工生产费用 实实 际际 运运 用用 轨道占用时间的优化使用能显著减少轨道占用时间的优化使用能显著减少费用因而要在一天中,应复审相应的费用。

      因而要在一天中,应复审相应的时间间隔,来寻求也许会有更有利的时时间间隔,来寻求也许会有更有利的时间段,以改善工作时间为了理想地组间段,以改善工作时间为了理想地组织工作轮班时间,灵活性是必要的一织工作轮班时间,灵活性是必要的一方面可以考虑每天两个轮班,也可以考方面可以考虑每天两个轮班,也可以考虑在周末夜间交通密度较低时,采用额虑在周末夜间交通密度较低时,采用额外的长班这些安排可以弥补一周内的外的长班这些安排可以弥补一周内的短班 在占用时间内必须完成最大产出在占用时间内必须完成最大产出量要点是列车调度与工地的配合要点是列车调度与工地的配合精心的计划和正确的工作实施可以避精心的计划和正确的工作实施可以避免未预料到的列车晚点另一方面,免未预料到的列车晚点另一方面,人工计人工计 划的列车晚点可以有助于显著划的列车晚点可以有助于显著降低维护费用降低维护费用 在办公室中作出的精密的计划和在办公室中作出的精密的计划和在工地上最大限度的灵活性是获得经在工地上最大限度的灵活性是获得经济利益的关键济利益的关键 要达到经济最佳化的结果需要要达到经济最佳化的结果需要 事先作出的精密的计划,考虑到可能事先作出的精密的计划,考虑到可能的变化和供替代的选择;的变化和供替代的选择; 为了适应实际情况和本地的变化,应为了适应实际情况和本地的变化,应有较强的现场灵活性;有较强的现场灵活性; 为了有效地利用机器性能,铁路机构为了有效地利用机器性能,铁路机构和承包商间加强合作;和承包商间加强合作; 为了尽可能的集中利用设备,铁路调为了尽可能的集中利用设备,铁路调度和承包商间加强合作。

      度和承包商间加强合作 钢轨矫正钢轨矫正 矫正是指从钢轨上磨除金属矫正意矫正是指从钢轨上磨除金属矫正意味正确的地点磨除正确的数量的金属明味正确的地点磨除正确的数量的金属明白矫正的工作程序才可以最佳运用矫正白矫正的工作程序才可以最佳运用矫正通过打磨完成在打磨中,接触的有两个通过打磨完成在打磨中,接触的有两个主要部分主要部分──打磨轮和钢轨目标是在钢打磨轮和钢轨目标是在钢轨上达到最大化磨损,同时打磨轮的磨损轨上达到最大化磨损,同时打磨轮的磨损应最小 这个平衡决定于:这个平衡决定于: 所使用打磨轮的类型;所使用打磨轮的类型; 施加在打磨轮上的压力;施加在打磨轮上的压力; 钢轨与打磨轮的接触面积钢轨与打磨轮的接触面积 打打 磨磨 量量 打磨率:打磨率:为钢轨金属的公斤数除以打为钢轨金属的公斤数除以打磨轮材料的公斤数磨轮材料的公斤数用各自的密度,也用各自的密度,也可以表示为钢轨的立方毫米体积和打磨可以表示为钢轨的立方毫米体积和打磨轮材料的立方毫米体积。

      轮材料的立方毫米体积在钢轨矫正的在钢轨矫正的领域中,不使用钢轨金属磨除的体积领域中,不使用钢轨金属磨除的体积实际上是以金属磨量除以面积表示其实际上是以金属磨量除以面积表示其他量的尺寸来自打磨速度因为钢轨头他量的尺寸来自打磨速度因为钢轨头的宽度是已知的,通常以深度来简单地的宽度是已知的,通常以深度来简单地表示材料磨除表示材料磨除 压力:压力:如果压力太高,打磨轮会如果压力太高,打磨轮会很快地出现不匀称磨损如果压力太小,很快地出现不匀称磨损如果压力太小,打磨轮会打滑而失效打磨轮会打滑而失效 速度:速度:有两个尺寸是相关的,大有两个尺寸是相关的,大致成反比速度越低,金属磨除的厚度致成反比速度越低,金属磨除的厚度越大然而也有操作限制假如速度太越大然而也有操作限制假如速度太慢,钢轨会局部过热如果速度过快,慢,钢轨会局部过热如果速度过快,打磨轮就难以咬入钢轨,使金属磨除过打磨轮就难以咬入钢轨,使金属磨除过程变得无效程变得无效 角度:角度:打磨轮所施加的角度有两个打磨轮所施加的角度有两个影响在翼缘和侧面,打磨轮使用一个小影响在翼缘和侧面,打磨轮使用一个小的轨头半径。

      在此,几何学上给定了一个的轨头半径在此,几何学上给定了一个量导致更深的金属磨除结果同样地,在量导致更深的金属磨除结果同样地,在一个小半径上,接触区域就更小因此,一个小半径上,接触区域就更小因此,对于一个给定的打磨轮施加压力,特定压对于一个给定的打磨轮施加压力,特定压力就更高随着施加更高的特定压力值,力就更高随着施加更高的特定压力值,打磨工作也就更有效率,好象打磨轮的打磨工作也就更有效率,好象打磨轮的“牙齿牙齿”更起作用更起作用 施加压力对打磨过程是很重要的压施加压力对打磨过程是很重要的压力必须保持稳定以达到最佳效果出于这力必须保持稳定以达到最佳效果出于这个原因,斯派诺国际使用的是一套自动压个原因,斯派诺国际使用的是一套自动压力调节系统力调节系统 纵向轮廓短波波痕纵向轮廓短波波痕v当打磨短波痕时,打磨轮当打磨短波痕时,打磨轮“跨过跨过”波波痕经过足够遍数的打磨后,将消痕经过足够遍数的打磨后,将消除波痕经过打磨,表面仅存的不除波痕经过打磨,表面仅存的不规则物是一些微小的打磨斑痕在规则物是一些微小的打磨斑痕在车轮碾压作用下,这些瘢痕将很快车轮碾压作用下,这些瘢痕将很快消失。

      消失 v就波痕深度而言,磨除凸起的金属与打就波痕深度而言,磨除凸起的金属与打磨遍数不成线形关系起初,打磨轮打磨遍数不成线形关系起初,打磨轮打磨波峰深度和体积的关系很大磨除磨波峰深度和体积的关系很大磨除的深度进展很快随着波痕高度降低,的深度进展很快随着波痕高度降低,打磨轮接触到更多的金属就深度而言,打磨轮接触到更多的金属就深度而言,工作性能明显降低最终,打磨轮将沿工作性能明显降低最终,打磨轮将沿着整条钢轨磨除金属被磨除的金属层着整条钢轨磨除金属被磨除的金属层将稳定在大约首次打磨遍数所达到的深将稳定在大约首次打磨遍数所达到的深度值的三分之一,或者四分之一这样,度值的三分之一,或者四分之一这样,使用连续打磨遍数来设定磨除金属程序使用连续打磨遍数来设定磨除金属程序时,必须运用一个时,必须运用一个“估计系数估计系数”(大约与(大约与每遍磨除金属平均值相等)每遍磨除金属平均值相等) v虽然,可以看到磨除了短波痕,但是仍虽然,可以看到磨除了短波痕,但是仍然还有工作要做在波痕的下面,硬斑然还有工作要做在波痕的下面,硬斑(根)已经形成这些硬斑形成钢轨的(根)已经形成这些硬斑形成钢轨的“记忆记忆”它们加速了波痕的再次形成。

      因它们加速了波痕的再次形成因此,许多管理机构增加一到二遍打磨,此,许多管理机构增加一到二遍打磨,以确保表面金属质地均匀不管怎么说,以确保表面金属质地均匀不管怎么说,清除所有波痕的成因,更加可取如果清除所有波痕的成因,更加可取如果不能清除,波痕绝对会很快再次形成的不能清除,波痕绝对会很快再次形成的因此,如果现场工作时间不够,最好放因此,如果现场工作时间不够,最好放弃计划工作的一段钢轨,彻底完成较短弃计划工作的一段钢轨,彻底完成较短的一段 长长 波波 痕痕 对于长波痕的打磨,基本的打磨方式是类似的对于长波痕的打磨,基本的打磨方式是类似的同样,就深度而言,清除金属也不是一个常数它随同样,就深度而言,清除金属也不是一个常数它随着遍数的增加而减少而且,在最后一遍打磨时,另着遍数的增加而减少而且,在最后一遍打磨时,另一个影响因数弱化了金属磨除作用磨轨车连接在一一个影响因数弱化了金属磨除作用磨轨车连接在一起,形成一个较长的基座,放在长波痕上由于受到起,形成一个较长的基座,放在长波痕上由于受到磨轨车机械误差和轨道动力运动的影响,打磨作用不磨轨车机械误差和轨道动力运动的影响,打磨作用不再是绝对的。

      再是绝对的 在某个特定点,每遍磨除的波痕深度变得相对较在某个特定点,每遍磨除的波痕深度变得相对较小这样就中断了打磨作用结果是钢轨上所导致的小这样就中断了打磨作用结果是钢轨上所导致的不规则波痕残留大多数管理机构承认,该残留每测不规则波痕残留大多数管理机构承认,该残留每测量量1米能达到米能达到0.3mm,大约与新钢轨的误差一致大约与新钢轨的误差一致 短波短波 长波长波 横横 向向 轮轮 廓廓 钢轨上有轻微的横向轮廓变形,不钢轨上有轻微的横向轮廓变形,不需要增加打磨遍数对纵向轮廓的修需要增加打磨遍数对纵向轮廓的修正作用也将同时改善横向轮廓正作用也将同时改善横向轮廓 对于略微扁平的钢轨,横向轮廓需要增加对于略微扁平的钢轨,横向轮廓需要增加遍数不多的额外打磨部分是因为,这里需要遍数不多的额外打磨部分是因为,这里需要磨除更多的金属但是,主要影响是几何形状磨除更多的金属但是,主要影响是几何形状因为,在钢轨顶端中央,打磨轮的平面接触一因为,在钢轨顶端中央,打磨轮的平面接触一个较大面积。

      特定的压力较低磨除金属就不个较大面积特定的压力较低磨除金属就不是很有效过去,这种情况是可以接受的打是很有效过去,这种情况是可以接受的打磨工人以固定角度,连续使用打磨轮打磨,直磨工人以固定角度,连续使用打磨轮打磨,直到完成工作但是,对于具有大翼缘的钢轨,到完成工作但是,对于具有大翼缘的钢轨,固定角度就显得没有效率钢轨打磨工人的一固定角度就显得没有效率钢轨打磨工人的一大部分工作都是为了横向轮廓,额外增加的大部分工作都是为了横向轮廓,额外增加的 理想状态下金属磨除举例理想状态下金属磨除举例 打打 磨磨 方方 法法 随着活动轴式磨轨车的引入,情况随着活动轴式磨轨车的引入,情况发生了变化这种磨轨车能迅速调整到发生了变化这种磨轨车能迅速调整到所需的最佳工作角度有了活动轴,纵所需的最佳工作角度有了活动轴,纵向和横向工作有了更多的搭接大大减向和横向工作有了更多的搭接大大减少了总打磨遍数但是,要完全从该特少了总打磨遍数但是,要完全从该特点受益,操作工必须具有相当的专业水点受益,操作工必须具有相当的专业水平 经过实践和经验积累,开发一套在特经过实践和经验积累,开发一套在特定条件下使用,有特定的顺序的不同角度定条件下使用,有特定的顺序的不同角度的模式,是有可能的。

      把该角度模式输入的模式,是有可能的把该角度模式输入计算机存储,操作工仅需要进行选择,就计算机存储,操作工仅需要进行选择,就可以获得设定在该磨轨车上的所有角度可以获得设定在该磨轨车上的所有角度 在钢轨头上所形成的打磨面的位置和在钢轨头上所形成的打磨面的位置和宽度,是选择角度的一个重要内容该套宽度,是选择角度的一个重要内容该套角度必须在实践中认真检查,以确保它们角度必须在实践中认真检查,以确保它们不会在钢轨上产生不希望出现的扁平削边不会在钢轨上产生不希望出现的扁平削边 0o至至+15o -70o至至-6o -6o至至+2.5o -70o至至+4o 打磨扁平或者具有翼缘钢轨的常用方法打磨扁平或者具有翼缘钢轨的常用方法是,首先打磨两翼侧边,然后再打磨两侧是,首先打磨两翼侧边,然后再打磨两侧翼角,最后打磨钢轨行车表面本技术确翼角,最后打磨钢轨行车表面本技术确保打磨轮以最大的特定压力工作保打磨轮以最大的特定压力工作 质质 量量 下列几个标准可以用来描述打磨完工的下列几个标准可以用来描述打磨完工的钢轨质量:钢轨质量: — — 彻底清除了短波痕,包括硬斑;彻底清除了短波痕,包括硬斑; — — 减少或降低长波痕,达到允许误差内(如减少或降低长波痕,达到允许误差内(如果该操作对商业速度有价值的话);果该操作对商业速度有价值的话); — — 横向轮廓达到所希望轮廓的允许误差内;横向轮廓达到所希望轮廓的允许误差内; — — 形成足够多的打磨面,不至于在轮廓上形形成足够多的打磨面,不至于在轮廓上形成脊角成脊角 — — 可以接受的表面粗糙度;可以接受的表面粗糙度; — — 钢轨表面没有大的色差(蓝色是因为过热钢轨表面没有大的色差(蓝色是因为过热形成的)。

      形成的) 在钢轨投入使用几天后,再进行观察在钢轨投入使用几天后,再进行观察是判断打磨结果的一个有效方法通行遍是判断打磨结果的一个有效方法通行遍数决定了接触带和残留表面粗糙度数决定了接触带和残留表面粗糙度 技术标准技术标准 以下为欧洲标准推荐使用以下为欧洲标准推荐使用的参数系列的参数系列 轨头纵向轮廓允许极限值轨头纵向轮廓允许极限值缺陷缺陷类型类型波痕长度范围波痕长度范围λ((mm))标准标准A允许极限值允许极限值(波痕允许最(波痕允许最大高度)大高度)1 ) a((mm))标准标准B允许极限值允许极限值(波痕允许最(波痕允许最大高度)大高度)1 ) a((mm))粗糙度粗糙度1λ≤10Ra=0.01 2)3)4)Ra=0.01 2)3)4)波纹波纹短波痕短波痕长波痕长波痕 210<λ≤50---0.01 2)4)10<λ≤1000.01 2)4)---350<λ≤1000---2*λ*10-4100<λ≤1000λ*10-4---v本标准适用于波痕长度至本标准适用于波痕长度至λ1000mm 根据各个铁路经营者的选择,标准根据各个铁路经营者的选择,标准A和和B的的质量等级可以经济地进行调整。

      质量等级可以经济地进行调整 A标准标准= 更加严格的条件,高磨损公差;更加严格的条件,高磨损公差; B标准标准= 不太严格的条件,平均磨损公差不太严格的条件,平均磨损公差 1)允许极限值是以打磨后有关处理的不规则)允许极限值是以打磨后有关处理的不规则物为基础每个度量轨道的基准长度取各个情物为基础每个度量轨道的基准长度取各个情况中的况中的λ较高值;较高值; 2)如果怀疑该值过大,才需要校验;)如果怀疑该值过大,才需要校验; Ra = 粗糙度深度(粗糙度深度(DIN4768)的算术平均)的算术平均值;值; 3)仅需要人工测量系统;)仅需要人工测量系统; 4)其他数值可用于降低噪音的打磨其他数值可用于降低噪音的打磨 轨头横向轮廓允许误差轨头横向轮廓允许误差线路运行速度线路运行速度V (km/h)标准标准A允许极限值、允允许极限值、允许径向偏差许径向偏差( mm ) 标准标准B允许极限值、允许允许极限值、允许径向偏差径向偏差( mm ) V < 140140 ≤ V < 160V < 1601.0 (e.g.+0.5/-0.5) 1)2)0.6 (e.g.+0.3/-0.3)0.6 (e.g.+0.3/-0.3)1.7 (e.g.+0.7/-1.0) 1)1.0 (e.g.+0.0/-1.0) 2)0.8 (e.g.+0.5/-0.3)0.6 (e.g.+0.3/-0.3) 用户决定加用户决定加/减横向轮廓误差偏差,作减横向轮廓误差偏差,作为钢轨角度和目标轮廓的一个功能。

      为钢轨角度和目标轮廓的一个功能 根据各个铁路经营者的选择,标准根据各个铁路经营者的选择,标准A和和B的质量等级可以经济地进行调整的质量等级可以经济地进行调整 * A 标准标准= 更加严格的条件,高磨损公差;更加严格的条件,高磨损公差; * B标准标准= 不太严格的条件,平均磨损公差不太严格的条件,平均磨损公差 1)在特殊情况和辅助轨道中,可能出现)在特殊情况和辅助轨道中,可能出现偏差(例如,在不能使用轮廓成型打磨技术偏差(例如,在不能使用轮廓成型打磨技术的情况下,比如护轨);的情况下,比如护轨); 2)用于)用于r < 600 mm (弯道处的内轨)弯道处的内轨) 第五部分第五部分 道岔道岔打磨打磨 回顾回顾 ––直线轨道打磨直线轨道打磨 自自35年前使用打磨车以来初期,钢轨年前使用打磨车以来初期,钢轨打磨仅是为了清除钢轨表面的波浪磨耗当打磨仅是为了清除钢轨表面的波浪磨耗当出现短沟纹和短波痕使轨道结构产生了巨大出现短沟纹和短波痕使轨道结构产生了巨大的震动影响时,它们就需要进行处理。

      的震动影响时,它们就需要进行处理 后来,长波痕作为另一个危害,也被检后来,长波痕作为另一个危害,也被检测出来,特别是列车在较高速度行驶时,如测出来,特别是列车在较高速度行驶时,如120 kph和更高由此出现了打磨单元组成和更高由此出现了打磨单元组成块这个特点可以,给磨石提供一个更长的块这个特点可以,给磨石提供一个更长的基座,这样将更加有效地,磨除长波痕基座,这样将更加有效地,磨除长波痕 随着轴负荷的增加和列车提速,轨道随着轴负荷的增加和列车提速,轨道要求条件也提高了已经十分关注钢轨要求条件也提高了已经十分关注钢轨头的横向轮廓今天,只有轮轨轮廓恰头的横向轮廓今天,只有轮轨轮廓恰当结合,才能确保稳定的行车条件,并当结合,才能确保稳定的行车条件,并减少表面疲劳,这一点已经被广泛接受减少表面疲劳,这一点已经被广泛接受 因此,磨轨车已经安装了活动轴式打因此,磨轨车已经安装了活动轴式打磨单元这样,为了有效地重塑钢轨头磨单元这样,为了有效地重塑钢轨头轮廓,要把磨石移动到最需要的工作面轮廓,要把磨石移动到最需要的工作面上,就成为可能上,就成为可能 今天,现代磨轨车都由计算机控今天,现代磨轨车都由计算机控制,并能够在严格的公差范围内精制,并能够在严格的公差范围内精确成型。

      例如,按照确成型例如,按照CEN技术规范技术规范要求,既定目标轮廓的最大偏差为要求,既定目标轮廓的最大偏差为+/-0.3毫米 现在,随着钢轨表面问题的知识现在,随着钢轨表面问题的知识增加和钢轨校正经验的积累,已经增加和钢轨校正经验的积累,已经迈向一种磨轨车的十分尖端的日常迈向一种磨轨车的十分尖端的日常操作 当表面缺陷达到预定的极限,钢轨当表面缺陷达到预定的极限,钢轨需要打磨;或者跟据运输吨级制定的需要打磨;或者跟据运输吨级制定的周期,进行定期维护为了提供最佳周期,进行定期维护为了提供最佳的行车条件,新钢轨也常常进行打磨的行车条件,新钢轨也常常进行打磨从一开始,就为了延迟可能的波浪出从一开始,就为了延迟可能的波浪出现新建线路在运营之前,也要进行现新建线路在运营之前,也要进行例行打磨例行打磨 现在,如现在,如“预防预防-”、、“维护维护-”和和“修修理理-”术语,打磨是今天轨道工程师的术语,打磨是今天轨道工程师的标准词汇标准词汇 道岔处的钢轨表面问题道岔处的钢轨表面问题v道岔处的钢轨遭受着与直线轨道钢道岔处的钢轨遭受着与直线轨道钢轨一样的情形:短沟纹、短波痕、轨一样的情形:短沟纹、短波痕、长波痕、钢轨头轮廓塑性变形、表长波痕、钢轨头轮廓塑性变形、表面疲劳问题(轨头检查)和表面损面疲劳问题(轨头检查)和表面损坏(碎石路基印记)。

      坏(碎石路基印记) v这些不规则物损伤的危害是明显的:这些不规则物损伤的危害是明显的:更高动力和震动对轨道所有部件形更高动力和震动对轨道所有部件形成更加强烈的应力这样,降低了成更加强烈的应力这样,降低了运行的舒适性,并且维护的工作量运行的舒适性,并且维护的工作量也大大增加了由于道岔部件的维也大大增加了由于道岔部件的维护和更换很昂贵,所以,道岔部件护和更换很昂贵,所以,道岔部件的损坏更让人头疼的损坏更让人头疼 v为了降低未打磨轨道的长度,开始为了降低未打磨轨道的长度,开始考虑到打磨道岔钢轨该处的情况考虑到打磨道岔钢轨该处的情况与直线轨道不同因为磨石通过护与直线轨道不同因为磨石通过护轨和交叉的空间有限,所以就不能轨和交叉的空间有限,所以就不能使用现有的大型磨轨车械进行打磨使用现有的大型磨轨车械进行打磨 道岔打磨车道岔打磨车v1981年制造了第一台安装有一个特年制造了第一台安装有一个特殊打磨单元的机器,能够打磨护轨殊打磨单元的机器,能够打磨护轨区域采用较小直径的磨石区域采用较小直径的磨石((130mm替代了常用的替代了常用的250mm)但是,这些磨石仅能够,在钢轨的但是,这些磨石仅能够,在钢轨的行车面上工作。

      虽然,还不能进行行车面上工作虽然,还不能进行完整的轮廓重塑,但是产生了道岔完整的轮廓重塑,但是产生了道岔打磨的首次试验打磨的首次试验 v直至直至1983年,一种用于道岔和平交道口年,一种用于道岔和平交道口打磨的特殊机器才投入使用他共有打磨的特殊机器才投入使用他共有16个打磨头,所有的电机都是活动轴式的个打磨头,所有的电机都是活动轴式的它们中的它们中的12个(每根钢轨个(每根钢轨6个)安装了个)安装了130mm直径的磨石,专门打磨行车面和直径的磨石,专门打磨行车面和两翼侧面其余两翼侧面其余4个(每根钢轨个(每根钢轨2个)安个)安装了特殊成型的,较薄的装了特殊成型的,较薄的260mm直径磨直径磨石,专门打磨两侧翼角这样,整个钢石,专门打磨两侧翼角这样,整个钢轨头都可以被打磨了轨头都可以被打磨了 v之后,为了更加关注生态问题,满足社之后,为了更加关注生态问题,满足社会要求的机器,所有新生产的机器都安会要求的机器,所有新生产的机器都安装吸尘系统,对那些指定用于市区交通装吸尘系统,对那些指定用于市区交通网络隧道中的机器,都额外安装了催化网络隧道中的机器,都额外安装了催化尾气清洁系统尾气清洁系统v目前,已经制造了一系列目前,已经制造了一系列24磨石的机器。

      磨石的机器v另外,这些机器已经成功地在高速线路另外,这些机器已经成功地在高速线路中的一些很长的道岔上使用,这些直通中的一些很长的道岔上使用,这些直通轨道上行驶的列车速度高达轨道上行驶的列车速度高达300kph v一种新型道岔磨轨车在一种新型道岔磨轨车在1998年投入年投入使用这种使用这种16磨石的机器不仅具有磨石的机器不仅具有吸尘,而且有连续的横向轮廓控制吸尘,而且有连续的横向轮廓控制的特点独立控制的打磨电机,提的特点独立控制的打磨电机,提高了该机器的生产力正如所解释高了该机器的生产力正如所解释的,正在制造一种能够在关键区域的,正在制造一种能够在关键区域自动提升和降低打磨单元的装置,自动提升和降低打磨单元的装置,很快可以投入工作很快可以投入工作 道岔打磨的技术规范道岔打磨的技术规范 纵向轮廓纵向轮廓 对于纵向轮廓,完全有必要彻底对于纵向轮廓,完全有必要彻底清除短波痕结构(波痕长度达清除短波痕结构(波痕长度达300mm)这通常是转化到小于)这通常是转化到小于0.02mm不规则物允许的可测深度不规则物允许的可测深度 长波痕的长度允许有更大的存留长波痕的长度允许有更大的存留波形深度,达波形深度,达0.3mm。

      横向轮廓横向轮廓 一些对横向轮廓有益的观点:一些对横向轮廓有益的观点:v一般,运行线路轨道轮廓的打磨目标相一般,运行线路轨道轮廓的打磨目标相当于所安装钢轨的滚轧成型的轮廓也当于所安装钢轨的滚轧成型的轮廓也可能规定有其他轮廓可能规定有其他轮廓v直线轨道安装有一个倾斜度,主要有直线轨道安装有一个倾斜度,主要有1/40或者或者1/20道岔钢轨一般都因为施道岔钢轨一般都因为施工原因,都垂直安装由于列车行驶,工原因,都垂直安装由于列车行驶,发现横向轮廓磨损倾向邻近的钢轨因发现横向轮廓磨损倾向邻近的钢轨因此,也表明了轮廓有一个倾角此,也表明了轮廓有一个倾角 v通过打磨,可以形成一个有用的横向轮廓通过打磨,可以形成一个有用的横向轮廓过去,一些铁路机构仍然在垂直位置按所滚过去,一些铁路机构仍然在垂直位置按所滚轧钢轨的轮廓成型因此,车轮和钢轨的接轧钢轨的轮廓成型因此,车轮和钢轨的接触区靠近翼角最终,行驶的列车还将恢复触区靠近翼角最终,行驶的列车还将恢复磨损的轮廓这样,金属损失就加倍了:由磨损的轮廓这样,金属损失就加倍了:由于打磨两翼侧面,形成一个垂直面;由于行于打磨两翼侧面,形成一个垂直面;由于行车,翼角面又降低了。

      车,翼角面又降低了v打磨最佳横向轮廓的更好的选择是,采用像打磨最佳横向轮廓的更好的选择是,采用像直线钢轨一样的磨损适应钢轨这样,车轮直线钢轨一样的磨损适应钢轨这样,车轮驶过道岔时,就产生较少的侧面运动,并且驶过道岔时,就产生较少的侧面运动,并且打磨时,清除的金属量也较少打磨时,清除的金属量也较少 v打磨能够提供连续不断的良好接触打磨能够提供连续不断的良好接触条件,并在道岔长度内,改变目标条件,并在道岔长度内,改变目标轮廓,在任何情况下决不会有意义轮廓,在任何情况下决不会有意义打磨误差可能与通行线钢轨的一致打磨误差可能与通行线钢轨的一致根据线路速度和特征误差,可能规根据线路速度和特征误差,可能规定为定为+1.0/-0.7mm,但是高质量的轨,但是高质量的轨道还要求更小的误差道还要求更小的误差+/-0.3mm v对于特殊的情况,可以考虑具体的目标对于特殊的情况,可以考虑具体的目标轮廓一旦表面疲劳,主要发生在翼角,轮廓一旦表面疲劳,主要发生在翼角,一种低翼角面的特定轮廓就有益在急一种低翼角面的特定轮廓就有益在急弯处的高钢轨遭受增加的侧面磨损不弯处的高钢轨遭受增加的侧面磨损不对称横向轮廓减少了这种影响。

      它们也对称横向轮廓减少了这种影响它们也可以在道岔运用,并且有助于减少磨损可以在道岔运用,并且有助于减少磨损 总之,打磨恰当的横向轮廓有助于提总之,打磨恰当的横向轮廓有助于提供更好的行车条件,以及减少道岔部件供更好的行车条件,以及减少道岔部件的更换,因而延长服务寿命的更换,因而延长服务寿命 表表 面面 条条 件件 打磨后,表面条件的技术规范打磨后,表面条件的技术规范与直线轨道的一样一般规定平与直线轨道的一样一般规定平均每均每5mm长的粗糙度,最大值为长的粗糙度,最大值为10微米其他通常规定的数值是,微米其他通常规定的数值是,翼角区域的打磨面允许宽度为翼角区域的打磨面允许宽度为5mm,中心半径,中心半径15mm 打磨技术打磨技术v当在道岔处打磨钢轨时,原则上,当在道岔处打磨钢轨时,原则上,所运用的打磨方法与直线钢轨是一所运用的打磨方法与直线钢轨是一样的首先,清除两翼侧面多余的样的首先,清除两翼侧面多余的金属再打磨翼角和横向轮廓,最金属。

      再打磨翼角和横向轮廓,最后打磨接触带表面后打磨接触带表面v但是,打磨一个道岔的两根钢轨需但是,打磨一个道岔的两根钢轨需要有以下不同的注意事项:要有以下不同的注意事项: 1. 护轨区域护轨区域v在基本轨的一侧行车,没有干扰,因此,在基本轨的一侧行车,没有干扰,因此,不需要任何特别的打磨战略不需要任何特别的打磨战略v行车钢轨与护轨之间的距离,决定了磨行车钢轨与护轨之间的距离,决定了磨石的形状和尺寸但是,以现有的磨石,石的形状和尺寸但是,以现有的磨石,38mm的距离仅能保持没有问题是可的距离仅能保持没有问题是可能对护轨区域进行彻底的钢轨轮廓成型能对护轨区域进行彻底的钢轨轮廓成型的 2. 岔尖岔尖 在岔尖接触基本轨的区域,需要特别注意:在岔尖接触基本轨的区域,需要特别注意: 当岔尖打开时,基本轨可以彻底打磨,当岔尖打开时,基本轨可以彻底打磨,因为岔尖和基本轨之间的距离,至少与护轨因为岔尖和基本轨之间的距离,至少与护轨的情况一样如果打磨岔尖与基本轨头接触的情况一样如果打磨岔尖与基本轨头接触处一侧的金属,会产生危害时,也应特别注处一侧的金属,会产生危害时,也应特别注意。

      但是,在这个区域,我们时常面临意但是,在这个区域,我们时常面临“锋锋利边角利边角”或者翼角唇的问题清除它们是有或者翼角唇的问题清除它们是有益的总之,打磨翼角限定在益的总之,打磨翼角限定在-70度角度内,度角度内,通常在通常在这个区域不会出现负面影响这个区域不会出现负面影响 在岔尖关闭的情况下,打磨钢轨会变在岔尖关闭的情况下,打磨钢轨会变得更加复杂首先,车轮驶过基本轨,此得更加复杂首先,车轮驶过基本轨,此后由岔尖稳定地接管,直至车轮再次驶入后由岔尖稳定地接管,直至车轮再次驶入完整的钢轨头轮廓在这种情况下,打磨完整的钢轨头轮廓在这种情况下,打磨就受到从水平到翼角区域的限制当磨石就受到从水平到翼角区域的限制当磨石以倾向翼侧面的角度工作时,在从基本轨以倾向翼侧面的角度工作时,在从基本轨驶入岔尖时,一定会切割到基本轨为了驶入岔尖时,一定会切割到基本轨为了安全起见,在该区域,打磨仅在安全起见,在该区域,打磨仅在-1和和-70度度翼角间进行翼角间进行 当打磨翼角倾斜时,在该关当打磨翼角倾斜时,在该关键区域,打磨电机要提升,过后键区域,打磨电机要提升,过后再放下来磨石的升降运动与机再放下来。

      磨石的升降运动与机器的工作速度自动协调操作员器的工作速度自动协调操作员按下一个电钮,就可启动,在大按下一个电钮,就可启动,在大约约50厘米内精确执行没有打磨厘米内精确执行没有打磨的基本轨翼角,可以在驶过该点的基本轨翼角,可以在驶过该点后打磨 在岔尖与基本轨闭合时,一些铁在岔尖与基本轨闭合时,一些铁道部门仍然不会打磨岔尖但是,实道部门仍然不会打磨岔尖但是,实践表明打磨该区域是有益的因为,践表明打磨该区域是有益的因为,岔尖不会因为清除了一些金属而受损,岔尖不会因为清除了一些金属而受损,从基本轨过渡到岔尖将十分顺滑,可从基本轨过渡到岔尖将十分顺滑,可以避免打磨过和没有打磨过之间的小以避免打磨过和没有打磨过之间的小台阶而且,就减少动力而言,连续台阶而且,就减少动力而言,连续打磨可以获得最佳的结果全线打磨打磨可以获得最佳的结果全线打磨将会是将来总体工作的趋势将会是将来总体工作的趋势 3.辙叉(岔心)辙叉(岔心)v应该区分固定辙叉和移动辙叉移应该区分固定辙叉和移动辙叉移动辙叉可以按照上述方式进行保养:动辙叉可以按照上述方式进行保养:从水平向翼角打磨从水平向翼角打磨但一些铁道机但一些铁道机构认为,在该区域磨石一般应该被构认为,在该区域磨石一般应该被提升起来。

      提升起来 v固定式辙叉的情况更加困难:中间轨道固定式辙叉的情况更加困难:中间轨道和辙叉本身之间有个空隙车轮很容易和辙叉本身之间有个空隙车轮很容易跨过该空隙但是,磨石却因为其尺寸跨过该空隙但是,磨石却因为其尺寸有限,不能轻易驶过当驶过该区域时,有限,不能轻易驶过当驶过该区域时,有装置可以把磨石锁定在某个位置但有装置可以把磨石锁定在某个位置但是,在磨向该处时,也总是有迅速碰到是,在磨向该处时,也总是有迅速碰到辙叉尖端的危险因此,要在辙叉接触辙叉尖端的危险因此,要在辙叉接触区域连续改变其尺寸处保持正确的压力,区域连续改变其尺寸处保持正确的压力,是一件非常困难的事是一件非常困难的事 v带有不同滑轨的辙叉的几何尺寸相带有不同滑轨的辙叉的几何尺寸相当复杂一般采用焊接和连续打磨当复杂一般采用焊接和连续打磨的人工工作进行维护现有的相对的人工工作进行维护现有的相对较大的磨轨车较大的磨轨车不可能进行那种手工不可能进行那种手工工作v因此,因此,决定根本不进行辙叉打磨决定根本不进行辙叉打磨在该空隙之前,收起磨石,过了该在该空隙之前,收起磨石,过了该辙叉后,又放下辙叉后,又放下 v有要求需要提供一种包括辙叉区域有要求需要提供一种包括辙叉区域的彻底的道岔打磨服务。

      是否可以的彻底的道岔打磨服务是否可以安排机器与一组轨道从事手工工作安排机器与一组轨道从事手工工作的养护工人形成组合式工作,讨论的养护工人形成组合式工作,讨论还在进行中也提到了,一种用于还在进行中也提到了,一种用于辙叉区域的特殊打磨随行机(辅助辙叉区域的特殊打磨随行机(辅助机器)进一步发展还有潜力但机器)进一步发展还有潜力但是,是,现阶段的情况是,除了辙叉区现阶段的情况是,除了辙叉区域外,域外,轨道钢轨打磨的结果是满意轨道钢轨打磨的结果是满意的 v在岔尖关闭的情况下在岔尖关闭的情况下,打磨钢轨和,打磨钢轨和辙叉时,要保持某种策略:在第一辙叉时,要保持某种策略:在第一遍打磨翼角期间,磨石必须在上述遍打磨翼角期间,磨石必须在上述区域区域 – 岔尖区域和辙叉区域收起来岔尖区域和辙叉区域收起来这时,为了使用恰当的打磨模式,这时,为了使用恰当的打磨模式,并确保磨石的正确收放,需要操作并确保磨石的正确收放,需要操作员高度集中精力为了使用自动计员高度集中精力为了使用自动计算机控制以简化这项工作,研究工算机控制以简化这项工作,研究工作还在继续作还在继续 辅助工作辅助工作 打磨不能独立完成全部工作。

      打磨不能独立完成全部工作现场组织和准备十分重要各自现场组织和准备十分重要各自的程序也十分明确,一般由铁路的程序也十分明确,一般由铁路职工完成测量工作总是伴随着职工完成测量工作总是伴随着打磨工作但是,在道岔处,打打磨工作但是,在道岔处,打磨需要更多的辅助工作磨需要更多的辅助工作 1. 记录记录 为了了解波磨的实际深度,以及形成为了了解波磨的实际深度,以及形成波磨最终被清除的记录文件在每一遍打波磨最终被清除的记录文件在每一遍打磨期间,可以测量纵向轮廓测量小车是磨期间,可以测量纵向轮廓测量小车是磨轨车的标准配置磨轨车的标准配置 也可以对横向轮廓检查并做记录当也可以对横向轮廓检查并做记录当操作员需要信息,以正确设置磨轨车时,操作员需要信息,以正确设置磨轨车时,要人工进行精确测量这些记录由要人工进行精确测量这些记录由DQM装置完成,它也用于对打磨前后的情况,装置完成,它也用于对打磨前后的情况,形成文件形成文件 根据当地的情况,一般在打磨前后,根据当地的情况,一般在打磨前后,有时在其间,对每个打磨段的每根钢轨做有时在其间,对每个打磨段的每根钢轨做一次横向轮廓记录。

      一次横向轮廓记录 对于直线线路,就意味着每一公里做对于直线线路,就意味着每一公里做一个横向轮廓在道岔处,可能意味着每一个横向轮廓在道岔处,可能意味着每50m 这样,大量时间花在记录上最先进这样,大量时间花在记录上最先进的机器安装使用了横向轮廓和文件形成的的机器安装使用了横向轮廓和文件形成的连续记录器,可以简化操作员的工作连续记录器,可以简化操作员的工作 2. 清洁清洁v由于打磨,金属在摩擦轮作用下,由于打磨,金属在摩擦轮作用下,从钢轨上脱落下来因此,灰尘四从钢轨上脱落下来因此,灰尘四处飞扬,再落到轨道内处飞扬,再落到轨道内v在道岔打磨与直线打磨之间,清洁在道岔打磨与直线打磨之间,清洁的方式是完全不同的的方式是完全不同的 v现代机器配置有高效的吸尘系统虽然现代机器配置有高效的吸尘系统虽然如此,它们也不能避免,一些灰尘落到如此,它们也不能避免,一些灰尘落到岔尖要在其上移动的滑板上摩擦颗粒岔尖要在其上移动的滑板上摩擦颗粒是最不应该被留在那里的东西是最不应该被留在那里的东西v在第一次打磨后,在转向前,该基座要在第一次打磨后,在转向前,该基座要认真清洁道岔磨轨车装备有特殊装置,认真清洁。

      道岔磨轨车装备有特殊装置,以高压水方式确保高效清洁另一种有以高压水方式确保高效清洁另一种有效的方法是,用塑料覆盖关键区域效的方法是,用塑料覆盖关键区域 3. 润滑润滑 清洁之后,按照铁路技术规范,清洁之后,按照铁路技术规范,机组将用黄油,对滑板进行润滑机组将用黄油,对滑板进行润滑为了避免由于道岔卡死,导致交通为了避免由于道岔卡死,导致交通阻碍,清洁和润滑十分重要根据阻碍,清洁和润滑十分重要根据岔尖的长度,清洁大约需要岔尖的长度,清洁大约需要5分钟 高速线路的道岔需要更加认高速线路的道岔需要更加认真地清洁因为,列车以高达真地清洁因为,列车以高达300kph的速度驶过,气流可能吸的速度驶过,气流可能吸起落在枕木上的打磨灰尘,列车起落在枕木上的打磨灰尘,列车驶过之后,可能又落回滑板上驶过之后,可能又落回滑板上因此,打磨之后,所有的灰尘都因此,打磨之后,所有的灰尘都从钢轨底部和枕木上冲洗掉从钢轨底部和枕木上冲洗掉 打磨作业打磨作业条件条件 道岔打磨不仅需要更多的打磨技道岔打磨不仅需要更多的打磨技术,而且需要设定工作操作面。

      术,而且需要设定工作操作面 对于直线轨,一般一个打磨程序对于直线轨,一般一个打磨程序由几段相当长的工段组成,每班都有由几段相当长的工段组成,每班都有几乎相同的钢轨条件这样设定程序几乎相同的钢轨条件这样设定程序十分容易例如,一个十分容易例如,一个500米长的弯米长的弯道需要打磨道需要打磨8遍,下一段遍,下一段10遍,接下遍,接下来来2000米的直线段仅需要米的直线段仅需要4遍 工作实施所需时间的计算也十分工作实施所需时间的计算也十分简单,不会经常改变已有的工作间歇,简单,不会经常改变已有的工作间歇,通常这些工作间歇(打磨区段的转移)通常这些工作间歇(打磨区段的转移)都相当长,并且有时甚至就包括一整都相当长,并且有时甚至就包括一整个不间断的工作班个不间断的工作班 道岔打磨是一项更加复杂的工作道岔打磨是一项更加复杂的工作如果不是在整个车站区域工作,那么如果不是在整个车站区域工作,那么一个工作班涵盖一大片区域因此,一个工作班涵盖一大片区域因此,磨轨车一直在繁忙的轨道上移来移去磨轨车一直在繁忙的轨道上移来移去在车站内工作间歇一般较短,非生产在车站内工作间歇一般较短,非生产等待时间与有效打磨之间的干扰也不等待时间与有效打磨之间的干扰也不总是得到较好的平衡。

      总是得到较好的平衡 当在交叉路口打磨时,两条轨道都当在交叉路口打磨时,两条轨道都要同时中断要同时中断 1. 工作时间工作时间v道岔之间的钢轨条件可能变化很大打道岔之间的钢轨条件可能变化很大打磨遍数同样也不同磨遍数同样也不同v单道岔打磨是一个小项目每遍打磨时单道岔打磨是一个小项目每遍打磨时间短,有时仅约一分钟但是,需要增间短,有时仅约一分钟但是,需要增加辅助时间,用整个机器的长度来清洁加辅助时间,用整个机器的长度来清洁道岔(因此一台小机器将更有用)改道岔(因此一台小机器将更有用)改变工作方向时,得增加下一遍磨轨车配变工作方向时,得增加下一遍磨轨车配置的时间置的时间 v完成一个道岔所需时间,不像人们所想完成一个道岔所需时间,不像人们所想象的那样,不是完全由波磨深度决定的象的那样,不是完全由波磨深度决定的首先,所有横向轮廓起了一个较大的作首先,所有横向轮廓起了一个较大的作用钢轨成型需要额外的打磨遍数钢轨成型需要额外的打磨遍数使用较小的机器,这倒不是一个加减一遍用较小的机器,这倒不是一个加减一遍的问题,而可能是三遍的问题每一次的问题,而可能是三遍的问题每一次都要增加上述额外次数。

      都要增加上述额外次数 v工作转移时间一般也相当短,有时工作转移时间一般也相当短,有时仅允许仅允许15分钟在这分钟在这15分钟内,得分钟内,得把机器从其等待位置就位到道岔位把机器从其等待位置就位到道岔位置,并且要把它调整到工作状态置,并且要把它调整到工作状态这些都可以很快完成,但是,关于这些都可以很快完成,但是,关于净打磨时间,每一分钟都在计算,净打磨时间,每一分钟都在计算,并最终加在相当长的非生产时间中并最终加在相当长的非生产时间中 v从工作转移中,减去所有这些项目从工作转移中,减去所有这些项目后,我们可以使用的剩余时间来进后,我们可以使用的剩余时间来进行打磨工作道岔打磨的工作速度行打磨工作道岔打磨的工作速度是是3kph为了精确控制机器,通过为了精确控制机器,通过已经说过的道岔特殊区域,对于平已经说过的道岔特殊区域,对于平轨来说,这样慢的速度也是需要的轨来说,这样慢的速度也是需要的 v一分钟内可以打磨一分钟内可以打磨50延米长现在使用延米长现在使用的最小机器的长度是的最小机器的长度是14米,在道岔两端米,在道岔两端就得多移动约就得多移动约20米加上刹车和加速,米加上刹车和加速,可以容易地计算出每遍可以容易地计算出每遍2分钟。

      分钟v如果就操作原因来说,由于工作结束,如果就操作原因来说,由于工作结束,有必要临时清洁机座板,那么就有必要有必要临时清洁机座板,那么就有必要完成一半工作,就得离开道岔整个过完成一半工作,就得离开道岔整个过程又要另外几分钟这样,就很清楚了,程又要另外几分钟这样,就很清楚了,在在15分钟间歇内,只能完成分钟间歇内,只能完成2遍打磨 已经发现,完成已经发现,完成一个道岔所需时间和一个道岔所需时间和任何其他参数之间的任何其他参数之间的唯一直接关系是工作唯一直接关系是工作转移长度转移长度 因此,最认真地因此,最认真地计划道岔打磨工作就计划道岔打磨工作就十分重要了工作转十分重要了工作转移越长越好道岔打磨的上一遍错过两分钟,移越长越好道岔打磨的上一遍错过两分钟,那么因为使用下一个至少要那么因为使用下一个至少要15分钟的转移,分钟的转移,可能导致等待更长的非生产时间可能导致等待更长的非生产时间 2. 工作区段长度工作区段长度 正如前面已经明述的,打磨工作正如前面已经明述的,打磨工作段的长度十分重要打磨一个总长段的长度十分重要打磨一个总长50米的短道岔,每遍需要米的短道岔,每遍需要2分钟。

      打磨分钟打磨一段长度为一段长度为150米的,需要米的,需要4分钟,因分钟,因此,长度增加三倍,时间增加两倍此,长度增加三倍,时间增加两倍 连续道岔应一次打磨由于在经连续道岔应一次打磨由于在经济上有利,包括道岔之间短距段的直济上有利,包括道岔之间短距段的直线轨,也十分有用但是,必须认真线轨,也十分有用但是,必须认真计划由于操作原因,不得不离开一计划由于操作原因,不得不离开一个道岔时,应尽可能移动到附近的另个道岔时,应尽可能移动到附近的另一个道岔,并在那里开始工作,而不一个道岔,并在那里开始工作,而不是等待下一个开始工作的机会是等待下一个开始工作的机会 一次打磨临近道岔是有意义的一次打磨临近道岔是有意义的但是,必须考虑到,这些道岔的条但是,必须考虑到,这些道岔的条件可能完全不同鉴于其余的道岔件可能完全不同鉴于其余的道岔需要另行打磨,仅有一部分打磨遍需要另行打磨,仅有一部分打磨遍数可以涵盖这两个道岔这也可能数可以涵盖这两个道岔这也可能被中间的轮廓记录所影响因此,被中间的轮廓记录所影响因此,必须认真权衡用什么样的方法,不必须认真权衡用什么样的方法,不仅最佳,而且最快。

      仅最佳,而且最快 打打 磨磨 实实 践践 生生 产产 量量 关于每小时完成的工作量长度米,关于每小时完成的工作量长度米,取决于许多参数如上述解释的,的取决于许多参数如上述解释的,的确不是取决于波纹的深度,却更取决确不是取决于波纹的深度,却更取决于横向轮廓的形状工作条件的影响于横向轮廓的形状工作条件的影响是最显著的工作转移和打磨工作段是最显著的工作转移和打磨工作段的长度是主导因数的长度是主导因数 一台一台16磨石的短磨轨车与一台磨石的短磨轨车与一台24磨石的长磨轨车,在特定的工作条件磨石的长磨轨车,在特定的工作条件下,生产率几乎是相同的,注意到这下,生产率几乎是相同的,注意到这一点,十分有趣在十分短的工作区一点,十分有趣在十分短的工作区段内,小机器甚至更有优势一般来段内,小机器甚至更有优势一般来说,考虑到长道岔打磨的平均时间,说,考虑到长道岔打磨的平均时间,全段打磨一个道岔,需要大约全段打磨一个道岔,需要大约40分钟 选选 择择 打磨道岔有不同的方法:打磨道岔有不同的方法:v可以贯通打磨一个主线路段的所有道可以贯通打磨一个主线路段的所有道岔。

      在这种情况下,通常不打磨轮廓岔在这种情况下,通常不打磨轮廓偏差如果岔尖闭合的基本轨上,有偏差如果岔尖闭合的基本轨上,有一些表面波磨,在这些基本轨的短距一些表面波磨,在这些基本轨的短距区段内,在转轨器轮廓偏差位置时,区段内,在转轨器轮廓偏差位置时,应另行打磨,应另行打磨, v另一种情况是,当一个车站内的所有道另一种情况是,当一个车站内的所有道岔需要打磨时在这种情况下,两种方岔需要打磨时在这种情况下,两种方法都采用,贯通轨道法和偏差法在这法都采用,贯通轨道法和偏差法在这种情况下,一系列连续道岔可以被有效种情况下,一系列连续道岔可以被有效打磨v无论什么任务,为了获得不仅技术上正无论什么任务,为了获得不仅技术上正确,而且有经济效果,认真计划、注意确,而且有经济效果,认真计划、注意和计划实施的灵活性是重要的和计划实施的灵活性是重要的 标准情况标准情况 通过一些例子,注意到了一些通过一些例子,注意到了一些每天工作所面对的标准情况在过每天工作所面对的标准情况在过去认为不可能打磨或者没有价值打去认为不可能打磨或者没有价值打磨的区域进行维护轨道,通过业主磨的区域进行维护轨道,通过业主与承包商紧密合作,是有可能的。

      与承包商紧密合作,是有可能的不间断的合作将进一步促进发展不间断的合作将进一步促进发展 1. 短距单道岔短距单道岔 为了获得从来没有打磨(或者曾为了获得从来没有打磨(或者曾经打磨过的)过的直线轨到道岔有足经打磨过的)过的直线轨到道岔有足够的过渡,如果要打磨单道岔,就需够的过渡,如果要打磨单道岔,就需要打磨转辙器前和岔尖后的一段长度要打磨转辙器前和岔尖后的一段长度标准长度通常是每边标准长度通常是每边10米 根据道岔类型,每个道岔将要打根据道岔类型,每个道岔将要打磨磨50至至150米有时,与岔尖相关的米有时,与岔尖相关的或者根本不相关的基本轨处,偏差也或者根本不相关的基本轨处,偏差也被完全打磨了被完全打磨了 2. 连续道岔连续道岔 如果与临近道岔一起打磨,或者如果与临近道岔一起打磨,或者与具有不是太长的中间直线轨的道岔与具有不是太长的中间直线轨的道岔一次打磨,可以节省大量时间但是,一次打磨,可以节省大量时间但是,在平行轨道间的交叉点工作时,需要在平行轨道间的交叉点工作时,需要中断两条线路为了不失去宝贵的工中断两条线路为了不失去宝贵的工作时间,该工作需要认真计划和零活作时间,该工作需要认真计划和零活实施。

      实施 3. 单交叉和双交叉道岔单交叉和双交叉道岔 单交叉和双交叉道岔是难以打磨单交叉和双交叉道岔是难以打磨的一端有一系列辙叉,另一端有很的一端有一系列辙叉,另一端有很高的护轨道岔间的中间轨道十分短,高的护轨道岔间的中间轨道十分短,辙叉不能有效打磨因为这些原因,辙叉不能有效打磨因为这些原因,目前,留着这些钢轨,暂不打磨目前,留着这些钢轨,暂不打磨 基本轨的损伤与弯道处的低轨类基本轨的损伤与弯道处的低轨类似,经常出现波纹,并且横向轮廓出似,经常出现波纹,并且横向轮廓出现变形原则上,可以彻底打磨该钢现变形原则上,可以彻底打磨该钢轨由于双交叉会产生上述的问题,轨由于双交叉会产生上述的问题,所以打磨程序中,应该把它们限制在所以打磨程序中,应该把它们限制在最小程度内最小程度内 4. 高速线路的道岔高速线路的道岔 高速线路的道岔通常有较大的偏斜半径,因高速线路的道岔通常有较大的偏斜半径,因此也相当长一般具有移动式辙叉因此可以此也相当长一般具有移动式辙叉因此可以考虑使用更长的机器进行有效打磨的为了避考虑使用更长的机器进行有效打磨的。

      为了避免当高速列车运行时,再次扬起落定的打磨灰免当高速列车运行时,再次扬起落定的打磨灰尘,而产生的一系列问题,以及叉尖移动可能尘,而产生的一系列问题,以及叉尖移动可能受到阻碍,主要关注的是认真清除基座板和枕受到阻碍,主要关注的是认真清除基座板和枕木上的打磨灰尘木上的打磨灰尘 通常,新钢轨已经进行了预防性打磨特别通常,新钢轨已经进行了预防性打磨特别是,这些新建的高速线路,在投入使用之前,是,这些新建的高速线路,在投入使用之前,已经打磨过各个新道岔也因此打磨过了已经打磨过各个新道岔也因此打磨过了 5. 平交道口和其他特殊区域平交道口和其他特殊区域v为用于打磨整个护轨区域所特制的磨轨为用于打磨整个护轨区域所特制的磨轨车,也可以用来打磨平交道口的钢轨,车,也可以用来打磨平交道口的钢轨,可以打磨翼角和行车面,不能打磨翼侧可以打磨翼角和行车面,不能打磨翼侧面,因为磨石有可能触及到道路表面面,因为磨石有可能触及到道路表面v例如在某些桥梁或者急弯处,安装有护例如在某些桥梁或者急弯处,安装有护轨的所有其他地方,都可以用这些机器轨的所有其他地方,都可以用这些机器进行打磨,而不用拆卸各个护轨。

      进行打磨,而不用拆卸各个护轨 v这样,在那些由于几何尺寸障碍,这样,在那些由于几何尺寸障碍,大型磨轨车不能打磨某些钢轨的区大型磨轨车不能打磨某些钢轨的区域,道岔磨轨车已经成为有用的通域,道岔磨轨车已经成为有用的通用随从机器用随从机器 最终评论最终评论v道岔打磨是一项更加复杂的任务,而且其生道岔打磨是一项更加复杂的任务,而且其生产率比直线轨打磨要低但是,道岔的确与产率比直线轨打磨要低但是,道岔的确与通行线不同,它们更加复杂,而且总的来说,通行线不同,它们更加复杂,而且总的来说,更加昂贵和视情况而定更加昂贵和视情况而定v道岔打磨遵循同样方式同样方式的努力所道岔打磨遵循同样方式同样方式的努力所带来的回报是,更加好的行车条件,降低总带来的回报是,更加好的行车条件,降低总维护费用,从而降低总成本今天,我们看维护费用,从而降低总成本今天,我们看到,道岔打磨正在成为日常轨道养护的一个到,道岔打磨正在成为日常轨道养护的一个部分,并已经与直线轨打磨一起成为几乎所部分,并已经与直线轨打磨一起成为几乎所有主要铁道部门的工作有主要铁道部门的工作 第六部分第六部分 不对称打磨不对称打磨 弯道处轮弯道处轮/ /轨接触几何学轨接触几何学 铁路通常使用锥形或者磨损铁路通常使用锥形或者磨损适应型轮副,在相应倾斜的钢轨适应型轮副,在相应倾斜的钢轨上行驶,以确保列车在直线区轨上行驶,以确保列车在直线区轨道行驶平稳,以及易于通过障碍。

      道行驶平稳,以及易于通过障碍 直线区轨道直线区轨道 锥形轮确保在直线区轨道行驶时,自锥形轮确保在直线区轨道行驶时,自行居中,因为侧面偏移轮副以其自身不行居中,因为侧面偏移轮副以其自身不同直径滚动该轮副沿着一个趋向轨道同直径滚动该轮副沿着一个趋向轨道中心线的浅弯道运行纯锥形车轮趋于中心线的浅弯道运行纯锥形车轮趋于以空心方式磨损,这样,会失去其锥度以空心方式磨损,这样,会失去其锥度磨损适应型车轮具有一个渐进增加的锥磨损适应型车轮具有一个渐进增加的锥度,并且在相当长的一段时间内,保持度,并且在相当长的一段时间内,保持其形状 弯弯 道道 在弯道处,一方面,车轮不得不以不同的在弯道处,一方面,车轮不得不以不同的直径滚动,因为,在加高的外轨行驶的车轮要直径滚动,因为,在加高的外轨行驶的车轮要比在低内轨上行驶的车轮,保持一段较长的距比在低内轨上行驶的车轮,保持一段较长的距离但是,滚动直径可以达到的不同,受限于但是,滚动直径可以达到的不同,受限于轮距倾斜,以及车轮凸缘与钢轨间的距离。

      轮距倾斜,以及车轮凸缘与钢轨间的距离 在大弯道处,滚动半径间有足够大的差距,在大弯道处,滚动半径间有足够大的差距,以确保轮副自由转弯弯道越急,半径越小,以确保轮副自由转弯弯道越急,半径越小,所要求的滚动半径的差距越大一旦车轮凸缘所要求的滚动半径的差距越大一旦车轮凸缘接触到加高外轨的翼角时,就达到了最大的差接触到加高外轨的翼角时,就达到了最大的差距 急弯道不会允许轮副自由转弯因此,急弯道不会允许轮副自由转弯因此,行驶在加高外轨上的车轮,就比理论位行驶在加高外轨上的车轮,就比理论位置滞后对于行驶在加高外轨上的车轮置滞后对于行驶在加高外轨上的车轮来说,行驶在内低轨上的车轮,就超前来说,行驶在内低轨上的车轮,就超前 因此,轮辐不在理论理想位置上,而因此,轮辐不在理论理想位置上,而是在一个径向位置此后,车轮不再是是在一个径向位置此后,车轮不再是与加高外轨直线接触,而是以某个角度,与加高外轨直线接触,而是以某个角度,称为称为“接近角接近角”接触 该角越大,弯道半径就越小当该角越大,弯道半径就越小当车轮要行驶通过整个弯道长度时,车车轮要行驶通过整个弯道长度时,车轮不能驶出轨道间的道路,这样车轮轮不能驶出轨道间的道路,这样车轮与轨道之间就产生了一个相对位移:与轨道之间就产生了一个相对位移: 一个车轮不得不靠着轨道表面滑一个车轮不得不靠着轨道表面滑动。

      由于作用在内低轨上的垂直力通动由于作用在内低轨上的垂直力通常小于作用于加高外轨上的垂直力,常小于作用于加高外轨上的垂直力,因为有在弯道处,有离心力的影响,因为有在弯道处,有离心力的影响,所以,在内低轨上的车轮相对于前进,所以,在内低轨上的车轮相对于前进,就向后滑动就向后滑动 小曲线半径弯道的问题小曲线半径弯道的问题  上述行驶车轮不能自由通过  上述行驶车轮不能自由通过急弯道的问题,导致了两个主要急弯道的问题,导致了两个主要问题它们导致了额外维护工作问题它们导致了额外维护工作和费用 1.短波痕短波痕v由于大多数轮副十分类似,就在规由于大多数轮副十分类似,就在规则的距离产生了这种滑动/粘位移则的距离产生了这种滑动/粘位移它由轨道上的不规则物,例如接头它由轨道上的不规则物,例如接头或者不均匀的焊接,强制形成或者不均匀的焊接,强制形成 v有规律的波痕不久就在轨道表面产有规律的波痕不久就在轨道表面产生,一般指短波痕,德国技术术语生,一般指短波痕,德国技术术语称这种现象,字面直译为称这种现象,字面直译为“滑波滑波”v其长度取决于各种不同的参数(例其长度取决于各种不同的参数(例如轴荷载),一般在如轴荷载),一般在12到到18厘米之厘米之间。

      深度值在间深度值在0.35至至0.50mm之间在到达这个深度后,塑性金属流在到达这个深度后,塑性金属流(向后和向侧面)就在轨头的横向(向后和向侧面)就在轨头的横向轮廓产生变形轮廓产生变形 当列车驶过时,短波痕产生额外的当列车驶过时,短波痕产生额外的动力和振动随之而来的是,紧固件变动力和振动随之而来的是,紧固件变松或者断裂混凝土轨枕和路基碎石也松或者断裂混凝土轨枕和路基碎石也遭受损害使用捣固和路基碎石清理进遭受损害使用捣固和路基碎石清理进行轨道校正,也必须提早考虑短波痕行轨道校正,也必须提早考虑短波痕也导致很高的噪音也导致很高的噪音 一个有用的对策是,经常打磨钢轨,一个有用的对策是,经常打磨钢轨,以清除短波痕,并减少一切不需要的后以清除短波痕,并减少一切不需要的后果 2.侧面磨损侧面磨损 车轮以一定的接近角与加高外轨接车轮以一定的接近角与加高外轨接触,这样就触,这样就“咬咬”进钢轨的翼角,导致在进钢轨的翼角,导致在钢轨头部很快产生侧面磨损随后,经钢轨头部很快产生侧面磨损随后,经过短暂的使用时间后,由于达到磨损限过短暂的使用时间后,由于达到磨损限定,这些钢轨不得不更换。

      定,这些钢轨不得不更换 应该指出,高轨和低轨的钢轨头应该指出,高轨和低轨的钢轨头变形,对轮副转弯同样有负面影响:变形,对轮副转弯同样有负面影响: 低轨的轨顶面表面与轮踏面接触低轨的轨顶面表面与轮踏面接触的面积宽(事实上整个钢轨头)当的面积宽(事实上整个钢轨头)当其他车轮切擦高轨的翼角时,也正在其他车轮切擦高轨的翼角时,也正在以自己的轮廓,把钢轨轮廓成型成一以自己的轮廓,把钢轨轮廓成型成一个平面因此,在该高轨上,接触面个平面因此,在该高轨上,接触面积也涵盖了整个钢轨头宽度积也涵盖了整个钢轨头宽度 随后,两个滚动半径的差距在缩随后,两个滚动半径的差距在缩小,因此,过弯能力处于一个更大的小,因此,过弯能力处于一个更大的径向位置径向位置 可能的解决方案可能的解决方案 由于钢轨维修和更换的费用很由于钢轨维修和更换的费用很高,为了减缓已经加速发展的侧高,为了减缓已经加速发展的侧面磨损,可实施以下措施:面磨损,可实施以下措施: 1.高强度钢轨高强度钢轨 国外,高强度钢轨经常使用,例国外,高强度钢轨经常使用,例如,如,1100N/mm2钢轨替代钢轨替代900N/mm2。

      同时,采用安装轨头硬化钢轨,作为同时,采用安装轨头硬化钢轨,作为急弯道处的加高外轨急弯道处的加高外轨 2. 润滑润滑 上油可以在很大程度上减轻上油可以在很大程度上减轻侧面磨损但是,这是一件辛苦侧面磨损但是,这是一件辛苦的工作黄油盒需要添加,并且的工作黄油盒需要添加,并且要认真维护,在寒冷的冬天,可要认真维护,在寒冷的冬天,可能变成一件不可能完成的任务能变成一件不可能完成的任务需要越来越谨慎地检查润滑油,需要越来越谨慎地检查润滑油,以避免生态问题以避免生态问题 3. 特殊钢轨轮廓特殊钢轨轮廓 第三种改善轮副转向能力的可第三种改善轮副转向能力的可能性是,使用特殊成型的不对称钢能性是,使用特殊成型的不对称钢轨头轮廓轨头轮廓 特殊钢轨轮廓特殊钢轨轮廓 不对称轮廓不对称轮廓 使用特殊成型的不对称钢轨头轮使用特殊成型的不对称钢轨头轮廓,是为了把车轮与钢轨间的接触区,廓,是为了把车轮与钢轨间的接触区,移动到其最有利的地方由于这些轮移动到其最有利的地方由于这些轮廓对钢轨轴线不再是对称的,它们经廓对钢轨轴线不再是对称的,它们经常被称为常被称为“不对称不对称”轮廓。

      轮廓 应指出,所有的钢轨都磨损成不对应指出,所有的钢轨都磨损成不对称形状,再次成型一般不能解决翼角称形状,再次成型一般不能解决翼角的特殊护理问题,那是一个永远都不的特殊护理问题,那是一个永远都不希望车轮接触的地方希望车轮接触的地方 对于改变弯道处钢轨头轮廓,澳对于改变弯道处钢轨头轮廓,澳大利亚的表述是大利亚的表述是ARP(不对称钢轨成(不对称钢轨成型),但是,在欧洲奥地利术语型),但是,在欧洲奥地利术语“特特殊轮廓殊轮廓”受到喜爱受到喜爱 1. 原理原理v根据上述概括的理论,弯道处钢轨根据上述概括的理论,弯道处钢轨的轮廓必须确保车轮与钢轨之间的的轮廓必须确保车轮与钢轨之间的接触面积最佳在高轨上行驶的车接触面积最佳在高轨上行驶的车轮须接触其滚动直径为最大的区域;轮须接触其滚动直径为最大的区域;在低轨上行驶的车轮须接触其滚动在低轨上行驶的车轮须接触其滚动直径为最小的区域直径为最小的区域 v根据根据UIC设计成型的车轮以及根据设计成型的车轮以及根据UIC设计的新钢轨,理论上在一个设计的新钢轨,理论上在一个理想的位置接触问题是,行驶的理想的位置接触问题是,行驶的车轮一般不是新的,而是磨损的。

      车轮一般不是新的,而是磨损的车轮与钢轨之间的现有空隙是那样车轮与钢轨之间的现有空隙是那样的小,甚至轻微磨损的车轮也与整的小,甚至轻微磨损的车轮也与整个钢轨头宽接触,这是一种很不利个钢轨头宽接触,这是一种很不利的方式 UIC 轮廓轮廓 磨损后的轮廓磨损后的轮廓 特殊轮廓特殊轮廓 低轨低轨 高轨高轨 低轨低轨 高轨高轨 低轨低轨 高轨高轨 UIC轮副轮副 UIC轮副轮副 UIC轮副轮副 在新在新UIC钢轨上的轮廓钢轨上的轮廓 在典型磨损后的轮廓上在典型磨损后的轮廓上 在不对称轮廓上在不对称轮廓上 经过打磨,把不需要车轮接触处的轨经过打磨,把不需要车轮接触处的轨头金属清除掉对于加高外轨,金属从头金属清除掉。

      对于加高外轨,金属从钢轨中心线向外侧面清除,以确保车轮钢轨中心线向外侧面清除,以确保车轮与钢轨的接触靠近翼角因为,靠近车与钢轨的接触靠近翼角因为,靠近车轮凸缘处,这里滚动直径相对较大轮凸缘处,这里滚动直径相对较大 对于低轨,金属从钢轨中心线向内对于低轨,金属从钢轨中心线向内侧面清除,以确保车轮与钢轨的接触靠侧面清除,以确保车轮与钢轨的接触靠近钢轨外侧面,因此,在轮距的这个区近钢轨外侧面,因此,在轮距的这个区域,锥形确保了一个相对较小的滚动直域,锥形确保了一个相对较小的滚动直径 奥地利的使用方法奥地利的使用方法 在欧洲,打磨已经进行了许多年了,在欧洲,打磨已经进行了许多年了,主要是为了清除直线区轨道短波痕和弯道主要是为了清除直线区轨道短波痕和弯道处的短波痕处的短波痕 主铁路干线既行驶旅客快车,又行驶主铁路干线既行驶旅客快车,又行驶重型货车穿过山区的主干线,已经修建重型货车穿过山区的主干线,已经修建了了100多年,并且含有大量的急弯道,通多年,并且含有大量的急弯道,通常弯道半径是常弯道半径是250和和300米。

      这些干线的钢米这些干线的钢轨严重遭受着上述侧面磨损和短波痕的问轨严重遭受着上述侧面磨损和短波痕的问题 早在早在1984年,就已经进行了不对称打年,就已经进行了不对称打磨的首次试验荷兰的荷兰铁道(磨的首次试验荷兰的荷兰铁道(NS))首次进行试验但是,首次打磨的轮廓仅首次进行试验但是,首次打磨的轮廓仅有一点点不对称,所期望的较好的转向效有一点点不对称,所期望的较好的转向效果,在打磨后,几个星期就渐渐消失了果,在打磨后,几个星期就渐渐消失了 1985年,奥地利铁道(年,奥地利铁道(ÖBB)开始系)开始系统地研究不对称轮廓的影响打磨了几个统地研究不对称轮廓的影响打磨了几个弯道经过十分严谨的分析,英斯布鲁克弯道经过十分严谨的分析,英斯布鲁克大学(大学(University of Innsbruck)开发了,)开发了,称为高轨和低轨使用的不对称轮廓称为高轨和低轨使用的不对称轮廓 基本想法是,关注加高外轨翼基本想法是,关注加高外轨翼角的轮与轨间接触区域,远离低角的轮与轨间接触区域,远离低轨侧面在不需要车轮接触的地轨侧面在不需要车轮接触的地方,大量的金属需要清除,以使方,大量的金属需要清除,以使这些轮廓工作更长时间。

      这些轮廓工作更长时间 为了试验,选择了从奥地利通往为了试验,选择了从奥地利通往瑞士的阿尔贝格线(瑞士的阿尔贝格线(Arlberg)这条单轨道铁路线每天行驶单轨道铁路线每天行驶120趟列车以以45度测量,当侧面磨损达到允许的度测量,当侧面磨损达到允许的18mm极限时,每极限时,每3到到4年就要更换钢年就要更换钢轨 在几个弯道处,安装了新钢轨在几个弯道处,安装了新钢轨按照上述方法,它们中的一些此后很按照上述方法,它们中的一些此后很快进行了不对称打磨其余的没有打快进行了不对称打磨其余的没有打磨,以研究差别磨,以研究差别 打磨后,为了显示车轮凸缘的接打磨后,为了显示车轮凸缘的接触面,还对翼角进行了喷漆安装了触面,还对翼角进行了喷漆安装了许多应力计,以记录实际交通情况下许多应力计,以记录实际交通情况下的钢轨反应的钢轨反应 长期观察证实了早期的观点侧长期观察证实了早期的观点侧面磨损大大降低,因而,钢轨使用寿面磨损大大降低,因而,钢轨使用寿命增加了由于当地条件以及取决于命增加了由于当地条件以及取决于许多参数,钢轨使用寿命延长了许多参数,钢轨使用寿命延长了10%到到70%。

      打磨试验的弯道数量每年都在增打磨试验的弯道数量每年都在增加 最终于最终于1990年,奥地利铁道年,奥地利铁道((ÖBB)引入了不对称轮廓成型,作)引入了不对称轮廓成型,作为日常工作为日常工作 但是,试验表明就短波痕的发展,但是,试验表明就短波痕的发展,不对称轮廓仅有微小的影响很明显,不对称轮廓仅有微小的影响很明显,在急弯道处不对称轮廓不能避免车轮在急弯道处不对称轮廓不能避免车轮滑动 应该指出:在作业中,为了有效应该指出:在作业中,为了有效清除短波痕,在短波痕下面进行很好清除短波痕,在短波痕下面进行很好的深度打磨是重要的短波痕的波峰的深度打磨是重要的短波痕的波峰和凹槽处的金属结构不同但是,不和凹槽处的金属结构不同但是,不是所有的短波痕都有相同的深度和外是所有的短波痕都有相同的深度和外形以额外清除形以额外清除0.1mm金属来彻底清金属来彻底清除最深波痕,被认为是打磨短波痕的除最深波痕,被认为是打磨短波痕的好方法 低轨低轨 高轨高轨 UIC轮廓轮廓 特殊轮廓特殊轮廓 在奥地利使用的:在奥地利使用的:UIC 与特殊轮廓混合与特殊轮廓混合 1. 低轨轮廓低轨轮廓 v低轨轮廓已经更改,过于极端的倾向低轨轮廓已经更改,过于极端的倾向翼角,导致接触面太小。

      接触路径两翼角,导致接触面太小接触路径两端都是尖角,表明了塑性金属流打端都是尖角,表明了塑性金属流打磨后,短波沟痕很快出现了磨后,短波沟痕很快出现了v试验结果发现:打磨原来的试验结果发现:打磨原来的UIC轮廓轮廓效果最好要确保钢轨头的中凸形状,效果最好要确保钢轨头的中凸形状,打磨趋向于接触带两侧设计轮廓以下,打磨趋向于接触带两侧设计轮廓以下,以确保良好的行车条件以确保良好的行车条件 v接触带向侧面倾斜的结果是,最小获得接触带向侧面倾斜的结果是,最小获得所降低的滚动半径这也有风险,磨损所降低的滚动半径这也有风险,磨损车轮会接触滚动直径等于或者甚至大于车轮会接触滚动直径等于或者甚至大于钢轨头中心线接触的区域钢轨头中心线接触的区域v关于打磨后反复出现的短波痕,已经发关于打磨后反复出现的短波痕,已经发现清除波磨表面以下的金属更加有利现清除波磨表面以下的金属更加有利除了变更轮廓需要许多遍打磨,在该(除了变更轮廓需要许多遍打磨,在该表面之下,经常忽视这些额外打磨)表面之下,经常忽视这些额外打磨) 2. 高轨轮廓高轨轮廓 已经采用的另一种相当简单的高轨成已经采用的另一种相当简单的高轨成型方法是,把接触带设置在翼角。

      这样,型方法是,把接触带设置在翼角这样,在侧面要大量清除金属唯一的变化仅是,在侧面要大量清除金属唯一的变化仅是,决定清除多少金属,以确保成型后持续较决定清除多少金属,以确保成型后持续较长时间 已经发现,高轨轮廓不会很快变形恶已经发现,高轨轮廓不会很快变形恶化,在一年以上的时间或者化,在一年以上的时间或者20MGT,仍,仍然有效一般,在这个阶段,短波痕需要然有效一般,在这个阶段,短波痕需要再次清除再次清除 为了使打磨产出最大化,其取决于低为了使打磨产出最大化,其取决于低轨所要求的打磨遍数(清除短波痕)在轨所要求的打磨遍数(清除短波痕)在进行清除短波痕工作和精确再次成型进行清除短波痕工作和精确再次成型UIC轮廓期间,高轨尽可能向不对称形状成型轮廓期间,高轨尽可能向不对称形状成型 一般,可以达到所谓的不对称轮廓一般,可以达到所谓的不对称轮廓形状也取决于高轨的磨损情况,由于侧面形状也取决于高轨的磨损情况,由于侧面磨损较多的钢轨自然需要更少的打磨工作,磨损较多的钢轨自然需要更少的打磨工作,因为需要打磨的钢轨头的剩余宽度比新钢因为需要打磨的钢轨头的剩余宽度比新钢轨更小。

      轨更小 只有首次打磨的新高轨决定了整个打只有首次打磨的新高轨决定了整个打磨工作遍数,并需要更多的工作但是,磨工作遍数,并需要更多的工作但是,在日常实践中,全新的高低轨完全需要打在日常实践中,全新的高低轨完全需要打磨的情况及为罕见因此,短波痕的清除磨的情况及为罕见因此,短波痕的清除是主导因数是主导因数 看到振动减少的特殊成型双重意义,看到振动减少的特殊成型双重意义,侧面磨损控制的经济好处是明显的过去,侧面磨损控制的经济好处是明显的过去,在山区大吨位单轨道,打磨低轨仅被认为在山区大吨位单轨道,打磨低轨仅被认为是耗费时间和和昂贵的任务是耗费时间和和昂贵的任务 不对称轮廓减少侧面磨损不论何时,不对称轮廓减少侧面磨损不论何时,这类磨损都存在于高轨极端外轨加高、这类磨损都存在于高轨极端外轨加高、低速、上油等)不对称成型可能导致翼角低速、上油等)不对称成型可能导致翼角疲劳在这种情况下,标准轮廓是更好的疲劳在这种情况下,标准轮廓是更好的选择(如选择(如UIC60) 3. 过渡弯道过渡弯道 鉴于直线区轨道标准轮廓要打磨,不鉴于直线区轨道标准轮廓要打磨,不对称轮廓总是运用在其弯道处。

      两个轨道对称轮廓总是运用在其弯道处两个轨道的过渡产生于缓和弯道(缓和曲线)当的过渡产生于缓和弯道(缓和曲线)当成型打磨时,磨轨车一般要打磨好几遍成型打磨时,磨轨车一般要打磨好几遍这样,从缓和曲线入口开始,每一遍打磨这样,从缓和曲线入口开始,每一遍打磨将更加接近全半径弯道一种类型的轮廓将更加接近全半径弯道一种类型的轮廓改变到另一种轮廓,需要大约改变到另一种轮廓,需要大约20米的距离米的距离在大约缓和曲线的一般距离处,就产生不在大约缓和曲线的一般距离处,就产生不对称轮廓效果对称轮廓效果 4. 试验后的情况试验后的情况 周期性的不对称成型试验表明,周期性的不对称成型试验表明,可以获得更佳的轨道条件程序设定可以获得更佳的轨道条件程序设定的艰苦工作以及在困难条件下,进行的艰苦工作以及在困难条件下,进行打磨工作不仅是技术上而且也在经济打磨工作不仅是技术上而且也在经济上获得回报上获得回报 一台一台32磨石的重型磨轨车已经在磨石的重型磨轨车已经在奥地利工作了许多年了这台磨轨车奥地利工作了许多年了这台磨轨车比以前使用的传统机器的能力要更高比以前使用的传统机器的能力要更高。

      因此,降低了特殊轮廓钢轨成型的每因此,降低了特殊轮廓钢轨成型的每米完工生产成本对于山区铁路线,米完工生产成本对于山区铁路线,周期性打磨已经成为必不可少的日常周期性打磨已经成为必不可少的日常工作 磨轨车每年都要对所有线路进行磨轨车每年都要对所有线路进行打磨,如有必要,同时还要清除高轨打磨,如有必要,同时还要清除高轨短波痕,以保持最佳的不对称形状短波痕,以保持最佳的不对称形状 当然,由于各种各样的原因,不当然,由于各种各样的原因,不是所有的山区线路和所有的弯道每年是所有的山区线路和所有的弯道每年都可以打磨最重要的一点是,自从都可以打磨最重要的一点是,自从引进不对称成型后,奥地利铁道引进不对称成型后,奥地利铁道((ÖBB)的打磨费用已经显著增加了的打磨费用已经显著增加了 奥地利经验结论奥地利经验结论 1. 短波痕短波痕 经过周期性打磨,由于短波痕所经过周期性打磨,由于短波痕所施加的振动产生的动力被大大降低了施加的振动产生的动力被大大降低了即使经过一段时间,短波痕又产生了,即使经过一段时间,短波痕又产生了,但相对于没有或者仅有微小的波痕,但相对于没有或者仅有微小的波痕,对于减轻对所有轨道部件的负面影响对于减轻对所有轨道部件的负面影响以及总体降低养护成本,这段时间已以及总体降低养护成本,这段时间已经足够有效了。

      经足够有效了 2. 侧面磨损侧面磨损 由于延长了高轨的使用寿命,所由于延长了高轨的使用寿命,所产生的节约更容易计算出来延长钢产生的节约更容易计算出来延长钢轨使用寿命与许多参数有关这些因轨使用寿命与许多参数有关这些因素最明显的有:弯道半径、外轨加高、素最明显的有:弯道半径、外轨加高、弯道外轨加高不足和坡度弯道外轨加高不足和坡度 但是,可以谨慎地说,特殊轮廓但是,可以谨慎地说,特殊轮廓的高轨比没有成型打磨的钢轨使用寿的高轨比没有成型打磨的钢轨使用寿命要长命要长20%至至70% 3. 经济效益经济效益 以打磨钢轨对其进行有规律周以打磨钢轨对其进行有规律周期性的保养,在降低总体养护成期性的保养,在降低总体养护成本,有效控制振动和最小化负面本,有效控制振动和最小化负面影响方面十分有益于如果,维影响方面十分有益于如果,维护高轨适当轮廓的同时,再进行护高轨适当轮廓的同时,再进行处理,总体节约会进一步增加处理,总体节约会进一步增加 其他国家的经验其他国家的经验 其他几个国家已经开展了不对称轮廓其他几个国家已经开展了不对称轮廓试验。

      他们的结果显示,为了找出不对称试验他们的结果显示,为了找出不对称轮廓适用的极限,研究当地参数的重要性轮廓适用的极限,研究当地参数的重要性 德国铁道有限公司(德国铁道有限公司(DB)已经开展了)已经开展了一些测试,总的来说,结果与奥地利的结一些测试,总的来说,结果与奥地利的结果类似特别是郊区线路不对称轮廓成型果类似特别是郊区线路不对称轮廓成型降低了侧面磨损,并且有助于降低噪音降低了侧面磨损,并且有助于降低噪音 欧洲隧道铁路发现了一些新的问欧洲隧道铁路发现了一些新的问题,尽管上许多黄油润滑,但是,这题,尽管上许多黄油润滑,但是,这些每天在隧道两端闭合线路穿梭好几些每天在隧道两端闭合线路穿梭好几趟的列车的车轮轮缘磨损钢轨实际趟的列车的车轮轮缘磨损钢轨实际上不存在翼角侧面磨损但是,引进上不存在翼角侧面磨损但是,引进运用了不对称轮廓成型,成功地降低运用了不对称轮廓成型,成功地降低了车轮磨损接触区域的表面疲劳可了车轮磨损接触区域的表面疲劳可以用经常打磨来处理以用经常打磨来处理 1. 很急的弯道(小半径)很急的弯道(小半径) – 地铁地铁 巴黎地铁(巴黎地铁(RATP)已经在极端弯)已经在极端弯道,半径仅有道,半径仅有100和和75米的弯道上,米的弯道上,尝试了不对称轮廓成型。

      在这些条件尝试了不对称轮廓成型在这些条件下,与常规短波痕打磨相比,不对称下,与常规短波痕打磨相比,不对称成型没有显著的益处成型没有显著的益处 2. 车速变化车速变化 进入车站的弯道有时具有其特点:进入车站的弯道有时具有其特点:在弯道开始处,磨损的情况是可以理在弯道开始处,磨损的情况是可以理解的但是,在弯道的后半段,高轨解的但是,在弯道的后半段,高轨上明显地形成了一种短波痕结构这上明显地形成了一种短波痕结构这些波痕出现在接触带靠近侧面的翼角些波痕出现在接触带靠近侧面的翼角处 与列车速度相比,这个区域的外与列车速度相比,这个区域的外轨加高太大了不对称轮廓成型把轮轨加高太大了不对称轮廓成型把轮副从翼角转动开,由于刹车作用,列副从翼角转动开,由于刹车作用,列车被推抵在高轨上这样就发生了车车被推抵在高轨上这样就发生了车轮轮缘抵住翼角的前后运动轮轮缘抵住翼角的前后运动 在这个特殊区域,随着弯道变化,在这个特殊区域,随着弯道变化,认真选择不对称轮廓的参数,也许是认真选择不对称轮廓的参数,也许是一个解决方法,但可能仅是一个理论一个解决方法,但可能仅是一个理论的方法。

      的方法 3.大弯道和大吨位运输大弯道和大吨位运输 瑞典北部的大吨位干线已经在瑞典北部的大吨位干线已经在1992年打磨成型了不对称轮廓这些年打磨成型了不对称轮廓这些弯道的半径相当大,从弯道的半径相当大,从594米至米至749米后期已经出现了表面疲劳后期已经出现了表面疲劳 在奥地利,在急弯道已经使用同在奥地利,在急弯道已经使用同样的轮廓结果希望更小:在不对样的轮廓结果希望更小:在不对称轮廓引导引列车过于离开高轨的称轮廓引导引列车过于离开高轨的翼角区域,产生了唇状物另外,翼角区域,产生了唇状物另外,改变接触带,靠近了翼角,在已经改变接触带,靠近了翼角,在已经疲劳的金属区域施加了主垂直力,疲劳的金属区域施加了主垂直力,这样,加速了疲劳过程这样,加速了疲劳过程 结论:只有没有表面问题的钢轨结论:只有没有表面问题的钢轨才应该成型,除非现疲劳表面被完全才应该成型,除非现疲劳表面被完全清除 在弯道半径较大处,按照澳大在弯道半径较大处,按照澳大利亚的经验,应慎重选择不对称轮廓利亚的经验,应慎重选择不对称轮廓 4. 中等弯道中等弯道 法国铁道(法国铁道(SNCF)在)在1992年开始了一年开始了一些弯道测试。

      所选择的线路包含半径些弯道测试所选择的线路包含半径400到到500米的弯道短波痕已经在低轨上形米的弯道短波痕已经在低轨上形成了成了0.1mm深的波磨高轨仅有中度侧磨深的波磨高轨仅有中度侧磨损实际上侧面磨损已经被清除了,有一损实际上侧面磨损已经被清除了,有一些表面疲劳的迹象不再产生短波痕些表面疲劳的迹象不再产生短波痕 再次打磨可能要包括一些翼角打磨,再次打磨可能要包括一些翼角打磨,以避免表面疲劳认真监视钢轨情况的发以避免表面疲劳认真监视钢轨情况的发展 最最 终终 评评 论论 不对称轮廓成型无法消除已经存不对称轮廓成型无法消除已经存在的问题它是一种与传统波磨清除在的问题它是一种与传统波磨清除组合的预防打磨方法钢轨头不对称组合的预防打磨方法钢轨头不对称轮廓的效果很大程度上取决于当地条轮廓的效果很大程度上取决于当地条件,并且不能用一个弯道推测另一个件,并且不能用一个弯道推测另一个弯道,或者一条铁路推测另一条但弯道,或者一条铁路推测另一条但是,确实延长了高轨使用寿命,并增是,确实延长了高轨使用寿命,并增加了节约加了节约 第七部分第七部分 经经 济济 分分 析析 经济分析的前提经济分析的前提 铁路正经历着急速的变化。

      从文化的角度铁路正经历着急速的变化从文化的角度来说,它已由社会服务转变为商业企业这些来说,它已由社会服务转变为商业企业这些企业应当在财务实绩的强光下审视他们的经营企业应当在财务实绩的强光下审视他们的经营状况管理应当使资产得到更好的利用,这是状况管理应当使资产得到更好的利用,这是首先遇到的一个突出问题首先遇到的一个突出问题 然而,在管理方面需要加强的两个方面然而,在管理方面需要加强的两个方面—速度和车轴载荷对轨道损伤的影响最大同时,速度和车轴载荷对轨道损伤的影响最大同时,与此相关的安排得较密的列车运行线也减少了与此相关的安排得较密的列车运行线也减少了用于修理损伤的时间因此,增加计划运输量用于修理损伤的时间因此,增加计划运输量是正确计算和有效地安排线路维修的先决条件是正确计算和有效地安排线路维修的先决条件 在设备固定的情况下,一个明在设备固定的情况下,一个明确的目标就是延长钢轨的使用寿确的目标就是延长钢轨的使用寿命这也是潜力之所在钢轨被命这也是潜力之所在钢轨被长期使用,从而像易耗品一样地长期使用,从而像易耗品一样地过早报废因此轨道维修变得越过早报废。

      因此轨道维修变得越来越重要对钢轨形状和轮廓完来越重要对钢轨形状和轮廓完整性的定期检查在现代铁路管理整性的定期检查在现代铁路管理中是十分重要的中是十分重要的 快速地发展经济并不一定意味着快速地发展经济并不一定意味着快速地发展铁路公路运输和航运是快速地发展铁路公路运输和航运是铁路运输在市场上的竞争对手这些铁路运输在市场上的竞争对手这些可替代的手段因其重量轻和和现代航可替代的手段因其重量轻和和现代航班的时间节省而有其的优点为了与班的时间节省而有其的优点为了与之抗衡,铁路应当改善服务和成本状之抗衡,铁路应当改善服务和成本状况这两个目标可以通过资产的良好况这两个目标可以通过资产的良好运作来达到运作来达到 展望未来,应当提醒管理部门和展望未来,应当提醒管理部门和政府,不能将削减短期费用作为运输政府,不能将削减短期费用作为运输政策的基础这种观念反映在当前对政策的基础这种观念反映在当前对轨道部件使用寿命成本计算的强调上轨道部件使用寿命成本计算的强调上离开了对维修要求的必要考虑和对维离开了对维修要求的必要考虑和对维修策略的精心安排,便难以对合格的修策略的精心安排,便难以对合格的经济质量下定义。

      经济质量下定义 钢轨是昂贵的物品在几乎所有类钢轨是昂贵的物品在几乎所有类型的线路中,钢轨在每公里永久铁路中型的线路中,钢轨在每公里永久铁路中是最重要的财产对钢轨本身的重视显是最重要的财产对钢轨本身的重视显然应置于优先的位置在现代铁路的维然应置于优先的位置在现代铁路的维修预算中,钢轨的维修显然占有相当大修预算中,钢轨的维修显然占有相当大的比例然而,对广意的钢轨维修往往的比例然而,对广意的钢轨维修往往还没有给予足够的重视钢轨处理的影还没有给予足够的重视钢轨处理的影响将涉及更多的方面钢轨维修投资所响将涉及更多的方面钢轨维修投资所关系到的问题远不止是钢轨本身关系到的问题远不止是钢轨本身 钢轨是昂贵的物品在几乎所有类型钢轨是昂贵的物品在几乎所有类型的线路中,钢轨在整个铁路成本比例中始的线路中,钢轨在整个铁路成本比例中始终占据着最重要的地位因此,对钢轨本终占据着最重要的地位因此,对钢轨本身的重视显然应置于优先的位置在现代身的重视显然应置于优先的位置在现代铁路的维修预算中,钢轨的维修显然占有铁路的维修预算中,钢轨的维修显然占有相当大的比例然而,对广意的钢轨维修相当大的比例然而,对广意的钢轨维修往往还没有给予足够的重视。

      钢轨处理的往往还没有给予足够的重视钢轨处理的影响将涉及更多的方面钢轨维修投资所影响将涉及更多的方面钢轨维修投资所关系到的问题远不止是钢轨本身关系到的问题远不止是钢轨本身 车轮与钢轨的相互作用车轮与钢轨的相互作用 在车轮与钢轨的接触中钢轨是静在车轮与钢轨的接触中钢轨是静止的部分,车轮与钢轨的基本配合止的部分,车轮与钢轨的基本配合大致确定了车辆的运行和轨道荷载大致确定了车辆的运行和轨道荷载尽管车轮和钢轨的接触面积有限尽管车轮和钢轨的接触面积有限—基本上只有一个硬币那么大,但它基本上只有一个硬币那么大,但它的同心圆效应可幅射到整个铁路系的同心圆效应可幅射到整个铁路系统 直观地看,车轮和钢轨的接触是直观地看,车轮和钢轨的接触是两种形状的接触它们的形状将确定两种形状的接触它们的形状将确定两个部件中的交变接触应力形状的两个部件中的交变接触应力形状的改变可使应力大为增加,特别是使钢改变可使应力大为增加,特别是使钢轨的应力超出了它的限度而导致大范轨的应力超出了它的限度而导致大范围的蠕变和(或)金属疲劳毁损围的蠕变和(或)金属疲劳毁损—例例如散裂基于这些考虑,使人们认识如散裂。

      基于这些考虑,使人们认识到采取综合途径平衡车轮镟削周期与到采取综合途径平衡车轮镟削周期与钢轨断面重新修整周期的重要性钢轨断面重新修整周期的重要性 除直接接触外还有一个由转动的除直接接触外还有一个由转动的车轮在静止的钢轨上的动力学效应车轮在静止的钢轨上的动力学效应产生的第二个影响带在纵向的方产生的第二个影响带在纵向的方向上,表面缺陷将引起冲击荷载,向上,表面缺陷将引起冲击荷载,特别是作用于轨道的冲击荷载除特别是作用于轨道的冲击荷载除冲击的大小外,由周期性损坏而引冲击的大小外,由周期性损坏而引起的共振效应起的共振效应——如波磨或长波在如波磨或长波在此情况下,当受到车体晃动频率的此情况下,当受到车体晃动频率的作用时,轨道的荷载很重作用时,轨道的荷载很重 此外还有结构本身的影响:如扣此外还有结构本身的影响:如扣件松弛、轨枕下沉、道碴压得不实件松弛、轨枕下沉、道碴压得不实如同在对线路设施如信号装置的不良如同在对线路设施如信号装置的不良影响中所说到过的那样,造成的影响影响中所说到过的那样,造成的影响范围是很大的。

      轨道形状在横断面上范围是很大的轨道形状在横断面上的其它缺陷会产生有害的动力学效应,的其它缺陷会产生有害的动力学效应,因为它们改变了对车辆稳定性起决定因为它们改变了对车辆稳定性起决定作用的车轮作用的车轮- -钢轨之间的相同角度钢轨之间的相同角度 最后,钢轨表面状况有着超出最后,钢轨表面状况有着超出铁路成本之外的更多影响关于噪铁路成本之外的更多影响关于噪音限制的许多法规都专门规定了距音限制的许多法规都专门规定了距离轨道中心离轨道中心25公尺处的噪音水平公尺处的噪音水平即使在这个距离之内,钢轨的表面即使在这个距离之内,钢轨的表面状况也是保证达到环境要求的一个状况也是保证达到环境要求的一个决定性的因素这就要求进行专门决定性的因素这就要求进行专门的防噪声的钢轨打磨作业,在钢轨的防噪声的钢轨打磨作业,在钢轨维修方面作更多的努力维修方面作更多的努力 同样,大都市铁路线上的钢同样,大都市铁路线上的钢轨表面缺陷在较低的行车速度轨表面缺陷在较低的行车速度下,和有时波长较大的情况下下,和有时波长较大的情况下能引起一定频率和振幅的作用能引起一定频率和振幅的作用于土地的振动,这种振动将传于土地的振动,这种振动将传送到铁路两旁建筑物的深处。

      送到铁路两旁建筑物的深处 钢轨维修的目的钢轨维修的目的 钢轨维修有两个目的:钢轨维修有两个目的: · 延长钢轨寿命;延长钢轨寿命; · 保持钢轨处于能承受最大运保持钢轨处于能承受最大运输量的状态输量的状态 这两个目的是要求同时都达到的这两个目的是要求同时都达到的二者都只能依靠全面的钢轨维新来实二者都只能依靠全面的钢轨维新来实现提高认识的第一步是列出在当地现提高认识的第一步是列出在当地情况下目前影响铁路性能的缺陷和破情况下目前影响铁路性能的缺陷和破损的原因从列出的清单上将可以看损的原因从列出的清单上将可以看出应当优先进行的维修项目(也有可出应当优先进行的维修项目(也有可能提出需要提高钢轨质量或采用断面能提出需要提高钢轨质量或采用断面较大的重型钢轨这样一些更大的问题)较大的重型钢轨这样一些更大的问题) 钢钢 轨轨 损损 伤伤 钢轨的损伤主要发生在以下三钢轨的损伤主要发生在以下三个方面:个方面: · 磨损;磨损; · 由金属疲劳而引起的故障;由金属疲劳而引起的故障; · 由外部原因而引起的损坏。

      由外部原因而引起的损坏 其综合的结果决定于铁路线路的其综合的结果决定于铁路线路的曲线弯道密集程度、坡度、车轴载荷曲线弯道密集程度、坡度、车轴载荷和线传送速度和线传送速度 已经找到了克服钢轨故障的对策已经找到了克服钢轨故障的对策这些技术已广为人知,并被普遍采用,这些技术已广为人知,并被普遍采用,尽管不一定认识到了它们的全部效果尽管不一定认识到了它们的全部效果 现综述如下:现综述如下: 1. 磨损故障磨损故障 钢轨的磨损是由于通过的车轮对它钢轨的磨损是由于通过的车轮对它的磨蚀(某些情况下还加上大气腐蚀)的磨蚀(某些情况下还加上大气腐蚀)而造成的物料损失对物料损失的限度而造成的物料损失对物料损失的限度做出了规定:做出了规定: · · 垂直方向:为了保证正确的行车支承;垂直方向:为了保证正确的行车支承; · · 水平方向:为了保证正确的行车导向;水平方向:为了保证正确的行车导向; · · 形状方面:为了防止脱轨事故形状方面:为了防止脱轨事故 目前,许多管理部门对这些限度重新目前,许多管理部门对这些限度重新进行了审查,以保证这些限制不至于过分进行了审查,以保证这些限制不至于过分严格。

      通过磨轨来进行更认真的断面控制严格通过磨轨来进行更认真的断面控制(从而保证正常的荷载和正确的内应力分(从而保证正常的荷载和正确的内应力分布)可以减轻磨损的程度由此而产生的布)可以减轻磨损的程度由此而产生的边际效益是可观的当钢轨接近其磨损限边际效益是可观的当钢轨接近其磨损限度时,有助于使钢轨和通过的车轮配合的度时,有助于使钢轨和通过的车轮配合的更好,从而降低磨损率钢轨头的容许误更好,从而降低磨损率钢轨头的容许误差增加几毫米将大大增加铁路运输的边际差增加几毫米将大大增加铁路运输的边际效益 在实践中,钢轨的问题是来自于在实践中,钢轨的问题是来自于它的水平方向的磨损它的水平方向的磨损——钢轨从侧面被钢轨从侧面被切割成弧线通常的对策切割成弧线通常的对策   为为: : · · 润滑润滑 · · 通过不对称的钢轨轮廓磨轨以通过不对称的钢轨轮廓磨轨以减少横向应力减少横向应力 2. 疲劳破坏疲劳破坏 疲劳破坏是由钢轨的金属反复地疲劳破坏是由钢轨的金属反复地经受超限应力而引起的,它可能与制经受超限应力而引起的,它可能与制造缺陷有关。

      破坏现象可能存在于钢造缺陷有关破坏现象可能存在于钢轨内部,也可能发生在轮轨接触面的轨内部,也可能发生在轮轨接触面的表面上 通常的对策为:通常的对策为: · 对于内部缺陷对于内部缺陷; - 测试钢轨,检查其缺陷形成测试钢轨,检查其缺陷形成情况;情况; - 纵断面磨轨,以保证正确的纵断面磨轨,以保证正确的应力分布应力分布 · 对于表面缺陷对于表面缺陷 通过磨轨使暴露的表面更新通过磨轨使暴露的表面更新 3. 损坏损坏 损坏的形式有多种,或来自于损坏的形式有多种,或来自于孤立的外部偶然事件,或由于行孤立的外部偶然事件,或由于行车中的钢轨变形处理的方法包车中的钢轨变形处理的方法包括:括: · 在接头和焊缝处校直钢轨;在接头和焊缝处校直钢轨; · 磨轨以恢复纵断面和横断面的磨轨以恢复纵断面和横断面的形状 因此,磨轨可用于各种故障的处因此,磨轨可用于各种故障的处理,因而对钢轨维修有着重要的作用理,因而对钢轨维修有着重要的作用。

      然而,重要的是所有维修方法之间的然而,重要的是所有维修方法之间的正确平衡综合的考察表明,各种故正确平衡综合的考察表明,各种故障处理方法之间的相互作用是复杂的障处理方法之间的相互作用是复杂的它们之间存着有利的和不利的影响,它们之间存着有利的和不利的影响,应当加以量化和和相互补充应当加以量化和和相互补充 由于磨轨的重要作用,所以看来在各由于磨轨的重要作用,所以看来在各种维修处理方法中都具有绝对的优势,并种维修处理方法中都具有绝对的优势,并对钢轨功能维修的总效果起着决定性的作对钢轨功能维修的总效果起着决定性的作用重要的是通过精心选择磨轨的间隔周用重要的是通过精心选择磨轨的间隔周期(用使用年限或相继的两次磨轨作业之期(用使用年限或相继的两次磨轨作业之间累计的运输吨位表示)来优化磨轨作业间累计的运输吨位表示)来优化磨轨作业适宜的间隔周期可以通过历史的故障产生适宜的间隔周期可以通过历史的故障产生数据得出,但最好的办法是用专门的高速数据得出,但最好的办法是用专门的高速设备对整个铁路网线进行定期测量,根据设备对整个铁路网线进行定期测量,根据测量结果来确定磨轨的介入时间测量结果来确定磨轨的介入时间。

      不管采用两种方法中的那一种,不管采用两种方法中的那一种,适宜的周期可通过工程评价直观地确适宜的周期可通过工程评价直观地确定出来然而,这种决定应当通过后定出来然而,这种决定应当通过后期的经济分析来验证期的经济分析来验证 钢轨校正钢轨校正 在轨道上校正钢轨外形有其固有在轨道上校正钢轨外形有其固有的困难钢轨和轨道是挠性的,容易的困难钢轨和轨道是挠性的,容易产生妨碍金属切削的窄频振动再者,产生妨碍金属切削的窄频振动再者,校正应达到精确度水平的要求校正应达到精确度水平的要求—外形外形的误差应在十分之几毫米以内的误差应在十分之几毫米以内 这意味着需要专门研制的机器工这意味着需要专门研制的机器工具目前,多数校正都依靠磨轨来进具目前,多数校正都依靠磨轨来进行而且多数的磨轨是用旋转打磨砂行而且多数的磨轨是用旋转打磨砂轮来进行的轮来进行的 磨轨车作业中需要提醒的是:磨轨车作业中需要提醒的是: 旋转打磨时将一组环形砂轮的扁旋转打磨时将一组环形砂轮的扁平端对向钢轨。

      磨轮在横向的平面上平端对向钢轨磨轮在横向的平面上安置成各种角度,操作的结果是在轨安置成各种角度,操作的结果是在轨道上形成连串的小平面,组成一个接道上形成连串的小平面,组成一个接近于要求的横断面的多边形近于要求的横断面的多边形 磨轨车有各种不同的大小个别情况磨轨车有各种不同的大小个别情况下采用只有下采用只有4个磨轮的用于现场作业的磨个磨轮的用于现场作业的磨轨车;对于工作量大的作业,市场上有些轨车;对于工作量大的作业,市场上有些磨轨车甚至配有磨轨车甚至配有100多个磨轮除了一台多个磨轮除了一台机器上的磨轮数目外,金属的切削速率决机器上的磨轮数目外,金属的切削速率决定于在磨轮上的加压机器由总的定于在磨轮上的加压机器由总的“主主”压压力驱动,力驱动,“主主”压力的设计是为了在磨轮寿压力的设计是为了在磨轮寿命和移动长度方面达到最好的平衡效果命和移动长度方面达到最好的平衡效果当作业的时间短时,只要磨轮可以在停止当作业的时间短时,只要磨轮可以在停止点上安全地更换可将主压力调到较高的点上安全地更换可将主压力调到较高的值 然而,主压力只是一个概念需然而,主压力只是一个概念需要区别对待:要区别对待: · 当用长波作业时为纵向加压当用长波作业时为纵向加压(最大压力施加于顶部)。

      最大压力施加于顶部) · 根据钢轨断面的半径在接触点根据钢轨断面的半径在接触点上横向加压上横向加压将最大压力施加在凸起部分的半径(将最大压力施加在凸起部分的半径上磨削金属,而在角上减压以保证正上磨削金属,而在角上减压以保证正确的断面形状确的断面形状 为此,用一组辅助压力来完成方为此,用一组辅助压力来完成方位角的设置其结果是设计出机器在位角的设置其结果是设计出机器在一定的环境下用来达到一定效果的标一定的环境下用来达到一定效果的标准配置方式准配置方式 校正是依靠机器的往返运动来进校正是依靠机器的往返运动来进行的(每一次磨轨的长度由数十公尺行的(每一次磨轨的长度由数十公尺到一公里不等)在每次作业中应当到一公里不等)在每次作业中应当在有关的预备置方案的资料中,选择在有关的预备置方案的资料中,选择最适当的模型除模型本身外,模型最适当的模型除模型本身外,模型的顺序也起着重要的作用的顺序也起着重要的作用 设计和正确使用模型和模型的顺设计和正确使用模型和模型的顺序是正确磨轨的关键,它们对磨轨序是正确磨轨的关键,它们对磨轨作业有着深远的影响正确地选择技作业有着深远的影响。

      正确地选择技术,例如选择五个道次磨轨或六个道术,例如选择五个道次磨轨或六个道次磨轨,效果是不相同的在个别情次磨轨,效果是不相同的在个别情况下,磨轨介入的方式一开始就是错况下,磨轨介入的方式一开始就是错误的,也许比原计划要增加误的,也许比原计划要增加50%的磨的磨轨次数才能达到预期的效果轨次数才能达到预期的效果 增加经济效益,包括选用最增加经济效益,包括选用最好的轨道作业机器和最好的轨道好的轨道作业机器和最好的轨道维间隔时间,都需要依靠知识和维间隔时间,都需要依靠知识和技巧来使用磨轨车而采用正确技巧来使用磨轨车而采用正确的管理策略也同样是重要的的管理策略也同样是重要的 磨磨 轨轨 策策 略略 钢轨维修策略的基本依据是对钢钢轨维修策略的基本依据是对钢轨表面缺陷逐渐形成和发展的知识轨表面缺陷逐渐形成和发展的知识这个问题是复杂的,不仅是由可以用这个问题是复杂的,不仅是由可以用磨轨来处理的故障多种多样,同时也磨轨来处理的故障多种多样,同时也由于磨轨重叠的校正作用完成两个由于磨轨重叠的校正作用完成两个或更多的作业要求大量的工作(用处或更多的作业要求大量的工作(用处理的道次数目来表示),但这还是比理的道次数目来表示),但这还是比另外增加单独的任务时工作量要少些。

      另外增加单独的任务时工作量要少些 举例说明:举例说明:处理道次处理道次用用 途途纵向纵向磨轨磨轨横向横向磨轨磨轨表面表面磨轨磨轨所有所有三种三种新钢轨新钢轨疲劳表面疲劳表面形状曲线形状曲线 5 0 3 3 0 6 0 5 0 6 5 6 另一个复杂之处是磨轨作业另一个复杂之处是磨轨作业应根据目的而改变:应根据目的而改变: · 首先,只处理纵断面(消除波纹首先,只处理纵断面(消除波纹结构)结构); · 然后,逐渐变为纵断面加横断面然后,逐渐变为纵断面加横断面(变形的一般校正)(变形的一般校正); · 最后,表面状况加横断面(表面最后,表面状况加横断面(表面疲劳的预防性磨轨)疲劳的预防性磨轨) 另外,磨轨生产能力(用完成的另外,磨轨生产能力(用完成的轨道公里数来表示)将决定于插入磨轨道公里数来表示)将决定于插入磨轨作业的时间安排假设磨轨车在每轨作业的时间安排假设磨轨车在每班四个半小时的有效工作时间内平均班四个半小时的有效工作时间内平均每小时磨轨六道次每小时磨轨六道次-公里按此速度,公里。

      按此速度,每个班可完成每个班可完成27道次道次-公里,或者每年公里,或者每年((200个班)个班)5400 道次道次-公里长度的公里长度的进展决定于消除现存缺陷所需的磨轨进展决定于消除现存缺陷所需的磨轨次数 如果插入磨轨的周期短,磨如果插入磨轨的周期短,磨3次次可能就够了,这将得出每个班完成可能就够了,这将得出每个班完成9公里或每年完成公里或每年完成1800公里的磨轨工作公里的磨轨工作量如果磨轨间隔时间拖得太长会使量如果磨轨间隔时间拖得太长会使缺陷发展如果缺陷发展到需要磨缺陷发展如果缺陷发展到需要磨6道次的程度,那么付出同样多的劳动道次的程度,那么付出同样多的劳动只能完成磨轨只能完成磨轨900公里这是应当明公里这是应当明白的道理,并应由此得出正确的策略,白的道理,并应由此得出正确的策略,使磨轨达到应有的效益使磨轨达到应有的效益 经济学模型经济学模型 可以从已经公布的,由精心安可以从已经公布的,由精心安排的磨轨计划得到的显著成绩中排的磨轨计划得到的显著成绩中看到钢轨维修的价值看到钢轨维修的价值 以下的实例说明了效果的范围:以下的实例说明了效果的范围: v“磨轨使急弯道上的钢轨寿命从五年延磨轨使急弯道上的钢轨寿命从五年延长到八年长到八年”(奥地利铁路);(奥地利铁路); v“磨轨使道碴捣固的需要减少了三分之磨轨使道碴捣固的需要减少了三分之一一”(法国铁路)(法国铁路) ;;v“磨轨使普通的小型轨道的维修工作量磨轨使普通的小型轨道的维修工作量减少了四分之三减少了四分之三”(德国铁路);(德国铁路);v“磨轨使车轮的运转周期增加到三倍磨轨使车轮的运转周期增加到三倍”(纽曼山矿业);(纽曼山矿业);v“磨轨有助于显著节省燃料消耗磨轨有助于显著节省燃料消耗”(纽曼(纽曼山矿业)。

      山矿业) 但这些只是在特定情况下提供的但这些只是在特定情况下提供的有关个别实例的报道重要的是要探有关个别实例的报道重要的是要探索对钢轨维修的组织,特别是对磨轨索对钢轨维修的组织,特别是对磨轨作业的组织,从而掌握作业的效果作业的组织,从而掌握作业的效果 钢轨维修的时机选择,不管是按钢轨维修的时机选择,不管是按照规定的周期或根据临时情况确定的照规定的周期或根据临时情况确定的周期,都应以降低总成本为目的周期,都应以降低总成本为目的 故故 障障 因此,这种经济学的计算是因此,这种经济学的计算是““故障系统故障系统” ” 型的计算一个系统,型的计算一个系统,其作业成本将受到故障的影响其作业成本将受到故障的影响故障使系统失常,并伴随附带的故障使系统失常,并伴随附带的损坏代价对故障需采取修理措损坏代价对故障需采取修理措施,而这也涉及到费用问题施,而这也涉及到费用问题 损坏价值和修理成本之间的关系一般损坏价值和修理成本之间的关系一般都不是线性的。

      通常,付出更多的修理成都不是线性的通常,付出更多的修理成本并不能成比例地减少损坏造成的价值损本并不能成比例地减少损坏造成的价值损失见下图)(见下图) 因此,要完全地消除损坏,代价将是因此,要完全地消除损坏,代价将是昂贵的;而完全地容忍故障也将付出高昂昂贵的;而完全地容忍故障也将付出高昂的代价在二者之间的某一点上存在着与的代价在二者之间的某一点上存在着与对故障的容忍程度相对应的一个最经济的对故障的容忍程度相对应的一个最经济的维修程度在这个点上的总成本与修理成维修程度在这个点上的总成本与修理成本之和为最低值本之和为最低值 边际收益规律边际收益规律修理成本修理成本 损坏价值损坏价值 不管是钢轨初次磨轨或在钢不管是钢轨初次磨轨或在钢轨使用期内周期性的磨轨,磨轨轨使用期内周期性的磨轨,磨轨都是钢轨维修的主要组成部分都是钢轨维修的主要组成部分磨轨作业的成功取决于确定在各磨轨作业的成功取决于确定在各钟情况下,正确的确定磨轨周期钟情况下,正确的确定磨轨周期根据故障系统的模型分析,即使根据故障系统的模型分析,即使是不完整的模型,也可以发现周是不完整的模型,也可以发现周期选择对成本效益的作用。

      期选择对成本效益的作用 与钢轨维修有关的因素与钢轨维修有关的因素 损坏的价值决定于轨道表面损坏的价值决定于轨道表面缺陷的状态,修理的办法是磨轨缺陷的状态,修理的办法是磨轨而系统就是铁路,包括轨道、机而系统就是铁路,包括轨道、机车车辆、列车运行和总的环境车车辆、列车运行和总的环境 与钢轨维修有关的因素与钢轨维修有关的因素 损损 坏坏 价价 值值 故障导致系统各个部分的损坏故障导致系统各个部分的损坏 应估计它对费用的大致影响对应估计它对费用的大致影响对某些组成部分,其影响不能被量化某些组成部分,其影响不能被量化为了资料的完整性起见,这些组成部为了资料的完整性起见,这些组成部分都应包括在内分都应包括在内 然而,在此阶段然而,在此阶段, ,它们按照很低的它们按照很低的““纯理论纯理论””价值计算用这种方法表价值计算用这种方法表示这些不确定的组成部分并不影响效示这些不确定的组成部分并不影响效果。

      它们的潜在影响可以用敏感度分果它们的潜在影响可以用敏感度分析(单独地改变组成部分的价值以观析(单独地改变组成部分的价值以观察其对效果影响)来确定察其对效果影响)来确定 主要损坏价值的组成部分:主要损坏价值的组成部分: · · 钢轨:钢轨:钢轨消耗量;钢轨消耗量; 增加的紧固件维护;增加的紧固件维护; 轨枕的消耗量;轨枕的消耗量; 一般的轨道维修;一般的轨道维修; 道碴捣固周期;道碴捣固周期; 道碴清筛周期道碴清筛周期 ··机车车辆:机车车辆:一般的车辆维修;一般的车辆维修;··运行:运行:牵引能耗;牵引能耗; 速度限制。

      速度限制··环境:环境:噪音;噪音; 振动 对每种损坏的价值都应尽可能确对每种损坏的价值都应尽可能确定数量或做出估计,然后加到一起得定数量或做出估计,然后加到一起得出总的损坏价值总损坏价值作为铁出总的损坏价值总损坏价值作为铁路损坏严重性的一个函数算作铁路每路损坏严重性的一个函数算作铁路每公里每年运行的附加成本将损坏价公里每年运行的附加成本将损坏价值与故障情况结合起来,首先是逐年值与故障情况结合起来,首先是逐年考察,然后考察一个有代表性的时间考察,然后考察一个有代表性的时间跨度,例如跨度,例如20年 损坏的发展损坏的发展 第一步是证实钢轨表面缺陷发第一步是证实钢轨表面缺陷发展的可能情况表面缺陷的发展展的可能情况表面缺陷的发展包含两个方面:包含两个方面: ·严重性:严重性:即与所要求的情况即与所要求的情况之间的差异;之间的差异; ·范围:范围:受到影响的铁路长度受到影响的铁路长度 损坏的发展速度是铁路业务损坏的发展速度是铁路业务(即行车负荷,通常用假设为恒(即行车负荷,通常用假设为恒定的年运输量来表示)的一个函定的年运输量来表示)的一个函数。

      数 为了表示损坏的严重程度,为了表示损坏的严重程度,必须找到一个通用的量来表述波必须找到一个通用的量来表述波纹形成、断面变形和表面疲劳等纹形成、断面变形和表面疲劳等不同现象不同现象 相应的表示方法是为消除个别相应的表示方法是为消除个别现象的磨轨道次(用一台标准机现象的磨轨道次(用一台标准机器) 用这种方法可以描述用这种方法可以描述“故障概故障概况况”故障状况的影响可以用损坏故障状况的影响可以用损坏价值来表示价值来表示 故障状况也可以用三维图像来故障状况也可以用三维图像来表示 v用于表示严重用于表示严重 程度的等级:程度的等级: ((X轴,单位为轴,单位为 道次)与轨道道次)与轨道 长度(长度(Y轴,轴, 单位为公里)的关系;单位为公里)的关系;v用于表示累计服务(用于表示累计服务(Z轴,单位为年)轴,单位为年) 在车辆运行的作用下,缺陷的分布在车辆运行的作用下,缺陷的分布倾向于需要采用更多磨轨道次倾向于需要采用更多磨轨道次 解决的成本解决的成本 解决的成本比较容易理解。

      它解决的成本比较容易理解它们可以用相应的有代表性的价值们可以用相应的有代表性的价值来计算,并根据每公里铁路每年来计算,并根据每公里铁路每年的修理成本来分类修理成本倾的修理成本来分类修理成本倾向于与缺陷的严重程度成正比向于与缺陷的严重程度成正比 主要解决方法(钢轨校正)的主要解决方法(钢轨校正)的成本:成本: · 承包方的报酬(或铁路操作人员承包方的报酬(或铁路操作人员的工资);的工资); · 铁路管理人员的费用;铁路管理人员的费用; · 计划成本;计划成本; · 铁路财产铁路财产 修理成本表示为:修理成本表示为: ·磨轨一公里(磨轨一公里(一个一个道次)的成本;道次)的成本; 总的修理成本是解决方法的总的修理成本是解决方法的单位单位成本乘以道次的数目成本乘以道次的数目 总的修理成本表示为:总的修理成本表示为: ·每完成一公里修理任务的成本每完成一公里修理任务的成本 成本合并成本合并 再者,修理成本可以按故障地再者,修理成本可以按故障地段合并。

      首先按年度合并,然后段合并首先按年度合并,然后按一定的时间跨度合并按一定的时间跨度合并 总总 成成 本本 将一定时间跨度内的总损坏价值将一定时间跨度内的总损坏价值和总修理成本相加就得到总成本这项和总修理成本相加就得到总成本这项作法首先适用于未进行过磨轨时形成作法首先适用于未进行过磨轨时形成的缺陷 在此情况下,由于未进行过磨轨在此情况下,由于未进行过磨轨而没有磨轨成本,故总成本等于总的而没有磨轨成本,故总成本等于总的损坏价值损坏价值 现在,在故障的区段采用各式现在,在故障的区段采用各式各样的磨轨作业,其总成本由以各样的磨轨作业,其总成本由以下项目确定:下项目确定: · 插入磨轨的最低限度价值插入磨轨的最低限度价值(损坏高于需用磨轨的程度);(损坏高于需用磨轨的程度); · 频率周期(两次相连续的磨频率周期(两次相连续的磨轨的间隔时间)轨的间隔时间) 每个磨轨程序方案用它特定的方每个磨轨程序方案用它特定的方法来缓解故障区段的形成和发展均产法来缓解故障区段的形成和发展均产生一个相关的成本。

      因此,便能确定生一个相关的成本因此,便能确定一个最低限度的周期,并由此找到一一个最低限度的周期,并由此找到一个使总成本降到最低策略个使总成本降到最低策略 以下两个例子说明了总成本体系以下两个例子说明了总成本体系的实际情况:的实际情况: 总的修理成本总的修理成本 不校正不校正 不校正的选择不校正的选择是很少能成立的是很少能成立的(除非是在铁路使(除非是在铁路使用寿命的整个时间用寿命的整个时间缺陷都保持在极小缺陷都保持在极小的程度)磨轨进的程度)磨轨进行得太晚会使损坏行得太晚会使损坏的价值急增的价值急增 过分频繁的校正过分频繁的校正 在第一次新在第一次新钢轨磨轨之后,钢轨磨轨之后,磨轨过分频繁会磨轨过分频繁会使修理成本过度使修理成本过度增加 举例举例说明说明的一的一个计个计算结算结果果 结结 果果 因此,存在一个与最低总成本因此,存在一个与最低总成本相关联的最佳周期这个周期应相关联的最佳周期这个周期应当铁路网络各种不同的具体环境当铁路网络各种不同的具体环境条件来确定。

      条件来确定 结结 论论 钢轨维修对铁路系统做出了重钢轨维修对铁路系统做出了重要的贡献正确的维修对铁路财务要的贡献正确的维修对铁路财务和运营效果有着深远的影响和运营效果有着深远的影响 它能够:它能够: ··提高投资回收率;提高投资回收率; · ·提高资产利用率;提高资产利用率; · ·降低经常业务成本降低经常业务成本 正确的钢轨维修要求有一个包括正确的钢轨维修要求有一个包括几种业务在内的经过协调的长期策略几种业务在内的经过协调的长期策略策略的关键因素是:确定适宜的维修策略的关键因素是:确定适宜的维修作业周期这与钢轨状况有着动态的作业周期这与钢轨状况有着动态的联系此外,现场操作也是很重要的此外,现场操作也是很重要的为了充分发挥维修的潜能,应当以熟为了充分发挥维修的潜能,应当以熟练的技巧来操作磨轨车由于增加运练的技巧来操作磨轨车由于增加运输量的要求,钢轨维修将变的更加重输量的要求,钢轨维修将变的更加重要。

      为了迎接明天的挑战,对此应当要为了迎接明天的挑战,对此应当给予充分的重视给予充分的重视 第八部分第八部分 结结 束束 语语 要要 点点 由钢轨校正产生的最大利益决定于对以下四点的由钢轨校正产生的最大利益决定于对以下四点的正确处置:正确处置: · 计划:计划:估计正确的道次数目(生产速度用每估计正确的道次数目(生产速度用每小时完成的公尺数来表示)小时完成的公尺数来表示) ;; · 安排磨轨时间的策略:安排磨轨时间的策略:在正确的时间校正在正确的时间校正(规定磨轨的最低限度要求或磨轨周期)(规定磨轨的最低限度要求或磨轨周期) ;; · 磨轨操作的方法:磨轨操作的方法:选择正确的角度设置选择正确的角度设置(承包人的技能和自己的经验);(承包人的技能和自己的经验); · 检验:检验:采用正确的标准(规定验收指标的值)采用正确的标准(规定验收指标的值);; 这些技术是来自实际经验的方法研究这些技术是来自实际经验的方法研究 总总 的的 结结 论论· 钢轨维修是线路养护成功的关键;钢轨维修是线路养护成功的关键;· 钢轨校正能解决钢轨的多种问题;钢轨校正能解决钢轨的多种问题;· “量少而经常量少而经常”的磨轨带来的好处的磨轨带来的好处最多。

      最多 谢谢!谢谢! 计算例说明(应用)计算例说明(应用) 通过实例可以对模型有进一通过实例可以对模型有进一步的了解然而,应当谨慎地对步的了解然而,应当谨慎地对待模型中的数字这些数字不能待模型中的数字这些数字不能被随意采用作这种限制有以下被随意采用作这种限制有以下几个理由几个理由 首先,模型并不打算提供具体的首先,模型并不打算提供具体的数值模型的目的是展现数值的次数值模型的目的是展现数值的次序、数值的相互关系和敏感度当序、数值的相互关系和敏感度当数值为未知数并假设是尽到数值为未知数并假设是尽到““最大最大努力努力””时,模型能较好地反映出真时,模型能较好地反映出真实的情况实的情况 其次,输入参数的值只适用于被其次,输入参数的值只适用于被选择的网络或一系列网络的选择的网络或一系列网络的““合成合成物物””因此,它不一定能完全适用因此,它不一定能完全适用于其它的网络于其它的网络 再者,不稳定的汇率和不同的通再者,不稳定的汇率和不同的通货膨胀率给国际性的比较带来不便。

      货膨胀率给国际性的比较带来不便因此,在以下的例子中均以一种想象因此,在以下的例子中均以一种想象的货币的货币—国际货币单位(国际货币单位(IMU)来表)来表示用这种方法使所有的参数表示均示用这种方法使所有的参数表示均根据一个共同的基础根据一个共同的基础 这样,从性质上说这些数字是相这样,从性质上说这些数字是相匹配的,但却不容易进行转换匹配的,但却不容易进行转换 所举的例子是以一条弯道多所举的例子是以一条弯道多的线路上的的线路上的100公里铁路,公里铁路,20年的年的作业为依据的作业为依据的 线路的具体技术指标如下:线路的具体技术指标如下: · 主线路按计划要求每年运输量为本主线路按计划要求每年运输量为本2,000吨,轨道寿命较短;吨,轨道寿命较短;· 该铁路线采用该铁路线采用60公斤公斤/公尺的钢轨,公尺的钢轨,轨枕是混凝土的,轨枕间距轨枕是混凝土的,轨枕间距700毫米毫米(每公里(每公里1428根轨枕);根轨枕);· 采用采用“标准标准”生产能力的磨轨车(磨生产能力的磨轨车(磨轮数目在轮数目在16个至个至24个之间 1.缺陷情况缺陷情况 缺陷发展过程的情况为:在铺轨时,缺陷发展过程的情况为:在铺轨时,钢轨表面的多数缺陷通常需要对新钢轨进钢轨表面的多数缺陷通常需要对新钢轨进行四至五道次的磨轨,以推迟表面缺陷的行四至五道次的磨轨,以推迟表面缺陷的出现。

      在八年左右不磨轨以后,缺陷发展出现在八年左右不磨轨以后,缺陷发展到较大的程度,在被考察的到较大的程度,在被考察的100公里铁路公里铁路上约上约11公里有需要进行公里有需要进行15个道次磨轨的严个道次磨轨的严重缺陷这种状况一直稳定到第重缺陷这种状况一直稳定到第16年按计年按计划线路更新钢轨更新以后,钢轨缺陷的划线路更新钢轨更新以后,钢轨缺陷的发展又按同样的模式发展,直到发展又按同样的模式发展,直到20年的考年的考察期结束时察期结束时 缺陷发展的整个情况如下表:缺陷发展的整个情况如下表: 缺陷缺陷—在在0至至20年内进行年内进行0至至15道次磨轨的铁路公里数道次磨轨的铁路公里数 ((表中参数读作:表中参数读作:在在0年时有年时有10公公里轨道需要磨轨两道次,有里轨道需要磨轨两道次,有30公里轨公里轨道需要磨轨道需要磨轨3道次,等等道次,等等 (根据资料和特定情况的技术规则,(根据资料和特定情况的技术规则,对另外的例子采用的方法也许完全不对另外的例子采用的方法也许完全不同 年年/道次道次 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1500 0 10 30 30 20 10 0 0 0 0 0 0 0 0 012345 0 0 2 11 22 26 21 12 4 1 0 0 0 0 0 00 0 1 4 11 19 22 20 14 7 3 1 0 0 0 00 0 0 1 4 10 16 20 19 14 9 4 2 0 0 00 0 0 0 2 4 9 14 18 18 15 10 6 3 1 00 0 0 0 1 2 4 8 13 16 17 15 11 7 4 36789100 0 0 0 0 1 2 4 8 12 15 16 14 11 8 90 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 110 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 110 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 110 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 1111121314150 0 0 0 0 1 2 4 8 12 15 16 14 11 8 90 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 110 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 110 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 110 0 0 0 0 1 2 4 7 11 14 15 15 12 9 1116171819200 0 10 30 30 20 10 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 2 11 22 26 21 12 4 1 0 0 0 0 0 00 0 1 4 11 19 22 20 14 7 3 1 0 0 0 00 0 0 1 4 10 16 20 19 14 9 4 2 0 0 00 0 0 0 2 4 9 14 18 18 15 10 6 3 1 0 2.损坏价值损坏价值 对因缺陷而引起的故障成本对因缺陷而引起的故障成本没有固定的估算方法,每种情况没有固定的估算方法,每种情况应当根据所掌握的资料进行处理。

      应当根据所掌握的资料进行处理通常按以下情况估计:通常按以下情况估计: · 假设没有缺陷,在假设没有缺陷,在20年时一公里铁路上每个年时一公里铁路上每个部件的价值(情况部件的价值(情况a););· 假设在需要假设在需要15次磨轨的特定情况下,在次磨轨的特定情况下,在20年年时一公里铁路上每个部件的价值(情况时一公里铁路上每个部件的价值(情况b););· 确定损坏价值(无缺陷情况与需确定损坏价值(无缺陷情况与需15道次磨轨道次磨轨情况之间价值的差别);情况之间价值的差别);· 在在0道次和道次和15道次之间采用插入值法;道次之间采用插入值法;· 无缺陷;无缺陷;· 需要磨轨需要磨轨15道次的缺陷道次的缺陷 本例中损坏价值的细目均用每公里铁路每年本例中损坏价值的细目均用每公里铁路每年的国际货币单位的国际货币单位IMU来表示 3. 投入成本估计投入成本估计 3.1钢轨钢轨 - 购买(购买(2公里钢轨用于公里钢轨用于1公里轨道):公里轨道): 107,000 IMU/公里公里 - 安装费(焊接、运输、铺轨):安装费(焊接、运输、铺轨): 32,000 IMU/公里公里 - 服务期满后的起重和运输量:服务期满后的起重和运输量: 10,750 IMU/公里公里 汇总:汇总: 149,750 IMU/公里公里 3.1.1 无损坏无损坏 - 回收钢轨的价值:回收钢轨的价值: ((42,800))IMU/公里公里/年年 - 投资价值:投资价值: 106,950 IMU/公里公里/年年 3.1.2 需磨轨需磨轨15道次的损坏道次的损坏 - 回收钢轨的价值:回收钢轨的价值: 29,680 IMU/公里公里/年年 - 投资价值:投资价值: 120,070 IMU/公里公里/年年 - 年投资价值(按年投资价值(按16年计)年计)7,504 IMU/公里公里/年年 需磨轨需磨轨15道次时的损坏价值(道次时的损坏价值(7504--6684 )) 820 IMU/公里公里/年年 3.2 扣件扣件 - 购买一根轨枕用的卡子、垫板:购买一根轨枕用的卡子、垫板: 6 IMU - 装配一根轨枕用的卡子、垫板:装配一根轨枕用的卡子、垫板: 8 IMU 汇总:汇总: 14 IMU 3.2.1 无损坏无损坏 -卡子和垫板的年破损率卡子和垫板的年破损率 2/1000:: 40 IMU/公里公里/年年 3.2.2 需磨轨需磨轨15道次的损坏道次的损坏 - 卡子和垫板的年破损率卡子和垫板的年破损率 6/1000:: 120 IMU/公里公里/年年 需磨轨需磨轨15道次时的损坏价值(道次时的损坏价值(120--40):): 80 IMU/公里公里/年年 3.3 单个的轨枕单个的轨枕 - 购买一根轨枕:购买一根轨枕: 84 IMU - 一根轨枕的安装费用:一根轨枕的安装费用: 56 IMU 汇总:汇总: 140 IMU 3.3.1 无损坏无损坏 - 轨枕的年损坏率轨枕的年损坏率 1/1000:: 199 IMU/公里公里/年年 3.3.2 需磨轨需磨轨15道次的损坏道次的损坏 - 轨枕的年损坏率轨枕的年损坏率 1.5/1000:: 298 IMU/公里公里/年年需磨轨磨轨15道次时的损坏价值(道次时的损坏价值(289--199):): 求求99 IMU/公里公里/年年 3.4 全部轨枕全部轨枕 - 购买:购买: 119,952 IMU/公里公里/年年 - 安装费用(运输、铺轨):安装费用(运输、铺轨): 14,280 IMU/公里公里/年年 - 服务期满时的起重、运输:服务期满时的起重、运输: 7,140 IMU/公里公里/年年 汇总:汇总: 141,372 IMU/公里公里/年年3.4.1 无损坏无损坏 - 回收轨枕价值:回收轨枕价值: ((0))IMU/公里公里/年年 - 投资价值:投资价值: 141,372 IMU/公里公里/年年 - 年投资价值(以年投资价值(以50年计):年计): 2,827 IMU/公里公里/年年 3.4.2需磨轨需磨轨15道次的损坏道次的损坏 - 回收轨枕价值:回收轨枕价值: ((0))IMU/公里公里/年年 - 投资价值:投资价值: - 年投资价值(以年投资价值(以40年计):年计): 3,534 IMU/公里公里/年年 回收轨枕价值:回收轨枕价值: ((0))IMU/公里公里/年年 - 投资价值:投资价值: 141,372 IMU/公里公里/年年 - 年投资价值(以年投资价值(以50年计):年计): 2,827 IMU/公里公里/年年需磨轨需磨轨15道次时的损坏价值(道次时的损坏价值(3534--2827):): 99 IMU/公里公里/年年 3.5一般轨道维修一般轨道维修 无损坏无损坏 -估计年成本:估计年成本: 2,625 IMU/公里公里/年年 - 估计值估计值+10%::2,887 IMU/公里公里/年年需磨轨需磨轨15道次时的损坏价值(道次时的损坏价值(2887--2625):): 262 IMU/公里公里/年年 3.6夯实夯实 - 维修夯实:维修夯实: 1,138 IMU/公里公里/年年 3.6.1 无损坏无损坏 - 年成本周期年成本周期18个月:个月: 758 IMU/公里公里/年年 3.6.2 需磨轨需磨轨15道次的损坏道次的损坏 - 年成本周期年成本周期12个月:个月: 1,138 IMU/公里公里/年年需磨轨需磨轨15道次时的损坏价值(道次时的损坏价值(1138--758):): 380 IMU/公里公里/年年 3.7 道碴清理道碴清理 - 维修清理:维修清理: 52500 IMU/公里公里/年年 3.7.1 无损坏无损坏 - 年成本周期年成本周期18个月:个月: 2,916 IMU/公里公里/年年 3.7.2 需磨轨需磨轨15道次的损坏道次的损坏 - 年成本周期年成本周期12个月:个月: 3,500 IMU/公里公里/年年磨轨磨轨15道次时的损坏价值(道次时的损坏价值(3500--2916):): 584 IMU/公里公里/年年 3.8车辆维修车辆维修 - 未估计未估计磨轨磨轨15道次时的额定损坏价值:道次时的额定损坏价值: 5 IMU/公里公里/年年 3.9车轮更换车轮更换 -未估计未估计磨轨磨轨15道次时的额定损坏价值:道次时的额定损坏价值: 5 IMU/公里公里/年年 3.10 牵引能耗牵引能耗- 单位消耗:单位消耗: 2.5立升立升/1000长吨公里长吨公里- 燃料价格:燃料价格: 0.3IMU/立升立升3.10.1 无损坏无损坏-年燃料成本(每年运输量年燃料成本(每年运输量1200万吨):万吨): 9,000 IMU/公里公里/年年3.10.2 需磨轨需磨轨15道次的损坏道次的损坏- 单位消耗(加单位消耗(加5%):): 2625立升立升/1000长吨长吨-公里公里- 燃料成本每年燃料成本每年1200万长吨:万长吨: 9,450 IMU/公里公里/年年 3.11 速度限制速度限制-未估计未估计需轨需轨15道次时的额定损坏价值:道次时的额定损坏价值: 5 IMU/公里公里/年年3.12 收益损失收益损失 -未估计未估计需磨轨需磨轨15道次时的额定损坏价值:道次时的额定损坏价值: 5 IMU/公里公里/年年 3.13 噪音噪音-未估计未估计需磨轨需磨轨15道次时的额定损坏价值:道次时的额定损坏价值: 5 IMU/公里公里/年年3.14 振动振动-未估计未估计磨轨磨轨15道次时的额定损坏价值:道次时的额定损坏价值: 5 IMU/公里公里/年年 3.15 资料汇总资料汇总—损坏价值损坏价值 用内插法确定了需要用内插法确定了需要0至至15 次磨轨的由次磨轨的由缺陷引起的损坏价值的平均值。

      确定时注意缺陷引起的损坏价值的平均值确定时注意到了不要因小范围的损坏而高估了损坏价值到了不要因小范围的损坏而高估了损坏价值 损坏价值估计总表如下:损坏价值估计总表如下: (损坏价值:(损坏价值:0至至15道次磨轨每年每公里的道次磨轨每年每公里的IMU ); (表中参数需读作:表中参数需读作:需要需要5个道次磨轨的有缺陷个道次磨轨的有缺陷的钢轨的成本比没有缺陷的钢轨多的钢轨的成本比没有缺陷的钢轨多400IMU/年)年) 道次道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 钢轨损坏钢轨损坏 0 0 0 0 400 400 400 400 400 820 820 820 820 820 820扣件更换扣件更换 0 0 0 0 30 30 30 30 30 80 80 80 80 80 80轨枕更换轨枕更换 0 0 100 100 100 400 400 400 400 400 806 806 806 806 806 一般钢轨维修一般钢轨维修 0 0 0 0 100 100 100 100 100 262 262 262 262 262 262 夯实夯实 0 0 70 70 140 140 140 140 140 380 380 380 380 380 380道碴清理道碴清理 0 0 0 0 400 400 400 400 400 584 584 584 584 584 584一般车辆维修一般车辆维修 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5车轮更换车轮更换 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5牵引动力牵引动力 0 0 150 150 300 300 300 300 300 450 450 450 450 450 450 速度限制速度限制 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5噪音噪音 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5振动振动 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 5 5 4.修理成本修理成本 修理成本的估算是比较清楚的。

      修理成本的估算是比较清楚的考虑的因素为平均磨轨速度、每班的考虑的因素为平均磨轨速度、每班的有效磨轨时间和一个磨轨班大致的总有效磨轨时间和一个磨轨班大致的总成本轨道校正的成本是以每个班成本轨道校正的成本是以每个班((8至至10小时)有效磨轨时间小时)有效磨轨时间4.5小时小时和作业速度每小时打磨和作业速度每小时打磨6公里公里 为依据为依据的每班的总成本(人员、消耗品、的每班的总成本(人员、消耗品、折旧等)估计为折旧等)估计为18,000IMU 5.结果结果 结果是以结果是以3个道次的最低限度水平个道次的最低限度水平磨轨为依据成本的结果表示为损坏价磨轨为依据成本的结果表示为损坏价值、修理成本和总成本(损坏价值和修值、修理成本和总成本(损坏价值和修理成本之和)理成本之和) 成本分析的结果如下:成本分析的结果如下: (表中参数需读作:表中参数需读作:每年磨轨一次得出的总成本每年磨轨一次得出的总成本等于完全不磨轨时的总成本的等于完全不磨轨时的总成本的36%;每两年磨轨;每两年磨轨一次得出的总成本等于完全不磨轨时的总成本的一次得出的总成本等于完全不磨轨时的总成本的41%,等等。

      等等 整个期间的总成本(整个期间的总成本( 100公里轨道公里轨道20年服务期)年服务期) 周期周期 (年)(年) 损坏成本损坏成本IMU’000修理成本修理成本((IMU’000)) 总成本总成本 IMU’000 标准标准 (指标指标) 1/4 72 2216 2289 47 1/2 72 1851 1923 39 1 72 1676 1748 36 2 289 1711 2000 41 3 570 1594 2164 44 4 887 1774 2661 54 5 1308 1795 3103 63 6 1688 1653 3341 68 7 2317 1292 3609 74 8 2515 1372 3887 80不磨轨不磨轨 4855 0 4855 100 6.方案方案 对损坏价值(以及较低程度的维修对损坏价值(以及较低程度的维修成本)的估算于个人的正确评价有关。

      成本)的估算于个人的正确评价有关为了检查不同评价的结果,本例举出一为了检查不同评价的结果,本例举出一个比一个更差的以下几个方案:个比一个更差的以下几个方案: · 通过降低损坏成本的投入价值来检通过降低损坏成本的投入价值来检查查; · 通过降低损坏成本的投入价值,同通过降低损坏成本的投入价值,同时增加修理成本的投入价值来来检查时增加修理成本的投入价值来来检查 方案方案1:损坏成本降低:损坏成本降低10%整个期间的总成本(整个期间的总成本( 100公里轨道公里轨道20年服务期)年服务期)周期周期(年)(年)损坏成本损坏成本((IMU’000))修理成本修理成本((IMU’000))整体成本整体成本((IMU’000))标准标准 (指标指标) 1/4 65 2216 228152 1/2 65 1851 1916 44 1 65 1676 1741 40 2 260 1711 1971 45 3 513 1594 2107 48 4 798 1774 2572 59 5 1177 1795 2972 68 6 1519 1653 3172 73 7 2085 1292 3377 77 8 2264 1372 3636 83不磨轨不磨轨 4370 0 4370 100 表中参数需读作:表中参数需读作:每年磨轨一次每年磨轨一次得出的总成本等于完全不磨轨时的总得出的总成本等于完全不磨轨时的总成本的成本的36%;每两年磨轨一次得出的;每两年磨轨一次得出的总成本等于完全不磨轨时的总成本的总成本等于完全不磨轨时的总成本的41%,等等。

      等等 方案方案2:损坏成本降低:损坏成本降低20%整个期间的总成本(整个期间的总成本( 100公里轨道公里轨道20年服务期)年服务期)周期(年)周期(年)损坏成本损坏成本((IMU’000))修理成本修理成本((IMU’000))整体成本整体成本((IMU’000))标准标准(指标指标)1/4 58 2216 2274 591/2 58 1851 1909 49 1 58 1676 1734 45 2 231 1711 1942 50 3 456 1594 2050 53 4 710 1774 2484 64 5 1046 1795 2841 73 6 1350 1653 3003 77 7 1854 1292 3146 81 8 2012 1372 3884 87不磨轨不磨轨 3884 0 3884 100 方案方案3:损坏成本降低:损坏成本降低20%,修理成本增加,修理成本增加10%整个期间的成本(整个期间的成本(100公里轨道公里轨道20年服务期)年服务期)周期周期(年)(年)损坏成本损坏成本((IMU’000))修理成本修理成本((IMU’000))整体成本整体成本((IMU’000))标准标准(指标指标)1/4 58 2438 2495 641/2 58 2036 2094 54 1 58 1844 1901 49 2 231 1882 2113 54 3 456 1753 2209 57 4 710 1951 2661 69 5 1046 1975 3021 78 6 1350 1818 3169 82 7 1854 1421 3275 84 8 2012 1509 3521 91不磨轨不磨轨 3884 0 3884 100 方案方案4:损坏成本降低:损坏成本降低20%,修理成本增加,修理成本增加20%整个期间的总成本(整个期间的总成本(100公里轨道公里轨道20年服务期)年服务期)周期周期(年)(年)损坏成本损坏成本((IMU’000))修理成本修理成本((IMU’000))整体成本整体成本((IMU’000))标准标准(指标指标)1/45826592717701/25822212279591582011206053223120532284593456191323696147102129283873510462154320082613501984333486718541550340488820121646365894不磨轨不磨轨388403884100 7.另一个例子另一个例子 现在再来看另一个例子:现在再来看另一个例子: · 第二条铁路的运输量为每年第二条铁路的运输量为每年300万吨,缺陷发展的速度缓慢;万吨,缺陷发展的速度缓慢; · 用用“标准标准”生产能力的磨轨车生产能力的磨轨车(例如磨轮数目在(例如磨轮数目在1 6个至个至20个之个之间)校正钢轨。

      间)校正钢轨 缺陷发展的情况是:缺陷发展的情况是:在铺轨在铺轨时,多数的缺陷属于需时,多数的缺陷属于需4至至5个道个道次磨轨的范围磨轨通常是在回次磨轨的范围磨轨通常是在回收的钢轨(从主干线轨道上撤下收的钢轨(从主干线轨道上撤下的钢轨)上进行大约的钢轨)上进行大约17年之后,年之后,在被考察的在被考察的100公里铁路线上只有公里铁路线上只有几公里有缺陷的铁路需要破例进几公里有缺陷的铁路需要破例进行行15个道次的磨轨个道次的磨轨 多数的缺陷仍保持在只需多数的缺陷仍保持在只需9至至10次磨轨的范围内这样的情况次磨轨的范围内这样的情况一直稳定地延续到一直稳定地延续到20年考察期结年考察期结束时 因此,结果的总情况与前面的因此,结果的总情况与前面的主要例子中的情况相似,只不过主要例子中的情况相似,只不过所有成本的水平都低得多所有成本的水平都低得多 简要的成本为:简要的成本为:整个期间的成本(整个期间的成本(100公里轨道公里轨道20年服务期)年服务期)周期周期(年)(年)损坏成本损坏成本(IMU’000)修理成本修理成本(IMU’000)整体成本整体成本(IMU’000)标准标准 (指标指标)111454465492444575015337742249953不磨轨不磨轨9400940100 。

      点击阅读更多内容
      关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
      手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
      ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.