Ray taşlama, demiryolu raylarının onarım ve bakımında etkili bir tekniktir. Bu makale, ray taşlama uygulaması hakkında yazılmıştır.

Demiryolu rayları, trenin ilerlemesini sağlarken aynı zamanda yükü de taşır. Rayların düzgünlüğü, güvenli, konforlu ve yüksek hızlı sürüşün temel taşıdır. Ray ile tren tekerleği arasındaki sürtünme, kusurları (parçalanma, kabuklanma, çatlama, ray dalgalanması) ortaya çıkarır ve düzensiz bir yüzey bırakır. Zamanında taşlama yapılmazsa, raylar üzerindeki tüm bu kusurlar daha kötü koşullara ilerler. Ray taşlama, demiryolu raylarının onarımı ve bakımı için etkili bir tekniktir. Ray taşlama makineleri kullanılarak ray kusurlu malzemesi giderilir ve ray profili restore edilir. Böylece demiryolu raylarının hizmet ömrü uzar.

Ray Kusurları

Ray taşlama hakkında konuşurken öncelikle ray kusurları ele alınmalıdır. Raylar, tren tekerlekleri tarafından aşırı baskıya maruz kalır ve sıkıştırılır. Ray yüzeyinde hasarlar kaçınılmaz olarak ortaya çıkar. Yaygın ray kusurları arasında dikey aşınma, yan aşınma, ray oluklanması, temas yorgunluğu aşınması (parçalanma, kabuklanma, çatlama), plastik akış vb. bulunur.

Rayların bu bağımsız kusurları, tren tekerleği her geçişinde bir şok oluşturacak ve ardından normalden birkaç kat daha yüksek bir yük oluşturacaktır. Bu nedenle raylar yüksek basınç altındadır. Normal koşullar altında, bu hasarlar daha da genişleyecek ve bazı ciddi durumlar demiryolunun arızalanmasına neden olacaktır.

Sadece raylar etkilenmez. Raylar çarpışmanın ürettiği tüm enerjiyi ememez. Bu şoklar ray pedleri ve traversler gibi diğer ray yapılarına da geçmeye devam eder. Sonunda, ray yatağı yerel olarak çöker ve demiryolu stabilitesini kaybeder.

Optimum Ray Profili

Ray kusurları ray profilinde değişikliğe yol açar ve bu da ray-tekerlek temasının dengesiz olmasına neden olur. Ray taşlama işlemi aslında rayın yüzeyini kesmek, kusurları gidermek ve rayı optimum profile geri döndürmektir. Optimum ray profili aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Tren düz bir çizgide veya geniş bir yarıçaplı virajda ilerlerken, tekerlek sırtı ray başı alanı B ile temas halindedir. Bu durumda, temas gerilimi ve yanal sürünme kuvveti en düşük seviyededir; tekerlek flanşı ray açısına yakın olduğunda, yani şekildeki C alanında, uyumlu bir temas oluştuğunda, temas gerilimi en düşük seviyededir.

Ray başının profili yay şekline benzer, ancak gerçek taşlama (taşlama tekerleği tipi) ray başını açıya göre farklı alanlara bölmektir, yani ray başı profili açılarla bölünmüş çizgi segmentlerinden oluşur ve taşlanması gereken konum belirli bir açıya karşılık gelir.

Ray hasarı ne kadar ciddi olursa, taşlama ve kesme miktarı o kadar fazla olur, iş yükü o kadar artar, zorluk o kadar artar ve ray ömrü o kadar kısalır. Bu nedenle, önleyici taşlama ve düzeltici taşlama “hastalıkları tedavi etmek” gibidir ve en iyi yol rayların “hastalanmasını” önlemektir. Hasarı başlangıç aşamasında ortadan kaldırmak için düzenli önleyici taşlama yapın.

Ray Taşlama Türleri

Ön öğütme

Yeni rayın ön öğütülmesi, karbonlaşmış tabakayı ortadan kaldırabilir ve rayın üretimi, kaynağı, nakliyesi ve yapımında yüzey kusurlarını ortadan kaldırabilir. Ayrıca ray başının profilini optimize edebilir ve kaynaklı ek yerinin düzgünlüğünü artırabilir. Ayrıca, ray döşeme işlemi sırasında oluşan ray yüzeyindeki hasarı onarabilir. Ray aşınması, ilerleme sürecinde gelişmiştir ve başlangıçtan itibaren tekerlekler ve raylar arasında iyi bir temas sağlanması, ilk hasarı sınırlayabilir.

Önleyici taşlama

Önleyici taşlama, rayların düzenli olarak taşlanması, ray profilinin restore edilmesi, böylece ray üzerindeki yüzey gerilme çatlaklarının başlangıç aşamasında ortadan kaldırılması ve ray yuvarlanma teması yorgunluk çatlaklarının yayılmasının iyi bir şekilde kontrol edilmesini ifade eder.

Düzeltici taşlama

Düzeltici taşlama, yüzey kusurları oluştuktan sonra rayın taşlanması işlemidir. Düzeltici taşlama, ray taşlama teknolojisinin doğuş aşamasında yaygın olarak kullanılmaktaydı. Esas olarak, yorgunluk çatlakları, oluklanma, dökülme, plastik akma ve diğer kusurlar gibi ray yüzeylerindeki ciddi hasarları gidererek rayları onarmak için uygulanır.

Aşağıdaki şekil, önleyici taşlama ve düzeltici taşlamanın rayın ömrü üzerindeki etkisini göstermektedir. Sarı çizgi önleyici taşlamayı temsil etmektedir. Her taşlama, hasarın gelişmesini geciktirir ve rayın ömrünü uzatır. Mikro çatlaklar 0,2 mm'yi aşmadan önce yapılan önleyici taşlama, rayın hızlanan hasar eğilimini durdurmak için en uygun zamandır.

Ray Taşlama Uygulaması

Raylar nasıl taşlanır? Başlıca üç yol vardır.

• Kayan pabuç taşlama

Kayan pabuçlu taşlama, taşlama taşını raya bastırarak ileri geri hareket ettirerek rayın yüzeyini taşlamaktır. Bu taşlama yöntemi, ray başını yalnızca uzunlamasına taşlayabilir ve ray profilini ayarlayamaz veya makası taşlayamaz. Ayrıca, taşlama hızı düşüktür. Bu yöntem giderek ortadan kaldırılmıştır.

• Aşındırma taşı

Taşlama tekerleği taşlama genellikle, rayı taşlamak için elektrik motoru veya hidrolik motorla tahrik edilen yüksek hızlı dönen bir taşlama tekerleği kullanır. Bu, aktif bir taşlama yöntemidir ve şu anda ana taşlama yöntemidir. Ray dikey ve yatay olarak taşlanır.

Pasif taşlama da vardır. Taşlama tekerleğinin konumu, trenin hareket yönüne göre belirli bir açıyla eğimlidir. Güç traktörünün yüksek hızlı çalışması, taşlama tekerleğinin ray üzerinde yüksek hızda dönmesini sağlar. Taşlama tekerleği ile ray arasındaki göreceli hareket, gerekli malzeme taşlama hızına ulaşır. Rayın çalışma kenarından çalışma yüzeyine kadar tüm ray başını taşlayın. Bu tür taşlama yöntemi, hızlı taşlama hızı nedeniyle yüksek hızlı ray taşlama olarak adlandırılır.

• Frezeleme

Frezeleme, yeni bir tür ray profili onarım yöntemidir. Freze bıçağı, freze tekerleğinin radyal yüzeyine takılır. Her freze bölümü, birkaç freze bıçağı ile donatılmıştır. Her freze tekerleğinde birkaç freze bölümü bulunur. Bu şekilde, tüm frezeleme işlemi gerçekleştirilir. Bıçak, tamamlanacak ray başı profilini oluşturur.

Ray taşlamanın avantajı

• Ray profilini değiştirerek tekerlek-ray temas etkileşimini iyileştirin, böylece tekerlek-ray temas gerilimi ve aşınmasını azaltın.
• Rayların dalgalanmasını düzeltin veya kontrol edin. Bu kusurlar tekerlek ve ray gürültüsünü artıracak ve araç bileşenlerinin ve ray bileşenlerinin bozulma hızını artıracak, hatta tren hız sınırlamalarına neden olacaktır.
• Yuvarlanma teması yorgunluğu kusurlarını kontrol edin. Bu kusurlar ray hasarı riskini artıracak ve hatta ultrasonik ray kusur tespiti etkinliğini azaltacaktır.
• Diğer ray kusurlarının düzeltilmesi veya kontrol edilmesi (tekerlek yuvarlanması, ezilme, ray başı dikey ve uzunlamasına çatlaklar gibi)
• Tekerlek ve boji hareketinin olumsuz etkilerini azaltın.
• Gürültü ve titreşimi azaltın, yaygın bağlantı noktalarının ve kaynaklı bağlantı noktalarının dikey düzensizliklerini azaltın ve ray dalgalanmasını kontrol edin.
• Büyük aks yükü tekerleğinin olumsuz etkilerini hafifletin ve tekerlek-ray temas koşullarını iyileştirin.
• Raylar ve tekerleklerin doğru şekilde temas etmesini sağlayarak aracın yanal dengesizliğini (yanal kayma) azaltın.

Ray taşlamanın ekonomik etkisi

• Önleyici taşlama, demiryolu raylarının hizmet ömrünü uzatabilir. Planlandığı şekilde düzenli olarak taşlanan rayların ömrü 5-8 yıl uzayabilir.
• Bağlantı elemanlarının onarım ve bakımını azaltın.
• Lokomotif yakıt tüketimini ve tekerlek onarım maliyetlerini azaltın.