钢轨打磨是铁路轨道维修和维护的一项有效技术。本文介绍钢轨打磨的做法。.

铁轨在引导列车前进的同时，还承担着载荷。钢轨的平整度是安全、舒适和高速运行的基石。钢轨和火车车轮之间的摩擦会产生缺陷（剥落、脱壳、开裂、钢轨波纹），并留下不规则的表面。如果不及时打磨，钢轨上的所有这些缺陷都会恶化。钢轨打磨是铁路轨道维修和维护的有效技术。通过使用钢轨打磨机，可以去除钢轨缺陷材料，恢复钢轨轮廓。因此，铁轨的使用寿命得以延长。.

轨道缺陷

谈到钢轨打磨，首先需要介绍钢轨缺陷。钢轨承受着极大的压力，并被火车车轮压紧。钢轨表面不可避免地会出现损伤。常见的钢轨缺陷包括垂直磨损、侧面磨损、钢轨波纹、接触疲劳磨损（剥落、脱壳、开裂）、塑性流动等。.

钢轨的这些独立缺陷在火车车轮每次经过时都会产生冲击，进而产生比正常情况高出数倍的负荷。因此，钢轨承受着很大的压力。在正常情况下，这些损伤会进一步扩大，一些严重的情况会导致铁路失效。.

受影响的不仅是钢轨。钢轨无法吸收撞击产生的所有能量。这些冲击将继续传递到其他轨道结构，如轨枕和枕木。最后，轨枕将局部下沉，铁路将失去稳定性。.

最佳轨道剖面

钢轨缺陷导致钢轨轮廓发生变化，造成钢轨与车轮接触不稳定。钢轨打磨实际上就是切割钢轨表面，去除缺陷，使钢轨恢复到最佳轮廓。最佳轨道轮廓如下图所示。.

当列车在直线或半径较大的曲线上运行时，车轮踏面与轨头接触的区域为 B，在这种状态下，接触应力和侧向蠕变力最小；当车轮凸缘接近轨距角时，即图中的区域 C，形成保角接触时，接触应力最小。.

轨头的轮廓类似于圆弧形，但实际磨削（砂轮式）是将轨头按角度划分为不同的区域，即把轨头轮廓看成是由按角度划分的线段组成，需要磨削的位置对应的是某一角度。.

钢轨损伤越严重，打磨和切削量就越大，工作量就越大，难度就越大，钢轨寿命就越短。因此，预防性打磨和矫正性打磨就像 “治病”，最好的办法就是不让钢轨 “生病”。 定期进行预防性打磨，将病害消灭在萌芽状态。.

钢轨打磨类型

预磨

对新钢轨进行预打磨可以去除脱碳层，消除钢轨生产、焊接、运输和施工过程中的表面缺陷。还可以优化轨头轮廓，提高焊接接头的平滑度。此外，它还能修复在铺轨过程中造成的钢轨表面损伤。钢轨的磨损是逐渐形成的，从一开始就确保车轮与钢轨之间的良好接触可以限制初期的损坏。.

预防性打磨

预防性打磨是指定期打磨钢轨，恢复钢轨轮廓，使钢轨表面应力裂纹在萌发阶段就被消除，从而很好地控制钢轨滚动接触疲劳裂纹的扩展。.

修正打磨

矫正打磨是指在钢轨表面产生缺陷后对钢轨进行打磨的操作。矫正打磨在钢轨打磨技术的诞生阶段就已盛行。它主要用于修复钢轨，消除钢轨表面的严重损伤，如疲劳裂纹、波纹、剥落、塑性流动和其他缺陷。.

下图显示了预防性打磨和纠正性打磨对钢轨寿命的影响。黄线表示预防性打磨。每次打磨都会延缓损伤的发展，延长钢轨的使用寿命。在微裂纹超过 0.2 毫米之前进行预防性打磨是阻止钢轨加速损坏趋势的最佳时机。.

钢轨打磨实践

钢轨如何接地？主要有三种方式。.

• 滑靴磨削

滑靴磨削是通过将磨石压在钢轨上进行往复运动来磨削钢轨表面。这种打磨方法只能纵向打磨轨头，不能调整钢轨轮廓或打磨开关。同时，打磨速度较低。这种方法已逐渐被淘汰。.

• 砂轮

砂轮打磨通常使用由电机或液压马达驱动的高速旋转砂轮来打磨钢轨。这是一种主动打磨方法，也是目前主要的打磨方法。钢轨在垂直和水平方向进行打磨。.

还有一种是被动磨削。砂轮的位置与列车的行驶方向倾斜一定角度。动力拖拉机高速运转，带动砂轮在轨道上高速旋转。砂轮和钢轨之间的相对运动达到所需的材料打磨速度。从钢轨的运行边缘到运行表面，对整个轨头进行打磨。这种磨削方法因磨削速度快而被称为高速钢轨磨削。.

• 铣削

铣削是一种新型的钢轨轮廓修复方式。铣刀安装在铣轮的径向表面上。每个铣削部分都配备有多个铣刀。每个铣削轮有多个铣削段。这样，所有的铣削都可以进行。刀形成一个轨头轮廓即可完成。.

钢轨打磨的好处

• 通过修改轨道轮廓，改善车轮与轨道的接触互动，从而减少车轮与轨道的接触应力和磨损。.
• 纠正或控制轨道波纹。这些缺陷会增加车轮和轨道的噪音，加快车辆部件和轨道部件的老化速度，甚至造成列车限速。.
• 控制滚动接触疲劳缺陷。这些缺陷会增加钢轨损坏的风险，甚至降低超声波钢轨探伤的效果。.
• 纠正或控制其他钢轨缺陷（如车轮滚动、挤压、轨头垂直和纵向裂缝等）
• 减少车轮和转向架移动的不利影响。.
• 减少噪音和振动，减少普通接头和焊接接头的垂直不规则性，控制轨道波纹。.
• 减轻大轴重车轮的不利影响，改善车轮与轨道的接触条件。.
• 使轨道和车轮正确接触，减少车辆的横向不稳定性（横向爬行）。.

铁路打磨的经济效应

• 预防性打磨可以延长铁轨的使用寿命。按计划定期打磨铁轨可延长 5-8 年的使用寿命。.
• 减少紧固件的维修和保养。.
• 降低机车燃料消耗和车轮维修成本。.