高铁应用

高速铁路的钢轨打磨对于我国来说是一个新的课题，轨道不平顺所引起的轮轨动力，对行车安全，平稳和乘车舒适性的影响随行车速度的提高而显著增大。对于高速铁路，一些轨面不平顺不要说使列车舒适度降低，甚至可能导致轨道和车辆的破坏甚至行车事故的发生，因而必须严格控制。

钢轨是轨道交通的主要部件，钢轨与列车的车轮直接接触，其质量的好坏直接影响到行车的安全性和平稳性。轨道交通开通运营之后，钢轨就长期处于恶劣的环境中，由于列车的动力作用，自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会发生损伤情况，如裂纹，磨耗等现象，造成了钢轨寿命减少，养护工作量增加，养护成本增加，甚至严重影响行车安全。

因此，就必须即时对钢轨伤损进行消除或修复，以避免影响轨道交通运行的安全。这些修复措施如钢轨涂油，钢轨打磨等，其中钢轨打磨由于其高效性受到世界各国铁路的广泛应用。

钢轨打磨最早是在重载铁路上为了延长钢轨使用寿命为目的的发展起来的，钢轨打磨形式也从最初的修理性打磨到保养性打磨发展到现在特别流行的“频繁，快速，轻度”的预防性打磨。同样高速铁路也施行养护维修的钢轨打磨。而中高速铁路新铺轨后实施的初次钢轨打磨为新轨打磨，是属于另一种打磨类型，叫做“钢轨预打磨”即预备性打磨，它完全不同于运营过程中的预防性钢轨打磨。

钢轨打磨技术经过多年的应用发展，已经广泛应用于高速铁路，重载铁路和城市轨道交通的钢轨养护维修中，有效地延长了钢轨的使用寿命。在应用过程中，需要注意以下几点：

1）钢轨打磨的要求（钢轨短期寿命还是钢轨长期寿命）

2）钢轨打磨采用的目的（降低噪音或是减少磨耗和伤损）

3）钢轨打磨采用的策略（打磨策略，打磨次数，打磨模式等）

4）不同的打磨目的，就要采用不同的打磨策略，同时钢轨打磨的效果需要长时间观测。

钢轨打磨是一项相对昂贵的作业手段，其应用必须跟预期获得的经济效益挂钩。钢轨打磨应用的效果如下：

1）增加钢轨50%-100%的使用寿命

2）减少钢轨失效的风险

3）减少车轮，轨道部件以及轨道几何形位的恶化率

4）允许列车以较高的速度运行

5）降低轮轨噪音。

砂轮作为打磨工具进行作业时，砂轮与钢轨之间属于刚性接触，因此对打磨控制技术要求较高，且砂轮打磨钢轨时靠其自锐保持锋利的切削性能，对砂轮配方和制造工艺的要求较高。

砂带与钢筋之间属于弹性接触，规避砂轮与钢轨的刚性接触，且砂带属于涂覆磨具，钢轨打磨过程提高了磨料有效利用率。砂带打磨散热性好，噪声小，打磨钢轨时不会发生钢轨表面烧伤，打磨工具的破碎等。

经过预防性打磨的钢轨和道岔，可延长钢轨的使用寿命3至5年。不仅提高了线路设备质量，降低运输成本，而且大大提高了旅客列车运行的平稳性，使旅客乘坐火车更加舒适。

金刚石，立方氮化硼是目前世界上硬度最高的两种材料，硬度高，耐磨性好，用其作磨料加工硬，脆性等难加工工件，消耗量极小，不仅可以保证工件的加工精度，而且提高了加工时效，同时也有效解决了对环境的污染问题。因此出现了以下发展趋势：金刚石磨具取代普通碳化硅磨具，CBN磨具取代普通刚玉磨具。

金刚石砂带：用于石材，玻璃，陶瓷，单晶硅，多晶硅，合成材料，硬质合金，铝合金等硬脆材料复杂形面的磨抛加工。

CBN砂带：各种铁基合金，钛合金，不锈钢，高温合金，（镍基和钴基合金）等硬韧难加工材料及复杂形面工件的磨抛加工。