近年來隨著我國軌道交通的快速發(fā)展，鋼軌傷損這種情況已逐漸明顯的加重。鋼軌傷損不僅影響行車品質(zhì)，甚至可能導(dǎo)致斷軌，嚴(yán)重影響行車的穩(wěn)定性和安全。因此，提高軌道交通鋼軌使用壽命，已成為目前急需解決的問題。鋼軌打磨是線路養(yǎng)護維修中的一種重要方法，也是用來提高鋼軌壽命和使用性能的一種手段，經(jīng)過大量實踐和理論研究，都印證了這種措施的實用性和可靠性。鋼軌打磨已得到國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用，并能有效提高軌道交通鋼軌使用壽命。
2018年，一種全新的打磨技術(shù)被引入中國——曲面打磨，也叫切線打磨，它與傳統(tǒng)的打磨最大的不同之處就是在于砂輪與鋼軌在打磨時的接觸位置：傳統(tǒng)的打磨利用砂輪的軸向面，也就是平面與鋼軌進行磨削，而曲面打磨則是利用砂輪的徑向面，也就是圓周曲面與鋼軌接觸磨削。砂輪曲面與鋼軌的縱向水平線相切，所以也叫切線打磨。
正是因為技術(shù)原理的巨大差異，所以與傳統(tǒng)打磨技術(shù)相比，曲面打磨有著得天獨厚的優(yōu)勢。下面以意大利MecnoService公司生產(chǎn)的MS-12S型打磨車為基礎(chǔ)，闡述曲面打磨的幾個典型特點。
一、打磨質(zhì)量的優(yōu)越性
曲面打磨原理利用砂輪“自銳”特征，使用砂輪打磨后形成的弧面，僅用4-5片砂輪便能完全覆蓋鋼軌表面，其中至少有2組砂輪是鎖定在一個位置，因此在以下幾個方面有著特別的優(yōu)勢：
1、橫向廓形：弧面飽滿，沒有小平面。
2、縱向平順度：有2組磨石設(shè)計在同一縱向平面，這對于處理焊接頭和波磨效果良好。
3、粗糙度：打磨后鋼軌表面粗糙度平均不到4μm。
二、作業(yè)效率和能力的多變性
該車設(shè)計一共有12個砂輪，每邊6個，但如前面描述的那樣，一般4-5片砂輪就能完全覆蓋鋼軌表面，實際上這取決于所選砂輪的厚度。該車另一特別之處就是，可根據(jù)鋼軌的不同需求，使用硬度、厚度不一的砂輪。
1、打磨砂輪因地制宜，靈活組合：如不需修改廓形，則只用內(nèi)外兩片60mm厚的砂輪便能覆蓋整個鋼軌表面，完成一遍平均0.2mm左右的打磨量。而針對內(nèi)側(cè)有肥邊的病害狀況，可以設(shè)置25mm的砂輪專門用來高效削除病害。另外，如需打磨例如60N等在軌距角處磨削量大的廓形，可以使用35mm厚度的砂輪設(shè)置在該區(qū)域?？傊芨鶕?jù)不同的工況需要，設(shè)置不同的砂輪厚度組合，完成有針對性的打磨。
2、打磨遍數(shù)：鑒于砂輪的不同組合，最少一遍可以實現(xiàn)新軌預(yù)打磨，達到去除脫碳層的目的。而打磨量較大的廓形修復(fù)，一般6-8遍也能達到設(shè)計廓形。
3、作業(yè)速度：平均1-2km/h的作業(yè)速度，能在慢速的走行中觀察打磨狀況，及時調(diào)整打磨策略。這對于打磨道岔優(yōu)勢明顯。
三、無障礙設(shè)計的作業(yè)范圍
鑒于曲面打磨的磨石設(shè)計，磨石在作業(yè)過程中不會干涉鋼軌兩邊的各類設(shè)施，因此該打磨車幾乎是無太多的障礙物影響作業(yè)，作業(yè)時不需要額外拆除鋼軌兩旁設(shè)備。
1、道岔：可打磨道岔的任何區(qū)域，包含尖軌、岔心位置，但為防止該區(qū)域的打磨影響道岔相關(guān)幾何參數(shù)，在該區(qū)域打磨量控制較為謹(jǐn)慎，而曲尖軌和直尖軌的基本軌區(qū)段、曲基軌、直基軌區(qū)段，可以不受任何限制。
2、線路：線路中的各類設(shè)施，比如計軸器、自動潤滑裝置、護軌、人防門等，均不影響打磨作業(yè)。
3、槽型軌：普通輪對通過有軌電車專用的槽型軌時，輪緣厚度決定了通過道岔的安全系數(shù)。MecnoService曲面打磨車設(shè)計可置換輪對，在打磨槽型軌時使用較薄輪緣的輪對，能安全地在槽型軌上運行和作業(yè)。另外該車的曲面打磨設(shè)計也能輕易避開軌槽，從而輕易完成打磨作業(yè)。
4、極端線路狀況：該車走行系統(tǒng)為機械傳動，能在80‰的坡度上作業(yè)；另外該車較小的外形尺寸（長13962mm*寬2320mm*高2700mm）也能讓它順利通過20米的小半徑彎道，對于城市軌道而言，這是非常重要的作業(yè)能力。
打磨實際效果分析：
根據(jù)引入該打磨技術(shù)的北京同和時代科技有限公司負責(zé)人介紹，在2018年，他們利用Mecno曲面打磨技術(shù)，一共在三種不同的場合下進行了打磨效果驗證：
一是在川藏線成蒲段進行了道岔和站線新軌廓形打磨。成蒲段是川藏鐵路的先導(dǎo)段，設(shè)計運營時速200km/h，按照鐵路管理部門的要求，該區(qū)段道岔60D和60N兩種高鐵適用廓形，最大打磨量在軌距角區(qū)域達到1.3mm。該車作業(yè)8-10遍可達到60N設(shè)計廓形，并在后期運行中發(fā)現(xiàn)，打磨后的廓形對于預(yù)防 道岔曲股早期側(cè)磨和魚鱗紋有著非常重要的作用。
二是在廣州有軌電車海珠試驗段進行槽型軌修復(fù)性打磨。廣州有軌電車敷設(shè)在珠江邊上，沿途經(jīng)過兩個高檔住宅小區(qū)，因接頭和波磨的原因?qū)е螺嗆壗佑|噪聲讓居民抱怨。經(jīng)過打磨后，輪軌關(guān)系改善明顯，列車運行噪聲最大降低了5分貝。
三是在濟南地鐵R1線進行全線新軌預(yù)打磨。相關(guān)研究證明，新軌在開通前進行預(yù)打磨，去除表面脫碳層和部分安裝時造成的病害，能在后期運營中大大降低鋼軌出現(xiàn)疲勞傷損的幾率，尤其是微小裂紋、擦傷、焊接頭不平順等，能起到很好的消除作用。
另外，該車設(shè)計能快速分解和組合，利用汽車運輸至打磨地點，這對于打磨調(diào)度十分便利，尤其是城市地鐵線路中，部分線路沒有聯(lián)絡(luò)線，無法提高打磨車的利用率，該車的設(shè)計能很好地解決這一問題。
在不同的場合和工況下，該車表現(xiàn)堪稱完美，既能和傳統(tǒng)打磨一樣為鋼軌的病害修理，延長鋼軌壽命上表現(xiàn)卓越，又能在傳統(tǒng)打磨受限區(qū)域發(fā)揮優(yōu)勢，填補技術(shù)空白。這將是未來打磨技術(shù)的先驅(qū)力量，為軌道交通行業(yè)的工務(wù)維保添磚加瓦，發(fā)光發(fā)熱。
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