关于规范打磨钢轨接头飞边的创新

伏波 高亚鹏 孟祥

摘要：钢轨接头飞边是铁路线路上一种长期、广泛存在的结构性病害。多发生在有缝线路及道岔钢轨接头区，因钢轨轨顶被机车车辆的车轮压溃而产生轨顶金属向两侧挤出的现象。往往是有缝线路钢轨热胀冷缩，轨缝发生变化，车轮冲击增大，加之线路维修养护质量低劣等原因造成。继续发展，一是容易造成绝缘接头搭接连电，产生红光带，二是受温度突变的影响，钢轨热胀冷缩引起轨端揭盖、掉块。

关键词：钢轨接头；飞边；打磨；倒棱

引言：

目前，铁路工务部门使用手持角磨机对其进行打磨，人工操作，角度不规范、力量不均匀，消耗体力大，打磨质量差，随着铁路运量的日益增长与运行速度的不断提升，人工作业已显然跟不上铁路发展的脚步。本创新的目的在于解决现有技术中人工打磨接头飞边，质量差、效率低、耗体力等一系列长期困扰工务系统的问题。通过研发一种高精度（<0.2mm）、多角度、便携式钢轨接头飞边打磨机械臂，解决上述问题。

1、创新概述及意义

本创新取名为“便携式高精度钢轨接头飞边打磨机械臂”，包括底座、第一调节组件、第二调节组件、云台、角磨机支架和第三调节组件；

简单的讲，第一调节组件设置于底座上，第二调节组件设置于第一调节组件上，且设置成第一调节组件驱动第二调节组件运动，第三调节组件设置于第二调节组件上，且设置成第二调节组件驱动第三调节组件运动，角磨机设置于第三调节组件上，且设置成第三调节组件驱动角磨机运动，第一调节组件、第二调节组件和第三调节组件之间相互协调工作，第一调节组件对打磨机进行横向调节，第二调节组件对打磨机进行纵向调节，第三调节组件对打磨机进行垂直于钢轨的方向调节，云台对角磨机支架及角磨机进行360°旋转和0°至90°调节、固定，使打磨机在立体方向上可任意调节、固定，以实现对钢轨飞边高精度切割、倒棱，能够严格达到《修规》所规定的技术标准，省时省力，解决了人工打磨接头飞边，标准不高，操作不便，而且打磨时需要长期保持一个动作，消耗精力大的问题，另外，打磨时，能够一次性调好打磨机的位置、角度，打磨的同时也可对打磨的力度进行微调，有效防止造成钢轨、夹板伤损，提高打磨效率。

附图说明：

本创新的意义在于通过使用该高精度（误差<0.2mm）、多角度、便携的钢轨接头飞边打磨机械臂，解决现有技术中人工打磨接头飞边，标准不高，安全性低、操作不便，耗时耗力的问题，从而保证铁路运输的安全畅通。

2、创新前后优缺点对比

2.1打磨精确度：

创新前：人工手持角磨机进行打磨，由于没有固定支撑，身体晃动，误差较大，且很难打出《修规》规定的宽1mm、45度的棱角，或者飞边打磨不彻底，或造成钢轨伤损；

创新后：机械臂所采用的三组调节组件均为高精度滑道，其中第一调节组件所使用的一维手调滑台采用高硬度铝合金开模，高精密导柱导向，无间隙，结构紧凑、定位精准；第二、三调节组件采用精密内置双轴心直线导轨滑块，滑动时直向滑动偏差小于0.2mm。可以高标准完成《修规》规定的宽1mm、45度棱角。

2.2打磨角度、范围：

创新前：因身体晃动较大，操作不便，若绝缘接头轨缝较小时（也是最危险的处所），受轨缝限制，人工无法打磨，或勉强打磨，极易造成工字绝缘片损坏或钢轨伤损；

创新后：三组高精度调节组件与云台相互协调工作，第一调节组件对打磨机进行横向调节，第二调节组件对打磨机进行纵向调节，第三调节组件对打磨机进行垂直于钢轨的方向调节，第二、三调节组件间使用云台联结，包括0-360°旋转和0-90°倾斜，利用手柄可进行0-90°的倾斜调节、固定，通过旋钮可进行0-360°的旋转调节、固定，使打磨机在立体方向上可任意调节、固定。无论轨缝大小，均可调节角磨机位置、角度进行高标准打磨。

2.3现场操作

创新前：靠人手臂的力量固定角磨机，打磨过程中，需要长期固定保持一个动作，精力高度集中，消耗体力大，耗费时间长（约10分钟），且由于做不到长期固定保持一个动作、角度，作业质量差。

创新后：底座使用12T强力开关式磁力表座，通过切磁开关控制，將机械臂吸附在钢轨上，磁力强大（最大吸力120KG）、使用方便（开关调节）、耐磨耐用（稀土材质），完全满足钢轨接头打磨机作业时的固定需求。打磨时只需手扶手柄来回拉动即可，无需耗费过多体力，打磨质量高，且自身质量仅为1Kg，携带方便。

3、推广应用情况及经济与社会效益

该创新专门针对铁路工务系统钢轨接头飞边人工打磨不规范的问题而设计，解决了长期以来人工打磨钢轨接头飞边断面粗糙、切割不彻底或切伤，倒棱宽度过大、切（磨）伤工字绝缘片等一系列长期困扰工务系统的技术问题。具有便携、高精度、多角度、全范围、低成本、易操作、省时省力等优点。另一方面可广泛用于各领域、各类金属材料的高精度切割、打磨、倒棱，适用面广，制作成本低，作业效率高，质量优，操作简单。

全路钢轨接头数量极大，绝缘接头轨端飞边搭接联电产生红光带的案例也是时有发生，人工低质量的打磨，为铁路线路设备质量及行车安全埋下极大的安全隐患。该创新研发的成功，彻底解决了有缝线路及道岔接头处，因打磨质量差而造成的安全隐患。极大程度降低了日常维修工作量和劳动强度，提高了日常维修保养工作的效率。

4、结束语

钢轨接头飞边打磨质量差，长期以来始终困扰着铁路工务系统，随着铁路运量的日益增长与运行速度的不断提升，这个问题显得越为明显。该创新专门针对这个问题，积极构思，不断实践改进，将磁力表座、精密滑道、云台、角磨机支架合理连接，以实现对钢轨接头飞边及各类金属材料的高精度切割、多角度打磨倒棱，切割彻底，断面平整美观，倒棱精度高，能够严格达到《修规》规定的宽1mm、45度的棱角。高质量、高效率，省时省力，彻底解决了人工打磨钢轨接头飞边，质量不高，操作不便，耗时耗力的问题，极大的提高了钢轨接头飞边的打磨质量与效率，减少了日常养护维修费用。

（作者单位：中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司阿克苏工务段）