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线路打磨施工工艺
一、 钢轨打磨的作用
随着中国铁路运输事业的不断发展, 主要干线的列车重量和行车密度的不断增加, 大规模客运专线和高速铁路的建设, 对轨道的要求标准高, 为了改进线路质量, 确保列车的安全运行, 应用钢轨打磨列车对在线钢轨进行打磨维修与养护是必要的。
1、 钢轨打磨能够消除钢轨病害。如波磨、 飞边、 接头的不平顺等, 从而减小了列车运行的噪音。
2、 钢轨打磨能够修正钢轨轮廓。从而改进轮轨接触关系, 减少了轮轨接触应力和磨耗, 提高了列车运行的舒适性。
3、 合理有效的钢轨打磨能够延长钢轨使用寿命50 %～300 %。
二、 钢轨打磨车设备性能
1、 作业区段的曲线半径不小于180m。
2、 最大作业坡度低于33‰。
3、 作业区段的最大超高不大于150mm。
4、 钢轨内侧打磨角度最大为45度; 钢轨外侧打磨角度最大为45度。
5、 作业走行速度2-16Km/h。
三、 钢轨打磨相关技术指标
1、 波磨: 铁轨的纵向变形表现为周期性的波浪磨耗( 简称波磨) , 波磨会增加轮轨噪音、 加快车辆部件和轨道部件的恶化率, 经过打磨后的最大剩余波磨深度超过0.2mm的波磨点的长度累计不超过该打磨范围长度的10%, 且不允许有大于0.35mm
的处所。
2、 肥边: 肥边是工作面边缘塑性变形, 打磨后的最大工作边肥边超过0.3mm的肥边点累计不超过该打磨范围长度的10%。
3、 光带: 光带就是轮轨接触的痕迹。车轮与钢轨的横截面决定了轮轨的接触状况, 车轮圆锥面产生的横向运动会给车轮带来影响。光带对中效果就是当量锥度, 当量锥度必须保持在一定的范围内, 否则, 车辆将会发生横向的波动振荡, 蛇行运动就会发生。理论上光带越窄越好, 但光带窄易变形很难保持。经过钢轨打磨后轨顶的光带应该平直且均匀, 光带的位置应在以作用边为基准23—44mm的区域内分布。
四、 钢轨打磨作业程序
1、 施工作业前准备
( 1) 施工前一周, 打磨车负责人要提前与工务段负责人联系, 取得详细的线路资料( 线路设备平面图) 。
( 2) 打磨车负责人要根据工务段提供的线路资料, 提前做好打磨区间线路的调查工作。包括打磨区段线路长度、 曲线参数、 以及道口、 护轮轨的铺设地点、 以及有碍打磨的线路设备的设置准确地点。必要时提前进行现场调查。对于妨碍打磨作业的线路设备及时通知工务段施工负责人, 并由工务段负责人安排提前拆除, 作业后及时恢复。
( 3) 工务段需对打磨区段出现的局部高低焊接接头( 大于3mm) , 轨头剥落掉块( 大于2mm) 等缺陷预先进行调直、 打磨( 使用小型打磨机打磨) 和焊补, 予以消除。
( 4) 打磨车施工负责人要根据工务段提供的线路资料制定打磨方式。
( 5) 打磨车负责人安排专人检查消防水箱是否上满水, 喷头是否工作良好, 灭火器是否良好。
( 6) 精心检修保养施工机械, 确保打磨车处于良好状态, 设备良好率达到95%。
( 7) 打磨车负责人在每天施工前应组织车班有关生产作业人员召开施工准备会。下达施工任务并进行具体的分工和布置。其中包括停放打磨车地点( 不能在曲线上收放打磨小车) , 打磨起始点、 打磨方式、 障碍物地点、 变换打磨方式地点等。并对操作、 设备、 安全等关键环节进行详细说明, 对现场可能发生的问题进行预想, 提前做好应急准备。
2、 进入封锁区间
( 1) 驻站防护员应及时向施工负责人报告施工调度命令的下达情况, 即调度命令的内容和传达方式并及时通知车队主车司机。
( 2) 施工负责人和司机应熟记调度命令的内容, 施工负责人根据调度命令指挥司机进入封锁区间。
( 3) 司机按调度命令和施工负责人的指挥, 确认车站发车信号及视觉信号开车进入封锁区间。
3、 施工作业
( 1) 施工负责人指挥司机按施工计划在接近施工区段的地点将设备停放在直线上。
( 2) 司机停车后, 做好弹簧防溜制动, 将发动机置于怠速状态。
( 3) 施工负责人指挥车班人员放下打磨小车, 操作员确认打磨小车放好后, 确认两侧无人后, 将打磨电机全部启动。
( 4) 施工负责人根据钢轨状况和工务段提供的准确资料, 指挥操作员输入相应的打磨方式, 操作员与司机联系, 按计划准备施工。
( 5) 施工负责人确保灭火人员全部到位后, 指挥司机开始施工。
( 6) 在施工作业中, 司机应与操作员保持密切联系, 随时做好紧急停车准备, 司机根据线路状况, 要提前通知操作员做好打磨方式的变换准备工作, 并进行互控, 以确保打磨方式输入无误。
( 7) 五号位在施工作业中, 要对全车进行巡视, 监视各系统装置的工作情况, 发现问题及时抢修, 重点是发动机间和电气间的巡视。
4、 施工结束
( 1) 施工结束后, 打磨车施工负责人和工务段施工负责人对打磨作业后的线路进行确认, 符合开通条件后方可收车返回。
( 2) 打磨车施工负责人接到工务段负责人的指令后, 指挥打磨车司机收车, 司机将车辆在直线上停稳设置弹簧制动, 将发动机置于怠速, 施工负责人指挥人员收好打磨小车并锁定牢靠。
( 3) 司机与驻站人员联系确认信号返回车站, 停稳后做好防溜措施。
( 4) 打磨车负责人与工务段负责人共同验交当天打磨完毕后的线路。
五、 应急预案
1、 钢轨打磨车应急措施
( 1) 作业中一台主发动机突然熄火无法及时启动的处理方法
a) 打磨员将所有电机停止运转后, 司机将车转换为驱动模式然后作好防溜措施, 司机长安排专人防护。
b) 如果是一号车发动机熄火, 司机长将一号车和二号车的紧急提升泵开关打开, 二号位和五号位用紧急提升泵将一号车和二号车的打磨小车提起并锁定, 四号位将三号车打磨小车正常提起并锁定; 如果是三号车发动机熄火, 司机长只将三号车的紧急提升泵开关打开, 四号位用紧急提升泵将三号车打磨小车提起并锁定, 二号位和五号位将一号车和三号车的打磨小车正常提起并锁定。
c) 司机长检查各打磨小车收好后, 在电脑上将熄火的主发动机所在车的驱动轴转换到空档。
d) 撤除防护后, 司机将打磨车开出作业区域外, 施工负责人检查线路确认无误后, 以不超过40km/h的速度返回车站。
( 2) 作业中辅助发动机突然熄火无法及时启动的处理方法
a) 打磨员将所有电机停止运转后, 司机将车转换为驱动模式然后作好防溜措施, 司机长安排专人防护。
b) 司机长将一号车、 二号车、 三号车的紧急提升泵开关打开, 二号位、 四号位和五号位用紧急提升泵将各打磨小车提起并锁定。
c) 五号位在运行中注意监视发动机间各仪表的指示, 并及时通报本务司机。
d) 撤除防护后, 司机将打磨车开出作业区域外, 施工负责人检查线路确认无误后, 方可发车。
( 3) 作业中一台操作位计算机故障的处理方法
a) 打磨员将所有电机停止运转后, 司机将车转换为驱动模式然后作好防溜措施, 司机长安排专人防护。
b) 打磨员将打磨计算机故障所在车的打磨小车提起并锁定, 撤除防护, 司机长将故障计算机网线拔出, 然后重新编写打磨方式( 只用两个车打磨) 。
c) 打磨方式编写完成后, 司机将打磨车退行一段距离后正常作业。
( 4) 作业中主泵突然停机的处理方法
a) 打磨员将所有电机停止运转后, 司机将车转换为驱动模式然后作好防溜措施, 司机长安排专人防护。
b) 如果是一号车主泵停机, 司机长将一号车的紧急提升泵开关打开, 二号位用紧急提升泵将一号车打磨小车提起并锁定; 如果是二号车主泵停机, 司机长将二号车的紧急提升泵开关打开, 五号位用紧急提升泵将二号车打磨小车提起并锁定。如果是三号车主泵停机, 司机长将三号车的紧急提升泵开关打开, 四号位用紧急提升泵将三号车打磨小车提起并锁定。
c) 撤除防护, 司机长重新编写打磨方式( 只用两个车打磨) 。
d) 打磨方式编写完成后, 司机将打磨车退行一段距离后正常作业。
( 6) 施工中打磨车掉道、 脱轨
a)立即通知施工负责人, 设专人防护及防溜措施;
b)查看人员情况;
c)查看打磨车掉道、 脱轨情况;
d)收起并锁定各作业装置;
e)全车人员迅速全力投入复轨抢险准备;
f)统一听从抢险指挥, 防止其它意外;
g)确定起复方案, 或一步到位或分次到位, 指定人员, 设好保险, 进行起复; 施工负责人应酌情通知驻站联络员、 车站或上级有关部门, 预报延点情况, 并采取其它必要措施; 全体人员协调一致、 分秒必争, 尽可能缩短时间; 打磨车起复后, 检查设备状况。施工负责人酌情做出继续作业或退出作业区段的决定) ; 掉道、 脱线打磨车应及时排除隐患, 限速返回;
2、 防火
发现火灾及时通知施工负责人组织灭火, 由打磨车施工负责人指挥灭火行动, 在起火处紧急停车, 司机打开水泵, 操作员取水管, 司机协助拉水管喷水灭火, 另一司机室的工作人员应迅速携本司机室的消防设备器材参加灭火。从火势蔓延方向堵住火源。如无法控制火情应迅速拨打119火警电话求救并联系驻站电话员通知工区协助灭火。

道岔打磨施工工艺

一、
作用及主要解决的问题
道岔打磨是改进道岔区段轨道不平顺, 提高动车舒适度的重要手段。经过对道岔进行机械化打磨不但能够改进钢轨光带分布( 横向不平顺) 及顶面波磨( 纵向不平顺) , 还能够从根本上消灭轮轨三点接触从而改良钢轨的受力状况提高钢轨的作用寿命。
( 1)
改进光带分布。既有线所有道岔可能存在的光带方面的病害能够归纳为: 光带严重偏内、 光带偏内、 光带严重偏外、 光带偏外、 光带过宽五种, 经过不同修理方式对钢轨的不同部位进行切削基本能够实现对光带的修正。
( 2)
优化顶面波磨。顶面波磨优化说通俗一点就是改进钢轨的纵向不平顺, 这一块的优化程度取决于打磨功率和速度的选择, 一般来说功率越大速度越高优化的效果越好, 但由于打磨车的性能问题, 其极限状态为功率75速度8公里。
( 3)
改良钢轨的受力状况, 提高轮轨接触水平。这方面国外有专家进行过研究, 证明二点接触比三点抵触能够延长钢轨寿命43%左右, 另外我们观察也发现二点接触轮轨噪音也大为降低。

二、
道岔打磨车设备性能
( 1) 打磨砂轮能够实现+70~-45度的偏转和±100mm的横移量。
( 2) 打磨速度范围为5~10Km/h, 常见打磨速度为5~8 Km/h。
( 3) 最多实现99种模式的设定, 每一种模式能够实现对每个打磨头角度、 横移量和功率的单独设定。
( 4) 能够打磨9#、 12#、 18#、 30#、 42#的单开、 菱形道岔。
( 5) 砂轮转速5500—6000r/min, 体积小, 噪音低。
( 6) 砂轮框架在纵向有1度的偏角, 与旋转方向配合使火花向车内飞溅, 避免引发火灾。
( 7) 能够实现所有砂轮在同一点依次下落和提起, 比较准确的越过障碍物。
三、 道岔打磨相关技术指标
( 1) 光带位置及宽度的规定: 以作用边为基准23-44毫米处为光带的合理分布区域, 一般来说速度越高、 车辆越轻、 钢轨材质越硬, 则光带越窄。京津城际的光带基本控制在11-15毫米的宽度。理论上光带越宽轮轨之间的噪音越大, 但由于材质硬度的问题收得太窄易变形很难保持。
( 2) 光带的平直性及均匀性。光带就是轮轨接触的痕迹, 光带的平直性与线路的方向有相同的方面, 但也不完全一样。光带的变化不能代表车体运动的轨迹, 仅仅是轮轨接触点的变化, 因此说只要线路轨向良好就不会造成严重的晃车。光带的突变只会造成车体的抖动, 形成较大的躁音。当前这方面没有专业的技术数据和测量手段, 现场以经验判断为主。
( 3) 轨距线的平直性及均匀性。轨距线就是车辆轮对与钢轨内侧重复接触碰撞形成了一条直线, 其状况更能反映车轮的运动受力情况, 对轨距线分析对于剖析线路病害的形成有很好的参考作用。
( 4) 尖轨、 基轨变力变换点。列车由基轨向尖轨运行时, 在尖轨宽15mm处开始受力, 到宽50mm处完全由尖轨受力, 完成承重由基轨向尖轨的转换。打磨作业时要观察光带是否合符这一标准, 严重不符时要进行重点修理。
( 5) 岔心U型轨打磨。岔心U型轨打磨后以形成左右对等宽度亮度双光带为最佳状态。

四、 作业程序
( 1) 前期调查: 对次日要施工的道岔要求工务段进行提前的病害检查。做到焊接头预打磨。
( 2) 施工前复查: 大机地面号位陪同工务段对道岔进行调查, 测量及确认作业使用的模式。并将病害的症状及位置一一记录在记录表上( 附件1) , 再在枕木上摆放明显的发光标志牌。地面号位应先对所有病害归类, 把相同模式的病害放在一起打磨。这样能在不影响作业的前提下, 节省时间, 提高作业的效率。
( 3) 修理性打磨: 地面号位指挥车上操作人员按记录表对相同模式的病害进行来回打磨。直到达到预想的要求。( 确保施工完毕后以作用边为基准23-44毫米处不受力) 五种病害角度分布情况如下: 严重偏内:内30°～内10°, 光带偏内: 内12°～内5°, 光带严重偏外: 外18°～外12°, 光带偏外: 外13°～外6°, 光带过宽: 外9°～内5°.

( 4) 特殊病害的打磨: 我们所说的特殊病害, 就是不在上述五种病害之内, 但又常见的病害。
a.针对杭深线道岔的特点, 岔后为U型宽钢轨。我们在处理完上述五种病害后, 在单独打磨岔后U型轨, 使岔心U型轨打磨后以形成左右对等宽度亮度双光带。此处切削量较大, 所花费的时间较多。
b.尖轨宽度小于15mm处受力。在调查时, 尖轨宽度15mm开始受力, 宽度50mm为完全受力。在部分道岔, 尖轨宽度10mm左右就有明显的光带。基于以上情况, 我们还要针对尖轨进行大切削量的打磨, 最终达到尖轨受力的标准。
⑸正常修复性打磨: 在所有修理型打磨结束后, 对整副道岔进行正常修复性打磨。使病害打磨与无病害出做到平顺的衔接。内角度为通打, 外角度岔心及尖轨由于车辆构造原因部分打不到。( 注意: 岔心部位辙叉跟端接头——辙叉始端接头禁止打磨; 内直股尖轨尖端——尖轨尖端后到曲股与直股距离小于70MM处, 以18号道岔为例: 尖轨端到34号枕, 及心轨端到99号枕)不打允许打磨。修复性打磨的要求为钢轨轨头完全覆盖。
⑹前日施工信息的反馈: 此条, 需要工务段配合, 把前日施工后道岔的添乘情况反馈给本班组。使我们能结合前日施工记录表检查病害打磨不足之处。

五、 结束语

按照以上方法进行打磨作业,能够有效地的改进轮轨关系, 延长钢轨的使用寿命,同时还能够改进列车行车条件,减小噪音震动,晃车, 增加乘客乘坐的舒适度。

安全预案
1、 计算机发生故障时
一台计算机死机 砂轮会自动提起, 另一台车的操作员拍下紧急提升按钮, 提升打磨头。若重新启动计算机依然无效则重新安装应用软件。如果安装无效则使用人工捣阀的方法收起打磨小车。经过拉动换挡拉杆使车轴齿轮箱在空挡位并锁定, 单机走行。
2、 发动机熄火时
一台发动机突然熄火 经检查无法再次启动时使用应急泵收起打磨小车, 也能够使用液压千斤顶收车。使熄火一侧车轴齿轮箱在空挡位并锁定, 使机械车处于可拖动状态, 使用单车牵引转线或短距离运行。
3、 挂挡不良时
挂挡不良
本车挂挡是采用一个三位气缸推动齿轮实现换挡, 主要故障是挂不上挡或摘不掉挡, 当在紧急情况下出现这种现象时, 可采用人工在车下拉动挂挡拉杆使齿轮复位退档或挂档, 如仍不能退档到空挡位, 可采用在另一侧驾驶室单车低速牵引运行, 并注意观察车辆运行情况。平时要加强对气缸附近灰尘的清理, 防止气缸活塞杆锈蚀卡死。
4、 角度传感器发生故障时
角度传感器 由于角度传感器的设计问题, 在使用过程中容易发生连接胶块脱落使角度失控, 电脑上显示和实际角度不符, 造成线路的破坏。每天放车后使砂轮停转, 把各个模式输入观察所有磨头的角度是否正常, 超出范围的将不能使用, 如果在打磨过程中发现在光带附近有砂轮擦痕, 应立即紧急提升, 停车检查, 并关闭该砂轮。
5、 横移传感器发生故障时
横移传感器
横移传感器故障表现为横移不动作或动作不到位, 在施工前检查发现应停用该打磨头, 在施工中出现横移不到位, 立即提升并停车检查, 调出诊断模块看是否短路/断路, 更换连接电缆若不能解决则停用该打磨头。
6、 电脑板发生故障时
电脑板故障
本车有33块电脑板, 分三种类型, 同类摸板能够互换, 所有电脑板串接成一个网络, 当作业时某一个电脑板出现故障时, 诊断系统会出现提示, 立即提升打磨头, 确认后视其控制功能决定在点内或施工完毕后更换。
7、 电缆线烧损时
电缆线烧损
当作业时电缆线烧坏引起短路或断路时会使部分功能丧失或造成电脑板的输入/输出电压过高, 应立即停止作业, 确定是与哪个电脑板连接的电缆后, 能够逐个通道进行检查, 确定后视其关系程度摘除该电缆或更换。
8、 液压阀发生故障时
液压阀
液压阀主要集中在工作装置上, 当阀出现故障时会使打磨头的支撑、 偏转和横移油缸不稳定, 数值浮动, 严重时会破坏线路, 一经发现立即停用该打磨头, 待查清问题后方可再次使用。
9、 作业异常时
作业异常 包括砂轮脱落、 作业失误、 有异响等。当发现某一砂轮的压力 居高不下, 则可能是砂轮已破坏。应紧急提升并停车检查, 确认后及时更换以免伤及底座。每当按下砂轮提升/下降按钮时屏幕上会有相应的显示, 若发现错误及时按下紧急提升按钮。当三号位听到车有异响时通知一、 二号位停车。
10、 液压系统发生故障时
液压系统油管崩裂或其它液压油大量泄露的情况 当发现有大量液压油泄露时应立即关闭发动机检查。若不能现场修复, 经简单处理后用单车低速牵引转线。
11、 车轮抱死时
车轮抱死
如出现此种情况可摘除制动缸风管, 采用作业挡低速巡航走行, 液压泵制动短距离运行或转线。
12、 伺服油缸发生故障时
伺服油缸故障( 砂轮不能提起) 操作员在发现某一砂轮未按操作顺序正常提起时, 需采取以下措施:
ａ 发现问题后不能停车, 以避免砂轮在原地打伤钢轨;
ｂ 按下紧急提升按钮后, 启动高位提起;
ｃ 确认砂轮提起后停车;
ｄ 如以上操作无效, 启动紧急停机按钮后停车。
为确保道岔打磨车的作业、 运行、 人身安全, 对机械车的重点部位如转向架、 减震簧、 走行马达、 制动梁、 闸瓦、 连接销轴、 发动机等部位由机组长定期检查保养。在有邻线时设置专人防护确保人身安全。