關于規范打磨鋼軌接頭飛邊的創新

伏波 高亞鵬 孟祥

摘要：鋼軌接頭飛邊是鐵路線路上一種長期、廣泛存在的結構性病害。多發生在有縫線路及道岔鋼軌接頭區，因鋼軌軌頂被機車車輛的車輪壓潰而產生軌頂金屬向兩側擠出的現象。往往是有縫線路鋼軌熱脹冷縮，軌縫發生變化，車輪沖擊增大，加之線路維修養護質量低劣等原因造成。繼續發展，一是容易造成絕緣接頭搭接連電，產生紅光帶，二是受溫度突變的影響，鋼軌熱脹冷縮引起軌端揭蓋、掉塊。

關鍵詞：鋼軌接頭；飛邊；打磨；倒棱

引言：

目前，鐵路工務部門使用手持角磨機對其進行打磨，人工操作，角度不規范、力量不均勻，消耗體力大，打磨質量差，隨著鐵路運量的日益增長與運行速度的不斷提升，人工作業已顯然跟不上鐵路發展的腳步。本創新的目的在于解決現有技術中人工打磨接頭飛邊，質量差、效率低、耗體力等一系列長期困擾工務系統的問題。通過研發一種高精度（<0.2mm）、多角度、便攜式鋼軌接頭飛邊打磨機械臂，解決上述問題。

1、創新概述及意義

本創新取名為“便攜式高精度鋼軌接頭飛邊打磨機械臂”，包括底座、第一調節組件、第二調節組件、云臺、角磨機支架和第三調節組件；

簡單的講，第一調節組件設置于底座上，第二調節組件設置于第一調節組件上，且設置成第一調節組件驅動第二調節組件運動，第三調節組件設置于第二調節組件上，且設置成第二調節組件驅動第三調節組件運動，角磨機設置于第三調節組件上，且設置成第三調節組件驅動角磨機運動，第一調節組件、第二調節組件和第三調節組件之間相互協調工作，第一調節組件對打磨機進行橫向調節，第二調節組件對打磨機進行縱向調節，第三調節組件對打磨機進行垂直于鋼軌的方向調節，云臺對角磨機支架及角磨機進行360°旋轉和0°至90°調節、固定，使打磨機在立體方向上可任意調節、固定，以實現對鋼軌飛邊高精度切割、倒棱，能夠嚴格達到《修規》所規定的技術標準，省時省力，解決了人工打磨接頭飛邊，標準不高，操作不便，而且打磨時需要長期保持一個動作，消耗精力大的問題，另外，打磨時，能夠一次性調好打磨機的位置、角度，打磨的同時也可對打磨的力度進行微調，有效防止造成鋼軌、夾板傷損，提高打磨效率。

附圖說明：

本創新的意義在于通過使用該高精度（誤差<0.2mm）、多角度、便攜的鋼軌接頭飛邊打磨機械臂，解決現有技術中人工打磨接頭飛邊，標準不高，安全性低、操作不便，耗時耗力的問題，從而保證鐵路運輸的安全暢通。

2、創新前后優缺點對比

2.1打磨精確度：

創新前：人工手持角磨機進行打磨，由于沒有固定支撐，身體晃動，誤差較大，且很難打出《修規》規定的寬1mm、45度的棱角，或者飛邊打磨不徹底，或造成鋼軌傷損；

創新后：機械臂所采用的三組調節組件均為高精度滑道，其中第一調節組件所使用的一維手調滑臺采用高硬度鋁合金開模，高精密導柱導向，無間隙，結構緊湊、定位精準；第二、三調節組件采用精密內置雙軸心直線導軌滑塊，滑動時直向滑動偏差小于0.2mm。可以高標準完成《修規》規定的寬1mm、45度棱角。

2.2打磨角度、范圍：

創新前：因身體晃動較大，操作不便，若絕緣接頭軌縫較小時（也是最危險的處所），受軌縫限制，人工無法打磨，或勉強打磨，極易造成工字絕緣片損壞或鋼軌傷損；

創新后：三組高精度調節組件與云臺相互協調工作，第一調節組件對打磨機進行橫向調節，第二調節組件對打磨機進行縱向調節，第三調節組件對打磨機進行垂直于鋼軌的方向調節，第二、三調節組件間使用云臺聯結，包括0-360°旋轉和0-90°傾斜，利用手柄可進行0-90°的傾斜調節、固定，通過旋鈕可進行0-360°的旋轉調節、固定，使打磨機在立體方向上可任意調節、固定。無論軌縫大小，均可調節角磨機位置、角度進行高標準打磨。

2.3現場操作

創新前：靠人手臂的力量固定角磨機，打磨過程中，需要長期固定保持一個動作，精力高度集中，消耗體力大，耗費時間長（約10分鐘），且由于做不到長期固定保持一個動作、角度，作業質量差。

創新后：底座使用12T強力開關式磁力表座，通過切磁開關控制，將機械臂吸附在鋼軌上，磁力強大（最大吸力120KG）、使用方便（開關調節）、耐磨耐用（稀土材質），完全滿足鋼軌接頭打磨機作業時的固定需求。打磨時只需手扶手柄來回拉動即可，無需耗費過多體力，打磨質量高，且自身質量僅為1Kg，攜帶方便。

3、推廣應用情況及經濟與社會效益

該創新專門針對鐵路工務系統鋼軌接頭飛邊人工打磨不規范的問題而設計，解決了長期以來人工打磨鋼軌接頭飛邊斷面粗糙、切割不徹底或切傷，倒棱寬度過大、切（磨）傷工字絕緣片等一系列長期困擾工務系統的技術問題。具有便攜、高精度、多角度、全范圍、低成本、易操作、省時省力等優點。另一方面可廣泛用于各領域、各類金屬材料的高精度切割、打磨、倒棱，適用面廣，制作成本低，作業效率高，質量優，操作簡單。

全路鋼軌接頭數量極大，絕緣接頭軌端飛邊搭接聯電產生紅光帶的案例也是時有發生，人工低質量的打磨，為鐵路線路設備質量及行車安全埋下極大的安全隱患。該創新研發的成功，徹底解決了有縫線路及道岔接頭處，因打磨質量差而造成的安全隱患。極大程度降低了日常維修工作量和勞動強度，提高了日常維修保養工作的效率。

4、結束語

鋼軌接頭飛邊打磨質量差，長期以來始終困擾著鐵路工務系統，隨著鐵路運量的日益增長與運行速度的不斷提升，這個問題顯得越為明顯。該創新專門針對這個問題，積極構思，不斷實踐改進，將磁力表座、精密滑道、云臺、角磨機支架合理連接，以實現對鋼軌接頭飛邊及各類金屬材料的高精度切割、多角度打磨倒棱，切割徹底，斷面平整美觀，倒棱精度高，能夠嚴格達到《修規》規定的寬1mm、45度的棱角。高質量、高效率，省時省力，徹底解決了人工打磨鋼軌接頭飛邊，質量不高，操作不便，耗時耗力的問題，極大的提高了鋼軌接頭飛邊的打磨質量與效率，減少了日常養護維修費用。

（作者單位：中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司阿克蘇工務段）