摘 要： 针对目前焊后采用人工打磨中存在误操作打亏而出现低接头报废，外观质量不稳定等问题采用新型外形精整作业车，结合现场施工经验应用该设备，达到了焊后精磨处理的质量要求，提高作业效率。 钢轨打磨作业的智能化、信息的集成化和装备的柔性化是钢轨打磨技术的发展趋势。
关键词： 精磨；现场施工；外观质量；机械化
【中图分类号】 U466 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）09-0220-02
引言
随着我国高速无缝铁路的迅速发展，现场焊后精打磨处理工序已成为焊轨施工的关键性环节之一。现场焊后精磨质量和效率关系到铁路运输的安全和效益。钢轨打磨作业的智能化、信息的集成化和装备的柔性化是钢轨打磨技术的发展趋势。因此，做好焊后精打磨处理对铁路发展具有重要意义。
结合我局无缝线路铺设施工中焊后精打磨处理施工作业，为提高焊头精打磨作业施工效率，改变落后的精打磨作业设备，实现现场钢轨焊后精打磨作业自动化。在此介绍一种新型的焊后精打磨设备及应用方法。
外形精整作业车是适用于铁道线路钢轨焊接接头焊后精磨的大型自动化、专业化综合性施工设备。整车采用工作舱式结构，作业时由轨道车等具有行走机构的铁路工程车牵引行走，采用仿形精磨机、控制系统和平直度检测管理系统等集成为一体的设备。它改变了目前国内依靠人力和小型机具进行钢轨精打磨的落后现状，大大提高了钢轨精磨的质量，外观和作业效率，保障铁路行车安全。
一.外形精整作业车的工作原理及其机构
WJZ-1型外形精整作业车采用工作舱式结构，整个设备安装在一个工作舱内，舱内装有WJZ-1XQ型程控仿形精磨小车。WJZ-1型外形精整作业车总体采用工作舱方式：美观大方、布局合理，结构简单、运输方便、灵活性强。WJZ-1TQ型钢轨焊接接头精磨系统由汽油发电机、仿形精磨机、控制系统和平直度检测管理系统等组成。
运用时，将工作舱安装在平板车上，区间内由轨道车拖行。作业时，主要工作主机GMCZ-2型钢轨焊接接头程控仿形精磨小车进行精磨作业，精磨车作业时不需人工搬运，在小车下道后，可以方便地由人工推行至焊头地点，人工推行至焊头位置对位方便轻松；利用设备配备的平直度检测管理系统，作业时首先检测焊头初始平直度，据此由设备程序计算，预先设置精磨工艺参数，启动设备后，作业过程由程序控制自动完成精磨作业。
二.精打磨工艺与质量控制
GMCZ-2型钢轨焊接接头程控仿形精磨小车在施工工程中的作业流程：
1.平直度检测管理系统测量焊头初始平直度2.由设备程序计算，预先设置精磨工艺参数3.启动设备后，对≥+0.8mm接头采用半自动精磨机进行粗磨，至+0.5～+0.8mm范围；4.对+0.5～+0.8mm范围的接头进行精磨，达到+0.3～+0.5mm交验状态；5.对≤+0.3mm接头不处理。从而完成精磨过程。
三.作业参考工艺
推凸余量/mm0.15以下0.15-0.300.30-0.500.50-0.70
打磨压力/N80-120120-150150-165165-180
打磨时间/min10～1210～1210～1210～12
四.精磨车的现场应用
济南局运用时，将工作舱安装在平板车上，区间内由轨道车拖行。作业时，主要工作主机GMCZ-2型钢轨焊接接头程控仿形精磨小车进行精磨作业，精磨车作业时不需人工搬运，在小车下道后，可以方便地由人工推行至焊头地点，人工推行至焊头位置对位方便轻松。
为了对比样车的精磨质量和作业效率，在推瘤刀磨损严重、焊头上焊瘤余量超大的工况下（图1图2），分别采用样车和人工仿形磨精磨焊头进行处理，获得样车作业效率为每个头10～14分钟，人工仿形磨为每个头8～12分钟，样车和仿形磨作业后的焊头表面质量如（图3）和（图4）。由图可见，人工仿型打磨质量受人为因素影响大，接头磨面粗糙，纹路深浅和宽窄零乱，表面质量难以与母材保持一致平顺，而程控仿形精磨小车自动控制不受人为因素影响，表面质量与母材高度保持一致，接头表面如镜面美观，纹路一致，精磨作业质量完全能稳定满足高平顺品质要求。
五.精磨车的改进及优化
1）拆除小车翼部夹紧作业基准，更改为以仿形机机座为夹紧基准，安装了手闸式快速夹紧机构，小车改为单纯的运载工具。
2）在程控仿形精磨小车上增加简易电动葫芦小吊装置，既能满足线上精磨作业，又可满足500mm砟肩线下焊头精磨作业。
3）对于精磨速度和效率的问题，通过改用2.2kW大功率的砂轮电机；改用小减速比的往复电机；通过提高往復速度，优化砂轮配方、打磨压力、打磨行程等精磨工艺，提高了精磨速度和效率。
4）对于原样车小车底部安装有皮带驱动轮和刹车轮，通过道岔时和在换铺后旧轨居中的工况下，它们都会与道岔、旧轨相互干涉的问题，通过将刹车轮安装于侧面位置加以解决。
5）对于平直度检测范围的问题，经过细查原因，原系统仿形基准为1150mm，磨头占用了500mm测距的有效空间，仅采用一路测距传感器，导致实测时盲区太大。改进措施是采用新增一个测距传感器，重新优化设计机械系统和检测装置，并更新系统控制软件和数据管理软件，解决了扩大实测范围、提高检测精度工作可靠性。
6）对于集装箱内起重机常与小车上发电机油箱空间上干涉、上、下道还不够方便的问题，由于小车质量较轻，可采用卷扬机拖缆方式，利用小车自带发电机动力，在上、下道时使用，同时系统结构简化，减低造价，维护使用工作量减少。
六.改进后的GMCZ-2型精磨车试用
在兖石铁路施工工况条件下，与原有的现场仿形磨比较，精磨车精磨作业后的焊头外观质量得到明显改善和提升，设备工作稳定可靠，整机各系统的运转情况良好，操作简便，焊头经过精磨处理后，其表面光滑平顺，纹路整齐，可达到镜面效果，其作业质量达到TB/T1632《钢轨焊接》平直度要求，作业效率达到10分/头，明显减轻了工人劳动强度。没有出现人工误操作打亏而出现低接头报废的事件，不仅保证了精磨作业工序一致性、标准性，而且精磨作业效率和质量得到大幅提高，线路整体质量得到显著提高。
七.结论
（1）采用精磨车替代原来的人工仿形磨精磨设备，提高了精磨作业效率，实现了精磨作业机械自动化，达到了焊后精磨外观质量的要求。
（2）整个精磨过程实现计算机自动控制，使精磨作业稳定一致，避免了人工误操作打亏而出现低接头报废的事件。
参考文献
[1] 刘月明 李建勇 蔡永 林聂蒙 钢轨打磨技术现状和发展趋势 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2014JBM107）；