■ 寇東華 徐遠中 袁中華
我國于20世紀80年代引入鋼軌打磨技術(shù),目前一些主要鐵路局已配備鋼軌打磨車,鋼軌打磨技術(shù)也逐漸成為一項基本的線路維護技術(shù)。在進行鋼軌打磨時,首先需要精確測量鋼軌磨耗量,然后計算成打磨量,以指導打磨車采取適當?shù)拇蚰シ绞綄︿撥夁M行廓形修復(fù)。
求取鋼軌打磨量首先需檢測出實際鋼軌磨損狀態(tài)。目前,鋼軌磨損檢測的主要手段有機械卡尺檢測、位移傳感器檢測和基于機器視覺的檢測方式等。其中基于機器視覺的便攜式鋼軌磨損測量裝置采用非接觸檢測方式,攜帶方便、價格實惠、測量精確,目前已在鐵路工務(wù)部門得到應(yīng)用。
鋼軌打磨前,首先需要獲取實際鋼軌截面的廓形曲線,然后將該廓形曲線與標準鋼軌截面廓形曲線進行對比,求取鋼軌磨損值,進一步求取鋼軌打磨量。在使用基于機器視覺的鋼軌磨損檢測裝置時,由于軌道線路軌底坡的存在,所獲取的鋼軌實際截面廓形存在一定角度的傾斜。這里的標準鋼軌廓形曲線可以是鐵道部頒發(fā)的標準曲線,也可以是根據(jù)線路具體情況而使用的優(yōu)化后的鋼軌截面廓形曲線。
為了求取所獲取鋼軌實際截面廓形的磨損值,需要將該廓形與標準鋼軌截面廓形進行對比,需要將基于機器視覺的鋼軌磨損檢測裝置所測得的實際廓形旋轉(zhuǎn)一個軌底坡角度。 旋轉(zhuǎn)完成后,將該廓形與標準鋼軌截面廓形曲線放在一個顯示界面,即可顯示鋼軌磨損量(見圖1)。
為了將磨損后的鋼軌截面廓形打磨成標準鋼軌截面廓形,需求取磨損鋼軌上各點的實際打磨量。在圖2中,將實際磨損過的鋼軌截面廓形曲線在內(nèi)側(cè)與標準軌截面廓形曲線對齊,同時在鋼軌截面廓形光帶上取廓形曲線中心點(部分廓形測量設(shè)備取40 mm處)與標準鋼軌截面廓形曲線中心點重合,即將實際磨損過的鋼軌截面廓形曲線向上拉,在保證實際磨損過的鋼軌截面廓形曲線在內(nèi)側(cè)與標準軌截面廓形曲線內(nèi)側(cè)對齊的前提下,將鋼軌截面廓形曲線的中心點與標準軌截面廓形曲線中心點重合,即可求得打磨車需要的打磨值。同理,鋼軌截面廓形上某點需打磨值也應(yīng)是該點對應(yīng)圓心的法線差(見圖2)。
在圖2中,根據(jù)打磨慣例,打磨值是正數(shù)表示磨損軌在該點比標準軌低;打磨值是負數(shù)表示該點比標準軌高,需要打磨。由于60鋼軌截面廓形的x軸大約長73 mm,在x軸上每間隔5 m m取一個點,共給出14個點的打磨值,可以準確指導打磨車進行打磨作業(yè)。
鋼軌打磨技術(shù)正在逐漸成為一項基本的線路維護技術(shù)。結(jié)合基于機器視覺的便攜式鋼軌磨損測量裝置所采用的鋼軌截面廓形測量方法,深入分析鋼軌截面廓形曲線各點打磨量的求取方法,可為指導打磨車進行準確打磨作業(yè)提供依據(jù)。