伏波 高亞鵬 孟祥

摘要：鋼軌接頭飛邊是鐵路線路上一種長(zhǎng)期、廣泛存在的結(jié)構(gòu)性病害。多發(fā)生在有縫線路及道岔鋼軌接頭區(qū)，因鋼軌軌頂被機(jī)車車輛的車輪壓潰而產(chǎn)生軌頂金屬向兩側(cè)擠出的現(xiàn)象。往往是有縫線路鋼軌熱脹冷縮，軌縫發(fā)生變化，車輪沖擊增大，加之線路維修養(yǎng)護(hù)質(zhì)量低劣等原因造成。繼續(xù)發(fā)展，一是容易造成絕緣接頭搭接連電，產(chǎn)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(guān)鍵詞：鋼軌接頭；飛邊；打磨；倒棱

引言：

目前，鐵路工務(wù)部門使用手持角磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行打磨，人工操作，角度不規(guī)范、力量不均勻，消耗體力大，打磨質(zhì)量差，隨著鐵路運(yùn)量的日益增長(zhǎng)與運(yùn)行速度的不斷提升，人工作業(yè)已顯然跟不上鐵路發(fā)展的腳步。本創(chuàng)新的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中人工打磨接頭飛邊，質(zhì)量差、效率低、耗體力等一系列長(zhǎng)期困擾工務(wù)系統(tǒng)的問題。通過(guò)研發(fā)一種高精度（<0.2mm）、多角度、便攜式鋼軌接頭飛邊打磨機(jī)械臂，解決上述問題。

1、創(chuàng)新概述及意義

本創(chuàng)新取名為“便攜式高精度鋼軌接頭飛邊打磨機(jī)械臂”，包括底座、第一調(diào)節(jié)組件、第二調(diào)節(jié)組件、云臺(tái)、角磨機(jī)支架和第三調(diào)節(jié)組件；

簡(jiǎn)單的講，第一調(diào)節(jié)組件設(shè)置于底座上，第二調(diào)節(jié)組件設(shè)置于第一調(diào)節(jié)組件上，且設(shè)置成第一調(diào)節(jié)組件驅(qū)動(dòng)第二調(diào)節(jié)組件運(yùn)動(dòng)，第三調(diào)節(jié)組件設(shè)置于第二調(diào)節(jié)組件上，且設(shè)置成第二調(diào)節(jié)組件驅(qū)動(dòng)第三調(diào)節(jié)組件運(yùn)動(dòng)，角磨機(jī)設(shè)置于第三調(diào)節(jié)組件上，且設(shè)置成第三調(diào)節(jié)組件驅(qū)動(dòng)角磨機(jī)運(yùn)動(dòng)，第一調(diào)節(jié)組件、第二調(diào)節(jié)組件和第三調(diào)節(jié)組件之間相互協(xié)調(diào)工作，第一調(diào)節(jié)組件對(duì)打磨機(jī)進(jìn)行橫向調(diào)節(jié)，第二調(diào)節(jié)組件對(duì)打磨機(jī)進(jìn)行縱向調(diào)節(jié)，第三調(diào)節(jié)組件對(duì)打磨機(jī)進(jìn)行垂直于鋼軌的方向調(diào)節(jié)，云臺(tái)對(duì)角磨機(jī)支架及角磨機(jī)進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)和0°至90°調(diào)節(jié)、固定，使打磨機(jī)在立體方向上可任意調(diào)節(jié)、固定，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌飛邊高精度切割、倒棱，能夠嚴(yán)格達(dá)到《修規(guī)》所規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，省時(shí)省力，解決了人工打磨接頭飛邊，標(biāo)準(zhǔn)不高，操作不便，而且打磨時(shí)需要長(zhǎng)期保持一個(gè)動(dòng)作，消耗精力大的問題，另外，打磨時(shí)，能夠一次性調(diào)好打磨機(jī)的位置、角度，打磨的同時(shí)也可對(duì)打磨的力度進(jìn)行微調(diào)，有效防止造成鋼軌、夾板傷損，提高打磨效率。

附圖說(shuō)明：

本創(chuàng)新的意義在于通過(guò)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(jī)械臂，解決現(xiàn)有技術(shù)中人工打磨接頭飛邊，標(biāo)準(zhǔn)不高，安全性低、操作不便，耗時(shí)耗力的問題，從而保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩珪惩ā?/p>

2、創(chuàng)新前后優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

2.1打磨精確度：

創(chuàng)新前：人工手持角磨機(jī)進(jìn)行打磨，由于沒有固定支撐，身體晃動(dòng)，誤差較大，且很難打出《修規(guī)》規(guī)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(chuàng)新后：機(jī)械臂所采用的三組調(diào)節(jié)組件均為高精度滑道，其中第一調(diào)節(jié)組件所使用的一維手調(diào)滑臺(tái)采用高硬度鋁合金開模，高精密導(dǎo)柱導(dǎo)向，無(wú)間隙，結(jié)構(gòu)緊湊、定位精準(zhǔn)；第二、三調(diào)節(jié)組件采用精密內(nèi)置雙軸心直線導(dǎo)軌滑塊，滑動(dòng)時(shí)直向滑動(dòng)偏差小于0.2mm?？梢愿邩?biāo)準(zhǔn)完成《修規(guī)》規(guī)定的寬1mm、45度棱角。

2.2打磨角度、范圍：

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

創(chuàng)新后：三組高精度調(diào)節(jié)組件與云臺(tái)相互協(xié)調(diào)工作，第一調(diào)節(jié)組件對(duì)打磨機(jī)進(jìn)行橫向調(diào)節(jié)，第二調(diào)節(jié)組件對(duì)打磨機(jī)進(jìn)行縱向調(diào)節(jié)，第三調(diào)節(jié)組件對(duì)打磨機(jī)進(jìn)行垂直于鋼軌的方向調(diào)節(jié)，第二、三調(diào)節(jié)組件間使用云臺(tái)聯(lián)結(jié)，包括0-360°旋轉(zhuǎn)和0-90°傾斜，利用手柄可進(jìn)行0-90°的傾斜調(diào)節(jié)、固定，通過(guò)旋鈕可進(jìn)行0-360°的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)、固定，使打磨機(jī)在立體方向上可任意調(diào)節(jié)、固定。無(wú)論軌縫大小，均可調(diào)節(jié)角磨機(jī)位置、角度進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)打磨。

2.3現(xiàn)場(chǎng)操作

創(chuàng)新前：靠人手臂的力量固定角磨機(jī)，打磨過(guò)程中，需要長(zhǎng)期固定保持一個(gè)動(dòng)作，精力高度集中，消耗體力大，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)（約10分鐘），且由于做不到長(zhǎng)期固定保持一個(gè)動(dòng)作、角度，作業(yè)質(zhì)量差。

創(chuàng)新后：底座使用12T強(qiáng)力開關(guān)式磁力表座，通過(guò)切磁開關(guān)控制，將機(jī)械臂吸附在鋼軌上，磁力強(qiáng)大（最大吸力120KG）、使用方便（開關(guān)調(diào)節(jié)）、耐磨耐用（稀土材質(zhì)），完全滿足鋼軌接頭打磨機(jī)作業(yè)時(shí)的固定需求。打磨時(shí)只需手扶手柄來(lái)回拉動(dòng)即可，無(wú)需耗費(fèi)過(guò)多體力，打磨質(zhì)量高，且自身質(zhì)量?jī)H為1Kg，攜帶方便。

3、推廣應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

該創(chuàng)新專門針對(duì)鐵路工務(wù)系統(tǒng)鋼軌接頭飛邊人工打磨不規(guī)范的問題而設(shè)計(jì)，解決了長(zhǎng)期以來(lái)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(guò)大、切（磨）傷工字絕緣片等一系列長(zhǎng)期困擾工務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)問題。具有便攜、高精度、多角度、全范圍、低成本、易操作、省時(shí)省力等優(yōu)點(diǎn)。另一方面可廣泛用于各領(lǐng)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(yè)效率高，質(zhì)量?jī)?yōu)，操作簡(jiǎn)單。

全路鋼軌接頭數(shù)量極大，絕緣接頭軌端飛邊搭接聯(lián)電產(chǎn)生紅光帶的案例也是時(shí)有發(fā)生，人工低質(zhì)量的打磨，為鐵路線路設(shè)備質(zhì)量及行車安全埋下極大的安全隱患。該創(chuàng)新研發(fā)的成功，徹底解決了有縫線路及道岔接頭處，因打磨質(zhì)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(dòng)強(qiáng)度，提高了日常維修保養(yǎng)工作的效率。

4、結(jié)束語(yǔ)

鋼軌接頭飛邊打磨質(zhì)量差，長(zhǎng)期以來(lái)始終困擾著鐵路工務(wù)系統(tǒng)，隨著鐵路運(yùn)量的日益增長(zhǎng)與運(yùn)行速度的不斷提升，這個(gè)問題顯得越為明顯。該創(chuàng)新專門針對(duì)這個(gè)問題，積極構(gòu)思，不斷實(shí)踐改進(jìn)，將磁力表座、精密滑道、云臺(tái)、角磨機(jī)支架合理連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yán)格達(dá)到《修規(guī)》規(guī)定的寬1mm、45度的棱角。高質(zhì)量、高效率，省時(shí)省力，徹底解決了人工打磨鋼軌接頭飛邊，質(zhì)量不高，操作不便，耗時(shí)耗力的問題，極大的提高了鋼軌接頭飛邊的打磨質(zhì)量與效率，減少了日常養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。

（作者單位：中國(guó)鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司阿克蘇工務(wù)段）