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为高铁钢轨“整容”,国产铣刀难堪重任
华夏经纬网   2018-05-24 10:16:41   
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  为高铁钢轨“整容”,国产铣刀难堪重任  

  亟待攻克的核心技术

  高铁被称为“一带一路”沿线20国青年最想带回家的“中国特产”之一。从2003年开始至今,我国铺设的高铁轨道长度已占世界高铁总里程的一半以上,而钢轨养护问题也愈加让业内专家忧心——有着高铁“筋骨”之称的钢轨,若养护不到位,不仅折损生命周期,还存在高风险隐患。

  “大国重器,保养是重中之重!目前,尽管我们自主创新研发出世界首台套双动力电驱铣磨维护机器人装备——被称为钢轨‘急救车’的铣磨车,但是其中最核心部件铣刀仍需从国外进口。”5月19日,北京拓博尔轨道维护技术有限公司首席科学家刘博博士在接受科技日报记者专访时说,“没有铣刀,‘急救车’发挥不了作用,真乃万事俱备,只欠把合适的‘手术刀’。”

  钢轨也需保养整形

  “每一条钢轨都是有生命的,天冷了它会紧缩身躯,气温高会舒张筋骨。近年来,随着万吨大列运行、车速不断提高,列车对钢轨碾压冲击不断加大,其伤损日益增多。”济南铁路局聊城工务段探伤工高级技师张勇说。

  南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司相关专家介绍,列车在运行过程中发生磨耗,不仅铁道钢轨轨头的几何形状会改变,轨面还会出现波浪磨耗、鱼鳞伤及肥边等缺陷。为修复钢轨型面,就要用仿形铣刀对钢轨轮廓及时铣削整形,及时消除各种缺陷。

  实践证实,及时恰当地进行保养整形对钢轨明显利好:日本新干线钢轨的更换寿命延长30%,伤轨更换大致减少30%。

  铣钢如削面如何做到

  “钢轨得不到及时养护整形,直接影响到高铁奔跑时的稳定性、舒适度,还会滋生安全隐患,为之付出的代价不可想像。”刘博介绍,为了能够承受得住过往列车的重力、摩擦和冲击,钢轨材质的强度、硬度及韧性要求相当高,一般由特殊标号的高锰钢材料制成,抗磨性高。但这也就造成钢轨表面坑洼不平时,铣磨平滑的难度也很大。

  工欲善其事,必先利其器。“奥地利博瑞特公司生产的铣刀,犹如刀削面一样,可把钢轨‘病害’顿时铣削!”刘博说。

  据了解,国内城市轨道交通,对钢轨的保养主要有两种方式,砂带打磨或引进国外铣磨技术设备。秦皇岛齐二数控机床研究院副院长王振宇介绍,前者作业效率低、有时要打磨8遍到10遍,才能修复0.2毫米钢轨损耗;而后者一次就能修复3毫米左右的钢轨损耗,可彻底消除各种轨面病害或缺陷,这种方式工作效率高但价格昂贵。

  记者了解到,目前只有德国和奥地利拥有制造仿形铣刀刀盘和刀片的先进技术,多数应用于欧洲铁路工务维护作业,如客运专线、地铁轻轨等。2011年,我国重金从奥地利引进了多台钢轨铣磨车,其中的铣刀就是这两国公司共同制造的。

  国内尚在学徒阶段

  能像削面一样切削钢轨,这铣刀是什么材料炼就的?

  “一种超硬合金材料。对其中金属成分我们已然了解,但就是不知人家是怎么配比、合成的,如同琢磨某种中药的祖传秘方、各种药材比例是多少,都不甚明了。”刘博答道。

  为防止可能出现的禁售或单方面抬高售价,“这两年我们已会同国内有关科研机构,从实际需要出发,加紧研发先进的铣削技术。”刘博说。记者了解到,目前,成都工具研究所已探索了可行性方案,理论计算性能可提高30%,成本会降低一半。

  业内人士指出,奥地利拥有顶尖铣削技术储备的公司已成立近百年,在生产工艺上积累了充足经验,而国内可以说尚在学徒阶段。

  “目前,我们只有结合性能需求,不停试错、反复总结,才能争取在技术性能上有所突破,有望在今年年底形成中国独有的铣削技术路径,研发出具有自主知识产权的‘利器’,不再受制于人。”刘博说。


    来源:科技日报

 

责任编辑:程金玉

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