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道岔打磨的數(shù)智化賦能

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2025-01-07 15:03

孟祥宇 楊志雄

　　初冬乍到，寒風(fēng)漸起，2024年12月25日，內(nèi)蒙古包頭的萬水泉南站，國家能源運(yùn)輸大動(dòng)脈上鐵流穿梭，汽笛聲由遠(yuǎn)及近，F(xiàn)CM-20K道岔仿形打磨車啟動(dòng)打磨裝置，在道岔間勻速前行，機(jī)車轟鳴，火花四濺。

　　在這繁忙的背后，代表國內(nèi)領(lǐng)先水平的道岔全范圍打磨技術(shù)及裝備項(xiàng)目上線試驗(yàn)，數(shù)智化賦能軌道維護(hù)，徹底改變了道岔打磨的作業(yè)方式和效率，讓道岔機(jī)械化維護(hù)變得更加“全面、智能、綠色、低碳”。

　　試驗(yàn)線路上，F(xiàn)CM-20K道岔仿形打磨車宛如一位技藝精湛的鐵路“美容師”，憑借先進(jìn)的技術(shù)和強(qiáng)大的功能，為鐵路軌道進(jìn)行著一場場深度“煥顏”之旅，致力于讓每一寸鋼軌都恢復(fù)至最佳狀態(tài)，保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩c順暢。

　　一臺(tái)新設(shè)備 讓道岔打磨更全面

　　在國家能源集團(tuán)鐵路裝備包頭段的培訓(xùn)課堂上，大機(jī)司機(jī)李建國正在向車間職工講解仿形道岔打磨技術(shù)。在他手中的圖紙上，全國首臺(tái)仿形道岔車的各項(xiàng)參數(shù)一目了然，引得學(xué)員們發(fā)出陣陣驚嘆。

　　這臺(tái)FCM-20K道岔仿形打磨車相較于傳統(tǒng)道岔打磨車，到底“優(yōu)”在哪里？

　　李建國指著圖紙上“全范圍”三個(gè)字介紹道：“這臺(tái)仿形道岔打磨車的全面性體現(xiàn)在多個(gè)維度，無論在道岔受限區(qū)域，還是在正線與道岔的打磨銜接上，它都打破了傳統(tǒng)設(shè)備的局限?！?/p>

　　道岔，是整個(gè)鐵路系統(tǒng)中極為關(guān)鍵的部分，其狀態(tài)優(yōu)劣直接關(guān)乎列車運(yùn)行的安全、平穩(wěn)與高效。傳統(tǒng)大型養(yǎng)路機(jī)械雖然打磨效率高，但無法精細(xì)處理“岔心”和“尖軌”部分；而小型機(jī)械在精度和效率上均不及大型機(jī)械，且容易導(dǎo)致過度打磨。并且，無論采取哪一種傳統(tǒng)維護(hù)方式，砂輪與護(hù)軌干涉的風(fēng)險(xiǎn)始終存在。如何精細(xì)化“保養(yǎng)”道岔這個(gè)精密的系統(tǒng)，成了全行業(yè)的難點(diǎn)、痛點(diǎn)。

　　為徹底“根治”這一行業(yè)棘手難題，研究人員引入先進(jìn)的三維仿形打磨理念，結(jié)合徑向圓周打磨技術(shù)，研發(fā)出仿形道岔打磨車。這款打磨車能夠輕松地深入狹窄受限部位，無論是復(fù)雜的岔心結(jié)構(gòu)，還是纖細(xì)的尖軌邊緣，它都能精準(zhǔn)觸及。同時(shí)，新技術(shù)帶來的高靈活性和高適應(yīng)性，使其能夠在正線與道岔之間實(shí)現(xiàn)無縫切換，從而確保整個(gè)軌道系統(tǒng)的打磨質(zhì)量均勻統(tǒng)一。這為鐵路軌道的全范圍養(yǎng)護(hù)提供了首個(gè)一體化的解決方案。

　　“這種全范圍打磨的特性，使它能夠根據(jù)不同的作業(yè)場景和要求，快速調(diào)整工作狀態(tài)，適應(yīng)多樣化的鐵路養(yǎng)護(hù)任務(wù)，稱得上是鐵路醫(yī)生里的多面手。”李建國在培訓(xùn)結(jié)束時(shí)總結(jié)道。

　　三種新技術(shù) 讓打磨作業(yè)更精準(zhǔn)

　　仿形打磨車，仿的是鋼軌的廓形。重載鐵路運(yùn)輸高效運(yùn)行的背后，鋼軌廓形至關(guān)重要。它絕非簡單的金屬線條，而是承載列車高速飛馳、安全啟停的關(guān)鍵“軌道密碼”。精準(zhǔn)適宜的鋼軌廓形，支撐起穩(wěn)定的輪軌關(guān)系，能夠大幅削減輪軌間沖擊與磨損，是保障行車安全性、提高運(yùn)行速度，以及延長軌道設(shè)施壽命的核心要素。

　　道岔之上，萬噸列車呼嘯而過，加之氣候變化侵蝕，維持理想鋼軌廓形談何容易。在此困局下，三項(xiàng)革新技術(shù)以“智”提“質(zhì)”，為道岔打磨帶來全新曙光。

　　仿形徑向圓周打磨技術(shù)使磨石能夠沿著鋼軌進(jìn)行徑向圓周打磨，如同舞動(dòng)一把鋒利的手術(shù)刀，使得打磨軌跡緊密貼合鋼軌的輪廓曲線。無論是鋼軌頂面的波浪形磨損，還是狹窄縫隙處的擦傷，磨石都能調(diào)整合適的打磨軌跡和力度，確保打磨后的鋼軌表面平整度達(dá)到毫米級(jí)乃至微米級(jí)精度要求。

　　在道岔特殊區(qū)域，軌距變化復(fù)雜，分體式軌距自適應(yīng)小車可實(shí)時(shí)感知軌距細(xì)微差異并自動(dòng)調(diào)整，如同醫(yī)生穩(wěn)定精準(zhǔn)的雙手，保證打磨單元與鋼軌精確匹配，多遍打磨時(shí)亦能避免軌距變化所致誤差，有力提升道岔打磨精度。

　　“就像汽車的分體式底盤，我們打磨小車底盤也是如此?！苯榻B分體式軌距自適應(yīng)系統(tǒng)時(shí)，技術(shù)人員用了一個(gè)形象的例子。汽車操控性的技術(shù)核心在于底盤，而在仿形道岔打磨車上，分體式軌距自適應(yīng)技術(shù)則是打磨精度的關(guān)鍵。

　　最后，智能化的打磨單元控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了打磨單元在三維空間內(nèi)的精準(zhǔn)控制。在面對鋼軌表面的病害時(shí)，智能化控制系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，迅速判斷病害的類型、位置和嚴(yán)重程度，然后精確地控制打磨單元進(jìn)行相應(yīng)的操作。

　　三項(xiàng)技術(shù)緊密配合，從表面修復(fù)、結(jié)構(gòu)矯正到智能判斷，如同一場精心策劃的醫(yī)美整形手術(shù)，使得該車的打磨精度在 300毫米范圍最大幅值僅為 0.02毫米。為道岔鋼軌打磨帶來前所未有的精準(zhǔn)度。

　　五個(gè)新理念 讓軌道維護(hù)更綠色

　　僅僅是更全面和更精準(zhǔn)，還不足以稱得上是一場革新，環(huán)保理念的深度融入才是這場變革的靈魂所在，新能源、定制化砂輪應(yīng)用、駕駛室正壓通風(fēng)、高效集塵、螺旋自動(dòng)排灰五大理念恰似為傳統(tǒng)的軌道維護(hù)注入了清新的“綠色基因”，使其完成了從內(nèi)到外的華麗蛻變。

　　“你們可能想不到，這臺(tái)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)采用新能源技術(shù)，打磨作業(yè)的動(dòng)力依靠電驅(qū)動(dòng)?！睅е慌聦W(xué)員參觀仿形道岔打磨車時(shí)，李建國著重強(qiáng)調(diào)了這臺(tái)設(shè)備的根本變化。作業(yè)時(shí)，電驅(qū)動(dòng)提供穩(wěn)定精確動(dòng)力，讓打磨車行駛平穩(wěn)，保障打磨深度均勻與位置精準(zhǔn)，能源利用效率更高，還減少液壓油依賴，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

　　根據(jù)實(shí)際需求不同，該車可靈活安裝不同硬度的砂輪，這一創(chuàng)新理念不僅有效提高打磨精度，還能大幅降低磨石的消耗。用硬質(zhì)砂輪處理硬化層和深度病害，使用軟質(zhì)砂輪處理輕微磨損，提升打磨效果，砂輪的科學(xué)搭配在踐行環(huán)保理念的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)精細(xì)打磨。

　　“節(jié)能降耗是一方面，正壓通風(fēng)技術(shù)、高效集塵技術(shù)、螺旋排灰技術(shù)還保障了職工遠(yuǎn)離職業(yè)病危害?！笔┕がF(xiàn)場復(fù)雜，粉塵噪聲有害，正壓通風(fēng)系統(tǒng)使駕駛室內(nèi)氣壓高于外界，阻止污染物入內(nèi)。傳統(tǒng)排灰人工操作低效且有害，螺旋自動(dòng)排灰裝置優(yōu)化保養(yǎng)流程，螺旋輸送快速穩(wěn)排粉塵，減少作業(yè)人員在有害環(huán)境的作業(yè)時(shí)間，保護(hù)職工健康。優(yōu)化的集塵口設(shè)計(jì)精準(zhǔn)匹配火花拋射方向，以先進(jìn)過濾技術(shù)捕集粉塵，防二次飛揚(yáng)。坐在駕駛室聞不到異味了，這是每一位操作人員感受到最大的變化。

　　截至2024年12月25日，全國首臺(tái)仿形打磨車已經(jīng)完成六次重載鐵路線上實(shí)驗(yàn)。隨著這一綠色革新的持續(xù)推進(jìn)與廣泛應(yīng)用，必將引領(lǐng)整個(gè)鐵路軌道維護(hù)行業(yè)邁向更加綠色、智能、可持續(xù)的美好未來，在環(huán)保與高效運(yùn)營的和諧共融中，為構(gòu)建綠色能源運(yùn)輸體系貢獻(xiàn)磅礴力量。

　　責(zé)任編輯：于學(xué)華