核心技术亟待攻克
高铁被称为一带一路沿线20个国家的年轻人最想带回家的中国特产之一。自2003年以来,中国铺设的高的高速铁路长度已占世界高速铁路总里程的一半以上,钢轨养护问题也让业内专家越来越担心―被称为高铁筋骨的钢轨,如果养护不到位,不仅会损害生命周期,还会造成高风险隐患。
大国重器,保养是重中之重!目前,虽然我们自主创新开发了世界上第一套双动力电驱铣机器人设备——―被称为钢轨‘急救车’的铣床,但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士在接受《科技日报》采访时说:没有铣刀,‘急救车不能发挥作用,真是万事俱备,只欠适当的‘手术刀’。
钢轨也需要保养整形
每条轨道都是活的。天气冷的时候会收紧身体,温度高的时候会放松筋骨。近年来,随着万吨列车的运行和速度的不断提高,列车对钢轨碾压的影响越来越大,损坏也越来越大。济南铁路局聊城工务段探伤高级技师张勇说。
南车齐墅堰机车工艺研究所有限公司相关专家介绍,列车在运行过程中磨损,不仅铁轨轨头的几何形状会发生变化,而且轨道表面也会出现波浪磨损、鱼鳞伤、肥料边缘等缺陷。为了修复钢轨表面,有必要使用仿铣刀及时铣削钢轨轮廓,及时消除各种缺陷。
实践证实,及时、适当的维护和整形手术显然有利于钢轨:日本新干线钢轨更换寿命延长30%伤轨更换大致减少30%。
铣钢如何做到削面
钢轨不能及时维护和整形手术,直接影响高速铁路运行的稳定性和舒适性,但也会滋生安全风险。刘波介绍说,为了承受过去列车的重力、摩擦和冲击,钢轨材料的强度、硬度和韧性要求相当高,一般由特殊等级的高锰钢材料制成,耐磨性高。但这也导致钢轨表面凹凸不平,铣削和磨削也非常困难。
工人要想善其事,必须先利其器。奥地利博瑞特公司生产的铣刀,就像刀削面一样,可以立即铣削钢轨的‘病害’!”刘博说。
据了解,国内城市轨道交通,钢轨的维护主要有两种方式,砂带抛光或引进国外铣削技术和设备。秦皇岛齐二数控机床研究所副所长王振宇表示,前者效率低下,有时需要抛光8到10次才能修复0次.2mm钢轨损耗;后者可以一次修复约3mm的钢轨损耗,可以完全消除各种轨道表面疾病或缺陷。这种方法工作效率高,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铣刀刀盘和刀片的先进技术,其中大部分用于客运专线、地铁轻轨等欧洲铁路工程维护作业。2011年,中国从奥地利引进了许多钢轨铣其中铣床由两国公司共同制造。
中国仍处于学徒阶段
钢轨可以像切面一样切割,铣刀是用什么材料制成的?
一种超硬合金材料。我们已经知道金属成分,但我们只是不知道人们是如何匹配和合成的,就像思考某种中药的祖传秘方和各种药材的比例一样。刘波回答说。
为了防止可能的禁售或单方面提高价格,在过去的两年里,我们与国内相关科研机构合作,从实际需要出发,加快了先进铣削技术的研发。刘波说。记者了解到,目前,成都工具研究所已经探索了可行性方案,理论计算性能可以提高30%%,成本会降低一半。
业内人士指出,奥地利拥有顶级铣削技术储备的公司已成立近100年,在生产过程中积累了足够的经验,而中国仍处于学徒阶段。
目前,只有结合性能需求,不断尝试、反复总结,才能在技术性能上取得突破。预计今年年底将形成中国独特的铣削技术路径,开发具有自主知识产权的利器,不再受制于人。刘波说。(记者 华凌)