道岔打磨的數智化賦能
來源：中國能源新聞網 時間：2025-01-07 15:03
孟祥宇 楊志雄
初冬乍到，寒風漸起，2024年12月25日，內蒙古包頭的萬水泉南站，國家能源運輸大動脈上鐵流穿梭，汽笛聲由遠及近，FCM-20K道岔仿形打磨車啟動打磨裝置，在道岔間勻速前行，機車轟鳴，火花四濺。
在這繁忙的背后，代表國內領先水平的道岔全范圍打磨技術及裝備項目上線試驗，數智化賦能軌道維護，徹底改變了道岔打磨的作業方式和效率，讓道岔機械化維護變得更加“全面、智能、綠色、低碳”。
試驗線路上，FCM-20K道岔仿形打磨車宛如一位技藝精湛的鐵路“美容師”，憑借先進的技術和強大的功能，為鐵路軌道進行著一場場深度“煥顏”之旅，致力于讓每一寸鋼軌都恢復至最佳狀態，保障鐵路運輸的安全與順暢。
一臺新設備 讓道岔打磨更全面
在國家能源集團鐵路裝備包頭段的培訓課堂上，大機司機李建國正在向車間職工講解仿形道岔打磨技術。在他手中的圖紙上，全國首臺仿形道岔車的各項參數一目了然，引得學員們發出陣陣驚嘆。
這臺FCM-20K道岔仿形打磨車相較于傳統道岔打磨車，到底“優”在哪里？
李建國指著圖紙上“全范圍”三個字介紹道：“這臺仿形道岔打磨車的全面性體現在多個維度，無論在道岔受限區域，還是在正線與道岔的打磨銜接上，它都打破了傳統設備的局限。”
道岔，是整個鐵路系統中極為關鍵的部分，其狀態優劣直接關乎列車運行的安全、平穩與高效。傳統大型養路機械雖然打磨效率高，但無法精細處理“岔心”和“尖軌”部分；而小型機械在精度和效率上均不及大型機械，且容易導致過度打磨。并且，無論采取哪一種傳統維護方式，砂輪與護軌干涉的風險始終存在。如何精細化“保養”道岔這個精密的系統，成了全行業的難點、痛點。
為徹底“根治”這一行業棘手難題，研究人員引入先進的三維仿形打磨理念，結合徑向圓周打磨技術，研發出仿形道岔打磨車。這款打磨車能夠輕松地深入狹窄受限部位，無論是復雜的岔心結構，還是纖細的尖軌邊緣，它都能精準觸及。同時，新技術帶來的高靈活性和高適應性，使其能夠在正線與道岔之間實現無縫切換，從而確保整個軌道系統的打磨質量均勻統一。這為鐵路軌道的全范圍養護提供了首個一體化的解決方案。
“這種全范圍打磨的特性，使它能夠根據不同的作業場景和要求，快速調整工作狀態，適應多樣化的鐵路養護任務，稱得上是鐵路醫生里的多面手。”李建國在培訓結束時總結道。
三種新技術 讓打磨作業更精準
仿形打磨車，仿的是鋼軌的廓形。重載鐵路運輸高效運行的背后，鋼軌廓形至關重要。它絕非簡單的金屬線條，而是承載列車高速飛馳、安全啟停的關鍵“軌道密碼”。精準適宜的鋼軌廓形，支撐起穩定的輪軌關系，能夠大幅削減輪軌間沖擊與磨損，是保障行車安全性、提高運行速度，以及延長軌道設施壽命的核心要素。
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，三項革新技術以“智”提“質”，為道岔打磨帶來全新曙光。
仿形徑向圓周打磨技術使磨石能夠沿著鋼軌進行徑向圓周打磨，如同舞動一把鋒利的手術刀，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到毫米級乃至微米級精度要求。
在道岔特殊區域，軌距變化復雜，分體式軌距自適應小車可實時感知軌距細微差異并自動調整，如同醫生穩定精準的雙手，保證打磨單元與鋼軌精確匹配，多遍打磨時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。”介紹分體式軌距自適應系統時，技術人員用了一個形象的例子。汽車操控性的技術核心在于底盤，而在仿形道岔打磨車上，分體式軌距自適應技術則是打磨精度的關鍵。
最后，智能化的打磨單元控制技術實現了打磨單元在三維空間內的精準控制。在面對鋼軌表面的病害時，智能化控制系統能夠根據預設的程序和實時采集的數據，迅速判斷病害的類型、位置和嚴重程度，然后精確地控制打磨單元進行相應的操作。
三項技術緊密配合，從表面修復、結構矯正到智能判斷，如同一場精心策劃的醫美整形手術，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度。
五個新理念 讓軌道維護更綠色
僅僅是更全面和更精準，還不足以稱得上是一場革新，環保理念的深度融入才是這場變革的靈魂所在，新能源、定制化砂輪應用、駕駛室正壓通風、高效集塵、螺旋自動排灰五大理念恰似為傳統的軌道維護注入了清新的“綠色基因”，使其完成了從內到外的華麗蛻變。
“你們可能想不到，這臺設備傳動系統采用新能源技術，打磨作業的動力依靠電驅動。”帶著一批新學員參觀仿形道岔打磨車時，李建國著重強調了這臺設備的根本變化。作業時，電驅動提供穩定精確動力，讓打磨車行駛平穩，保障打磨深度均勻與位置精準，能源利用效率更高，還減少液壓油依賴，降低環境污染風險。
根據實際需求不同，該車可靈活安裝不同硬度的砂輪，這一創新理念不僅有效提高打磨精度，還能大幅降低磨石的消耗。用硬質砂輪處理硬化層和深度病害，使用軟質砂輪處理輕微磨損，提升打磨效果，砂輪的科學搭配在踐行環保理念的同時，實現了精準精細打磨。
“節能降耗是一方面，正壓通風技術、高效集塵技術、螺旋排灰技術還保障了職工遠離職業病危害。”施工現場復雜，粉塵噪聲有害，正壓通風系統使駕駛室內氣壓高于外界，阻止污染物入內。傳統排灰人工操作低效且有害，螺旋自動排灰裝置優化保養流程，螺旋輸送快速穩排粉塵，減少作業人員在有害環境的作業時間，保護職工健康。優化的集塵口設計精準匹配火花拋射方向，以先進過濾技術捕集粉塵，防二次飛揚。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，全國首臺仿形打磨車已經完成六次重載鐵路線上實驗。隨著這一綠色革新的持續推進與廣泛應用，必將引領整個鐵路軌道維護行業邁向更加綠色、智能、可持續的美好未來，在環保與高效運營的和諧共融中，為構建綠色能源運輸體系貢獻磅礴力量。
責任編輯：于學華
