亟待攻克的核心技術(shù)
高鐵被稱(chēng)為“一帶一路”沿線(xiàn)20國青年最想帶回家的“中國特產(chǎn)”之一。從2003年開(kāi)始至今，我國鋪設的高鐵軌道長(cháng)度已占世界高鐵總里程的一半以上，而鋼軌養護問(wèn)題也愈加讓業(yè)內專(zhuān)家憂(yōu)心——有著(zhù)高鐵“筋骨”之稱(chēng)的鋼軌，若養護不到位，不僅折損生命周期，還存在高風(fēng)險隱患。
“大國重器，保養是重中之重!目前，盡管我們自主創(chuàng )新研發(fā)出世界首臺套雙動(dòng)力電驅銑磨維護機器人裝備——被稱(chēng)為鋼軌‘急救車(chē)’的銑磨車(chē)，但是其中最核心部件銑刀仍需從國外進(jìn)口。”5月19日，北京拓博爾軌道維護技術(shù)有限公司首席科學(xué)家劉博博士在接受科技日報記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，“沒(méi)有銑刀，‘急救車(chē)’發(fā)揮不了作用，真乃萬(wàn)事俱備，只欠把合適的‘手術(shù)刀’。”
鋼軌也需保養整形
“每一條鋼軌都是有生命的，天冷了它會(huì )緊縮身軀，氣溫高會(huì )舒張筋骨。近年來(lái)，隨著(zhù)萬(wàn)噸大列運行、車(chē)速不斷提高，列車(chē)對鋼軌碾壓沖擊不斷加大，其傷損日益增多。”濟南鐵路局聊城工務(wù)段探傷工高級技師張勇說(shuō)。
南車(chē)戚墅堰機車(chē)車(chē)輛工藝研究所有限公司相關(guān)專(zhuān)家介紹，列車(chē)在運行過(guò)程中發(fā)生磨耗，不僅鐵道鋼軌軌頭的幾何形狀會(huì )改變，軌面還會(huì )出現波浪磨耗、魚(yú)鱗傷及肥邊等缺陷。為修復鋼軌型面，就要用仿形銑刀對鋼軌輪廓及時(shí)銑削整形，及時(shí)消除各種缺陷。
實(shí)踐證實(shí)，及時(shí)恰當地進(jìn)行保養整形對鋼軌明顯利好：日本新干線(xiàn)鋼軌的更換壽命延長(cháng)30%，傷軌更換大致減少30%。
銑鋼如削面如何做到
“鋼軌得不到及時(shí)養護整形，直接影響到高鐵奔跑時(shí)的穩定性、舒適度，還會(huì )滋生安全隱患，為之付出的代價(jià)不可想像。”劉博介紹，為了能夠承受得住過(guò)往列車(chē)的重力、摩擦和沖擊，鋼軌材質(zhì)的強度、硬度及韌性要求相當高，一般由特殊標號的高錳鋼材料制成，抗磨性高。但這也就造成鋼軌表面坑洼不平時(shí)，銑磨平滑的難度也很大。
工欲善其事，必先利其器。“奧地利博瑞特公司生產(chǎn)的銑刀，猶如刀削面一樣，可把鋼軌‘病害’頓時(shí)銑削!”劉博說(shuō)。
據了解，國內城市軌道交通，對鋼軌的保養主要有兩種方式，砂帶打磨或引進(jìn)國外銑磨技術(shù)設備。秦皇島齊二數控機床研究院副院長(cháng)王振宇介紹，前者作業(yè)效率低、有時(shí)要打磨8遍到10遍，才能修復0.2毫米鋼軌損耗;而后者一次就能修復3毫米左右的鋼軌損耗，可徹底消除各種軌面病害或缺陷，這種方式工作效率高但價(jià)格昂貴。
記者了解到，目前只有德國和奧地利擁有制造仿形銑刀刀盤(pán)和刀片的先進(jìn)技術(shù)，多數應用于歐洲鐵路工務(wù)維護作業(yè)，如客運專(zhuān)線(xiàn)、地鐵輕軌等。2011年，我國重金從奧地利引進(jìn)了多臺鋼軌銑磨車(chē)，其中的銑刀就是這兩國公司共同制造的。
國內尚在學(xué)徒階段
能像削面一樣切削鋼軌，這銑刀是什么材料煉就的?
“一種超硬合金材料。對其中金屬成分我們已然了解，但就是不知人家是怎么配比、合成的，如同琢磨某種中藥的祖傳秘方、各種藥材比例是多少，都不甚明了。”劉博答道。
為防止可能出現的禁售或單方面抬高售價(jià)，“這兩年我們已會(huì )同國內有關(guān)科研機構，從實(shí)際需要出發(fā)，加緊研發(fā)先進(jìn)的銑削技術(shù)。”劉博說(shuō)。記者了解到，目前，成都工具研究所已探索了可行性方案，理論計算性能可提高30%，成本會(huì )降低一半。
業(yè)內人士指出，奧地利擁有頂尖銑削技術(shù)儲備的公司已成立近百年，在生產(chǎn)工藝上積累了充足經(jīng)驗，而國內可以說(shuō)尚在學(xué)徒階段。
“目前，我們只有結合性能需求，不停試錯、反復總結，才能爭取在技術(shù)性能上有所突破，有望在今年年底形成中國獨有的銑削技術(shù)路徑，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的‘利器’，不再受制于人。”劉博說(shuō)。(記者 華凌)
