肖 旭，戴 勇，刘学士

（浙江工业大学 特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室，浙江 杭州 310014）

0 引 言

钢轨是机车轨道结构中最昂贵的构件之一，也是机车车辆和轨道之间的接口，钢轨维护的好坏直接影响列车运行安全、旅客舒适度和铁路运营成本。铁路发达国家普遍采用钢轨打磨的方式来消除钢轨表面的病害[1-3]。在钢轨打磨过程中砂轮磨损是不可避免的，砂轮磨损将导致打磨后的轨道截面与设计截面不同，使轮轨的受力发生改变。当砂轮磨损严重时，甚至会出现钢轨病害未能完全去除、钢轨表面质量不达标等情况，这些都将影响钢轨的平顺性。高速铁路列车运行的速度比普通铁路高，对钢轨的平顺性要求也更高。轨道不平顺将严重影响高铁运行的舒适性、安全性和钢轨使用寿命。预计到2020年，中国铁路营业里程将达到12万公里以上，其中铁路快速客运网将达到5万公里以上[4]。面对如此大规模的铁路网，通过在钢轨打磨时实现砂轮磨损的在线检测和自动补偿，不仅能够提高钢轨打磨效率，还能提高打磨质量，对于铁路钢轨的维护具有重要的意义。

目前，对于钢轨打磨的研究主要针对打磨深度、打磨周期、打磨方案和最优截面等，而对钢轨打磨砂轮磨损的检测，尚未见到有关文献报道。砂轮磨损检测方法大都是针对磨床砂轮的，主要有声发射法、计算机视觉法、光电检测法等方法[5-6]。而钢轨打磨环境恶劣，这些方法在用于检测钢轨打磨砂轮磨损时具有一定的局限性，如同时工作的砂轮太多，这些砂轮的声发射相互干扰，使声发射法无法使用；……