闫薪霖， 肖 博， 高先哲， 肖 冰, 张益权

(南京航空航天大学 机电学院， 南京 210016)

钢轨是铁路列车运行的载体，钢轨质量影响列车的行车安全和行车品质。钢轨与上方列车的车轮直接接触，承载着列车传来的作用力，同时还会受到轮轨之间的摩擦力、轨道板和轨道之间的压力和列车制动时的作用力等，易受损产生病害(如图1所示)，危及行车安全[1-3]。

钢轨打磨是改善轮轨接触状态，消除和延缓钢轨表面损伤，延长钢轨使用寿命的有效和经济的维修方案[4]。钢轨打磨是利用专门的打磨设备对钢轨表面材料(包括钢轨受损部分)进行磨削去除，从而达到消除钢轨病害的目的[5]。现阶段打磨钢轨的主要设备是装备有打磨砂轮的钢轨打磨列车(如图2所示)，其工作原理是打磨列车在钢轨上行进，砂轮与钢轨接触产生磨削作用，打磨后钢轨可恢复最佳形貌(如图3所示)。

图3 打磨后钢轨形貌

用传统树脂砂轮打磨钢轨存在磨削火花大易引发火灾，结合剂挥发产生大量粉尘，高寒条件下砂轮易破碎等缺点。而钎焊超硬磨料工具可避免上述问题[6-9]。因此，设计并制作钢轨打磨用钎焊金刚石砂轮，通过打磨试验评价砂轮的综合性能，并与国内某公司生产的钢轨打磨配套树脂砂轮的磨削性能做对比试验，探究钎焊金刚石砂轮用于钢轨打磨的可行性。

1 试验设计

1.1 试验平台

搭建钢轨打磨试验机床模拟打磨列车打磨钢轨的工作模式(如图4所示)。试验时工件在电机的驱动下水平匀速旋转，砂轮在电机的驱动下水平旋转(电源电压和频率可调)并在进给系统的驱动下为砂轮提供磨削背压。……