Автор фото: Максим Каширин/Пресс-служба ОАО «РЖД»
Процесс шлифования рельсов активно и повсеместно стал применяться на сети РЖД в начале 2000-х. Делалось это для продления жизненного цикла рельсового полотна. Реализуется технология с применением рельсошлифовальных поездов РШП-48 и РШП-48К с частотой вращения шлифовального круга 3600 об/мин и рабочей скоростью от 4 до 8 км/ч. Для работы поезда требуется закрыть движение на перегоне. При этом в зависимости от усилия прижатия шлифовального круга к рельсу достигается средний съём металла до 0,25 мм за проход.
В СГУПСе создали технологию скоростного шлифования рельсов за счёт увеличения частоты вращения шлифовального круга пропорционально с ростом рабочей скорости РШП. Исследования выполнены с использованием мер государственной поддержки.
Новая схема отличается от существующей тем, что абразивный круг устанавливается под углом атаки к поверхности обрабатываемого рельса с раскрытием навстречу движения рельсошлифовального поезда. Такое расположение даёт возможность равномерно распределить припуск между наибольшим числом абразивных зёрен, повышая эффективность обработки.
Андрей Ильиных, декан факультета Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС)
При этом полигонные испытания по шлифованию в разных режимах, с разными скоростями и проведённые после этого микроструктурные исследования отшлифованных рельсов показали, что повышение скорости шлифования способствует снижению температурного влияния на обрабатываемую поверхность рельса и уменьшению глубины слоя термомеханического воздействия. Это говорит о возможности формирования более качественной поверхности после скоростного шлифования, что положительно скажется на эксплуатационных свойствах рельса.
Кроме того, в новой технологии реализовано адаптивное управление процессом шлифования за счёт корректировки режимов в процессе обработки, учитывающей результаты контрольных измерений геометрических параметров рельса. Проще говоря, система автоматически подстраивается под заложенную в память геометрию поверхности рельсового полотна. Это решение является инновационным в обеспечении точности и качества работ.
Для реализации технологии создана новая конструкция оборудования с современными скоростными электродвигателями российского производства. Помимо изменённых технических характеристик привода шлифовальных кругов в новом рабочем оборудовании появилась возможность регулировки частоты вращения абразивного инструмента в диапазоне от 5000 до 7000 об/мин в зависимости от условий шлифования. Также в конструкции реализована система аспирации и пылепоглощения, позволяющая исключить воздействие вредных факторов на окружающую среду и обслуживающий персонал.
С помощью этой технологии скорость шлифования может достичь 30 км/ч при частоте вращения шлифовального круга 7000 об/мин. При этом средний съём металла с рельса составит до 0,2 мм. Достижение таких показателей повысит производительность РШП практически в четыре раза.
Сейчас испытания по отработке технологии проводятся на специально созданной рельсошлифовальной установке на полигоне СГУПСа. Она полностью моделирует работу рельсошлифовального поезда. Проведённые испытания уже подтвердили возможность шлифования рельсов на скоростях до 25 км/ч при частоте вращения 6000 об/мин со средним съёмом металла 0,2 мм. К слову, сегодня самую большую рабочую скорость в мире – 18,5 км/ч – развивает РШП RG400 компании Loram (США).
Наша технология скоростного шлифования будет реализована в отечественном рельсошлифовальном поезде РШП 2.0, который должен выйти на сеть РЖД в 2027 году.
