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亟待攻克的核心技術(shù)

高鐵被稱為“一帶一路”沿線20國青年最想帶回家的“中國特產(chǎn)”之一。從2003年開始至今，我國鋪設(shè)的高鐵軌道長度已占世界高鐵總里程的一半以上，而鋼軌養(yǎng)護(hù)問題也愈加讓業(yè)內(nèi)專家憂心——有著高鐵“筋骨”之稱的鋼軌，若養(yǎng)護(hù)不到位，不僅折損生命周期，還存在高風(fēng)險(xiǎn)隱患。

“大國重器，保養(yǎng)是重中之重!目前，盡管我們自主創(chuàng)新研發(fā)出世界首臺(tái)套雙動(dòng)力電驅(qū)銑磨維護(hù)機(jī)器人裝備——被稱為鋼軌‘急救車’的銑磨車，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(hù)技術(shù)有限公司首席科學(xué)家劉博博士在接受科技日?qǐng)?bào)記者專訪時(shí)說，“沒有銑刀，‘急救車’發(fā)揮不了作用，真乃萬事俱備，只欠把合適的‘手術(shù)刀’。”

鋼軌也需保養(yǎng)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，隨著萬噸大列運(yùn)行、車速不斷提高，列車對(duì)鋼軌碾壓沖擊不斷加大，其傷損日益增多。”濟(jì)南鐵路局聊城工務(wù)段探傷工高級(jí)技師張勇說。

南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司相關(guān)專家介紹，列車在運(yùn)行過程中發(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(xiàn)波浪磨耗、魚鱗傷及肥邊等缺陷。為修復(fù)鋼軌型面，就要用仿形銑刀對(duì)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(dāng)?shù)剡M(jìn)行保養(yǎng)整形對(duì)鋼軌明顯利好：日本新干線鋼軌的更換壽命延長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(yǎng)護(hù)整形，直接影響到高鐵奔跑時(shí)的穩(wěn)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往列車的重力、摩擦和沖擊，鋼軌材質(zhì)的強(qiáng)度、硬度及韌性要求相當(dāng)高，一般由特殊標(biāo)號(hào)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。

據(jù)了解，國內(nèi)城市軌道交通，對(duì)鋼軌的保養(yǎng)主要有兩種方式，砂帶打磨或引進(jìn)國外銑磨技術(shù)設(shè)備。秦皇島齊二數(shù)控機(jī)床研究院副院長王振宇介紹，前者作業(yè)效率低、有時(shí)要打磨8遍到10遍，才能修復(fù)0.2毫米鋼軌損耗;而后者一次就能修復(fù)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和刀片的先進(jìn)技術(shù)，多數(shù)應(yīng)用于歐洲鐵路工務(wù)維護(hù)作業(yè)，如客運(yùn)專線、地鐵輕軌等。2011年，我國重金從奧地利引進(jìn)了多臺(tái)鋼軌銑磨車，其中的銑刀就是這兩國公司共同制造的。

國內(nèi)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(duì)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?zhèn)髅胤健⒏鞣N藥材比例是多少，都不甚明了。”劉博答道。

為防止可能出現(xiàn)的禁售或單方面抬高售價(jià)，“這兩年我們已會(huì)同國內(nèi)有關(guān)科研機(jī)構(gòu)，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。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(jì)算性能可提高30%，成本會(huì)降低一半。

業(yè)內(nèi)人士指出，奧地利擁有頂尖銑削技術(shù)儲(chǔ)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(yàn)，而國內(nèi)可以說尚在學(xué)徒階段。

“目前，我們只有結(jié)合性能需求，不停試錯(cuò)、反復(fù)總結(jié)，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(dú)有的銑削技術(shù)路徑，研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的‘利器’，不再受制于人。”劉博說。(記者 華凌)