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探秘!高铁平稳飞驰的“超级跑道”

 WTB2255 2022-10-09 发布于湖北
曾几何时
火车在行驶中
发出有节奏的“哐当哐当”声
伴随着旅客走向诗和远方

随着高铁时代的到来
熟悉的“哐当”声逐渐消失
动车组宛若游龙
快如闪电 平稳飞驰
一元硬币可在桌面上竖立不倒
其秘密在于
由无缝焊接的500米长钢轨
铺就的“超级跑道”
图片

500米长钢轨是怎么焊接成的

又是如何铺设的

让我们来一探究竟

↓↓↓

01

长轨是怎么焊接成的?

走进中国铁路南昌局集团有限公司鹰潭工务机械段向塘焊轨车间,犹如置身钢轨的海洋,吊装、焊接、打磨……钢轨焊接作业正井然有序地进行。向塘焊轨车间是全国铁路16个高铁焊轨基地之一,也是目前华东地区最大的焊轨基地,被称为“高铁的起点”。

现在高铁线路普遍采用的500米无缝长钢轨,是由5根百米钢轨焊接而成,接头数量由19个缩减为4个,接头的平顺度、平直度标准更高。

接头平直度反映钢轨表面与水平面之间的最大偏离距离,一米以内的波动要控制在0.2毫米以内。一根头发丝的直径大约是0.08毫米,也就是说误差仅相当于两根头发丝。如此严苛的标准,跑道质量自然过硬,火车运行更平稳。

在生产线上,一根根100米的“短轨”在传送带上缓缓向前,经过除锈、焊接、打磨等15道工序后,5根短轨融合成一根500米的长钢轨,通过长钢轨运输车运送、铺设到高铁线路上,为列车提供静音飞驰的跑道。

在这15道工序中,焊接是关键一环。

向塘焊轨车间采用的是目前国际上最先进的焊接设备,焊接班工长赵勇刚眼神专注,紧紧盯着焊接控制台上的各项数据,在确认各项数据符合要求后,焊接开始了。


百米待焊钢轨进入焊机后,焊机对钢轨通以大电流,利用钢轨电阻产生的电阻热加热钢轨。两根钢轨端面轻微接触,形成许多触点,触点熔化为金属液体,成为连接钢轨端面的液体“金属过梁”。

由于电流密度极高,液体金属蒸发,连续不断爆破,将钢轨端部加热至1000摄氏度以上,形成局部熔化,密集的火花四下迸射。随着焊机里的液压油缸在高温下施加压力,两根钢轨合二为一,融为一体。

焊接完成后,赵勇刚打开防护罩,仔细检查接头的加热状态。等待接头冷却后,他手持错边尺,全方位测量焊接接头、轨底角接头的质量。


500米长钢轨在出厂前,要接受360度无死角的探伤检查。探伤工郝丹手捏探头,在钢轨接头滑动,探伤仪超声波扫过时,屏幕上反馈出波纹线。

“这是一份极度需要细心、耐心的工作!”郝丹说。灰斑缺陷非常细微,超声波穿过时变化不大,需要仔细辨别波形。虽然焊接头的断面体积并不大,但要在里面探寻茶叶末般的细小缺陷,并非易事。如果探伤角度、探头耦合度不合适,都可能出现漏探,所以必须认真认真再认真。

02

钢轨也有“身份证”

在向塘焊轨基地的500米成品轨场,一排排焊接完成的长钢轨整整齐齐叠放在轨场上,像一名名整装待发的士兵,待沙场点兵后奔赴战场。36台吊车成列排开,同步移动,起吊钢轨。

走进成品轨场,可以看到每个接头附近都有一串12位的标识码,车间主任肖向烈介绍,这就是长钢轨的接头标号,大家习惯称它为长钢轨的“身份证”。


为确保焊接质量可追溯,自2009年开始,向塘焊轨车间实行长钢轨接头标号制度。与居民身份证的18位号码不同,长钢轨的接头标号由12位组成,12位代码分为三个字段,分别是属性段、日期段、流水段。

属性段由标识的前4位代码组成,表示焊接单位、固定闪光焊生产线和焊接作业班组;日期段由标识的第5位至第10位代码组成,表示焊接的日期;流水段由标识的第11位和第12位代码组成,表示当天焊接的顺序号。


“你看,在系统上输入标识号,这个接头的所有信息就一目了然,包括谁焊接的、谁探伤的、质量如何、铺设到什么地方等,所有的信息都可以追溯!”肖向烈介绍道。

从2008年至今,这个车间共焊接钢轨1.7万公里,铺设于京沪、沪昆、昌赣、京广、合福等高铁线路上。

03

长轨铺设如“下面条”


今年4月22日,沪昆铁路上饶区段开始成段换轨施工。

由于车流密集,长钢轨更换必须在“天窗”内进行,鹰潭工务机械段换轨车间职工争分夺秒,确保每个环节有序衔接,按计划完成换轨任务。

11时整,封锁命令下达,在车站整装待发的HGCZ-2000型换轨车启动,开进封锁区段,在线路栅栏外静候的施工队伍立即进场。对位、吊新轨、运行换轨、旧轨移出、新轨入槽等工序有条不紊地推进。


之前的换轨施工作业是个力气活儿,采取的是换轨台车结合人工拨轨的方式。手持撬棍的职工们站成一排,听着口令发力撬出旧轨拨到路基,再将新轨拨入轨槽。如今,随着新型换轨车的投入使用,这样的场景不见了。

HGCZ-2000型换轨车是我国自主研发的新一代无缝线路钢轨更换设备,由两套顶升装置、六套收放装置、四组钢轨吊钳组成,能在更换钢轨的同时回收旧扣件,几名职工就可以操作,作业效率和质量大幅度提升,降低了劳动强度和安全风险。

新型换轨车的投入使用让换轨施工变得轻松许多。有人形象地称之为“下面条”:更换钢轨就是把旧钢轨“捞上来”,把新钢轨“放下去”。


新旧轨完成交接后,移动式气压焊轨车闪亮登场,操作手刘洋通过无线遥控器调整焊机方向,让重达一吨多的焊机稳稳落地。调节好氧气乙炔流量后,随着“嘭”的一声,火焰从加热器窜出。

刘洋不断调节加热器的位置,将火焰对准焊头中心,确保其均匀受热。几分钟后,焊接作业结束。熄火的瞬间,焊头“鼓”起焊瘤,推瘤刀大显身手,轻松推除焊瘤。之后,经历喷风冷却、打磨等工序,焊头焊接完成,经检测符合要求。

15时左右,经过240分钟的紧张施工,2000米的换轨施工作业圆满结束,现场施工负责人确认线路状态后,正点开通线路。

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融媒体中心  出品


文图:张贵锋 丁安升 高晋 汪翰 李志祥

编辑:敖扬

审核:杨非

监制:李一民

总监制:郑波

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