Ремонт рельсов

Все намечаемые к изъятию из пути рельсы должны быть замар­кированы в зависимости от состояния: годные для повторной ук­ладки в путь без ремонта или с ремонтом в пути, с ремонтом в рель­сосварочном предприятии (РСП) и непригодные для повторной укладки в путь.

Годные д ля дальнейшего использования рельсы должны быть осмотрены, обмерены и замаркированы с разделением каждого типа рельсов на группы годности с учетом термоупрочнения. Группа год­ности рельсов устанавливается на месте изъятия их из пути, а на­правляемых в ремонт в РСП — после завершения ремонта.

Старогодные рельсы, изъятые из пути после проведения ка­питальных путевых работ и разборки путевой решетки, должны направляться для ремонта в РСП. Перед этим рельсы дефектоско- пируют и маркируют с указанием дефектных мест.

Перед изъятием рельсов в период от 10 суток до 2 месяцев дол­жен быть проведен их осмотр. Не более чем за 10 суток проводятся проверка рельсов ультразвуковыми и магнитными дефектоскопа­ми и их маркировка непосредственно в пути.

Осмотр и маркировка рельсов должны проводиться ко­миссией в составе начальника дистанции пути или его заместите­ля, старшего или дорожного мастера, бригадира пути, дефектос­кописта и представителя ПМС (при необходимости). Результаты осмотра и маркировки рельсов звеньевого пути заносятся в Дефек­тную позвенную ведомость результатов осмотра старогодных рель­сов, а бесстыкового пути (отдельно по наружной и внутренней ни­тям) — в Дефектную ведомость результатов осмотра старогодных рельсовых плетей и оформляются Актом о состоянии старогодных материалов верхнего строения пути (форма ПУ-81).

Одиночно изъятый из пути рельс должен осматривать дорож­ный мастер или бригадир пути. Маркировка таких рельсов прово­дится в день их изъятия.

Маркировка рельсов ведется светлой несмываемой крас­кой на шейке рельса, обращенной внутрь колеи, на расстоянии око­ло 1 м от левого стыка и 12,5 м от конца рельсовой плети (при на­хождении работника внутри колеи лицом к маркируемому рельсу или плети, рис. 6.2).

В зимний период допускается временная марки­ровка мелом с последующим возобновлением ее светлой несмывае­мой краской.

Маркировка рельсов, предназначенных для повторного исполь­зования в пути без ремонта в РСП, состоит из знаков на шейке рель­са, определяющих группу его годности, которая указывается чис­лом вертикальных линий, соответствующим номеру группы, а так­же букв А и И для группы I—АИ, буквы И для групп I—И, II—И, III—И, букв Т и И для группы III—ТИ. Термически упрочненные рельсы маркируются буквой У, нетермоупрочненные — буквой С (рис. 6.3). На рельсах I и II групп годности типа Р50 и тяжелее должен указываться пропущенный тоннаж (с округлением до 10 млн т брутто) и грузонапряженность участка (с округлением до 5 млн ыкм брутто/км в год) (рис. 6.3, а—в).

На рельсах, снятых с кривых участков пути радиусом 1000 м и менее, дополнительно должна указываться буква К (см. рис. 6.3, в).

На рельсах, подлежащих ремонту в РСП перед повторной ук­ладкой в путь, указываются — группа годности рельса: тер­моупрочненного (буква У) или нетермоупрочненного (буква С); пропущенный тоннаж и буква Р — ремонт (рис. 6.3, г) При этом рельсы, имеющие дефекты, маркируются следующим образом (рис. 6.3, д—и):

• на шейке с внутренней стороны колеи на расстоянии около 1 м от левого стыка (зазора) наносятся для дефектного рель­са один косой крест, для остродефектного рельса — два ко­сых креста;
• на шейке рядом с местом нахождения дефекта (с той сторо­ны, с которой виден дефект, или с внутренней стороны ко­леи, если дефект обнаружен дефектоскопом и не виден) по­вторяются один косой крест для дефектного рельса и два ко­сых креста для остродефектного, с указанием рядом кодово­го обозначения дефекта. Если дефект расположен на левом конце в пределах стыка, то кодовое обозначение дефекта ука­зывают рядом с первой маркировкой, а вторую маркировку не делают. При расположении дефекта на правом конце рель­са в пределах стыка дополнительно к первой маркировке повторяют ее на правом конце с указанием кодового обозна­чения дефекта.

Перед плановой заменой старогодных рельсов и отправкой их в РСП для ремонта бывшей нерабочей грани на строгальном и фрезерном станках непосредственно в пути маркируют нерабочую грань головки рельса буквами НГР светлой несмывае­мой масляной краской на шейке, обращенной наружу колеи на рас­стоянии 1 м от левого стыка (если стоять внутри колеи лицом к маркируемому рельсу).

Если маркировка, выполненная в пути, потеряет четкое изобра­жение до отправки рельсов потребителю, необходимо в о з о б н о — вить ее краской того же цвета.

Маркировка и учет перекладываемых старогодных зака — ленных рельсов Р75, Р65 с переменой рабочего канта прово­дится в следующем порядке: на шейке рельса внутри колеи на рас­стоянии около 1 м от левого стыка и 12,5 м от конца бесстыковой рельсовой плети (если стоять внутри колеи лицом к маркируемому рельсу) наносится мелом маркировка, указывающая план линии уча­стка, с которого намечена перекладка (П — прямая, КВ — из внут­ренней нити кривой, КН — из наружной нити кривой), пропущен­ный тоннаж (млн т брутто с округлением до 10), величину верти­кального и бокового износа с округлением до 1 мм.

Пример маркировки рельса, намечаемого к перекладке из прямого уча­стка: П-510-3-0; то же из наружной нити кривой: КН-150-3-18; то же из внутренней нити кривой: КВ-150-4-0.

В учетной форме ПУ-2 Рельсовой книги указывают дату пере­кладки рельсов, в графах 10, 11, 12 заносят данные по вертикально­му и боковому износу, смятию и провисанию концов переложенных рельсов. При этом боковой износ нерабочей грани записывают в зна­менатель дроби.

Переложенные с переменой рабочего канта старогодные рельсы в учетной форме АГУ-4 Паспорта дистанции пути в рельсошпалобал­ластных картах обозначают подчеркиванием строки “Тип рельсов” сплошной коричневой полосой при замене обеих рельсовых нитей и пунктирной—при замене одной нити. Пропущенный тоннаж по рель­сам второй укладки прибавляется к тоннажу первой укладки, напри­мер (500 + 45). При этом в строку “Тоннаж” для переложенных с пере­меной рабочего канта рельсов заносится максимальная величина тон­нажа, если ее значения по рельсам наружной и внутренней нитей в кривых или левой и правой нитей в прямых различны.

Профильная шлифовка рельсов в пути, выполняемая РШП, ото­бражается в графе “Ремонт отчетного года” табл. 5 АГУ-4 двумя вол­нистыми линиями, а шлифовка поверхности катания рельсов — од­ной волнистой линией.

Данные по учету рельсов, уложенных в путь после ремонта в стационарных условиях РСП с профильной шлифовкой, фрезеровкой или строжкой, заносятся в Рельсовую книгу формы ПУ-2 с обо­значением вида ремонта буквами: Ф — фрезеровка, С — строжка, ШС — шлифовка в стационаре.

Рельсы, изъятые из звеньевого пути, уравнительных пролетов бесстыкового пути при одиночной смене по дефектам 10.1, 14, 17.1, 18.1, 21, 25, 26.3, 38, 44, 46.3, 47.1, 52.1, 53.1, 55, 56.3, 62, 65, 66.3, 85, 86.3 или после сплошной смены из звеньевого или бесстыкового пути, в кривых при усиленном капитальном и капитальном ремон­тах после удаления дефектов при ремонте и сварке в РСП относят­ся в зависимости от пропущенного по ним тоннажа, величин изно­са и повреждений их поверхности к группам годности со­гласно табл. 6.1—6.3.

Примечание. Величина приведенного износа головки равна сумме вер­тикального износа и половины горизонтального (бокового), измеренно­го на расстоянии 13 мм от поверхности катания головки нового рельса или под углом 45° к вертикали.

Глубина неровностей (волнообразных, локальных) седловин измеря­ется по поверхности катания головки рельсов линейкой длиной 1 м и щупом.

Ремонт рельсов в РСП ведут комплексно, включая сле­дующие операции: сортировка по степени годности к ремонту и ком­плектование под сварку; механизированная очистка от грязи; прав­ка в вертикальной и горизонтальной плоскостях; дефектоскопиро- вание по всей длине; строжка по заданному очертанию головки для удаления неровностей и поврежденного слоя металла; вырезка де­фектных мест; зачистка мест контакта с зажимными губами свароч­ной машины; сварка в непрерывную плеть; обрубка грата и выдав­ленного металла в сварных стыках; восстановление твердости ме­талла в сварном стыке; шлифовка сварного стыка по всему перимет­ру; разрезание непрерывной плети на рельсы требуемой длины и свер­ление болтовых отверстий; дефектоскопирование сварных рельсо­вых стыков; закалка концов рельсов; снятие фасок у кромок болто­вых отверстий и на торцах рельсов; проверка и приемка рельсов ОТК; отгрузка отремонтированных рельсов.

Рельсы с боковым износом от 10 до 18 мм, в зависимости от их состояния по поверхностным повреждениям и наработки тонна­жа, объединяются при ремонте в отдельные группы 1-АИ, 1-И, II- И, Ш-И, Ш-ТИ и предназначаются для использования в пути с пе­ременой рабочего канта в прямых участках. Рельсы групп годнос­ти 1-АИ, 1-И, соответствующие требованиям Технических указа­ний по перекладке термоупрочненных рельсов типов Р65 и Р75 в звеньевом пути, допускается использовать на путях 3-го класса. При несоответствии ТУ их, а также рельсы групп годности 11-И, Ш-И и Ш-ТИ допускается использовать на путях 4-5-го классов.

Рельсы типов Р75, Р65, Р50 и Р43, относящиеся по пропущенно­му тоннажу к группам годности 1-А, II, III, не отвечающие показа­телям по неровностям и износам головки, направляются в РСП для их ремонта без профильной обработки головки с целью повыше­ния их группы годности, а рельсы типа Р65 направляются даже для ремонта с профильной обработкой головки строжкой, фрезеров­кой, шлифовкой.

В табл. 6.2. приведены признаки, определяющие группы годно­сти старогодных рельсов, отремонтированных в РСП сваркой и профильной обработкой головки, а в табл. 6.3 — отремонтирован­ных в пути с обработкой головки рельсошпальными поездами.

Величины волнообразных неровностей, седловин и локальных неров­ностей измеряют по поверхности катания головки рельсов специальными тележками, измерительным устройством на РШП или линейкой длиной 1 м и щупом.

На рис. 6.4 представлена принципиальная схема технологичес­кого потока по ремонту и сварке рельсов в РСП.

К сварке допускаются старогодные рельсы, удовлетворяющие требованиям по величине пропущенного тоннажа и износу повер­хности головки.

Рельсы, подлежащие сварке между собой в стацио­нарных условиях, должны быть одного типа, одной группы годнос­ти, одинакового термического состояния (с объемной или поверх­ностной закалкой, а также термически необработанные), с одинаковым пропущенным тоннажем (допускается разница до 50 млн т брутто груза).

Допускается сваривать между собой объемно- и поверхностно закаленные рельсы разных металлургических комбинатов и раз­ных марок сталей российского и импортного производства, а так­же термически не упрочненные рельсы — разных металлургичес­ких комбинатов и разных марок сталей российского и импортного производства.

Рельсы переходного профиля разрешается сваривать из рельсов смежных типов.

К сварке в плети для бесстыкового пути допуска­ются рельсы групп годности 1-А, 1-А-П, I, 1-П, II, 11-П, III, Ш-Т, Ш-И, Ш-ТИ, кроме рельсов всех групп типа Р43. Сварные плети, предназначенные для укладки в главные пути, должны свари­ваться в стационарных условиях.

Рельсовые плети для бесстыкового пути сваривают из рельсов, пропустивших одинаковый тоннаж с разницей до 50 млн т брутто, одной группы годности и длиной не менее 7 м. При этом расстоя­ние от места обрезки до ранее сваренного контактным способом (старого) сварного шва должно быть не менее 3 м.

Сварные рельсы длиной 25 м должны иметь не более трех свар — ных стыков для I группы годности, четырех — II и III групп. Рельсы длиной 12,5 м всех групп годности должны иметь не более двух сварных стыков. Длина отдельных кусков рельсов должна быть не менее 3 м в любой части сварного рельса. Концы рельсов с бол­товыми отверстиями перед сваркой должны быть обрезаны на дли­ну не менее 600 мм.

Сварные рельсовые плети должны быть прямыми. Допуска­ется равномерная кривизна по головке рельса в горизонтальной и вертикальной плоскостях со стрелой прогиба не более 1/2200, 1/1000 и 1/500 т.е. не более 12, 25 и 50 мм на базовой длине 25 м для сварных рельсов I, II и III групп годности соответственно.

Нормативная длина рельсовых плетей для бесстыково­го пути составляет 800 м. Нормативная длина старогодных отре­монтированных сварных рельсов для звеньевого пути должна быть 25 и 12,5 м.

Отклонения по длине рельсовых плетей для бесстыко­вого пути не должны превышать ±30 мм. По согласованию с по­требителем допускается изготовление плетей с отклонением по дли­не не более 1 м. Отклонения по длине 25- и 12,5 метровых, а также укороченных рельсов для кривых не должны превышать ±6 мм. Условная начальная длина рельсовых плетей и рельсов длиной 25 и 12,5 м, а также укороченных рельсов для кривых определяется при температуре рельсов +20 °С. При температуре рельсов, отли­чающейся от +20 °С, в расчетное условное значение вводят соот­ветствующую поправку.

По концам рельсовых плетей для бесстыкового пути и уравни­тельных рельсов должно быть просверлено по три болтовых отверстия по схеме, соответствующей данному типу рельсов. В рельсах типов Р75 и Р65 для звеньевого пути допускается свер­лить по два болтовых отверстия.

Подаваемые на сварку рельсы очищают от грязи и сортируют по группам годности. Рельсы, имеющие кривизну, перед сваркой правят. Местная кривизна не должна превышать 0,5 мм на длине 1 м.

Торцы готовых рельсов после обрезки должны быть перпен­дикулярны к продольной оси. Перекос не должен превышать 1 мм при измерении в любом направлении. Обрезку рельсов под сварку можно выполнять пилами или отрезными абразивными кругами. После абразивной резки рельсов сваривать их необходимо только в текущей рабочей смене. В случае прекращения сварки в текущей смене для начала работы необходимо рельсы, отрезанные абразив­ными кругами, повторно обрезать на длину 20 мм. Отделочную мерную резку рельсов производят только пилами.

Торцы стыкуемых рельсов и контактирующие с зажимами сва­рочной машины поверхности на длину электродов (зажимных гу­бок) должны быть зачищены до металлического блеска механичес­ким способом. Зачистка должна вестись вдоль рельса . Риски и выхваты на зачищенных поверхностях не допускаются .

Куски старогодных рельсов для сварки должны быть подобраны по износу и накату с расположением рабочих граней го­ловки рельса по одну сторону. В каждой плети рельсы для сварки должны быть скомплектованы рабочей гранью в одну сторону.

Сварка старогодных отремонтированных рельсов должна про­водиться контактным стыковым способом на стацио­нарных или передвижных машинах.

При установке свариваемых рельсов торцы совмещают по пе­риметру и выравнивают по вновь формируемой рабочей грани рельсовых плетей. Поверхности катания рельсов должны быть на одном уровне. Несовпадение торцов стыкуемых рельсов должно быть смещено по высоте на подошву, а по ширине головки — в сторону нерабочей грани. При этом несовпадение свариваемых торцов не должно превышать: для рельсов 1-А, I, II групп годнос­ти по высоте 1 мм и по ширине головки 2 мм, для рельсов III, III- Т, Ш-И, Ш-ТИ групп годности по высоте 2 мм и по ширине го­ловки 2 мм.

В сварных стыках грат и выдавленный металл должны быть уда­лены в горячем состоянии (светло-красный цвет) механизированным способом с допуском по профилю +0,7 мм наплавленными, заточен­ными и подогнанными по профилю рельсов ножами с плюсовым до­пуском 0,7 мм с образованием ровной срезанной поверхности без рисок и остатков неудаленного металла (выступов) на подошве и головке.

После удаления грата и выдавленного металла проводят терми­ческую и механическую обработку сварных стыков.

Обработанная поверхность сварных стыков рельсов должна быть чистой, без раковин, заусенцев. Поверхность ката­ния и боковые грани головки должны быть прямолинейными. Ме­стные неровности после шлифования для рельсовых плетей — не более +0,3 мм, для рельсов длиной 25 и 12,5 м групп годности ЬА, ЬА-П, I, ЬП, II, П-П — не более +0,5 мм и групп III, Ш-Т, III- И, Ш-ТИ не более +1 мм на длине 1 м. Прогибы вниз (седловины) в сварных стыках бесстыкового пути не допускаются.

Для обеспечения прямолинейности рельсовых плетей и сварных рельсов при местном изгибе до 2 мм на длине 1 м допускается про­изводить правку сварных стыков в горячем состоянии (светло-крас­ный цвет) в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Правку сварных стыков рельсов, прошедших термическую об­работку на индукционных установках, можно проводить и в хо­лодном состоянии на передвижном гидравлическом прессе фирмы “Жейсмар” или аналогичном оборудовании для правки в четырех направлениях.

Сварные стыки на рельсах должны быть отмечены белой (голубой) краской в виде полос шириной 20 мм на шейке и верхней части подошвы на расстоянии 100 мм с обеих сторон шва. Каждый сварной стык плети должен иметь порядковый номер (например, 5-195).

Сварные рельсы маркируют следующим образом.

На одном из торцов сварного рельса металлическими клеймами высотой 8—10 мм набивают маркировочные знаки, определяющие группу годности рельсов, год сварки, номер рельса, под которым он записан в шнуровую книгу, номер рель­сосварочного предприятия.

На шейке рельса со стороны рабочей грани на расстоя­нии 1,5 м от левого конца (и дополнительно около каждого 10-го стыка) наносят номер плети, белой краской наносят также знаки, определяющие группу годности, (для рельсов I и II групп типа Р50 и большей массы, кроме того, и пропущенный максимальный тон­наж куска рельса, включенного в данную плеть), и величину грузо­напряженности участка, с которого сняты рельсы. Маркировка Т, если она была на рельсе до сварки, восстанавливается. Старая мар­кировка с буквами Р на шейке рельса, выполненная отправителем, смывается или закрашивается.

В начале и конце каждой рельсовой плети на расстоянии 1,5 м от первого и последнего стыков должна быть разметка, наносимая белой масляной краской на внутренней стороне шейки рельсов.

Маркировка делается в такой последовательности: номер рель­сосварочного предприятия, номер плети по проекту, номер по сва­рочной ведомости (дефектоскопии), правая или левая плеть рель­сового пути, длина в метрах.

Пример маркировки на торце рельсов: в верхней части головки (первый ряд), слева рельсы следующих групп годности: 1-А, I, 1-А-П, II, П-П, III, Ш-Т, Ш-П, Ш-И, Ш-ТИ; справа — 98 или 99, или — год сварки. В центральной части головки (второй ряд) 1234 или 25181 — номер сварного рельса по журналу дефектоскопии. В цен­тральной части шейки (третий ряд) — номер РСП.

Для термически упрочненных рельсов групп годности 1-А, I, I-А-П около цифрового номера сварного рельса дополнительно на­носят букву Т. Пример маркировки: I Пр. № 1001 (128) — 801 м, возле каждого стыка: 1 — 128; 31- 128 и т. д.

Рельсы старогодные термически упрочненные, повторно исполь­зуемые без ремонта или отремонтированные сваркой в РСП без профильной отработки головки, укладывают в путь согласно табл. 6.4.

Рельсы старогодные сварные, отремонтированные восстановле­нием ремонтного профиля головки профильной строжкой, фрезе­ровкой или шлифовкой, укладывают в путь согласно табл. 6.5.

Нормативная наработка рельсов Тн типа Р65 приведена в табл. 6.6.

Непосредственно в пути рельсы свариваются передвижной рель­сосварочной машиной (ПРСМ). Для производства работ на звень­евом пути необходима специализированная колонна в составе 48 че­ловек.

После закрытия пути для движения поездов разболчи- вают стыки, частично расшивают путь с оставлением костылей на каждой пятой шпале, снимают противоугоны, обрезают концы рельсов рельсорезными станками, электрической рельсошлифовал­кой зачищают до металлического блеска контактные поверхности рельсов для сварки. В непрерывную плеть рельсы сваривают дву­мя сварочными головками на обеих рельсовых нитях. После свар­ки грат и выдавленный металл обрубают пневматическими зуби­лами. Качество сварки проверяют ультразвуковым дефектоскопом.

Нормативная наработка тоннажа для рельсов типа Р50 составляет 300 млн т, Р43 — 200 млн т независимо от конструкции, группы и катего­рии пути.

Нормы уменьшаются на 5% для участков пути с особой интенсивнос­тью движения пассажирских и пригородных поездов (100 и более поездов по одному пути), на линиях с движением пассажирских поездов со скоро­стями более 120 км/ч, при невыполнении периодической шлифовки рель­сов в период между усиленными капитальными ремонтами пути или сме­ной рельсов, на участках применения рекуперативного торможения (для групп путей А, Б, В), на участках, где средняя осевая нагрузка превышает 170 кН (при установленной скорости движения более 60 км/ч). При совпа­дении нескольких понижающих факторов норма уменьшается в сумме не более чем на 15 %.

Для участков пути с неупрочненными рельсами нормы уменьшаются: на участках со скоростями до 80 км/ч на 30 %, более 80 км/ч — на 50 %.

Вслед за сваркой рельсорезными станками распиливают плети на рельсы длиной 25 м. Затем расшивают оставшиеся косты­ли, кантуют рельсы, рельсошлифовалками обрабатывают сварные стыки по всему периметру, сверлят болтовые отверстия, сболчивают стыки, пришивают сваренные рельсы к шпалам с установкой пластинок-закрепителей и закрепляют путь противоугонами.

После выправки пути и частичной подбивки шпал все работы заканчивают, рельсосварочную машину убирают и путь от­крывают для движения поездов и маневровой работы.

Кроме электроконтактного способа сварки рельсов находят при­менение газопрессовая и термитная сварка.

Газопрессовая сварка обеспечивает соединение рельсов при температуре ниже точки плавления металла. В этом случае очи­щают концы рельсов, проверяют правильность сборки стыка, со­впадение рабочих граней и отсутствие угла; концы рельсов зажи­мают гидравлическим прессом. Затем нагревают рельсы до темпе­ратуры 1200 °С системой многопламенных газовых горелок с од­новременным сжатием концов с силой 100—130 кН до получения осадки заданной величины (около 20 мм). Для этого применяют универсальные газопрессовые станки.

Алюминотермитная сварка рельсов основана на ис­пользовании тепла, выделяющегося при горении термита, состоя­щего из порошкообразного алюминия и железной окалины. При этом алюминий горит не за счет кислорода воздуха, а за счет кис­лорода, содержащегося в окалине железа. Термит состоит из смеси 22 весовых частей алюминия и 78 весовых частей окалины. В ре­зультате химической реакции образуются чистое железо и глино­зем (шлак). При этом выделяется большое количество тепла; желе­зо и шлак получаются в жидком виде при температуре, близкой к 3000 °С; шлак как более легкий располагается сверху.

Ремонт сбитых рельсовых концов наплавкой проводится без изъя­тия рельсов из пути.

Применяется преимущественно электродуговой способ наплавки, более экономичный, чем газопламенный. При наплав­ке материалом электрода восполняются износ и расплющивание на конце рельса.

Наплавка металла на концах рельсов выполняется в соответ­ствии со специальными техническими условиями. Наплавленные места обрабатывают шлифовальными станками для получения ровной поверхности. Правильность шлифовки проверяют металлической линейкой длиной 1 м, которую накладывают ребром на головки рельсов.

Наплавлять рельсовые концы разрешается при температуре ок­ружающей среды не ниже -10 °С; при этом при температуре ниже +5 °С концы рельсов предварительно подогревают до температуры 200—300 °С.

Для массовой наплавки применяют передвижные установки на базе грузовой автодрезины или дизельного трактора, имеющего одноосную прицепную тележку, крытую тентом. Такая установка имеет электростанцию, сварочный трансформатор и электрошли- фовалку. Наплавочная колонна, имеющая 4 наплавочных агрега­та, обеспечивает ежегодную наплавку до 170 км пути.

Профильная обработка головки рельсов. На отечественных же­лезных дорогах внедряются разные технологии, увеличивающие сроки службы рельсов:

• дозированная лубрикация, применение которой позволяет в 2-4 раза уменьшить интенсивность бокового износа в кри­вых малых радиусов;
• перекладка рельсов со сменой рабочего канта, позволяю­щая включить в работу на износ другую сторону головки рельса;
• профильная шлифовка, выравнивающая поверхность рель­са и придающая новое (ремонтное) очертание головке, при котором разгружается та зона рабочей выкружки головки рельса, где возникают дефекты контактно-усталостного про­исхождения.

Сроки службы рельсов в пути определяются размера­ми наработки тоннажа до момента, когда по условиям безопасно­сти движения или по технико-экономическим показателям необхо­димо проводить их сплошную замену.

Сроки службы определяются: в кривых К = 250—650 м — как правило, боковым и приведенным износом рельсов; на прямых уча­стках пути и кривых К > 650 м — интенсивностью нарастания их одиночного выхода по дефектам.

Для продления сроков службы рельсов в кривых К < 650 м приме­няют лубрикацию, которая снижает коэффициент трения в 3-4 раза и более.

После достижения бокового износа головки 15—18 мм рельсы могут быть переложены со сменой рабочего канта . Для возможности их полноценной эксплуатации проводится профиль­ная шлифовка с удалением поверхностных дефектов, волнообраз­ного износа, наплывов.

Профильная шлифовка рельсов может применяться независимо от других способов продления сроков службы рельсов.

Для профильной обработки головки рельсов применяют специ­альные РШП и тележки.

На железных дорогах РФ применяются РШП с активными ра­бочими органами: фирмы 8репо 1п1егпайопа1 со 112 абразивными головками; КРШ БМЗ с 96 абразивными головками; совместного производства фирмы 8репо 1п1егпайопа1 и Калужского завода “Рем- путьмаш” с 48 абразивными головками; шлифовальные машины производства фирмы 8репо 1п1егпайопа1 с 28,16 и 4 абразивными головками.

Опыт эксплуатации РШП показал, что поезда с 96 и 112 абра­зивными головками целесообразно использовать на магистраль­ных линиях, на участках длиной 600 м и более в прямых участках пути и кривых радиусом более 800 м. Поезда с 48 абразивными го­ловками — на магистральных линиях, на участках длиной более 300 м, в прямых и кривых радиусом более 600 м. В кривых радиу­сом менее 600 м, на пригородных линиях и на магистральных ли­ниях длиной менее 300 м целесообразно использовать РШП с 28 аб­разивными головками, а на коротких вставках главных путей на станциях (между стрелочными переводами и пр.) и на отдельных участках длиной менее 100 м на перегонах — РШП с 16 абразив­ными головками. Для шлифовки стрелочных переводов наиболее эффективно использование РШП с 4 абразивными головками.

РШП с активными рабочими органами при обработке головок рельсов в пути могут:

• выравнивать поверхность головки рельса вдоль пути, лик­видируя (или существенно уменьшая) волнистость рельса, ко­торая образовалась на заводе при прокатке или получилась за счет волнообразного износа в процессе эксплуатации;
• изменять геометрическое очертание сечения головки рель­са, удаляя поверхностные дефекты, а также образуя заданную форму головки рельса, обеспечивающую наилучшие ус­ловия его взаимодействия с колесами подвижного состава.

Во многих случаях РШП выполняют параллельно обе операции : оформляют головку по заданному ремонтным про­филем очертанию и одновременно выравнивают поверхность рель­са, ликвидируя “волнистость”.

Каждая секция РШП, как правило, состоит из 5 вагонов и явля­ется автономной самоходной единицей.

В каждую секцию входят: вагон с теплоэнергетической установ­кой; три шлифовальных вагона, под каждым из которых установ­лены две рельсошлифовальные тележки; головной вагон РШП, где размещен пульт управления, а под рамой установлены две измери­тельные тележки, позволяющие оценивать состояние рельсов до и после шлифовки. В некоторых модификациях РШП под рамой го­ловного вагона, помимо измерительной, также устанавливается одна рельсошлифовальная тележка.

Каждая рельсошлифовальная тележка содержит 4 рельсошлифо­вальные головки на каждую рельсовую нить. Шлифовальные го­ловки установлены попарно на поворотных люльках. Непосред­ственными рабочими органами являются шлифовальные головки.

В целях увеличения производительности две указанные выше секции РШП объединяются и после их сцепки получается 10-вагонный рельсошлифовальный комплекс.

В соответствии с классификацией дефектов рельсов НТД/ЦП-2- 93 неровности подразделяются: на короткие (30—250 мм) риф — л и (деф. 49) и длинные (250—1500 мм) волны (деф. 40). Эти короткие и длинные неровности являются периодическими, т.е. по­вторяющимися через относительно равные отрезки пути.

Кроме того, на поверхности катания головки рельсов встреча­ются и одиночные неровности : дефекты 41.1-2 и 43 (смя­тие в стыке или вне стыка из-за недостаточной прочности металла) и дефект 46.3 (смятие в зоне сварного стыка).

В Указаниях по эксплуатации рельсов, имеющих волнообраз­ные деформации головки рельсов (деф. 40), записано:

“Рельсы с глубиной волны более 1 мм при измерении на базе 1 м, являются дефектными и подлежат шлифовке рельсошлифоваль­ным поездом с периодичностью по утвержденному графику.

До проведения шлифовальных работ или плановой замены ско­рость движения по рельсам с глубиной волны от 1 до 1,5 мм не дол­жна превышать 140 км/ч, от 1,5 до 2,0 мм — 100 км/ч, от 2 до 3 мм — 70 км/ч”.

Для удаления волнообразного износа требуется 3-4 и более ра­бочих проходов РШП. Для рельсов, имеющих наработку тоннажа более 130—150 млн т брутто, у которых имеют место значитель­ный волнообразный износ и усталостные повреждения в зоне ра­бочего канта, рекомендуется профильную шлифовку начинать с удаления волнообразных неровностей.

На рис. 6.5, а приводится схема очертания головки рельса при наличии волнообразного износа; на рис. 6.5, б — сечение головки рельса в верхней части “волны” (1-1) и в ее нижней части 8 (11-11), а также очертание симметричного ремонтного профиля 1-2-3-0-4-5-6.

При шлифовке рельсов изменение глубины неровностей происходит постепенно, сокращаясь по мере их выравнивания, т.к. при одном и том же удалении металла толщина съема уменьшается по мере удаления от верха волны (см. рис. 6.5, а).

Опыт работы рельсошлифовального поезда СПЕНО с рабочей скоростью около 4 км/ч при удалении волнообразных неровнос­тей глубиной до 1 мм показал, что при первом проходе глубина съема металла в среднем составила 0,120 мм, при втором — 0,105 мм, при третьем — 0,090 мм.

Очередную профилактическую шлифовку целесооб­разно планировать при достижении следующих размеров волнооб­разного износа при базе измерения 1,0 м и максимальной скорости движения поездов: V = 200 км/ч — 0,30 мм; V = 160 км/ч — 0,50 мм; V_тах = 140 км/ч — 0,70 мм.

По мере выполнения очередных шлифовок происходит пониже­ние высоты головки рельсов, предельное значение которого опреде­ляется условиями взаимодействия колеса (с наибольшим его прока­том), рельса (при максимальном вертикальном износе) и стыковой накладки, верха которой не должен касаться гребень колеса.

В табл. 6.7 приведены зависимости съёма металла за один про­ход РШП СПЕНО и КРШ от условий шлифовки рельсов.

Таким образом, профильная шлифовка рельсов является техно­логической операцией, которая применяется при обработке голо­вок новых рельсов после укладки их в путь, с целью ликвидации волнообразного износа, текущей профилактики рельсов и при ком­плексном оздоровлении головки после перекладки рельсов с заме­ной и без замены рабочего канта.

При R > 600—650 м перекладка рельсов со сменой рабочего кан­та, как правило, не производится, т.к. при недостаточной интенсив­ности бокового износа после наработки 130—150 млн т в зоне рабо­чего канта на глубине 3—6 мм появляются усталостные поврежде­ния металла в виде внутренних продольных микротрещин (ВПТ). После перекладки, оказавшись в растянутой зоне, ВПТ могут раз­виваться с непредсказуемыми последствиями.

Ремонтные профили для таких рельсов предусматривают обра­зование двухточечного контакта в зоне рабочей выкружки голов­ки рельса с “просветом” между колесом и рельсом 0,5—0,8 мм и разгрузкой того участка поверхности головки, под которым рас­полагается металл, имеющий усталостные дефекты (рис. 6.6).

В кривых R < 600—650 м высокая интенсивность бокового износа рабочего канта головки рельса практически исключает образование внутри головки ВПТ и перекладка рельсов со сменой канта разрешается.

В этом случае профильной обработке РШП после перекладки подвергается бывший нерабочий кант, который теперь стал рабочим.

Под выкружкой ВПТ отсутствуют, и их появление может иметь место только после наработки новых 130—150 млн т брутто. Ре­монтный профиль в зоне нового рабочего канта может повторить типовые очертания выкружки, удаляя наплывы металла, волнооб­разные неровности и мелкие дефекты (см. рис. 6.6, а).

При очередной профилактической шлифовке, которая прово­дится после наработки 30—55 млн т брутто и является необходи­мой для ликвидации вновь возникающего волнообразного износа, целесообразно образовать ремонтный профиль с “двухточечным контактом” колеса и рельса (см. рис. 6.6, б).

Работы по шлифованию рельсов проводятся в специально вы­деленное для этой цели “окно” или под прикрытием “окна”, пре­доставленного для других работ. От продолжительности “окна” существенно зависит производительность работ по шлифовке, объем выполняемых работ и их стоимость.

Обычно используются 2—4 — часовые “окна”.

Участок, предназначенный для профильной шлифовки, должен быть подготовлен к пропуску РШП: железнодорожный путь не должен иметь отступлений в плане и профиле выше тре­тьей степени, должны быть подтянуты стыковые и клеммные бол­ты, закреплены противоугоны, на звеньевом пути с деревянными шпалами добиты костыли, выключены путевые рельсосмазывате- ли, сняты настилы переездов и переходов.

Сварные стыки не должны иметь неровности более 1,0 мм на длине 1 м при максимальной скорости 140 км/ч и менее; и не более 0,5 мм на длине 1 м при максимальной скорости более 140 км/ч.

После окончания работ РШП профиль рельсов должен соответ­ствовать проектному ремонтному профилю , принято­му в соответствии с заказом службы пути для конкретных условий эксплуатации. Отклонения от проектного ремонтного профиля не должны быть более 0,1 мм на поверхности осевой линии профиля и 0,15 мм на боковой рабочей выкружке.

Отклонения размеров и допусков радиусов коро­бовой кривой ремонтных профилей не должны превышать:

На обработанной поверхности катания рельсов не должно быть трещин, задиров металла, продольных рисок глубиной более 0,03 мм, местных “прижогов” металла и других поверхностных де­фектов. В случае их обнаружения принимаются меры к устране­нию неисправностей с помощью РШП, приводящих к появлению дефектов, и производится дополнительная шлифовка рельсов для устранения указанных дефектов.

Таким образом, периодическая профильная шлифовка рельсов, лежащих в пути, снимает поверхностные дефекты в структуре металла и препятствует развитию трещин в глу­бину головки, обеспечивая тем самым продление сроков службы рельсов на 30—40 %, уменьшает опасность появления остродефек­тных рельсов и улучшает условия их обнаружения с помощью мо­бильных дефектоскопных средств.

Для измерения непрерывных коротких неровностей глубиной до 3,0 мм и длиной от 0,03 м до 1,0 м (дефекты 40 и 49 — волнообраз­ные неровности и рифли; дефекты 46.3 — седловины в зоне свар­ных стыков; дефекты 14 — пробоксовины согласно НТД 32/ЦП 2­93) применяются специальные тележки.

Тележка предназначена для периодического текущего конт­роля и оценки состояния поверхности катания головки рельсов главных и приемо-отправочных путей, а также путей, которые не обслуживаются вагоном-путеизмерителем.

Тележка предназначена также для контроля качества работы рельсошлифовальных поездов и оборудования.

Для повторного использования рельсов на путях 2-го класса со средней грузонапряженностью производится их обработка на спе­циальных фрезерных станках в стационарных условиях.