مخرطة العجلات الأرضية عبارة عن آلة CNC ثقيلة مصممة خصيصًا لإصلاح سطح تشغيل عجلات السكك الحديدية. على عكس مخرطة العجلات التقليدية، التي تنزع مجموعة العجلات من السيارة وتقوم بتشغيلها بين المراكز في ورشة العمل، فإن المخرطة الموجودة تحت الأرضية توضع في حفرة أسفل المسار. يسير القطار ببساطة على هذا المسار ويتوقف فوق الآلة، وترتفع أدوات القطع من الأسفل لتعمل على العجلات بينما تظل مجموعة العجلات في السيارة.
يشير الاسم إلى الفكرة الأساسية: العجلات لا تخرج عن القضبان أبدًا. إنها مخرطة ذات أغراض خاصة لصيانة السكك الحديدية، مع قاعدة قوية جدًا وسروج قطع الطاقة ومعدات قياس مدمجة، مصممة للتعامل مع الوزن الكامل لعربة السكك الحديدية التي تقف عليها. ولا تتمثل مهمتها في تصنيع عجلات جديدة، بل في إعادة العجلات البالية والتالفة إلى وضعها الصحيح بينما تظل القاطرة أو العربة مجمعة.
كيف يعمل دون إزالة العجلات
عندما يتم وضع المركبة فوق الماكينة، تقوم المخرطة أولاً بتحديد موقع المحور وتثبيت مجموعة العجلات في مكانها. تقوم المستشعرات بالعثور على مركز المحور، وتقوم الماكينة بقياس قطر العجلة الحالي والشفة وحالة المداس قبل بدء أي عملية قطع. يقوم التحكم CNC بعد ذلك بتوجيه الأداة على طول ملف تعريف العجلة المطلوب، وإزالة طبقة رقيقة من المعدن من المداس والشفة حتى يتم استعادة الكفاف الأصلي، مع تكرار القياس أثناء القطع وبعده.
ونظرًا لأن الآلة تقوم بالقياس بنفسها، فلا يتعين على المشغل ضبط كل عملية قطع يدويًا. تقوم المخارط الحديثة الموجودة تحت الأرضية بإنشاء ملف تعريف العجلة المختار تلقائيًا، وتعويض التآكل الفعلي لكل عجلة، وترك سطح تشغيل أملس ومتحد المركز. يمكن للكثيرين أيضًا مواجهة أقراص الفرامل وتجديدها في نفس الإعداد، ويعملون مع مجموعة العجلات إما مثبتة بين المراكز أو بدون مركز، اعتمادًا على السيارة وترتيب العربة.
ما يعيد تشكيله
عجلات السكك الحديدية البالية لا تبقى مستديرة وناعمة إلى الأبد. أثناء الخدمة، يقومون بتطوير معالجات مجوفة أو مسطحة، وحواف مهترئة، وتقشير أو قصف السطح، وبقع مسطحة محلية من انزلاق العجلة، وخروج عن الاستدارة. إذا تركت هذه العيوب بمفردها، فإنها تسبب ركوبًا خشنًا وضوضاء وتلف المسار والتآكل المتسارع. تقوم المخرطة الموجودة أسفل الأرضية بتقطيع كل هذه الأشياء مرة أخرى إلى شكل نظيف وصحيح - مما يعيد بناء كل من المداس والحافة إلى الشكل المصمم.
إعادة التشكيل هو التوازن. تقوم الآلة بإزالة المعدن المطلوب فقط لإزالة الضرر واستعادة الشكل، لأن كل قطع يقلل من قطر العجلة ولا يمكن قلب العجلات إلا عدة مرات قبل استبدالها. من خلال اختيار الشكل الصحيح واتخاذ القطع الأخف الذي يصلح العيب، تساعد المخرطة الجيدة على إطالة عمر العجلة بدلاً من إهدار المعدن. ولذلك فإن نظام القياس لا يقل أهمية عن نظام القطع: فهو يحدد كمية المواد التي يجب إزالتها.
لماذا يهم؟
بيت القصيد من التصميم تحت البلاط هو الوقت. تؤدي إزالة مجموعة العجلات من العربة، وحملها إلى مخرطة الورشة، وتصنيعها وإعادة تركيبها، إلى خروج السيارة من الخدمة لفترة طويلة وتحتاج إلى معدات رفع ثقيلة وعمالة إضافية. باستخدام مخرطة تحت الأرضية، تدخل السيارة، ويتم قياسها وتحويلها، ثم يتم إخراجها مرة أخرى بمجرد الانتهاء من القطع، مع استمرار تثبيت مجموعة العجلات.
وهذا أمر مهم للغاية بالنسبة للمشغلين الذين يقومون بتشغيل جداول زمنية متكررة. ولا تستطيع خطوط المترو الحضرية والأساطيل عالية السرعة تحمل فترات صيانة طويلة، كما أن القدرة على إعادة تشكيل العجلات بين عشية وضحاها، أثناء التوقف المقرر، دون تفكيك، تحافظ على المزيد من المركبات في الخدمة. كما أنه يزيل المخاطر والعمل الناتج عن التعامل مع العجلات الثقيلة والساخنة على الأرض، ويعطي جودة متسقة وقابلة للتكرار لأن المظهر الجانبي يتم التحكم فيه بواسطة الماكينة بدلاً من التركيب اليدوي.
حيث يتم تثبيته
يتم تركيب مخارط العجلات الموجودة تحت الأرضية في مسارات المستودعات وورش العمل، وعادة ما تكون في قاعة الصيانة لمشغل السكك الحديدية. يتم إنشاء حفرة أسفل الخط، ويتم وضع الماكينة فيها مع مرور القضبان فوق الجزء العلوي، ويتم قيادة السيارة على هذا المسار المخصص. يتم العثور على هذا النوع من التثبيت في مستودعات مترو الأنفاق ومترو الأنفاق، وحظائر EMU للركاب وبين المدن، ومستودعات القاطرات وورش الصيانة الثقيلة التي تخدم أساطيل الركاب والبضائع.
يرتبط اختيار الموقع بكيفية صيانة الأسطول. غالبًا ما تضع مترو الأنفاق الحضرية مخرطة تحت الأرضية داخل مستودعها الرئيسي بحيث يمكن إعادة تشكيل القطارات أثناء الليل، بينما تستخدمها السكك الحديدية الوطنية ومراكز الصيانة الكبيرة لإعادة التشكيل المجدولة والإصلاح العاجل للعجلات التالفة. تم بناء بعض الآلات في مسارات مستودع مستقيمة، والبعض الآخر في طرق صيانة مخصصة، وبعضها مصمم للاستخدام على مجموعات العجلات التي يتم إحضارها بشكل منفصل عندما لا تتم معالجة السيارة نفسها.
الآلات أحادية المحور والترادفية
تأتي المخارط الموجودة تحت الأرضية في ترتيبات أحادية المحور وترادفي. تقوم الآلة ذات المحور الواحد بإعادة تشكيل العجلتين لمجموعة عجلات واحدة في كل مرة. تحتوي الماكينة الترادفية أو ذات المحور المزدوج على مجموعتين من الأدوات ويمكنها إعادة تشكيل العجلات الأربع للعربة بأكملها - مجموعتان من العجلات - في إعداد واحد، مما يوفر المزيد من الوقت في الصيانة على مستوى العربة.
يعتمد الترتيب الذي يناسب الأسطول على حجم العمل ونافذة الخدمة. قد يبدأ المستودع الأصغر بآلة ذات محور واحد تتولى إعادة تشكيلها الروتينية، في حين أن مترو الأنفاق عالي الكثافة أو ورشة العمل المزدحمة التي تعمل لفترة طويلة تختار آلة ترادفية لتحويل العربة بأكملها في زيارة واحدة. كلاهما يشتركان في نفس المبدأ ونفس فائدة العمل على العجلات أثناء بقائهما في السيارة.
خاتمة
مخرطة العجلات الموجودة تحت الأرضية عبارة عن آلة صيانة للسكك الحديدية تعمل بالتحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) مدمجة في حفرة أسفل مسار المستودع، والتي تعيد تشكيل مداس العجلات والحواف البالية - وغالبًا ما تكون أقراص الفرامل - بينما تظل مجموعة العجلات في السيارة. فهو يحدد موقع العجلة ويقيسها ويقطعها تلقائيًا، ويزيل ما يكفي من المعدن لتنظيف الأسطح المسطحة والتقشير وتآكل الحواف واستعادة الشكل المصمم.
وتكمن قيمته في أنه يتجنب التوقف الطويل لتفكيك العجلات. يتم تشغيل المركبات، ويتم قياسها وتدويرها، ثم يتم إخراجها مرة أخرى، وهذا هو السبب في أن المخارط الموجودة تحت الأرضية هي معدات قياسية في مستودعات المترو، وحظائر الاتحاد الاقتصادي والنقدي وورش القاطرات حول العالم. يعتمد اختيار الماكينة ذات المحور الواحد أو الماكينة الترادفية على حجم الأسطول ونافذة الخدمة، ولكن في كل حالة، يحافظ التصميم تحت الأرضية على إبقاء القطارات في الخدمة والعجلات تعمل بشكل صحيح.
