Rectificado de ondulaciones de rieles: Cómo eliminar las ondulaciones y verificar el resultado.

La ondulación es un defecto recurrente en los rieles. Se rectifica una vía, la comodidad mejora, el ruido disminuye, pero dos años después, el mismo patrón de longitud de onda reaparece en la misma curva. Las razones suelen tener menos que ver con la causa de la ondulación que con la forma en que se realizó el rectificado: un corte demasiado superficial, una transición que deja un escalón o un proceso de rectificado que genera silenciosamente un nuevo patrón periódico. Esta guía trata sobre la ejecución del rectificado de ondulaciones en los rieles: cómo medir la ondulación correctamente, eliminarla a la profundidad adecuada, evitar la creación de nuevas irregularidades y verificar el resultado según los criterios de aceptación numéricos.

¿Por qué reaparece el corrugado después del rectificado?

Cuando la ondulación reaparece rápidamente después del rectificado, la experiencia en el campo apunta a cuatro fallos de ejecución comunes:

• El corte era demasiado superficial. El pulido que solo elimina las crestas corrige el síntoma visible, pero deja intacta la estructura de los valles; el patrón de longitud de onda se restablece en poco tiempo.
• La zona de transición era demasiado abrupta. Un punto de rectificado que comienza y termina con un escalón genera un nuevo impacto dinámico en su límite, lo cual, a su vez, inicia un desgaste periódico.
• La máquina dejó su propia huella. Los módulos de molienda giran a 50-60 Hz; a velocidades de trabajo de 5-10 km/h, la piedra avanza solo 23-56 mm por revolución, y ese paso puede imprimirse en el riel como marcas de rayado cíclicas, que a su vez pueden convertirse en ondulaciones de paso corto.
• La longitud de onda nunca se ajustó al tratamiento. Las ondulaciones de paso corto (10-300 mm) responden bien al rectificado; las ondulaciones de paso largo, superiores a 300 mm, generalmente requieren primero fresado y luego rectificado.

Comprender qué es la ondulación y por qué se forma es un tema complejo en sí mismo; consulte nuestra guía sobre las causas de la ondulación de rieles y las soluciones de rectificado de precisión . El resto de este artículo parte de la base de que el defecto está presente y la pregunta es cómo eliminarlo correctamente.

Paso 1: Medición de la ondulación del riel mediante la banda de longitud de onda.

La aceptación y eliminación de ondulaciones se organiza por banda de longitud de onda, por lo que el primer paso siempre es la medición. En la práctica ferroviaria china, las ondulaciones se evalúan en cuatro bandas: 10-30 mm, 30-100 mm, 100-300 mm y 300-1000 mm, cada una con su propia longitud de ventana de evaluación (normalmente 600 mm para las dos bandas más cortas, 1000 mm y 1500 mm para las más largas) y su propio límite de profundidad de canal.

Reglas prácticas de medición que determinan si las cifras son fiables:

• Mida en el lugar correcto. Los extremos del instrumento deben ubicarse en los puntos nodales de la onda, no colocados arbitrariamente en el riel; la profundidad del valle se evalúa como un promedio en el intervalo especificado, en lugar de como una sola lectura desfavorable.
• Utilice instrumentos con una resolución de al menos 0,01 mm y evalúe la profundidad del valle en una longitud no inferior al tamaño de la ventana para esa banda de longitud de onda.
• Realizar la medición dentro del plazo de aceptación. La práctica china exige una medición posterior al rectificado dentro de los 8 días o antes de que hayan pasado 0,3 millones de toneladas brutas (MGT) de tráfico; después de eso, el desgaste del tráfico comienza a enmascarar el resultado del rectificado.
• Utilice el método de medición adecuado. La medición continua a lo largo de 100 m (sistemas instalados en vehículos) o 30 m (medición manual) sirve de referencia para la tasa de excedencia permitida, que suele ser del 5 % de las amplitudes medidas por banda de longitud de onda.
• Complemente la inspección con una regla de 1 metro y una comprobación de la rugosidad. En la práctica de mantenimiento china, una ondulación con una profundidad superior a 0,5 mm en líneas con velocidades inferiores a 120 km/h (o 0,3 mm por encima de 120 km/h) ya se clasifica como un daño que requiere intervención, y la aceptación de la medición con regla de 1 metro se establece en una profundidad de ondulación inferior a 0,2 mm.

Antes del rectificado, registre el perfil y el espectro de ondulación; después del rectificado, repita la misma medición. Sin los datos previos, no hay forma de demostrar cuánta ondulación se eliminó realmente, ni de explicar una rápida reaparición.

Eliminación de ondulaciones en rieles: Adaptación del tratamiento a la longitud de onda.

El tratamiento se adapta a la frecuencia, no al hábito:

• Longitudes de onda cortas y medias (hasta unos 300 mm). El rectificado es la solución adecuada. La práctica china para líneas convencionales consiste en rectificar hasta una profundidad de al menos la profundidad de la ranura medida más 0,2 mm , de modo que la nueva superficie quede claramente por debajo de la antigua línea de la ranura. Según la norma TB/T 2658.22, se espera que las rectificadoras dejen una profundidad de ranura inferior a unos 0,04 mm en la banda de 30 a 300 mm.
• Longitudes de onda largas (300-1000 mm). En este caso, la profundidad del material a eliminar suele exceder lo que el rectificado puro puede ofrecer de forma económica, por lo que se recomienda fresar primero (al menos hasta la profundidad de la cubeta más 0,1 mm) y luego rectificar para restaurar el perfil.
• Líneas de alta velocidad. La aceptación para líneas de 200-350 km/h es más estricta: profundidad media de la ranura no superior a 0,04 mm medida con sistemas a bordo (0,08 mm con instrumentos portátiles), con longitudes de onda controladas por debajo de 300 mm. Las redes de alta velocidad suelen lograr esto con pasadas preventivas frecuentes y ligeras en lugar de cortes correctivos profundos, la lógica de funcionamiento del rectificado pasivo de alta velocidad, que analizamos en los parámetros del rectificado pasivo de alta velocidad .

Parámetros de rectificado de ondulaciones de rieles: profundidad, pasadas y velocidad.

Una vez que se conocen la banda de longitud de onda y la profundidad objetivo, los parámetros de rectificado determinan si el trabajo se realiza con éxito en una sola pasada o si requiere una segunda pasada:

• Margen de profundidad. Rectifique hasta alcanzar al menos la profundidad de la ranura más 0,2 mm (práctica convencional). Este margen permite tener en cuenta la tolerancia de la máquina y el hecho de que la ranura más profunda no siempre coincide con el punto de medición.
• En pruebas comparativas realizadas en un tren de la clase GMC-96X , las ruedas compuestas superresistentes superaron los daños típicos de la superficie en 2 o 3 pasadas, mientras que las ruedas convencionales necesitaron de 4 a 6, la diferencia entre un turno y dos en un período de tiempo determinado.
• Velocidad y potencia. Las pruebas de RailwayCare en una GMC-96X se realizaron a una velocidad de 12-16 km/h con una potencia de rectificado de alrededor de 20 kW (aproximadamente el 68% del máximo) y velocidades del motor de 3600 rpm; para una mayor remoción se necesita un desplazamiento más lento, no más presión.
• Eliminación por pasada. Una máquina de soldadura/perfilado especializada como la VM8000 12E de Autech elimina entre 0,2 y 0,3 mm por pasada a unos 300 m/h , lo que resulta útil cuando la ondulación es localizada y no se justifica el uso de un tren de mecanizado.
• Transiciones. Realice una rampa en el inicio y el final del área de rectificado a lo largo de una distancia lo suficientemente larga como para evitar un desnivel; una rampa longitudinal del 1‰ es el nivel de aceptación habitual, y las transiciones más largas y suaves son mejores en vías de alta velocidad.

No permita que el lijado cree nuevas ondulaciones.

Este es el modo de falla que recibe menos atención y provoca la mayor cantidad de visitas repetidas. Debido a que las muelas abrasivas giran alrededor de un eje perpendicular al riel, la geometría del proceso deja un pequeño patrón periódico en el paso de avance por revolución de la muela, que suele ser de 23 a 56 mm a velocidades de trabajo normales. Normalmente, este residuo es insignificante, pero se hace visible en el espectro de ondulación cuando:

• La máquina se desplaza demasiado lento para la velocidad de su husillo, comprimiendo el paso dentro de la banda sensible de 10-30 mm ;
• La velocidad del husillo disminuye bajo carga (accionamiento desgastado, corte agresivo), por lo que el paso varía a lo largo de la obra;
• una piedra está vidriada o deformada, golpeando el riel en lugar de cortarlo;
• El sitio se detiene y se reinicia repetidamente, dejando marcas de inicio superpuestas.

Las normas abordan este problema directamente: la práctica australiana (TMC 225) exige que los rieles rectificados no presenten marcas de desgaste cíclico, ya que estas marcas pueden convertirse en ondulaciones de paso corto. Las medidas prácticas para contrarrestar esto son una velocidad de desplazamiento constante dentro de los límites de diseño de la máquina, ruedas afiladas y redondeadas, y una verificación de la rugosidad antes de abandonar la obra, no solo una verificación del perfil.

Selección de máquinas y ruedas para el rectificado de ondulaciones de rieles

El trabajo de ondulación abarca dos filosofías de maquinaria:

• Los trenes de rectificado activos aplican piedras accionadas por motor y cargadas hidráulicamente; proporcionan la profundidad necesaria para los trabajos correctivos en líneas convencionales y de transporte pesado, y son el estándar para las bandas de 30 a 300 mm .
• Los sistemas pasivos de alta velocidad (clase HSG) muelen a velocidad de tráfico con piedras de rodadura libre; si bien eliminan menos material por pasada, la economía de las pasadas ligeras y frecuentes los convierte en la herramienta principal para combatir el crecimiento de ondulaciones en largos corredores de alta velocidad. Sus piedras son de una familia diferente: alúmina de circonio, típicamente de Ø119-122,5 mm , con una capacidad de hasta 40 m/s .

Independientemente de la máquina que realice el trabajo, la muela determina si el corte es frío y predecible. En la investigación sobre rectificado de cargas pesadas, la zirconia alúmina logró una relación de rectificado de 41,0 frente a 22,4 para la alúmina fundida marrón calcinada y 11,9 para la alúmina fundida blanca, con una resistencia a la compresión de 308 MPa frente a 103-124 MPa para las alúminas fundidas. En las propias pruebas térmicas de Molaton a 3600 rpm, la pieza de trabajo funcionó a 124 °C frente a 143 °C para una muela de comparación Norton, la diferencia entre una pasada que escanea limpia y una que deja azulado. La cobertura de formato para las principales familias de máquinas se establece en nuestro directorio de fabricantes de máquinas rectificadoras de rieles .

Medición del resultado: Lo que debe mostrar el escáner

Tras una campaña de ondulación, el escáner de perfiles debería mostrar tres cosas: que la ondulación ha desaparecido en profundidad, que el perfil se ha restaurado y que la superficie no está quemada.

En una prueba realizada en 2026 con una rectificadora tipo Loram ( DM01, 80 % de potencia, 7 km/h ), se midieron las piedras Molaton con un escáner tipo MiniProf antes y después de cada pasada. La remoción de metal por pasada fue de 0,142-0,241 mm en la zona interior del riel, 0,165-0,326 mm en la zona exterior y 0,193-0,222 mm en la parte superior del riel, suficiente para quedar por debajo de la línea de la ranura medida. La superficie terminada presentó una rugosidad Ra de 1,05-9,0 µm sin efecto azulado. Estos tres valores (profundidad de remoción, rugosidad y ausencia de efecto azulado) son los que se deben incluir en cada informe de medición.

Aceptación: Las cifras que cierran el trato

El rectificado de ondulaciones se acepta según límites específicos de longitud de onda en lugar de una sola cifra. El marco utilizado en la práctica china (y reflejado en normas internacionales como EN 13231-5 y TMC 225) funciona de la siguiente manera:

Además de los límites de ondulación, siguen vigentes los criterios generales de aceptación para el rectificado de rieles: coincidencia de perfil con el objetivo (un GQI ≥ 85 se considera bueno en las redes que lo evalúan), rampa longitudinal de al menos 1‰ y rugosidad dentro de los límites de Ra mencionados anteriormente. Nuestro artículo sobre estándares de aceptación para el rectificado explica cómo se aplican estos criterios en la práctica.

Rectificado de ondulaciones de rieles en la práctica: datos de campo

La eliminación de la ondulación de los rieles rara vez se realiza de forma aislada; se lleva a cabo como parte de una campaña de rectificado, y los datos de consumibles muestran lo que una campaña puede ofrecer:

• Comparación de la mitad del vehículo GMC-96X (China): Las llantas Molaton consumieron entre 20 y 30 mm por llanta durante la prueba, frente a los 43,5-59 mm de las llantas de comparación Norton, lo que supone aproximadamente el doble de durabilidad, con una calidad de superficie equivalente y menos humo.
• Campañas de transporte pesado: en una línea de transporte pesado de 68 km con predominio de bordes gruesos y escamas de pez, un tren de la clase GMC-96X completó 145 kilómetros de paso con un desgaste de rueda de 5,7 kilómetros de paso/mm ; en una línea de transporte pesado de 75 kg/m , 172,8 kilómetros de paso con un desgaste de 4,98 kilómetros de paso/mm.
• Línea de alta velocidad: 4,28 kilómetros por pasada por milímetro de desgaste de la rueda frente a 3,27 para la rueda actual, con un promedio de 214,22 kilómetros por pasada por rueda.
• Ventanas de tiempo de posesión: en una ventana nocturna de dos horas en una línea principal china, un tren de molienda completó 18,72 kilómetros de pasada , la escala práctica sobre la que se presupuestan los programas de ondulación.
• Medio ambiente: el aglutinante sin azufre reduce el SO2 en los humos de molienda entre un 30 y un 35 % , lo cual es importante para túneles, metros y emplazamientos cerrados.

Cómo evitar el corrugado: Estrategia de prevención

Eliminar la ondulación de los rieles es costoso; prevenir su reaparición es más económico. El ciclo de mantenimiento que funciona:

1. Analice cada sección sensible (curvas, zonas de frenado, túneles de metro, desvíos de alta velocidad) con un espectro de ondulaciones, no solo con una inspección visual.
2. Rectifique de forma preventiva con control de profundidad. Las pasadas preventivas de aproximadamente 0,1 mm en la parte superior del riel evitan que se desarrolle el patrón, en comparación con 0,2 mm o más para el rectificado de reparación.
3. Vuelva a realizar la medición dentro del plazo de aceptación (8 días / 0,3 MGT) para que el registro muestre la profundidad real del valle desde el que parte el tráfico.
4. Realice un seguimiento de la tendencia por sitio. Un sitio que necesita rectificado de reparación cada año le está diciendo algo sobre la longitud de onda, la máquina o la rueda; vincule el registro de ondulación con sus mediciones de desgaste de rieles (consulte nuestra guía para la medición del desgaste de rieles y las decisiones de rectificado ).
5. Estandarizar los consumibles por máquina y banda. La uniformidad en el formato de la rueda y el abrasivo es lo que permite comparar los datos de ondulación año tras año.

Preguntas frecuentes

¿Qué tan profunda es la ondulación que requiere el rectificado de la vía?

En la práctica china, una profundidad de surco de corrugación superior a 0,5 mm en líneas inferiores a 120 km/h (0,3 mm en líneas más rápidas) se clasifica como daño que requiere intervención, y la aceptación del rectificado se establece de manera que la profundidad restante del surco se mantenga dentro de los límites de la banda: 0,02-0,03 mm para longitudes de onda de hasta 300 mm, 0,15 mm para 300-1000 mm.

¿Es suficiente una regla de 1 metro para medir la longitud de onda de la ondulación?

Se trata de una útil comprobación de campo (en la práctica china, la aceptación se realiza con un límite de ranura de 0,2 mm para líneas convencionales), pero la ondulación se define por la banda de longitud de onda y la profundidad media de la ranura medida en una ventana específica, por lo que se requiere un medidor de ondulación o un escáner de perfil con una resolución de 0,01 mm para los registros de aceptación.

¿Por qué reaparece tan rápidamente la ondulación de los raíles después del rectificado?

Por lo general, debido a que el corte era demasiado superficial, la transición creaba un escalón, se producía una ondulación de longitud de onda larga mediante molienda en lugar de fresado, o el proceso de molienda dejaba marcas cíclicas propias en el paso de avance de la piedra.

¿Puede el propio proceso de rectificado de raíles crear ondulaciones?

Sí, las marcas de rayado producidas por el rectificado cíclico en la distancia entre las revoluciones de la piedra (aproximadamente 23-56 mm a velocidades de trabajo normales) pueden convertirse en ondulaciones de paso corto. Por lo tanto, normas como la TMC 225 prohíben las marcas de rectificado cíclico en la superficie acabada.

¿Con qué frecuencia se debe programar el rectificado de las ondulaciones de los raíles?

Depende del emplazamiento: las líneas de metro y las curvas de radio reducido requieren ciclos más ajustados, las líneas de alta velocidad se gestionan con frecuentes inspecciones preventivas ligeras, y las líneas de gran tonelaje se basan en las tendencias de desgaste y averías. El programa de medición debe establecer el intervalo, no el calendario.

Obtenga asistencia para el rectificado de corrugaciones

Ya sea que se enfrente a ondulaciones de paso corto en un túnel o a ondulaciones de paso largo en una línea de transporte pesado, RailwayCare le proporciona las ruedas y los datos de aplicación: ruedas de rectificado para trenes, piedras de alta velocidad y ruedas para máquinas manuales, respaldadas por informes de pruebas de terceros y ensayos de campo. Envíenos el espectro de ondulaciones, el tipo de máquina y las condiciones de la línea; le recomendaremos la rueda y la estrategia de eliminación para cada banda de longitud de onda.

• WhatsApp: +86 15072332788
• Correo electrónico: simon.wang@railwaycare.com

RailwayCare (Wuhan Huatie Ruijie Rail Transit Technology Co., Ltd.) – su socio profesional en el rectificado de raíles, con muelas abrasivas Molaton probadas en campo en líneas de alta velocidad, de carga pesada y de metro desde 2004.