钢轨打磨车打磨力波动抑制方法分析

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1、硕士学位论文1绪论1绪论1．1引言钢轨是铁路运输系统中重要的组成部分之一，它的使用寿命取决于钢轨的磨耗与滚动接触疲劳。现代铁路向着高速重载方向发展，列车速度不断提高，轴重和铁路总运量不断增加【1】[21，使得钢轨表面更容易出现疲劳损伤与塑性流动等病害，且发展速度较快，不仅降低了铁路的运输能力和经济效益，甚至会危害到行车安全【3】【4】。因此，必须能够及时对钢轨进行维修和养护，延长钢轨使用寿命，避免影响铁路运输的安全性和舒适性。钢轨维修和养护一般有换轨和钢轨现场打磨两种方式。相对于现场钢轨打磨，换轨不仅费用高昂，而且运营空窗期太长，直接损害到了铁路运输部门的利益。所以，在保证安全的前提下，钢轨打

2、磨就成为现阶段最为经济有效的钢轨维修和养护措施，在世界各国都得到了广泛的应用。国内外铁路维护的实践证吲5】【6】[7】【81，对钢轨进行打磨能够预防钢轨波磨，在控制轮轨接触疲劳，减少裂纹的扩展和钢轨磨耗方面也有较好的效果，在铁路事业的发展中发挥了很大的作用，并取得了巨大的经济效益【9】【10】【ll】。1．2钢轨打磨车的发展状况及打磨原理目前，钢轨打磨车【12】【131是国内外最主要的钢轨打磨装备。钢轨打磨车是集机械、电气、液压、气动及计算机技术于一体的施工设备，结构复杂、控制先进、自动化程度高，打磨质量和效率高，打磨速度快，发展迅速。1．2．1钢轨打磨车的发展美国、瑞士等国家的钢轨打磨技术处

3、于垄断地位，生产的钢轨打磨车处于世界领先的地位。自60年代瑞士Speno公司生产了第一辆钢轨打磨车以来，美国Loram公司、HTT公司等也相继推出了自己的钢轨打磨车。美国Loram[14J公司生产的R系列钢轨打磨车，代表着当今世界最为先进的钢轨打磨车，如图1-1所示为Loram公司的RG400钢轨打磨车，其打磨速度和打磨效率高，这对于行车密度大的铁路线路非常重要，配备了先进的集尘系统和洒水系统，降低了打磨作业对周末环境的污染。瑞士斯比诺Speno公司生产的钢轨打磨车，拥有国际领先水平的网络控制技术，Speno公司生产的钢轨打磨车有URR、RR、SRR等众多系列，适用于多种线路的打磨，如铁路正线

4、、电车道／城市铁路、地铁、区域铁路、道岔等。硕士学位论文1绪论美国HTT公司生产的打磨车包括PGM．48型151、PGM“Nullgnum’’型、c型和RMS系列等，RMS钢轨打磨车如图1．2所示，该车配备有独立的驱动、操控以及智能控制系统，具备障碍回避功能，通过检测纵剖面实现轨面折皱的图像和数字显示，自动检测轨廓并与理想廓形比较，帮助用户选择磨削方式。图1-1RG400钢轨打磨车图1-2RMS钢轨打磨车我国铁路早期的钢轨打磨装备主要是钢轨打磨机，随着铁路养护事业的发展，对打磨技术的研究和钢轨打磨车的研制越来越重视，从1989年开始在部分工务维修段中使用钢轨打磨车，并在引进、吸收和消化的基础上

5、，逐步实现钢轨打磨车的合作化与国产化。宝鸡工程机械厂与美国HTT公司合作生产的48磨头的钢轨打磨车，用于正线钢轨打磨，以便获得理想的钢轨表面形状，如图1．3所示。PGM．48型钢轨打磨车由转向架、车架、牵引装置、打磨装置、防火装置、电气检测系统、液压气动系统、传动及制动系统等构成，是当今术最先进的钢轨打磨车之一。中国北车集团与瑞士SPENO公司合作生产的GMC96型钢轨打磨车，如图1．4所示，该车是96磨头打磨车，包括一辆动力车和六辆作业车，配有先进的网络控制系统和集尘装置，打磨精度和作业效率高。一一。，_“m．-．j?_⋯i鬈雾i11一漕萋赣?∥薯；==黪冀≥蔓i黧。j_譬⋯一㈠。∞。—o茹

6、茹每※睁羲訾鬯篡●●÷**一粼滚毒囊麓鼹霹攀攀等量．。≥。一’。图1—3PGM48型钢轨打磨车图1_4GMC96型钢轨打磨车1．2．2钢轨打磨车的打磨原理钢轨打磨车由多节车组成，每节车含有多组打磨小车，打磨小车又由多个摇篮组成，图1．5为PGM．48钢轨打磨车打磨小车的摇篮结构，每个摇篮上包含两2硕士学位论文1绪论组打磨机构。钢轨打磨机构是指单个打磨单元，包括打磨电机、打磨砂轮、液压加载系统及机械联接件等，是打磨小车的重要组成部分【16【171。1．走行轮：2．轨距轮：3．打磨砂轮：4．打磨电机摆角马达：5．液压油缸：6．摇架：7．轨距轮伸缩油缸：8．摇架角位移驱动油缸；9．打磨电机：10．摇

7、篮；11．轨距轮升降油缸；12．侧车横向位移油缸图1．5打磨小车摇篮结构图钢轨打磨车用来同时对铁路两股钢轨进行打磨，进行打磨作业时，通过摇架角位移驱动油缸8粗调摇架偏转角度，每个摇架上安装有两个打磨头，通过打磨电机摆角马达4精确调整，使打磨砂轮始终与钢轨保持一定的偏转角度，液压油缸5对打磨砂轮进行加载，使打磨砂轮接触钢轨表面，并形成打磨力，去除钢轨滚动表面的失效金属，控制钢轨轨面接触疲劳和塑性流动