鋼軌打磨車打磨力波動(dòng)抑制方法分析

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1、碩士學(xué)位論文1緒論1緒論1．1引言鋼軌是鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中重要的組成部分之一，它的使用壽命取決于鋼軌的磨耗與滾動(dòng)接觸疲勞?，F(xiàn)代鐵路向著高速重載方向發(fā)展，列車速度不斷提高，軸重和鐵路總運(yùn)量不斷增加【1】[21，使得鋼軌表面更容易出現(xiàn)疲勞損傷與塑性流動(dòng)等病害，且發(fā)展速度較快，不僅降低了鐵路的運(yùn)輸能力和經(jīng)濟(jì)效益，甚至?xí)：Φ叫熊嚢踩?】【4】。因此，必須能夠及時(shí)對(duì)鋼軌進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)，延長(zhǎng)鋼軌使用壽命，避免影響鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院褪孢m性。鋼軌維修和養(yǎng)護(hù)一般有換軌和鋼軌現(xiàn)場(chǎng)打磨兩種方式。相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)鋼軌打磨，換軌不僅費(fèi)用高昂，而且運(yùn)營(yíng)空窗期太長(zhǎng)，直接損害到了鐵路運(yùn)輸部門(mén)的利益。所以，在保證安全的前提下，鋼軌打

2、磨就成為現(xiàn)階段最為經(jīng)濟(jì)有效的鋼軌維修和養(yǎng)護(hù)措施，在世界各國(guó)都得到了廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外鐵路維護(hù)的實(shí)踐證吲5】【6】[7】【81，對(duì)鋼軌進(jìn)行打磨能夠預(yù)防鋼軌波磨，在控制輪軌接觸疲勞，減少裂紋的擴(kuò)展和鋼軌磨耗方面也有較好的效果，在鐵路事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了很大的作用，并取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益【9】【10】【ll】。1．2鋼軌打磨車的發(fā)展?fàn)顩r及打磨原理目前，鋼軌打磨車【12】【131是國(guó)內(nèi)外最主要的鋼軌打磨裝備。鋼軌打磨車是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的施工設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制先進(jìn)、自動(dòng)化程度高，打磨質(zhì)量和效率高，打磨速度快，發(fā)展迅速。1．2．1鋼軌打磨車的發(fā)展美國(guó)、瑞士等國(guó)家的鋼軌打磨技術(shù)處

3、于壟斷地位，生產(chǎn)的鋼軌打磨車處于世界領(lǐng)先的地位。自60年代瑞士Speno公司生產(chǎn)了第一輛鋼軌打磨車以來(lái)，美國(guó)Loram公司、HTT公司等也相繼推出了自己的鋼軌打磨車。美國(guó)Loram[14J公司生產(chǎn)的R系列鋼軌打磨車，代表著當(dāng)今世界最為先進(jìn)的鋼軌打磨車，如圖1-1所示為L(zhǎng)oram公司的RG400鋼軌打磨車，其打磨速度和打磨效率高，這對(duì)于行車密度大的鐵路線路非常重要，配備了先進(jìn)的集塵系統(tǒng)和灑水系統(tǒng)，降低了打磨作業(yè)對(duì)周末環(huán)境的污染。瑞士斯比諾Speno公司生產(chǎn)的鋼軌打磨車，擁有國(guó)際領(lǐng)先水平的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，Speno公司生產(chǎn)的鋼軌打磨車有URR、RR、SRR等眾多系列，適用于多種線路的打磨，如鐵路正線

4、、電車道／城市鐵路、地鐵、區(qū)域鐵路、道岔等。碩士學(xué)位論文1緒論美國(guó)HTT公司生產(chǎn)的打磨車包括PGM．48型151、PGM“Nullgnum’’型、c型和RMS系列等，RMS鋼軌打磨車如圖1．2所示，該車配備有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)、操控以及智能控制系統(tǒng)，具備障礙回避功能，通過(guò)檢測(cè)縱剖面實(shí)現(xiàn)軌面折皺的圖像和數(shù)字顯示，自動(dòng)檢測(cè)軌廓并與理想廓形比較，幫助用戶選擇磨削方式。圖1-1RG400鋼軌打磨車圖1-2RMS鋼軌打磨車我國(guó)鐵路早期的鋼軌打磨裝備主要是鋼軌打磨機(jī)，隨著鐵路養(yǎng)護(hù)事業(yè)的發(fā)展，對(duì)打磨技術(shù)的研究和鋼軌打磨車的研制越來(lái)越重視，從1989年開(kāi)始在部分工務(wù)維修段中使用鋼軌打磨車，并在引進(jìn)、吸收和消化的基礎(chǔ)上

5、，逐步實(shí)現(xiàn)鋼軌打磨車的合作化與國(guó)產(chǎn)化。寶雞工程機(jī)械廠與美國(guó)HTT公司合作生產(chǎn)的48磨頭的鋼軌打磨車，用于正線鋼軌打磨，以便獲得理想的鋼軌表面形狀，如圖1．3所示。PGM．48型鋼軌打磨車由轉(zhuǎn)向架、車架、牽引裝置、打磨裝置、防火裝置、電氣檢測(cè)系統(tǒng)、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)及制動(dòng)系統(tǒng)等構(gòu)成，是當(dāng)今術(shù)最先進(jìn)的鋼軌打磨車之一。中國(guó)北車集團(tuán)與瑞士SPENO公司合作生產(chǎn)的GMC96型鋼軌打磨車，如圖1．4所示，該車是96磨頭打磨車，包括一輛動(dòng)力車和六輛作業(yè)車，配有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和集塵裝置，打磨精度和作業(yè)效率高。一一。，_“m．-．j?_?i鬈霧i11一漕萋贛?∥薯；==黲冀≥蔓i黧。j_譬?一㈠。∞。—o茹

6、茹每※睜羲訾鬯篡●●÷**一粼滾毒囊麓鼴霹攀攀等量．?！?。一’。圖1—3PGM48型鋼軌打磨車圖1_4GMC96型鋼軌打磨車1．2．2鋼軌打磨車的打磨原理鋼軌打磨車由多節(jié)車組成，每節(jié)車含有多組打磨小車，打磨小車又由多個(gè)搖籃組成，圖1．5為PGM．48鋼軌打磨車打磨小車的搖籃結(jié)構(gòu)，每個(gè)搖籃上包含兩2碩士學(xué)位論文1緒論組打磨機(jī)構(gòu)。鋼軌打磨機(jī)構(gòu)是指單個(gè)打磨單元，包括打磨電機(jī)、打磨砂輪、液壓加載系統(tǒng)及機(jī)械聯(lián)接件等，是打磨小車的重要組成部分【16【171。1．走行輪：2．軌距輪：3．打磨砂輪：4．打磨電機(jī)擺角馬達(dá)：5．液壓油缸：6．搖架：7．軌距輪伸縮油缸：8．搖架角位移驅(qū)動(dòng)油缸；9．打磨電機(jī)：10．搖

7、籃；11．軌距輪升降油缸；12．側(cè)車橫向位移油缸圖1．5打磨小車搖籃結(jié)構(gòu)圖鋼軌打磨車用來(lái)同時(shí)對(duì)鐵路兩股鋼軌進(jìn)行打磨，進(jìn)行打磨作業(yè)時(shí)，通過(guò)搖架角位移驅(qū)動(dòng)油缸8粗調(diào)搖架偏轉(zhuǎn)角度，每個(gè)搖架上安裝有兩個(gè)打磨頭，通過(guò)打磨電機(jī)擺角馬達(dá)4精確調(diào)整，使打磨砂輪始終與鋼軌保持一定的偏轉(zhuǎn)角度，液壓油缸5對(duì)打磨砂輪進(jìn)行加載，使打磨砂輪接觸鋼軌表面，并形成打磨力，去除鋼軌滾動(dòng)表面的失效金屬，控制鋼軌軌面接觸疲勞和塑性流動(dòng)