钢轨打磨压力波动的影响机理

钢轨打磨列车作业过程中由于车身晃动以及钢轨的不平顺等原因会带来打磨的压力波动,从而影响打磨质量甚至导致钢轨损伤。为研究降低钢轨打磨压力波动的方法,从工作机理入手,对钢轨打磨作业系统以及作业过程进行分析,建立打磨压力输出的数学模型,通过模型分析影响打磨压力波动的主要因素,并通过数值仿真对改变打磨气缸无杆腔容积、打磨单元质量与气源压力降低压力波动影响的有效性进行验证。

小型钢轨曲面打磨机具的磨削控制参数试验研究

为了分析砂轮周面磨削的控制参数对钢轨打磨质量与打磨效果的影响,寻找各参数之间的匹配关系,采用理论与试验相结合的方法对自行研制的小型锂电式钢轨曲面打磨机具开展砂轮周面磨削理论、进给机构方案改制以及钢轨打磨试验研究。通过建立砂轮周面磨粒的磨削力模型得到与磨削力相关的磨削参数,并重点分析走行速度、打磨压力和打磨次数对钢轨纵向表面粗糙度、磨削量、打磨电机电压、电流和功耗的影响及其变化规律。研究结果表明:随着走行速度以及打磨次数的增加,钢轨表面的粗糙度值会略微增加,钢轨获得最佳纵向表面粗糙度值的打磨次数不宜过多。磨削量随着打磨次数和走行速度的增加而减小,随着打磨压力的增加而增加,各采集点的最大磨削量在打磨2~4次后较大。钢轨打磨压力的范围建议设置在300~500 N之间,对应300、400和500 N打磨压力的最佳走行速度分别为1~2、2~3和3~4 km/h之间。打磨电机的电压没有较为明显的波动,而电流和功率会随着走行速度和打磨压力的增加而逐渐增加,电机的功耗在3~6 kW之间,最大值不超过7 kW。改制后的进给机构的压力波动范围基本保持在设定值附近,其最大波动范围不超过±20 N。研究结果为提高小型钢轨打磨机具的自动化作业程度,更好地完成产品设计与技术研发工作提供理论依据。

基于MATLAB的60kg/m钢轨预打磨模式设计研究

考虑到钢轨打磨列车磨石对60kg/m钢轨轨头不同区域打磨能力的差异,建立轨头不同弧段打磨量与打磨功率的线性关系,采用三次样条曲线对钢轨轨头型面进行精确拟合;针对GMC-96打磨列车,考虑到轨头不同弧段对打磨精度的影响、轨头各个区域打磨面积不同,采用MATLAB编程优化得到预打磨磨石的最终排布角度;基于打磨深度一致性提出磨石打磨功率的制定方法,设计较优的钢轨预打磨模式;根据磨石角度及打磨面积确定轨头上每个磨石的具体位置,获得钢轨打磨后型面。基于打磨前后钢轨型面的对比分析,提出评价钢轨打磨质量的方法;磨石打磨功率能否自由设定对钢轨打磨深度一致性有重要影响。