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钢轨道岔轨面精磨机研究

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:Author发布时间:2018年01月22日浏览:454

摘 要: 针对钢轨道岔轨面打磨精密化的要求, 通过对各型钢轨轨面形状的分析, 提出钢轨轨面打磨机的设计方案, 经过分析、 比较选择采用可以升降、 横移、 角度可调的精度机来进行钢轨轨面的精密打磨, 精磨机设计及加工简单, 操作简便, 实用性强。 

关键词:钢轨 道岔 轨面 精磨机

  

1 、引言

随着铁路事业的快速发展,高铁新线建设大规模开展,既有线路的全面技术提升,对高铁 (提速) 线路道岔平面、正线轨顶面的平整度要求越来越高,同时尖轨的非作用边病害也需要整治。如果不及时处理,将直接影响提速道岔的使用寿命和线路设备的安全运行。

2 、国内外研究开发现状 

2.1 国内现状

目前道岔平面、正线轨顶面及尖轨的非作用边的打磨整修作业主要采用手提砂轮进行人工打磨。因作业效率较低,难以保证打磨质量,同时因需携带发电机组作业,易对人身和行车安全构成危险。

2.2 国外现状  

据现有文献,尚未发现国外打磨机能同时具有对道岔平面、正线轨顶面及尖轨的非作用边进行打磨的多功能小型打磨维护设备。

3 、目前国内主要使用的各种钢轨轨型

国内使用的钢轨轨型主要有 38 kg/m、43 kg/m、50kg/m 、60 kg/m 、75 kg/m ,以下就线路上使用最为常见的60 kg/m 钢轨轨头进行分析。60 kg/m 高速铁路用钢轨的型式尺寸见图 1,图参照 TB/T3276。

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  图 1 高速铁路用 60 kg/m 钢轨断面图

60 kg/m 铁路用热轧钢轨的型式尺寸见图 2,图参照GB2585。

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图 2 60 kg/m 热轧钢轨断面图

  

从 2 种钢轨截面图可以看出,轨面圆弧半径一致,均为 R300、R8、R13,只是宽度 70.8、73 及其余尺寸的微小差别。从打磨角度考虑,理想的结果是打磨后的轨面形状与标准的轨型完美贴合。比较理想的是打磨头在打磨时逐步仿形达到接近钢轨轨面形状的打磨效果。


4 、打磨效果分析及设计方案钢

轨轨面的打磨要求为,用 1 m 直尺检查平面误差为0~ 0.2 m m ,作用边误差±0.3 m m ;对于钢轨平面及肥边的打磨要求为用 1 米直尺检查平面误差为 0.3 mm,轨距角角度 45°,轨距角成圆弧形,角磨机打磨无明显凹坑。根据打磨效果测量要求制定设计方案。

4.1 第 1 种设计方案

根据钢轨轨头形状的不同,制造不同形状的打磨头,打磨头通过内燃汽油机动力驱动,完成钢轨的打磨。

4.2 第 2 种设计方案

根据钢轨轨头形状的不同,制造不同形状的铣削刀盘,铣削刀盘为多个,刀盘通过内燃汽油机动力驱动,通过多个刀盘的逐次铣削使不符合要求的、不规整的钢轨符合最终的使用要求。

4.3 第 3 种设计方案

根据轨头形状的不同,采用平行树脂砂轮,在打磨时根据钢轨形状,调整升降、横向移动机角度偏转,依次对钢轨断面进行打磨,打磨出符合要求的钢轨。

4.4 方案比较

方案 1 根据钢轨轨头形状的不同,制造不同形状的打磨头。此方案的好处是钢轨形状根据打磨头的形状而变,看似好像可以做到一步到位的打磨效果,实际上存在有打磨头耐用度的问题。如果做成普通的树脂砂轮,砂轮更换频繁,无实际使用意义,如果做成硬质合金砂轮,虽较树脂砂轮耐用,但造价较高。

方案 2 根据钢轨轨头形状的不同,制造不同形状的刀盘。此种方案的优点是钢轨的形状可一次铣削完成,缺点是同一台机器上需根据钢轨形状制造多种切削深度的刀具,制造难度较大,不适用于生产现场,不适合于批量生产。

方案 3 针对不同形状的钢轨,采用普通的树脂砂轮,通过调整升降、横向移动、角度偏转机构即可完成对钢轨的打磨。方案 3 比较合适,制造简单,操作简便,所以选择方案 3作为内燃道岔轨面精磨机的设计方案。

 5 、磨削原理

v方案 3 的磨削原理,见图 3。采用树脂砂轮进行磨削,砂轮的中心线或中心线的平行线过钢轨断面圆弧的中心,且与圆弧相切,通过调整,调整角度 α,逐次完成钢轨轨面圆弧面的打磨。按照方案 3 的磨削原理,树脂砂轮中心线或中心线的平行线过钢轨断面圆弧中心且与圆弧相切,需要设计一系列机构配合完成钢轨轨面的打磨,需设计砂轮在钢轨上的走行机构,砂轮逐渐接近钢轨的升降机构,横移机构,为了实现相切的角度摆动机构,驱动砂轮运转的传动机构,由这一系列机构共同来实现对钢轨轨面的打磨。




  


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