钢轨铣磨车磨削装置龙骨架轻量化研究

发布时间：2024-02-21 21:20

　　随着铁路的高速发展,钢轨铣磨车作为钢轨维护车辆扮演着越来越重要的角色。目前,铣磨车的相关技术被国外所垄断,国内仍处于引进消化吸收阶段。由于国内技术的不成熟,自主研发的铣磨车单轴轴重和设备自重都超过了国内轨道交通线路的要求。铣磨车磨削装置龙骨架是整个磨削装置的支撑部件。由于龙骨架结构的复杂性和所承受工况载荷的多样性,采用了类比结构并增大裕度的保守设计。尤其是按照简单直观方式设计的整体构型与内部筋板结构,材料冗余,需要对其进行轻量化研究。本文针对某钢轨铣磨车龙骨架,借鉴常用于车辆多目标优化的折衷规划法,在保证龙骨架刚度和低阶模态频率的前提下,对龙骨架进行了多目标拓扑优化;基于多目标拓扑优化模型对龙骨架结构进行了再设计,最后采用尺寸优化对再设计的龙骨架确定最佳的截面尺寸。主要研究内容:(1)设计铣磨车磨削装置结构并进行三维建模,对龙骨架进行了静力学和模态分析,为轻量化作基础。从磨削装置的功能入手,对磨削装置进行了结构设计,建立钢轨铣磨车磨削装置的三维模型;以三维模型为基础,对龙骨架进行了典型工况的受力分析,得到典型工况下的边界载荷;在hypermesh对龙骨架进行有限元建模,基于有限元模型,...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２某铣磨车磨削装置示意图??２??

术便一直处于领先地位，生产的打磨车质量也领先其它国家。由于现在铁路网遍??布世界各地，对更加高效修理钢轨病害的设备需求增加，钢轨铣磨车应运而生。??钢轨铣磨车相对于钢轨打磨车使一种更加高效的钢轨维修设备，如图１．１是??ＳＦ０３－ＦＦＳ钢轨铣磨车。它的工作装置有打磨单元和铣削单元....

图１．３美国公司钢轨打磨车??

?现今生产钢轨统磨车的主要公司有美国的Ｌｏｒａｍ公司、ＨＴＴ公司、Ｒｏｔｒａ公??司以及瑞士的斯彼诺（Ｓｐｅｎｏ）公司［５］，如图１．３是美国Ｌｏｒａｍ公司生产的ＲＧ３０１、??ＲＧ４８型和ＲＧ４００系列钢轨打磨车。钢轨铣磨技术己经是欧洲尤其是德国铁路钢??轨维护的主要技术。钢轨....

图２．１铣磨车组成示意图??

２．１钢轨铣磨车磨削装置设计??钢轨铣磨车主要对具有较大磨损的钢轨进行维护，主要有磨削单元、铣削单??元和车体组成，如图２．１所示。工作时，铣削单元铣削过后在轨道表面会产生大??量铣削接痕，然后磨削单元再进行磨削，由砂轮磨削钢轨轨头区域铣削的接痕，??以获得良好的轨形及轨面质量。....

图２．３钢轨铣磨车磨削装置三维模型??

８．横向导轨；９．纵向导轨；１０．滑块；１１．伺服电机；１２．定位靴；１３．主轴电机；１４．铣刀盘（铣??刀盘壳）??图２．２钢轨铣磨车磨削装置结构图??磨削装置的三位模型如图２．３。龙骨架是磨削装置的支撑架，在收车工况时，??承载两个磨削工作装置的重量，必须保证龙骨架的静态性能....

本文编号：3905912