城铁钢轨焊头数控精磨关键技术研究

发布时间：2017-08-21 11:24

  本文关键词：城铁钢轨焊头数控精磨关键技术研究

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【摘要】：作为连接大型中心城市与近、远郊区及周围卫星城市的区域交通手段,城际铁路以其快速度、大运量、环保节能和安全舒适等特点,成为发展区域交通的不二选择。而城际铁路的快速发展自然离不开钢轨接头焊接、精磨技术与装备质量所取得的不断提升。作为轨道交通线路开通前的最后一道工序一焊头精磨技术,确保钢轨焊接接头部位具有良好的平直度,对于能够安全、高速、舒适运行的城际铁路具有重大现实意义。按照TB/T1632《钢轨焊接》标准要求,合格良好的钢轨焊接接头部位是略微上拱的,而绝不允许出现接头低塌现象。而接头余高过大又会使高速列车通过时附加额外的巨大冲击和振动,加速车体零件、轮轨磨损和破裂速度,因此,接头焊后的仿形磨和精磨显得尤为重要。如今,城铁轨道铺设现场上述两工位普遍使用人工操作的仿形磨,半自动或全自动数控仿形精磨机开始试用,但依靠人工使其上、下道困难,难以满足全天候工作的要求。需要探究一种拆装简单迅速、上下道方便的城铁钢轨焊头数控仿形精磨设备和工艺,以利于提升施工效率、优化工艺方案、减轻工人劳动强度。在查阅国内外大量钢轨精磨相关文献并对城铁施工现场现况进行详细调研后,为了提升工程效率、提高精磨质量,本课题立足城铁施工中钢轨精磨实际,以西南交大轨道焊接方向已研发成功的全自动数控仿形精磨机(小车)为背景,探究了一套城际铁路钢轨焊头数控精磨关键技术,即模块化的全自动数控仿形精磨机和便携式数控仿形精磨机,对城铁钢轨焊头精磨提供技术支撑和工艺保障。该套技术和工艺经调试试用,结果表明：模块化的全自动数控仿形精磨机(小车)在15分钟内可实现快速拆卸分离或组装,上、下道或换道工作方便,双机作业打磨效率高,打磨质量良好；便携式数控仿形精磨机单机作业,设备紧凑,施工方便,满足城际铁路钢轨焊接后的精磨作业设备全天候运行要求。采用PLC-变频器控制方式,取代现有的PLC-接触器控制方式,对打磨范围、往复速度、仿形速度和进退刀速度的控制更加柔性,作业适应性能更宽泛。
【关键词】：钢轨 焊接接头 模块化 便携式 数控精磨
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U213.4;TG596
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 问题的提出11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 论文的主要结构13-15
• 1.4 研究技术路线15
• 1.5 本论文的主要工作15-17
• 第2章 文献综述17-28
• 2.1 城市铁路及其轨道工程17-24
• 2.1.1 轨道焊接技术19-20
• 2.1.2 焊头正火技术20-21
• 2.1.3 焊头矫直技术21-22
• 2.1.4 钢轨平直度检测技术22-24
• 2.2 焊头打磨技术24-26
• 2.2.1 焊后粗磨25
• 2.2.2 焊头仿形磨技术25-26
• 2.2.3 焊头精磨技术26
• 2.3 工业控制系统及应用26-28
• 第3章 机械系统设计28-41
• 3.1 总体技术设计28-29
• 3.1.1 设备方案28-29
• 3.1.2 工艺方案29
• 3.2 半自动精磨机29-31
• 3.2.1 半自动精磨机工作过程29-30
• 3.2.2 钢轨轨头仿形打磨原理30-31
• 3.3 全自动数控仿形精磨机模块化结构设计31-34
• 3.3.1 机械结构设计31-32
• 3.3.2 控制系统硬件设计32-33
• 3.3.3 运载小车及吊机设计33-34
• 3.4 便携式数控仿形精磨机设计34-40
• 3.4.1 便携系统设计34-37
• 3.4.2 控制箱设计37-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 控制系统设计41-55
• 4.1 可拆卸式全自动数控仿形精磨机软件系统设计41-47
• 4.1.1 控制系统基本原理及元器件选型41-46
• 4.1.2 进给控制设计46
• 4.1.3 仿形控制设计46-47
• 4.1.4 往复控制设计47
• 4.2 便携式数控仿形精磨机软件设计47-54
• 4.2.1 控制系统基本原理及元器件选型47-52
• 4.2.2 进给控制设计52-53
• 4.2.3 仿形控制设计53-54
• 4.2.4 往复控制设计54
• 4.3 本章小结54-55
• 第5章 设备组装及调试55-59
• 5.1 模拟调试55-57
• 5.2 联机调试57
• 5.3 调试结果57-59
• 结论59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64

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本文编号：712604