高速鐵路用鋼軌起草單位

中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所、鐵道部標準計量研究所等。

周清躍、張銀花等。

《高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)》涉及高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)，主要應用在鐵路設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。

高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)專利目的

《高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)》解決的技術(shù)問題是提供一種高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)。

高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)方案

《高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)》包括：上料輥道，用于輸送代加工的工件；下料輥道，用于輸送加工完的工件；定位工裝臺，分別配置在上述上料輥道以及上述下料輥道；打磨機器人，其設(shè)置有抓手，將工件由上述上料輥道的定位工裝臺抓起，經(jīng)打磨后將工件放入上述下料輥道的定位工裝臺；打磨電主軸，設(shè)置在上述打磨機器人轉(zhuǎn)動工件移動的范圍內(nèi)，其包括電主軸、金剛石磨頭、刀柄、雙工位氣缸，上述電主軸的底部連接上述雙工位氣缸，并且其末端裝配上述金剛石磨頭以及上述刀柄；打磨機，設(shè)置在上述打磨機器人轉(zhuǎn)動工件移動的范圍內(nèi)，其包括旋轉(zhuǎn)軸、金剛石切割片、金剛石砂輪、浮動氣缸、電機，上述旋轉(zhuǎn)軸橫向設(shè)置并由上述電機驅(qū)動，其一端裝配上述金剛石切割片，另一端裝配上述金剛石砂輪，上述旋轉(zhuǎn)軸底部連接上述浮動氣缸。 進一步地，上述上料輥道以及上述下料輥道處均設(shè)置有視覺識別機器人，上述視覺識別機器人能對工件照相以識別產(chǎn)品的類別和抓取點，并將工件放到定位工裝臺上進行精定位。

進一步地，上述定位工裝臺包括工作臺、支架、定位塊、導向板、關(guān)電對射開關(guān)，上述工作臺由上述支架支撐，其表面固定有上述定位塊，上述定位塊固定設(shè)置上述導向板用以定位工件，上述定位塊設(shè)置上述關(guān)電對射開關(guān)用以檢測是否有工件。進一步地，上述定位工裝臺裝配有三個觸發(fā)開關(guān)。進一步地，上述打磨電主軸的底部設(shè)置有接料小車，其設(shè)置在上述金剛石磨頭的正下方。進一步地，上述打磨機的金剛石砂輪以及金剛石切割片均裝配設(shè)置有防護罩，上述打磨機設(shè)置有基座，上述浮動氣缸、上述旋轉(zhuǎn)軸以及上述電機均設(shè)置在上述基座上。 進一步地，上述打磨機器人的抓手設(shè)置有兩個夾持手指，兩個上述夾持手指的最外端面為定位面，兩個上述夾持手指通過裝配的氣缸進行開合。進一步地，上述打磨機器人的抓手設(shè)置有三個夾持手指，并分別由夾持氣缸驅(qū)動。

高速鐵路鋼軌扣件鑄件打磨生產(chǎn)系統(tǒng)改善效果

1、實現(xiàn)了對產(chǎn)品的自動識別和自動打磨，大大提高了產(chǎn)品的打磨質(zhì)量，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

2、由于采用了封閉式車間自動上下料，可以實現(xiàn)封閉式的除塵，大大改善了打磨的環(huán)境和人員的安全性。

3、生產(chǎn)效率高，降低了產(chǎn)品成本，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。

4、系統(tǒng)操作簡單，通用性好，可以實現(xiàn)多種產(chǎn)品的快速切換。

鋼軌波磨是目前我國高速客運專線線路鋼軌的主要病害，直接關(guān)系到高速鐵路的運營安全。鋼軌打磨技術(shù)作為線路軌道養(yǎng)護維修的重要手段，其在高速鋼軌的打磨理論及應用研究是當前亟需解決的課題。 項目針對我國高速鐵路鋼軌波磨這一主要病害和世界性難題，系統(tǒng)開展了高速鋼軌打磨技術(shù)理論及應用研究。主要研究內(nèi)容如下：（1）跟蹤測試了高速鋼軌波磨和車輪多邊形磨耗的發(fā)展規(guī)律與形成機理；（2）分析了GMC-96B鋼軌打磨列車的振動特性，開展了鋼軌打磨列車動力學行為研究；（3）研究了高速鐵路鋼軌打磨型面設(shè)計及打磨模式，設(shè)計了波磨地段鋼軌打磨廓形設(shè)計方案，構(gòu)建了高速鐵路鋼軌打磨工藝參數(shù)及打磨模板；（4）研究了高速鋼軌打磨過程中的界面行為，闡明了鋼軌高速打磨機理及參數(shù)優(yōu)化；（5）開展了高速線路鋼軌打磨技術(shù)試驗研究，驗證了打磨對列車振動與噪聲控制的有效性，為制定高速鐵路鋼軌打磨技術(shù)標準提供了重要的技術(shù)支撐。 項目研究建立了高速鋼軌打磨列車動力學模型，設(shè)計了波磨地段高速鋼軌打磨廓形，優(yōu)化了高速鐵路鋼軌打磨工藝參數(shù)及打磨模式，闡明了鋼軌高速打磨機理，揭示了鋼軌打磨廓形的輪軌關(guān)系容差性能，構(gòu)建并完善了我國高速鐵路鋼軌打磨技術(shù)理論體系。研究成果在滬蓉高鐵渝利段、貴廣客專、成綿樂客專、蘭渝客專、成灌快鐵等高速線路上開展了鋼軌打磨試驗及應用。研究成果為延長高速鐵路鋼軌使用壽命及保障高速列車運行安全提供了重要的理論保障和維護技術(shù)。 項目發(fā)表（含接收）論文28篇，其中SCI論文11篇、EI論文7篇；申請發(fā)明專利2項（授權(quán)1項）、授權(quán)實用新型專利1項，登記軟件著作權(quán)1項；培養(yǎng)博士生2名、碩士生8名（優(yōu)秀碩士論文2人），參加國際學術(shù)會議3人次、國內(nèi)學術(shù)會議4人次；論文獲第七屆四川省博士專家論壇三等獎和四川省機械工程學會第二屆學術(shù)年會優(yōu)秀論文二等獎。項目第一主研王文健榮獲第十三屆四川省青年科技獎并入選四川省學術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選。 2100433B