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本论文基于铁道部的重点课题——《大型养路机械关键技术研究——钢轨打磨列车打磨控制技术研究》(课题编号2010G008-C)。随着铁路高速重载趋势的发展,钢轨打磨列车的作用日益重要。本文以GMC96型钢轨打磨列车为研究对象,对钢轨打磨作业过程中的数据采集与处理、打磨模式中的打磨头的分布与打磨量的计算进行深入的分析和研究,并且开发了钢轨打磨模式软件,为钢轨打磨作业提供更多种、更优化、更高效的打磨模式。主要研究内容如下： 1.为了准确的描述钢轨的轮廓形状,采用B样条曲线的正算反算对采集的数据点进行加密处理；为了保证曲线、曲面重构的高效性和光顺性,采用沿圆弧等分的方法来实现对采集数据的精简,保证数据点在曲率较大处分布密集,曲率较小处分布稀疏,实现了数据的精简。 2.对非均匀B样条曲线、曲面相关算法进行了研究。采用MATLAB编程实现了非均匀B样条曲线、曲面的正算、反算、导矢等算法。对精简后的数据,在MATLAB7.0环境下生成钢轨横断面的曲线、曲面图。并且对钢轨纵向不平顺进行分析,在打磨前可以通过波形磨耗的深度来确定打磨的遍数,在打磨后可以对打磨质量进行评价。 3.通过对GMC96型钢轨打磨列车的现场跟车和调研,完成对打磨模式19、模式2和模式13的工艺参数采集,并且推算出每种打磨模式下打磨角度和打磨压力所对应的打磨量,为下一步打磨量的计算以及打磨头的分布设计提供实验和数据支持。 4.以GMC96型钢轨打磨列车为研究对象,确定了打磨头的角度分布范围为-70°～+15°,以打磨精度和打磨深度的打磨准则来约束打磨头的分布。针对打磨头的分布,一方面从几何角度考虑,根据我国的铁路状况以及打磨后的钢轨表面粗糙度的要求(打磨头的分布；另一方面从打磨量与打磨角度、打磨压力的关系来考虑,通过钢轨轮廓面与截平面求交获得打磨前后钢轨横断面曲线,采用微积分方法计算打磨量,进而确定了打磨头的分布。 5.采用MATLAB的GUI功能,开发了钢轨打磨模式软件,提供适合我国铁路状况的打磨模式,并且可以对打磨效果进行分析评价。

关键词：钢轨打磨列车打磨模式曲面求交非均匀B样条

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高速重载线路养护用钢轨打磨列车电动机

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机车电传动 2015年第2期 67-70页

作者：张天成杜耀新吴望群龙振兴黄锋胡文翠襄阳南车电机技术有限公司技术中心湖北襄阳441047

从设计、试制、试验及试运行等几个方面对GMC96型钢轨打磨列车用JD372型电动机进行了介绍。该电机采用三轴承结构设计,其非传动端采用配对推力轴承确保其耐高冲击的特点。该电动机性能优良,技术经济指标好,能满足高速重载线路养护要求。

关键词：钢轨打磨列车钢轨打磨电机 JD372型电动机线路养护养路机械

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我国高速铁路用钢轨打磨列车选型及应用研究

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铁道标准设计 2011年第8期31卷 31-34页

作者：曹岩北京二七轨道交通装备有限责任公司北京100072

介绍钢轨打磨列车工作原理、我国高速铁路在用的钢轨打磨列车主要特点和采用的先进技术。并结合高速铁路线路的特点及钢轨打磨作业要求,对我国高速铁路用钢轨打磨列车的选型进行分析和研究,结论为:国产化的96头钢轨打磨列车应作为主要机... 详细信息

介绍钢轨打磨列车工作原理、我国高速铁路在用的钢轨打磨列车主要特点和采用的先进技术。并结合高速铁路线路的特点及钢轨打磨作业要求,对我国高速铁路用钢轨打磨列车的选型进行分析和研究,结论为:国产化的96头钢轨打磨列车应作为主要机型,在我国高速铁路上推广应用。

关键词：高速铁路钢轨打磨列车选型应用

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某型钢轨打磨列车动力学特性研究

某型钢轨打磨列车动力学特性研究

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作者：杜成义西南交通大学

学位级别：硕士

轨道系统是铁路运输中重要的基础设施之一,钢轨是轨道系统的重要组成部件。因钢轨与列车车轮直接接触,承担来自车辆系统的动态或静态载荷,故钢轨的性能直接影响列车的运行品质和安全。钢轨长期承受来自列车的动力作用,再由于自然条件和... 详细信息

轨道系统是铁路运输中重要的基础设施之一,钢轨是轨道系统的重要组成部件。因钢轨与列车车轮直接接触,承担来自车辆系统的动态或静态载荷,故钢轨的性能直接影响列车的运行品质和安全。钢轨长期承受来自列车的动力作用,再由于自然条件和钢轨本身的质量等因素,钢轨在长期的运用过程中将不可避免的产生如磨耗和裂纹的伤损,这些伤损会使轮轨接触恶化,使轮轨间的动态作用力加大,导致钢轨寿命缩短,甚至将威胁铁路运输安全。本文所研究的某型钢轨打磨列车就是一种消除钢轨表面缺陷的铁道特种车辆,由于该钢轨打磨列车为新造车辆,为保证其在线路上安全平稳的运行,较好地对钢轨进行打磨工作,有必要对该车的动力学性能进行充分的分析研究。利用多体动力学软件SIMPACK分别建立该钢轨打磨列车在自走行工况下作业车与动力车的动力学模型和作业工况下作业车的动力学模型。分别分析作业车和动力车各悬挂参数对其动力学性能的影响,并确定较佳匹配的悬挂参数;预测作业车和动力车在自走行工况下的运行稳定性、平稳性和安全性;分析钢轨打磨小车的曲线通过安全性。通过仿真和分析得出:转向架一系纵向刚度和一系横向刚度对作业车和动力车的运行稳定性和曲线通过安全性的影响较为显著;一系垂向阻尼系数对车辆运行的垂向平稳性影响较为显著;二系横向刚度和二系横向阻尼系数对车辆运行的横向平稳性影响较为显著。在确定较佳的悬挂参数匹配后,对车辆的动力学性能进行了预测。作业车和动力车的蛇行失稳临界速度分别为304km/h和272km/h,满足120km/h的最高运行速度的要求。作业车和动力车在各直线和曲线工况下运行的平稳性和安全性指标均满足GB/T17426-1998标准所规定的限度值。通过对比作业车和动力车相关动力学指标的试验值与仿真值得出:在直线工况下,作业车和动力车横向平稳性指标的仿真值基本大于试验值,垂向平稳性指标试验值和仿真值误差值相对较小,说明所试验的直线线路的水平不平顺可能优于美国V级谱,垂向不平顺可能与美国V级谱相当;在曲线工况下,作业车和动力车各安全性指标的试验值和仿真值的变化规律基本一致,但在数值上存在一定的差异。在作业工况下,当钢轨打磨列车以2～16km/h的作业速度通过R180m的最小作业曲线时,作业车和动力车的各安全性指标均满足要求,但是打磨小车的2、3位轮对的轮重减载率已超出第一限度值,且脱轨系数接近第二限度值。通过在钢轨打磨小车的承载鞍和车架之间添加橡胶垫,并优化橡胶垫的垂向刚度和水平刚度的匹配后,打磨小车曲线通过安全性得到显著地改善,且各安全性指标均满足GB/T17426-1998所规定的限度值。

关键词：钢轨打磨列车动力学性能打磨小车研究

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GMC-96x钢轨打磨列车打磨压力控制系统试验研究

GMC-96x钢轨打磨列车打磨压力控制系统试验研究

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作者：王朋西南交通大学

学位级别：硕士

随着铁路轨道交通系统的日益发展,特别是高速铁路开通里程已达2.2万km,铁路轨道维护技术也得到了快速发展,钢轨打磨作为钢轨表面质量维护的主要手段,在改善轮轨关系和消除波磨及滚动接触疲劳方面起到关键作用。在钢轨打磨实践中发现,个... 详细信息

随着铁路轨道交通系统的日益发展,特别是高速铁路开通里程已达2.2万km,铁路轨道维护技术也得到了快速发展,钢轨打磨作为钢轨表面质量维护的主要手段,在改善轮轨关系和消除波磨及滚动接触疲劳方面起到关键作用。在钢轨打磨实践中发现,个别地段打磨会出现打磨深度不均匀、光带不均匀等质量缺陷。影响打磨质量的因素很多,压力波动是比较常见的原因。钢轨打磨原则是液压系统加载的恒功率打磨,加载压力控制是使用打磨电机电流作为负反馈的PID控制电液比例压力控制系统,如果加载压力不正常波动则打磨电机的功率不稳定,造成打磨深度不均匀,会出现轨面光带不良等缺陷。由于存在轨道不平顺引起的外部激扰等因素,实现加载时保持压力恒定比较困难,需要研究压力波动的实际规律,研究PID参数设置以改善系统响应,尽可能降低压力波动,实现恒功率打磨,从而提高打磨质量。为研究打磨加载压力波动情况,搭建了基于虚拟仪器Lab VIEW的小型液压系统压力检测系统,可实时检测、分析和存储打磨车工作过程中打磨加载压力数据。论文进一步研究了PID参数对加载压力系统压力波动的影响。在分析电液比例压力控制系统的基础上,通过使用AMESim软件,建立了打磨车压力控制系统的仿真模型,以此对系统进行变PID参数仿真,研究得出一组使压力波动最小的PID参数。将研究结果在打磨车压力控制系统里进行了实际运用。测量并分析了打磨车工作时各种工况下的压力数据,结果表明,使用研究得到的PID参数组合比使用原来车上的PID参数组合时压力标准差平均降低13.57%,明显减少了系统打磨压力波动。研究结果可为提高打磨车打磨精度提供一种较好的技术措施。

关键词：钢轨打磨列车压力控制系统试验研究

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钢轨打磨列车国产化研制