[发明专利]一种基于砂轮端面磨削钢轨的打磨量分析方法

说明书

本发明公开一种基于砂轮端面磨削钢轨的打磨量分析方法，首先沿打磨前钢轨纵向设置测点，测量各测点处钢轨廓形；并对打磨前钢轨廓形进行重建，进一步得重建后各测点处钢轨廓形；随后多遍打磨钢轨，通过对打磨前钢轨廓形和每遍打磨后磨痕测量，结合一定的数据处理算法，能够便捷准确的计算对应工况下钢轨打磨量。本发明可准确掌握不同工况下打磨设备的打磨量参数，对现场打磨作业形成有效指导，保证打磨质量。

技术领域

本发明属于钢轨打磨技术领域，涉及一种基于砂轮端面磨削钢轨的打磨量分析方法。

背景技术

随着铁路网规模不断扩大，铁路工务养修需求也迅速增加。钢轨作为铁路重要的轨道设备，将承受列车荷载、轨道状态、线路条件等因素的综合影响，在服役过程中将逐渐劣化，产生剥离掉块、波浪形磨耗、肥边、异常磨耗等病害。如果钢轨病害不能得到及时有效处理，将会加速病害发展，严重缩短钢轨使用寿命，甚至危及行车安全。钢轨打磨为控制其病害产生和发展提供了有效途径，能够有效延长钢轨使用寿命，降低钢轨养修和换轨成本，同时提高车辆运行的安全性和平稳性。

目前国内常用的打磨设备有大型打磨列车和小型打磨机具，主要采用砂轮端面磨削的形式进行钢轨打磨。通过采用电机或液压马达驱动的高速旋转砂轮端面对钢轨轨头不同位置进行打磨，从而使钢轨保持良好的廓形状态，消除轨面病害，改善钢轨服役性能。在进行打磨作业时，砂轮材质、砂轮倾斜角度、打磨压力、砂轮转速、行进速度等因素均会对打磨量产生影响。如果不能准确掌握打磨设备的打磨量参数，钢轨打磨质量难以得到保障。

发明内容

针对以上问题，为准确掌握不同工况下打磨设备的打磨量参数，对现场打磨作业形成有效指导，保证打磨质量，本发明提出一种基于砂轮端面磨削钢轨的打磨量分析方法，通过对打磨前钢轨廓形和打磨后磨痕测量，结合一定的数据处理算法，能够便捷准确的计算对应工况下钢轨打磨量。

本发明提出了一种基于砂轮端面磨削钢轨的打磨量分析方法，通过下述步骤实现：

步骤1：沿打磨前钢轨纵向设置测点，测量各测点处钢轨廓形。

步骤2：钢轨打磨多遍。

步骤3：对打磨前钢轨廓形进行重建，进一步得重建后各测点处钢轨廓形。

步骤4：测量每遍打磨后各测点轨面磨痕宽度。

步骤5：根据打磨前钢轨廓形和每遍打磨后磨痕宽度，计算每遍打磨的磨削面积和磨削深度。

步骤6：计算各测量点多遍磨削后的平均磨削面积和磨削深度。

本发明的优点在于：

1、现场测量操作方便，精确度高。采用钢轨廓形测量设备测量打磨后钢轨廓形时很难保证与打磨前位置相同，且钢轨廓形对打磨量计算结果较为敏感。由于磨削面积和磨削深度对磨痕宽度不敏感，因此每个测点只需要在打磨前测量一次钢轨廓形，每遍打磨后只需要对磨痕宽度进行测量即可进行打磨量计算，现场测量便捷且能保证较高的精度。

2、支持多遍打磨作业的打磨量计算。该方法采用循环迭代计算的方法，可根据打磨前廓形和打磨后磨痕宽度准确模拟每遍打磨后的钢轨廓形，因此适用于多遍打磨作业中的打磨量计算，适用性较强。

3、不易受轨面异物影响。通常直接采用钢轨廓形仪测量打磨前后钢轨廓形的方法计算打磨量，但由于打磨后轨面容易附着铁屑等异物，会对测量廓形产生较大干扰。该方法可用直尺等长度测量设备进行测量，测量方式较为灵活，且不易受轨面异物影响。

4、适用多种打磨机具。该方法能够适用于各种采用砂轮端面磨削钢轨的打磨设备，涵盖大型打磨列车和小型打磨机具，基本能够适用于当前铁路采用的绝大部分钢轨打磨设备。

5、适用多种作业工况。该方法对作业工况不做限制，可以根据施工需要个性化制定打磨作业工况，能够任意设置砂轮倾斜角度、打磨压力、砂轮转速、行进速度等作业条件。