[发明专利]一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法

权利要求书

1.一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法，其特征在于，具体包括：

S1：采集钢轨廓形

现场采集道岔转辙器区钢轨廓形，包括第一基本轨廓形以及尖轨与第二基本轨的组合廓形；

S2：计算接触点滚动圆半径差

计算实测轮轨廓形接触点位置的滚动圆半径差；

S3：优化接触点滚动圆半径差

对接触点滚动圆半径差进行优化得到优化后滚动圆半径差；

S4：打磨目标廓形的生成

选取道岔关键断面廓形，对其进行离散化，选定优化区域；将优化后滚动圆半径差输入轮轨廓形后用迹线法求解，从而构建廓形与滚动圆半径差的关系表达式；然后进行求解即可生成打磨目标廓形。

2.根据权利要求1所述的一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法，其特征在于，所述S1的具体步骤为采用Miniprof轨廓仪对道岔转辙器区钢轨廓形数据进行采集。

3.根据权利要求2所述的一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法，其特征在于，所述道岔转辙器区钢轨廓形数据包括第一基本轨、第二基本轨以及尖轨的廓形曲线空间坐标。

4.根据权利要求1所述的一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法，其特征在于，所述S2具体步骤为：计算实测轮轨廓形左右侧接触点位置相应的滚动圆半径差为△R_n＝R_Rn-R_Ln；其中，R_Rn表示实测右股钢轨廓形对应的滚动圆半径，R_Ln表示实测左股钢轨廓形对应的滚动圆半径。

5.根据权利要求1所述的一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法，其特征在于，所述对接触点滚动圆半径差进行优化，优化后滚动圆半径差函数表示为△R_o＝R_Ro-R_Lo；其中，R_Ro表示优化后右股钢轨廓形对应的滚动圆半径，R_Lo表示优化后左股钢轨廓形对应的滚动圆半径。

6.根据权利要求1所述的一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法，其特征在于，所述S4具体步骤为：选取道岔关键断面廓形，对其进行离散化，选定优化区域(h_i，v_i，i＝1，2，…，n)，可动点的横坐标h_i(i＝1，2，…，n)连续，竖坐标v_i可变，v_i在优化问题中是变量，钢轨廓形表达为f(v_i)，根据轮轨廓形与滚动圆半径差之间的几何关系构建得到滚动圆半径差优化函数：

R_i＝R_i(v₁，v₂，…，v_n)，其中，i＝1，2，…，n；

以钢轨廓形的凹凸性作为约束条件，表示为：

其中，i＝1，2，…，n-2；

a_i≤v_i≤b_i，其中，i＝1，2，…，n；

采用SQP方法求解即可生成打磨目标廓形。

7.根据权利要求1所述的一种道岔转辙器区非对称打磨钢轨廓形设计方法，其特征在于，所述S4中选取道岔关键断面廓形是根据道岔设计图中给定的断面位置确定关键断面。