钢轨轮廓全断面检测中轨廓动态匹配方法研究

钢轨轮廓匹配是钢轨廓形检测的关键步骤,决定轨道几何参数检测精度。在高速动态条件下实现检测钢轨轮廓与标准钢轨轮廓高精度自动匹配,是轨道几何参数高精度动态测量面临的重要问题。本文对钢轨轮廓高精度自动匹配方法进行了研究。首先,根据标准钢轨轮廓曲线曲率固有特征信息,对检测获取的轨腰和轨底廓形中不同圆弧、线段之间切点进行自动识别,实现不同圆弧、线段自动分割;然后,对获取的不同圆弧添加半径约束进行非线性拟合,准确提取各圆弧圆心坐标;最后,针对道岔处钢轨廓形复杂特点,提出采用Kalman滤波器对检测获取的标准轨腰和轨底特征点进行连续在线跟踪和预测,并根据结果构建道岔钢轨虚拟标准轨腰和轨底,以解决道岔处钢轨轮廓匹配问题。将该方法已在轨道检测车中进行实际应用,证明其是切实可行的。     

高速道岔可动心轨辙叉钢轨件加工工艺优化研究

高速铁路道岔广泛应用于国内高速铁路线路上,具有列车通过速度快、结构复杂和制造精度要求高等特点。其中,可动心轨辙叉的钢轨件包括翼轨、长短心轨和槽型护轨,相对于转辙器的基本轨和尖轨,其加工部位多,加工程序较为复杂。对比总结近年来可动心轨辙叉钢轨件的加工工艺的优化探索。持续优化加工工艺,可提升高速道岔制造单位的生产效率,促进高速铁路道岔质量进一步提升。     

我国主型12号道岔动力学特性分析

对我国主型12号道岔进行动力学测试发现,空车通过道岔侧向时脱轨系数超过限值要求。为此实测钢轨型面,对其轮轨接触特征进行分析,发现磨耗后的道岔下股钢轨轨顶呈明显扁平状,轮轨接触点向车轮踏面外侧转移,使得轮径差减小;上股钢轨轨肩磨耗明显,形成两点接触,减小了导向力矩;双重因素作用下降低了道岔侧向通过性能。优化轮轨关系是改善道岔区动力学性能的有效途径,结合道岔区实际运营状态,提出一种适用于道岔区的钢轨打磨廓形,优化了道岔区轮轨接触参数。动力学计算结果表明:钢轨打磨廓形可有效改善轮轨相互作用特性,明显降低车辆通过道岔侧向时的动力学指标,提高道岔区安全运营裕量。     

重载铁路钢轨技术的研究

为满足重载铁路发展的需要,对钢轨和道岔用轨进行持续不断的研究,并取得一些阶段性成果：采用钢轨预打磨和设计新的轨头廓形,使轮轨在轨头踏面中心区域接触,或形成共形接触,可有效降低轮轨接触应力;高强耐磨新钢种钢轨和道岔用轨的研制和应用、钢轨焊接技术的优化、打磨技术的科学应用,可显著提高钢轨和道岔用轨的耐磨、抗疲劳性能,大幅提高钢轨的使用寿命、延长换轨大修周期。     

钢轨铣磨车铣削刀组建模与优化

在分析钢轨铣磨车作业原理的基础上,对钢轨铣磨车的铣削刀组进行建模,并利用最优化理论及最小二乘法原理,计算出目标轮廓为60 N钢轨轮廓时钢轨铣磨车的铣削轮廓和铣削精度;建立铣削精度评价指标,从铣削范围、铣削刀粒数量、铣削刀粒样式和分段点设定等多角度,对钢轨铣磨车的铣削刀组进行优化,从理论上提高了钢轨铣磨车的铣削精度;计算出目标轮廓为60 N钢轨轮廓时铣削刀组的优化结果,给出优化后铣削刀组中铣削刀粒的空间布局。     

无缝钢轨焊接接头全断面铣削系统的研制与验证

无缝钢轨焊接接头的平顺性直接影响高速列车运行安全性与舒适性。现有的500 m长钢轨焊接生产过程中,对焊接接头残余焊筋的初次处理主要由人工手持简易机具对接头进行打磨处理,加工质量不稳定且费时费力。为解决人工打磨质量不可控以及消除干扰探伤的焊筋波等问题,研制了一种智能化的钢轨焊缝全断面铣削加工系统和相应的加工工艺流程,针对钢轨轨颚、轨腰、轨底上表面等处的钢轨焊接接头复杂曲面,通过3D非接触精密测量头对焊缝两侧的钢轨进行测量,采用多段小直线拟合方式来实现对钢轨的仿形加工。生产实践表明,该方法使焊接接头铣削后各部位尺寸满足长钢轨焊接工艺要求。     

道岔钢轨铣削精度在线检测技术

采用非接触式测量技术,通过分布在被测钢轨两侧的传感器扫描钢轨断面,由计算机处理软件进行数据采集和分析处理,将最终结果与设计值进行比较分析,对钢轨铣削精度予以评价。利用数字处理技术,由协议转换模块实现检测系统与移动式镗铣床数控中心之间的数据交换,实时获取铣削工装精确位置;采用机械结构紧凑、便于装拆与维护的传动机构,实现测量装置的横向和垂向调整,保证在线检测系统与铣削工装互不干扰。通过数字处理和集成技术,实现道岔钢轨断面尺寸的自动化检测和精细化管理。     

国外资讯

<正>德国研发D-H O B2500型钢轨铣刨列车铺在线路和道岔上的钢轨经过一段运营时间后轨头会出现一些缺陷,如波磨和龟裂等,必须对其进行加工处理,通常的方法有打磨、铣削和刨削。2012年底,德国Mevert机械制造公司和布兰登堡轨道工程公司联合研发成功具有铣削和刨削技术功能的D-H O B2500型钢轨铣刨列车。D-H O B2500由3     

1435与1000mm轨距10号套线道岔研究与设计

套线道岔是指将两组不同轨距的同向单开道岔套合在一起构成的道岔,仅在需要通过轮对参数不同的车辆时使用,三轨套线道岔是常见的形式,其中有一根钢轨为共用轨。本文介绍了50 kg/m钢轨10号套线道岔设计参数的选取和技术特点,并对转辙器、双锐角辙叉及护轨、钝角辙叉及护轨、扣件系统的结构设计进行了重点阐述。     

客专百米钢轨焊前自动测量优选配轨系统研究

通过对钢轨焊前激光自动测量方案的分析、论证，提出计算机仿真拟合虚拟钢轨外型，由计算机与标准钢轨参数比对，计算出钢轨外型数据的测量方法。在此基础上，利用多组钢轨外型轮廓进行自动优选配轨的模式，提高配轨精度和效率。     

基于双重匹配参数估计的钢轨动态轮廓校准方法

减轻运行过程中振动对车载钢轨轮廓检测系统的不利影响,获取实时准确的轮廓检测数据是钢轨维护工作面临的重要问题。在对比激光视像技术和激光位移技术轮廓检测原理异同的基础上,对更适合高速铁路检测精度需求的激光位移技术进行了系统研究,并利用二维激光位移传感器搭建了钢轨轮廓动态测量平台;针对位移技术在动态测量时一直未能有效解决的变形轮廓校正问题,指出传统视像技术的解决方法不能被机械地照用,并提出一种基于轨颚点与轨腰特征区域双重匹配的轮廓仿射变换参数估计方法,然后利用粒子群算法对变换参数进行迭代优化,实现钢轨变形轮廓校准,最后通过模拟振动实验验证了本方法的有效性。实验结果表明,本方法能较为准确地消除振动对测量数据的影响,为激光位移技术在钢轨轮廓高精度动态检测中的推广应用提供了新的思路和技术参考。     

高速铁路桥上道岔群无缝线路力学特性研究

基于梁轨相互作用原理,建立桥上无缝道岔线桥墩一体化模型,对典型高架站咽喉区单渡线道岔梁+简支梁+单开道岔梁上无缝道岔的轨道受力和变形特性进行分析;对不同小阻力铺设方案、道岔梁间插入简支梁方案的轨道受力和变形特性规律进行研究.研究结果表明:钢轨伸缩附加力、钢轨制动附加力最大值出现在单渡线道岔梁梁缝处,钢轨强度、钢轨纵向位...     

哈大高铁60kg/m钢轨62号高速道岔关键制造技术研究

研究目的:为满足哈大高铁的建设需要,进一步提高运输效率,缩短列车运行时间,研究设计时速350 km 60 kg/m钢轨62号高速道岔,使道岔侧向容许通过速度提高到220 km/h。本文主要阐述62号道岔加工的关键技术以及辙叉组装和道岔整体铺设技术,以提高大号码道岔研究水平。研究结论:通过对62号道岔关键制造技术的研究得出:(1)在制造过程中控制长细比达到2 168的钢轨件发生变形,对整组道岔的试制成功起着至关重要的作用;(2)钢轨件加工质量直接影响道岔的组装、试铺以及上道后的运行状态,是道岔制造的关键;(3)道岔的关键件加工技术主要包括尖轨、心轨、翼轨等钢轨件的加工,同时也包括垫板加工和硫化处理;(4)道岔组装和整组铺设的关键技术包括道岔铺设组装平台的改造、道岔铺设组装基准的确定、道岔的初步组装、道岔铺设的精调、工电联调等;(5)该62号道岔于2011年铺设在哈大高铁线路上,经过三年多的上道运营,实践状态良好,可广泛应用于侧向通过速度220 km/h的高铁线路。     

研发曲线侧磨钢轨铝热焊接新型工艺

<正>杭甬高铁线路使用U71M钢轨其强度等级为880MPa,轨顶面硬度260～300 HB,有较好的韧、塑性,焊接性优良。U71Mn钢轨为高速铁路用钢轨,铺设线路时采用长轨条闪光焊接方法,道岔采用现场铝热焊接技术。开通6年来,部分道岔基本轨、尖轨出现疲劳伤损达到维修周期。道岔维修一般采用更换伤损钢轨的方案,利用现场铝热焊接技术。但是无砟轨道施工难度大,质量要求高,更换曲线(曲尖轨及导轨)标准钢轨与磨耗轨焊接尤为困     

高速道岔尖轨热处理新工艺研究

高速铁路道岔尖轨制造工艺中,国外用特种断面钢轨整体热处理后,再加工成尖轨;国内用成型尖轨进行热处理的方法,两种工艺各有利弊。本文介绍了道岔热处理采用道岔尖轨非工作面预留,轨底预热和轨头加热相结合的新工艺,降低了轨头与轨底的温差,解决了尖轨热处理过程中上弓变形大、尖轨小断面热处理质量不稳定、与基本轨密贴差的技术难题。道岔尖轨性能指标达到了客专道岔尖轨热处理规定的技术指标,能够满足高速客运专线的使用要求。     

60kg/m钢轨30号改进型可动心轨单开道岔的研制

60 kg/m钢轨30号改进型可动心轨单开道岔,采用近几年提速道岔的先进技术,针对提速道岔上道运营后出现的一些问题,进行了多项改进和优化。介绍其平面布置和结构特点,并结合其多为长大钢轨件,简要介绍大号码道岔的制造加工特点。     

浅谈驻厂质量监督站的标准化建设

正铁路是国民经济的大动脉,安全第一则是铁路运输的永恒主题。钢轨质量是铁路运输安全的根本保障,那么能否提供合格的钢轨则最为关键。因此,铁道部委托中国铁路物资总公司在各钢轨生产厂、焊轨基地、道岔生产厂都设立了驻厂质量监督站,由一批专业技术人员进行质量监督工作,保证钢轨、焊轨、道岔出厂质量。但随着全国钢轨生产厂基础设备的改造,技术的改进,管理水平的提高,质量监督站也要相应的提高自身的水平。因此,各质量监督站需要紧跟时代的步伐,开始实施标准化建设,以适应现代化企业的生产和管理。     

动车运用所内9号道岔侧向通过性能研究

为改善动车运用所9号道岔侧向通过性能,分析50 kg/m钢轨9号道岔结构特点,根据钢轨表面光带特点分析轮轨接触特征,确定轮轨型面匹配的优化目标,设计道岔区曲基本轨廓形。基于多体动力学理论建立动车组-道岔动力学模型,计算动车组通过9号道岔时的动力学响应,分析钢轨廓形对道岔区侧向动力学性能的影响。结果表明,动车组通过9号道岔侧向时在大幅值转辙角作用下轮缘参与导向,轮对形成较大冲角冲击尖轨轨肩,产生较大轮轨横向力和轮缘磨耗指数。以预导向理念优化钢轨廓形,增加轮径差改变轮对运动轨迹,轮对预先向曲基本轨侧偏移,形成反向轮对横移,使轮缘接触尖轨的位置后移0.33 m,轮轨接触特征发生改变,轮轨横向力和轮缘磨耗指数分别降低9.3%、16%,安全性指标脱轨系数也有所改善,提高了道岔侧向通过性能。通过钢轨打磨实现优化廓形,钢轨表面实际光带分布符合实际预期,改善轮轨接触状态。     

道岔钢轨数控铣削加工常见问题分析及解决方案

根据基本轨、尖轨、心轨、 TY翼轨、护轨等道岔钢轨件主要的加工部位,分析了钢轨在数控铣削过程中一些常见的加工问题,并提出了解决方案。     

时速350km客运专线铁路60kg/m钢轨42号单开道岔的制造

介绍时速350 km客运专线铁路用60 kg/m钢轨42号单开道岔(有砟)主要零件的制造工艺,它是我国目前制造、上道铺设的号码最大的高速道岔。为保证道岔制造精度,对长大轨件加工工艺、垫板平面度、长大轨件吊装变形等制造的难点进行了工艺攻关,对基本轨、尖轨、翼轨、心轨加工工艺进行了总结。