摘要：以国内某重载铁路R400 m曲线P75钢轨为研究对象,建立了轮轨接触模型和轮径差曲线描述模型,选取代表性车轮踏面和钢轨廓形,采用轮径差曲线逆向求解法优化了轮轨接触区域钢轨廓形,并依据打磨量最小化原则设计得到了曲线钢轨打磨廓形。建立了实测参数下的车辆-轨道多体动力学仿真模型,对比分析了实测廓形和设计廓形匹配下的动力学指标。按钢轨廓形设计要求,在该R400 m曲线上实施了钢轨打磨试验和轮轨动力学测试。研究结果表明,优化后轮径差曲线趋于平滑,车辆曲线通过能力得到提高,抗脱轨能力得到保持;轮轨关系得到显著改善、轮轨接触点交叉跳跃和集中问题得到缓解;轮轨横向力减小20%以上,脱轨系数减小16%以上,钢轨法向接触应力减小32%以上,轮轨蠕滑力减小26%以上;实施打磨后,轮轨横向力减小34%以上,脱轨系数减小35%以上,钢轨振动加速度减小35%以上;打磨后3个月轨面疲劳伤损未见明显发展,钢轨使用寿命由前一换轨周期的8个月延长至13.5个月。仿真分析和打磨试验验证了钢轨廓形设计方法在重载铁路小半径曲线的应用效果。

摘要：【目的】为解决目前重载钢轨大机打磨作业过程中存在的依靠经验选择打磨模式和打磨结果无法预测的问题。【方法】以GMC-96X大型钢轨打磨列车作为研究对象,通过MATLAB数值模拟,研究不同打磨模式的作用效果;并且结合打磨列车砂轮分布形式,建立钢轨打磨基本模式库,提出了一种基于打磨量曲线的重载铁路钢轨打磨模式设计方法。【结果】现场试验结果表明:采用该方法设计的打磨模式包含了打磨列车各个砂轮的摆布角度,可直接输入到打磨列车控制系统,更为贴合实际应用;并且通过打磨前钢轨实测廓形、理论打磨后钢轨廓形和实际打磨后钢轨廓形三者的对比,验证了该方法的可靠性。【结论】该打磨模式设计方法实现了重载铁路钢轨打磨模式的自动生成和轨头廓形的精确修理。

摘要：钢轨作为与列车直接接触部分,在列车动荷载作用下,容易产生钢轨磨损,文章从钢轨磨损机理出发,探讨了利用对钢轨廓形进行优化设计,再通过打磨成设计的目标廓形,来解决减少钢轨磨损、提升轨道整体性能的方法。详细阐述了从钢轨廓形测量开始,对测量后钢轨廓形进行拟合出该线路段的钢轨代表廓形,用钢轨代表廓形与车轮踏面廓形进行耦合分析,得出打磨目标廓形,利用打磨车等设备按照打磨目标廓形进行打磨,最终得到良好的钢轨廓形。以武广铁路某段的实际案例验证了上述方法的有效性,通过打磨前后对比,钢轨GQI指数显著提升,证明了优化钢轨廓形能有效改善轮轨接触,达到既定的维护标准。

摘要：概述了钢轨打磨策略、钢轨打磨技术,并对国内外砂轮式打磨(主动打磨、高速被动打磨)、铣磨等关键装备进行了综述。同时,对于与砂轮式打磨车相配套且起关键切削作用的磨石(砂轮),从组分、成形工艺、结构设计、磨削性能评价方法等方面进行了详细评述,总结出精细的配方设计、科学的评价体系标准等是高性能磨石研制所面临的主要挑战。最后,从绿色化、智能化、标准化等方面对未来磨石技术的发展方向进行了展望。

摘要：提出了一种基于多维度指标综合最优的钢轨打磨目标廓形设计方法,该方法通过对车辆稳定性、曲线导向性、轮轨接触特性曲线平滑性和轮轨接触点均布性等4个指标进行综合考虑,基于轮轨接触特性的逆向求解方法,实现轮轨接触特性曲线的自动优化和钢轨打磨目标廓形的计算机智能化设计。太原铁路局北同蒲线打磨应用结果表明,打磨后钢轨光带位置和实测车轮在钢轨上的接触位置分布更为合理,轨面疲劳伤损和波磨等病害得到了有效控制,同时钢轨磨耗速率下降20%~45%,证明了该设计方法的有效性。

摘要：钢轨打磨的本质为钢轨打磨磨石对钢轨表面的磨削加工,磨石的性能直接影响钢轨打磨作业的效率和质量。基于实际打磨砂轮磨料随机性和磨料体积分数,提出一种具有随机特性和高磨料体积分数的砂轮有限元建模方法。建立单颗磨料的热力耦合切削有限元模型和高磨料体积分数的整体砂轮抗压模型,考虑磨料尺寸、形状和分布的随机性,能更好模拟实际磨石的磨削过程和磨石组织结构。仿真模型分析了磨削过程中的材料去除机理、磨削温度、打磨后钢轨表面的残余应力以及整体磨石的抗压性能。同时开展钢轨打磨试验对仿真结果进行分析,该有限元模型可应用于钢轨打磨机理的研究和实际打磨砂轮的设计开发。

摘要：钢轨打磨柴油发电机组可以为大型养路机械设备提供电力需求,为钢轨打磨车的正常作业提供额定电压与频率支持。通过对钢轨打磨柴油发电机进行科学合理的设计,有利于优化钢轨打磨柴油发电机组结构与运行效率,满足钢轨打磨机长期野外恶劣环境作业需求。在发电机组设计中,需要对发电机组的特点与工作流程进行分析,并对其总体设计思路与方案进行探索,为钢轨打磨柴油发电机组的设计提供参考。

摘要：小半径曲线段钢轨廓形质量对轮轨接触关系及钢轨使用寿命有着关键影响。为探究个性化打磨对小半径曲线段磨耗廓形的轮轨接触改善及延长钢轨使用寿命效果,选取沪昆普速铁路小半径曲线段两组磨耗钢轨进行打磨方案研究;基于现场实测数据及病害分析,与消除表面病害为目的的修复性打磨方案作比较,对钢轨进行个性化打磨廓形设计;跟踪观测钢轨表面状态,结合GQI(grinding quality index)及轮轨接触分析,建立车辆-轨道动力学模型计算打磨方案对轮轨动力特性的影响,综合评价打磨效果;结果表明:修复性打磨仅对钢轨表面病害进行处理,并未实际改善轮轨关系,廓形保持能力不佳,后续动力学指标评价也无明显改善;相比之下,个性化打磨廓形保持能力更佳,GQI指数明显提升,轮轨关系改善显著,提高了车辆曲线通过能力;动力学方面,个性化打磨方案的轮轨横、纵向蠕滑率和磨耗指数分别降低60.45%,33.95%和24.13%,有效缓解了轮轨间的磨耗,延长了钢轨使用寿命与打磨周期;车体横向、垂向加速度和脱轨系数分别降低19.69%,30.74%和26.11%,列车运行平稳性得到良好改善,提高了列车运行安全性。由此可见,个性化打磨方案在清除小半径曲线段磨耗钢轨病害的基础上,延长了钢轨服役周期,同时提高了列车运行品质。

摘要：为探究货运线路中曲线区段磨耗钢轨的打磨方法对钢轨的服役寿命及列车运行安全的直接影响,针对曲线区段钢轨打磨廓形设计方法开展研究。设计多段圆弧和半径等多参变量的平滑设计方法,构建钢轨廓形描述模型,结合车辆-轨道耦合动力学及轮轨接触分析,设计不同权重系数,建立缓和曲线及恒定半径曲线段的磨耗钢轨打磨廓形的多目标函数,采用优化算法求解并进行对比分析。研究结果表明:与传统单一打磨廓形相比,设计廓形对缓和曲线段和恒定半径曲线段,钢轨材料去除量分别降低了39.02%和20.47%;动力学性能显著提升。在缓和曲线段和恒定半径曲线段的交接处,轮对横移量最高降低了89.45%,过渡更加平缓。轮轨接触几何分布均匀,改善了车辆入弯前后的运行性能和曲线通过性能。轮轨接触斑面积增加,且随轮对横移量变化平缓,最大Mises应力和最大法向接触应力相对于优化前均有明显改善。采用双打磨廓形设计能够有效延长曲线区段钢轨使用寿命。

摘要：为优化高速钢轨打磨磨石的质量设计,通过调控磨石固化温度制度与固化时间等固化工艺参数,制备树脂交联程度不同的高速钢轨打磨磨石,探究固化工艺参数对高速钢轨打磨磨石综合性能的影响,通过抗压测试说明了磨石力学性能随着固化工艺的变化。利用打磨试验台量化不同固化工艺下磨石打磨性能的差异。然后对打磨后的磨石与钢轨样品进行表面质量分析,评价加工后表面质量的优劣。最后从磨石的力学性能、打磨性能以及打磨后钢轨表面质量等进行综合评价,总结固化温度与固化时间对于磨石性能的影响。结果表明:在试验范围内,增加固化温度和固化时间均有助于提高磨石的力学性能。随着固化温度与固化时间的增长,打磨后钢轨表面质量得到有效提升,然而磨石的打磨性能存在变差的趋势。