鋼軌經(jīng)過長期反復(fù)的碾壓,表面會出現(xiàn)各種損傷。如果不能得到預(yù)防或及時清除,將會給列車運行帶來很大的安全隱患�！般娔ァ笔悄壳白畛Ｓ玫匿撥壭迯�(fù)方式。然而,銑刀盤價格十分昂貴以及普通剛玉砂輪在干磨削條件下容易造成鋼軌表面燒傷。所以一種新的高效低成本的鋼軌修復(fù)方法亟待開發(fā)。本課題旨在提出一種新的修復(fù)方法,以代替銑刀盤和普通剛玉砂輪修復(fù)鋼軌,同時滿足銑刀盤的大切深以及普通剛玉砂輪磨削精度的要求。本文首先設(shè)計開發(fā)了一種開槽單層釬焊CBN砂輪,并采用與非開槽單層釬焊CBN砂輪對比的方式,系統(tǒng)開展了鋼軌材料磨削工藝試驗,揭示了開槽砂輪干式磨削機理,進(jìn)而開發(fā)了一套鋼軌材料開槽砂輪干式磨削工藝。具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1)提出一種采用開槽單層釬焊CBN砂輪修復(fù)鋼軌的高效低成本的方法;同時,設(shè)計開發(fā)出此開槽砂輪,包括對砂輪槽的形狀和尺寸大小進(jìn)行合理的設(shè)計以及對基體材質(zhì)、釬料和磨料的選型;最后通過有限元模態(tài)分析,驗證了此開槽砂輪的設(shè)計是安全、合理的。2)對開槽砂輪磨削鋼軌材料進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究,首先通過初步探索試驗確定了此開槽砂輪磨削參數(shù)范圍。其次,開展了兩個對比試驗:一是在干磨削條件下,探究開槽砂輪相對于普... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見的鋼軌損傷形式

由于杯形砂輪端面打磨容易向沿線兩側(cè)噴出大量的火花，可能會造成火災(zāi)危險。圖1.2 鋼軌打磨示意圖由于鋼軌“打磨”修復(fù)方法的不足和缺陷，“銑磨”修復(fù)已逐漸代替“打磨”成為鋼軌修復(fù)的重要方法。它的工作原理是：采用周向銑磨修復(fù)作業(yè)的方式，先通過成形銑刀盤對損傷的鋼軌表面進(jìn)行銑削，鋼軌“銑磨”設(shè)備作業(yè)速度為0.8-1.5km/h，銑削深度約為 0.2-3mm，成形銑刀盤能通過一次作業(yè)去除鋼軌表面的所有損傷。然后用普通剛玉砂輪對銑削后的鋼軌表面進(jìn)行磨削，目的是去除銑刀盤銑削鋼軌表面后留下的銑刀痕和一些微小的凹面，從而提高鋼軌的表面粗糙度和輪廓精度[6,7,8]。相對于“打磨”修復(fù)方式

鋼軌材料開槽砂輪干式磨削機理與工藝研究體共三個要素組成，如下圖 2.1 所示。圖2.1 單層釬焊 CBN 砂輪組成示意圖磨料層CBN 磨粒是砂輪的切刃部分，一般以彌散狀態(tài)固結(jié)在結(jié)合劑層中，磨削或切割被加工材料，達(dá)到去除材料的目的。結(jié)合劑層結(jié)合劑層（釬料層）與磨料共同組成工作部分，通過其與 CBN 磨粒和基體間的化學(xué)冶金結(jié)合，將磨粒有效固位并保持在砂輪表面，起著至關(guān)重要的作用。砂輪基體釬焊砂輪基體一般采用金屬材料，由于釬焊 CBN 砂輪工作面的形狀由砂輪基體的幾何形狀決定，因此基體必須具有一定形狀，同時根據(jù)砂輪設(shè)計要求確定其加工精度和表面粗糙度�；w起著支持工作層的作用，要求便于裝卡使用。實際磨削過程中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋼軌銑磨車銑削精度的研究[J]. 胡傳亮,王立軍,劉振東.  科技與企業(yè). 2015(17)
[2]鈦合金Ti6Al4V高速磨削試驗研究[J]. 田霖,傅玉燦,楊路,趙家延.  中國機械工程. 2014(22)
[3]45鋼超聲輔助干磨削工藝參數(shù)與表面性能參數(shù)實驗研究[J]. 黃于林,唐進(jìn)元,陳海鋒,郎獻(xiàn)軍.  制造技術(shù)與機床. 2013(12)
[4]超硬磨料砂輪干式磨削Ti6Al4V合金的表面完整性研究[J]. 霍文國,徐九華,傅玉燦,戚厚軍,邵娟.  山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2012(03)
[5]鐵路鋼軌打磨目標(biāo)型面研究[J]. 崔大賓,李立,金學(xué)松,周亮節(jié).  工程力學(xué). 2011(04)
[6]鋼軌打磨車磨頭數(shù)量及驅(qū)動方式分析[J]. 魏長竹,魏晨.  城市軌道交通研究. 2010(12)
[7]鐵道鋼軌整形技術(shù)及設(shè)備概述[J]. 祁三軍,倪旭瀾.  機車車輛工藝. 2010(01)
[8]鋼軌銑磨車性能及應(yīng)用探討[J]. 毛文力.  上海鐵道科技. 2009(03)
[9]工程陶瓷材料高效深磨的試驗研究[J]. 謝桂芝,黃紅武,黃含,盛曉敏,宓海青,熊萬里.  機械工程學(xué)報. 2007(01)
[10]紅外測溫技術(shù)及其在磨削溫度測量中的應(yīng)用[J]. 尤芳怡,徐西鵬.  華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(04)

博士論文
[1]輪軌接觸特性及鋼軌損傷因素的理論及試驗研究[D]. 劉洋.蘭州交通大學(xué) 2016

碩士論文
[1]鋼軌銑磨車磨削裝置設(shè)計及磨削力控制研究[D]. 劉真兵.中南大學(xué) 2013
[2]單層釬焊多晶立方氮化硼砂輪的制備及性能研究[D]. 張斌.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]CBN砂輪高速磨削鎳基高溫合金實驗研究[D]. 徐鵬.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]CBN砂輪高速磨削鈦合金試驗研究[D]. 黑華征.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]干磨削用熱管砂輪的研制[D]. 何軍.南京航空航天大學(xué) 2009



本文編號：3042314