【摘要】：本課題源于河南工業(yè)大學(xué)與河南省鄭州市路通鐵路養(yǎng)路機(jī)械有限公司聯(lián)合開發(fā)的在研項(xiàng)目《鋼軌打磨機(jī)的機(jī)械改造和自動(dòng)控制系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)》。鋼軌打磨機(jī)廣泛用于鐵路鋼軌的養(yǎng)護(hù)和維修,其主要的打磨對(duì)象有鋼軌的除銹調(diào)直、磨削產(chǎn)生的毛刺飛邊以及焊接瘤等。目前國(guó)內(nèi)在鐵路養(yǎng)路方面普遍使用的打磨設(shè)備是內(nèi)燃型鋼軌打磨機(jī),該設(shè)備仍處于人工操作階段,完全憑借工作人員的經(jīng)驗(yàn)和熟練程度來(lái)控制打磨的尺度及角度,其穩(wěn)定性取決于操作人員的熟練程度,在打磨過(guò)程中存在著打磨不夠和打磨過(guò)多等不能精確定量的問(wèn)題,針對(duì)此問(wèn)題,本課題對(duì)現(xiàn)有鋼軌打磨機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)進(jìn)行深入分析研究,從簡(jiǎn)單精確的角度出發(fā),以設(shè)計(jì)一種合適的控制系統(tǒng)為目的,滿足鋼軌打磨機(jī)的工作要求,使加入控制系統(tǒng)的鋼軌打磨機(jī)具有高精度打磨的優(yōu)點(diǎn)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)對(duì)鋼軌橫截面研究,采用多段小直線擬合方法,在滿足鋼軌平直度的情況下確定橫梁搖擺的角度,設(shè)計(jì)出最近似軌面圓弧的打磨方式。(2)根據(jù)鋼軌打磨機(jī)在工作中存在的問(wèn)題,結(jié)合其工作的機(jī)械原理,對(duì)打磨機(jī)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)及橫梁搖擺機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械優(yōu)化改造;(3)通過(guò)對(duì)控制方案分析研究,確定以PLC為主控制器,采用了一種PLC輸出高速脈沖指令控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角位移的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的高精確控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼軌打磨機(jī)的精確定量打磨。(4)結(jié)合文本顯示器TD400C完成控制系統(tǒng)的軟件編程,并對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。本課題首先研究了鋼軌打磨機(jī)的總體方案設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上提出了用PLC高速脈沖輸出指令來(lái)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼軌打磨機(jī)的精確打磨,確定了“文本顯示器TD400C操作系統(tǒng)+PLC通信系統(tǒng)+步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行”的總體設(shè)計(jì)方案,該系統(tǒng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)高精度打磨,并具有穩(wěn)定性高、適應(yīng)性強(qiáng)、快捷高效和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),大大減少工作人員的作業(yè)時(shí)間,降低作業(yè)成本。
【圖文】：

1 緒論.2 選題背景及意義2.1 課題的研究背景該課題來(lái)源于河南省鄭州市路通鐵路養(yǎng)路機(jī)械有限公司的在研項(xiàng)目鋼軌打磨機(jī)械改造和自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本人參與了整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)和設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目的鋼軌打型號(hào)是進(jìn)口法國(guó)吉斯馬 GEISMAR 鋼軌精磨機(jī) MP23 系列，其實(shí)物圖如下圖 1 所示

鋼軌打磨機(jī)的整體示意圖如下圖 2 所示。圖 2 鋼軌打磨機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖2.1.2 鋼軌打磨機(jī)的工作原理分析鋼軌打磨機(jī)的動(dòng)力傳輸是通過(guò)三級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，汽油機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)多楔主動(dòng)帶輪帶動(dòng)多楔從動(dòng)帶輪，再由傳動(dòng)帶輪帶動(dòng)機(jī)箱內(nèi)的錐齒輪，最后帶動(dòng)打磨砂輪高速旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)卡軌輪分別安裝在打磨機(jī)的前后兩端，使打磨機(jī)在鋼軌上工作時(shí)，卡軌輪、打磨砂輪、鋼軌三點(diǎn)成一線，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)砂輪對(duì)作業(yè)對(duì)象的打磨。鋼軌打磨機(jī)的結(jié)構(gòu)是立體式的，砂輪的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在打磨機(jī)的一側(cè)，通過(guò)人工轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)擺動(dòng)齒輪，擺動(dòng)齒輪帶動(dòng)橫梁偏轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)打磨砂輪的偏轉(zhuǎn)，這樣既保證了偏轉(zhuǎn)架可以實(shí)現(xiàn)±90°的靈活翻轉(zhuǎn)，又不影響砂輪對(duì)鋼軌的打磨。汽油機(jī)在打磨機(jī)上始終固定不動(dòng)，橫梁搖擺過(guò)程中也處于水平狀態(tài)，可以保證打磨機(jī)整機(jī)作業(yè)的穩(wěn)定和汽油機(jī)動(dòng)力的持續(xù)穩(wěn)定輸出。該鋼
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273;U216.65

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 顧岷;;我國(guó)城市軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];中國(guó)鐵路;2011年10期

2 楊新文;翟婉明;和振興;;高速列車通過(guò)鋼軌焊接接頭時(shí)引起的輪軌沖擊噪聲的研究[J];振動(dòng)與沖擊;2011年07期

3 李江華;;高速鐵路鋼軌平順性的影響因素及其整治措施初探[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2011年03期

4 高文會(huì);;鋼軌閃光焊接頭平直度控制技術(shù)[J];鐵道建筑;2010年09期

5 張喜榮;王冬;劉愛霞;高照良;;中國(guó)高速鐵路建設(shè)的現(xiàn)狀及其中長(zhǎng)期發(fā)展研究[J];中外企業(yè)家;2010年13期

6 張辰;;高速鐵路的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)[J];中國(guó)高新技術(shù)企業(yè);2010年19期

7 金學(xué)松;杜星;郭俊;崔大賓;;鋼軌打磨技術(shù)研究進(jìn)展[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

8 王君明;葉人珍;湯漾平;賓鴻贊;;55鋼CBN砂輪平面磨削的磨削力模型研究[J];金剛石與磨料磨具工程;2010年01期

9 王敏,于愛兵,張義;機(jī)床造型設(shè)計(jì)方法[J];現(xiàn)代制造工程;2005年09期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 路士濤;鋼軌數(shù)控精磨機(jī)整體方案及測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西南交通大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：2582235