[发明专利]一种单打磨头钢轨打磨实验装置

说明书

一种单打磨头钢轨打磨实验装置，其构成主要是：基座左部的主轴与直流变频电动机的输出轮相连；主轴右端连接有磨石；基座的右部固定有气缸，气缸左侧的输出轴与立板连接，立板的左侧面固定有纵向的滑轨，与滑轨配合的滑块上连接纵向的滑板，滑板中部左侧的凹槽内嵌合有纵向的旋转条，滑板端部的挡板通过螺钉与旋转条端部挡板的螺纹孔连接；旋转条的左侧面螺栓固定有纵向的钢轨试样；钢轨试样位于磨石的右侧；基座的右部还固定有伺服电机，伺服电机的输出轴上固定有齿轮；滑板上部的左侧固定有与齿轮啮合的齿条；钢轨试样上设有热电偶应变片。该装置能更真实地模拟现场打磨中钢轨与磨石间的相互作用，能为现场钢轨打磨提供更全面、可靠的试验依据。

技术领域

本发明涉及一种单打磨头钢轨打磨实验装置。

背景技术

随着我国铁路运输的高速发展，轮轨间传递的载荷日益增大，钢轨磨耗、 损伤等现象也日趋严重。与更换受损钢轨相比，钢轨打磨是最为经济有效的钢 轨表面维护和保养措施。利用钢轨打磨进行钢轨表面定期维护，是铁路部门钢 轨养护、维修工作中不可缺少的环节。钢轨打磨不仅可以有效去除钢轨表面的 疲劳裂纹，波磨，剥离等损伤，还能减缓钢轨疲劳裂纹的产生与扩展，修正钢 轨廓形，保持钢轨的平顺度，使轮轨保持良好的接触状态，避免轮轨动态接触 力的增大，减少轮轨之间的冲击和磨耗；有效改善轮轨匹配关系，延长钢轨使 用寿命，保证列车运行的稳定性和安全性。

钢轨打磨是利用高速旋转的磨石去除钢轨表面材料的过程。磨石以一定角 度安装在钢轨打磨车上，通过打磨电机驱动磨石以一定转速旋转，在液压缸的 推动下与钢轨表面接触；与此同时钢轨打磨车沿着钢轨前进，对整条受损线路 钢轨进行打磨作业。钢轨打磨过程中钢轨与磨石界面存在复杂的材料去除和摩 擦学行为；钢轨打磨的效率和打磨后的钢轨质量受磨石转速、打磨压力、进给 速度、打磨角度、砂轮特性等打磨参数的影响。当前，我国钢轨打磨技术还处 于摸索阶段，没有形成比较成熟的钢轨打磨标准，特别是打磨参数的设定、打 磨周期的确定、磨石的选取等凭经验。另外打磨过程中磨石与钢轨的相互作用 机理也不清楚，钢轨打磨理论体系还不够完善。通过室内模拟现场钢轨打磨作 业的钢轨打磨试验，能探明钢轨打磨机理、打磨参数与打磨质量及效率的关系， 进而为现场钢轨打磨作业提供可靠的试验依据。

当前的钢轨打磨实验机，主要由可旋转的砂轮和两个固定的钢轨试块组 成，实验过程中旋转的砂轮在一定的压力作用下与两钢轨试块相接触，对钢轨 试块进行打磨，进而得出砂轮类型、砂轮旋转速度、打磨压力与钢轨打磨质量、 效率的关系。但因磨石其钢轨试块固定，磨石角度也固定，不能实现磨石与钢 轨在纵向运动中的接触角度的调节，从而不能模拟现场钢轨打磨过程中打磨列 车上的多个不同角度的磨石在钢轨上的打磨运动，与实际钢轨打磨工况存在较 大差距，不能真实模拟现场钢轨打磨过程中钢轨与磨石的相互作用；其实验结 果的全面性、可靠性和准确性有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种单打磨头钢轨打磨实验装置，该实验装置能更真 实地模拟现场打磨过程中钢轨与磨石间的相互作用，实验结果更可靠、准确， 能为现场钢轨打磨作业提供更全面、更可靠的试验依据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种单打磨头钢轨打磨实验 装置，其构成是：

基座的左部通过两个轴承固定有主轴，主轴通过皮带与直流变频电动机的 输出轮相连；主轴右端固定连接有竖直的磨石夹具，磨石夹具上螺栓连接有磨 石；

基座的右部固定有气缸，气缸左侧的输出轴与立板固定连接，立板的左侧 面固定有纵向的滑轨，与滑轨配合的滑块上连接有纵向的滑板，滑板中部左侧 的半圆形凹槽内嵌合有纵向的旋转条，滑板端部的挡板通过螺钉与旋转条端部 挡板的多个螺纹孔中的一个螺纹孔连接；旋转条的左侧面通过螺栓固定有纵向 的钢轨试样；钢轨试样位于磨石的右侧；

基座的右部还固定有伺服电机，伺服电机左侧的输出轴上固定有齿轮；滑 板上部的左侧通过螺栓固定有齿条，齿条与齿轮啮合；