鋼軌銑磨車磨削力的廣義預(yù)測控制

石巖松

摘 要：我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開鐵路運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)步，但隨著鐵路載貨量的逐漸增大和貨運(yùn)次數(shù)的增多，起著基礎(chǔ)作用的鐵道鋼軌被磨損明顯，導(dǎo)致其使用期限大大降低，也對列車的運(yùn)行埋下了安全隱患。隨著打磨技術(shù)的發(fā)展，鋼軌銑磨車的誕生是的我國的鐵道鋼軌修復(fù)效率大大提升，并逐漸成為鐵道鋼軌修復(fù)的主要設(shè)備，其中作為核心部件的磨削裝置對銑磨車的修復(fù)效果起著決定性的作用。本文主要是對鋼軌銑磨車磨削裝置的研究，以及對磨削力及其控制方式的分析，以此來簡單描述我國鋼軌修復(fù)工作的現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：鋼軌修復(fù);鋼軌銑磨車;磨削力

鋼軌銑磨車作為我國新采用的一種新型鐵軌修復(fù)打磨設(shè)備，對我國鐵軌的修復(fù)工作有著很強(qiáng)的推動作用，采用定期使用銑磨車對鐵規(guī)進(jìn)行銑磨修復(fù)，大大改善了我國鐵路運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施條件，確保了列車平穩(wěn)通過，同時也避免了鐵軌裂紋擴(kuò)展、磨損等安全隱患，有效延長了鐵軌的使用壽命。鋼軌打磨技術(shù)可以看作是一項(xiàng)復(fù)雜的磨削過程，在此過程中要充分把握好磨削的力度和不同鐵軌問題下的磨削狀態(tài)，鋼軌銑磨車的使用可以有效控制磨削過程的磨削力大小，并且較為全面的反映磨削狀態(tài)的變化，因此準(zhǔn)確把控磨削過程中磨削裝置的磨削力是確保鐵軌打磨質(zhì)量的有效前提。

一、鋼軌銑磨車技術(shù)概況

鋼軌銑磨車作為一種新型的鐵軌打磨設(shè)備，較之以往的鐵軌打磨車有著十分明顯的技術(shù)優(yōu)勢，鋼軌銑磨車不再需要安裝多個打磨砂輪，只需要將兩個銑削裝置和一個磨削裝置安裝到鋼軌銑磨車即可，并由技術(shù)人員設(shè)定好打磨標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)輕人工化自動打磨。目前，最為最高效的“鋼軌修復(fù)專家”，鋼軌銑磨車已在國內(nèi)外得到了十分廣泛的使用。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸也逐漸向高速重載的方向發(fā)展，這就意味著我國的鐵軌將面臨著更大的挑戰(zhàn)，過多過重的貨運(yùn)列車將對鐵軌的使用工況造成十分嚴(yán)重的損壞，因此我國對鋼軌打磨設(shè)備和技術(shù)的要求不斷提高，急需要能夠快速準(zhǔn)確完成鐵軌修復(fù)的技術(shù)型人才和專業(yè)設(shè)備。鋼軌銑磨車的誕生憑借其優(yōu)異的技術(shù)基礎(chǔ)和高效率工作質(zhì)量，在我國的鋼軌修復(fù)事業(yè)中得到了廣泛的青睞。也正是由于我國鐵路遍布大半個中國，對鋼軌銑磨車設(shè)備的需求有著龐大的基數(shù)，但由于我國該方面的最初技術(shù)設(shè)備完全依賴進(jìn)口，使得我國鐵路事業(yè)的發(fā)展遇到了瓶頸，因此我國需要加大對鋼軌銑磨車銑磨裝置的研究力度，爭取實(shí)現(xiàn)完全自產(chǎn)并能夠正常投入使用的鋼軌銑磨車設(shè)備。

二、鋼軌銑磨車磨削力控制的意義

對鋼軌的打磨修復(fù)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，其中對磨削裝置磨削力的控制則是決定最終打磨成果的重要因素之一，而磨削力的影響因素有很多，如加工環(huán)境、砂輪材料的性質(zhì)、被加工件的打磨標(biāo)準(zhǔn)、磨削用量等等，都是阻礙工作人員進(jìn)行鐵軌修復(fù)的絆腳石，并且這些影響因素往往并不會獨(dú)立存在，而是在修復(fù)過程中相互影響、相互聯(lián)系的復(fù)雜加工。一般對鋼軌的打磨為了準(zhǔn)確把控打磨參數(shù)，獲得更好的打磨效果和工作質(zhì)量，需要對打磨設(shè)備的多個數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，這樣一來就需要重新平衡多個數(shù)據(jù)之間相互影響的條件，同時也拖慢了鐵軌修復(fù)的工作進(jìn)程。

通過我國研究人員對該項(xiàng)技術(shù)的不斷挑戰(zhàn)，終于找到了一項(xiàng)能夠較為全面反映打磨狀況的數(shù)據(jù)——磨削力，一般能夠影響到最終加工質(zhì)量的因素如砂輪磨損、顫振以及失效等，這些都會在磨削狀態(tài)下直接反映出來，因此根據(jù)磨削力的大小就可以有效進(jìn)行調(diào)控。鋼軌銑磨車的磨削裝置在磨削過程中，面對惡劣的打磨環(huán)境、砂輪的不斷位移、設(shè)備重量過重以及打磨設(shè)備在鋼軌上的移動等等情況，都會直接對磨削力的大小產(chǎn)生影響，造成在對鐵軌的修復(fù)過程中，磨削力始終處于變化的狀態(tài)，過小的磨削力只能起到對鋼軌的拋光作用，并不能對打磨修復(fù)起到作用;而過大的磨削力將直接增大磨頭的磨耗，并且隨著磨損的速度增加出現(xiàn)主軸精度失準(zhǔn)，造成正在打磨修復(fù)的鋼軌出現(xiàn)表面粗糙度過大、過磨燒毀甚至直接報廢的惡劣情況，過快的砂輪轉(zhuǎn)動在崩裂、火花等產(chǎn)生時將對操作人員和附近的工作人員造成十分危險傷害，這些都是需要杜絕的情況。因此在鋼軌銑磨車工作工程中，十分有必要對其磨削力的大小進(jìn)行控制，在確保工作人員人身安全的情況下，完成鐵軌的打磨修復(fù)工作。

三、未來鋼軌打磨技術(shù)的方向

隨著技術(shù)的不斷提高，以及設(shè)備制造上的難題不斷被攻克，在我國實(shí)現(xiàn)第一臺國產(chǎn)鋼軌銑磨車誕生的瞬間，意味著我國的鋼軌修復(fù)工作有了更加長遠(yuǎn)的發(fā)展方向，隨著國產(chǎn)鋼軌銑磨車的不斷試驗(yàn)和校正，已經(jīng)正式投入到我國鐵路建設(shè)的事業(yè)當(dāng)中，并且隨著相關(guān)制造技術(shù)的進(jìn)步，自動控制化、無人化以及更加先進(jìn)的打磨技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)，相信在不遠(yuǎn)的未來，我國鋼軌修復(fù)工作將不再是阻礙我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的絆腳石，而是能夠真正得益于高新技術(shù)的進(jìn)步和鋼軌銑磨車設(shè)備的生產(chǎn)制造。

高鐵的誕生和投入使用也意味著對鋼軌的修復(fù)打磨工作提出了更高的要求，由于我國的高鐵時速達(dá)到350km/h，在這樣的高速運(yùn)行狀態(tài)下，鐵軌的平穩(wěn)性、光滑性直接決定這整趟列車的行駛安全，因此未來鋼軌銑磨車設(shè)備的發(fā)展方向需要將打磨精度進(jìn)一步縮小，為完善我國鐵路網(wǎng)提供堅(jiān)實(shí)的后備力量，真正地實(shí)現(xiàn)“天塹變通途”的偉大理想。

四、結(jié)語

綜上所述，鋼軌作為我國鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾A(chǔ)設(shè)施，其自身的安全性、穩(wěn)定性對列車行駛具有十分重要的影響，隨著我國鐵路高速重載化的發(fā)展，過重的運(yùn)輸壓力使得鋼軌的使用壽命大大減少，因此對我國的鋼軌修復(fù)工作提出了更高的挑戰(zhàn)。而為了打破進(jìn)口壟斷的現(xiàn)狀，我國科研人員不畏艱難，終于攻克了鋼軌銑磨車設(shè)備機(jī)械制造的難題，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)鋼軌銑磨車的制造和投入使用，但由于該項(xiàng)技術(shù)還在初期發(fā)展階段，因此需要我國更加努力地去研究進(jìn)步，從而為我國的鐵路建設(shè)事業(yè)盡一份力。

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