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焊轨基地钢轨焊接质量自动化检测设备研制——平直度测量模块的研究
| 论文题名： | 焊轨基地钢轨焊接质量自动化检测设备研制——平直度测量模块的研究 |
| 关键词： | 钢轨焊接;平直度测量;焊接质量;检测设备;高速列车 |
| 摘要： | 我国高铁前所未有的发展极大的提高我国铁路的运输能力，进一步提高列车的运行速度仍是当前铁路发展的一个重要方向。焊接接头作为轨道结构中的薄弱环节之一，其平直度的精确控制是保证高速列车安全运行的重要保证，同时也是高速铁路进一步发展的必要前提。 本文介绍了焊轨基地钢轨焊接质量自动化检测设备的整机，设计了固定式平直度测量模块的机械设计，论述了平直度测量模块的测量过程和测量条件。 研究了固定式平直度测量系统和便携式平直度测量的数据算法原理和曲线绘制原则，推导出了“两基准点”曲线与接头真实平直度不存在一一对应关系的结论并首先提出了“单基准点”数据算法和曲线是准确描述接头的有效方法之一。详细论述了不同测量端点垂直矢量偏差条件下接头顶面的“两基准点”曲线与真实平直度曲线的区别。 根据“单基准点”曲线绘制原则得出了接头真实平直度的上拱量或凹凸量仅在测量端点矢量偏差为0时相等的结论，介绍了“单基准点”曲线在线上接头平直度测量的应用。 同时，编写了一套接头表面不平度的自动评判软件和平直度数据的管理数据库。评判软件实现了对平直度数据表面不平度的自动评判，对不平度不符合要求的位置进行标记；数据库文件可通过将所有测量的平直度文件手动导入，从而实现大量平直度数据的管理与查看；编写了一套文件监测和自动上传软件，能对指定文件夹进行实时监测，并在发现到新文件后自动上传到指定IP的主机或服务器的相应文件夹。 除此之外，本文设计一套便携式平直度自动检测尺的试验尺，该试验尺采用电机与同步带传动电涡流传感器，使其在高精度导轨的导向作用下实现高精度的水平运动。同时通过合理的基准定位块尺寸设计，实现在基准定位块与测量梁不同相对位向条件下对不同轨型的行车面、导向面的测量。 本文编写了一套基于采集板卡的Labview采集程序，通过合理数据算法实现了便携式试验尺对1m钢轨的平直度测量及显示。设计了用于验证试验尺测量精度的标定尺并对试验尺进行标定，在对试验尺、施密特SEC-RC电子尺和吉斯马RECTIRAIL DL2电子尺的钢轨接头测量曲线进行了对比分析后，得出本试验尺的测量曲线能够较准确显示钢轨平直度的结论。 |
| 作者： | 倪峥嵘 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 高文会 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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