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原文传递钢轨焊接接头精磨机研制

论文题名：	钢轨焊接接头精磨机研制
关键词：	钢轨焊接;焊接接头;精磨机;伺服控制
摘要：	经过十多年的快速发展，中国高速铁路运营里程突破了一万公里，高铁里程位居世界第一，拥有全世界规模最大以及运营时速最高的高速铁路网。高速铁路的发展对无缝线路钢轨焊接接头的平顺性和内部质量提出了更高的要求。　　无缝线路铺设中钢轨的焊接是高速铁路建设的关键技术，其质量直接影响着列车正常运行。现阶段，国内焊轨厂在精磨工序均使用全自动化钢轨焊接接头精磨机，对闪光焊后的钢轨焊缝区域进行精打磨以保证其平顺性。然而，国内使用的焊接接头精磨设备主要存在自动打磨生产效率低、打磨砂轮基准位探测不可靠、价格昂贵、维护不便等问题，因此亟需研制一台能够满足生产需求的钢轨焊接接头精磨机，以适应国内高速铁路的发展需求。　　本文对焊轨厂精磨工序工艺特点和钢轨焊接接头平顺性进行了分析，并对国内使用的国内、外钢轨精磨设备的使用状况进行了调研，提出了钢轨焊接接头精磨机机械结构和控制系统设计方案;在机械结构方面:通过改进机械结构、优化机构布局、提高设备的设计制造精度等方式来解决相关的问题;在控制系统硬件方面:选用西门子S7-300系列PLC作为控制核心，采用驱动模块及伺服电机控制打磨、变位及进给等动作，利用运动控制器协调四轴同步运动，并可将控制信息展示在工控机显示屏上，方便操作;结合机械结构和电气控制系统，提出了一套能够满足铁道部《钢轨焊接》TB/T1632.1-2005标准的高效砂轮打磨运动轨迹控制算法和通过运动控制器实时监测打磨电机主轴电流确定打磨基准位的方法。　　在完成上述工作的基础上，编制了系统控制程序，包括复位程序、自动程序、手动程序等，并对主要程序进行了现场模拟调试，结果表明:所设计的控制系统软硬件能够实现打磨基准位的精确定位、能够完成各种动作的实时协调控制，达到了设计的预期目标;所提出的打磨控制算法能够在满足铁标质量要求的前提下提高打磨效率。
作者：	张翔
专业：	材料科学与工程
导师：	吕其兵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文