[發(fā)明專利]一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110379352.2
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN113186764A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉彤;徐井芒;方嘉晟
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇韋爾汀軌道工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E01B31/17
• 分類號(hào): E01B31/17;G01B21/20;G06F30/13
• 代理公司: 北京棧橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

1.一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法，其特征在于，具體包括：

S1：采集鋼軌廓形

現(xiàn)場采集道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)鋼軌廓形，包括第一基本軌廓形以及尖軌與第二基本軌的組合廓形；

S2：計(jì)算接觸點(diǎn)滾動(dòng)圓半徑差

計(jì)算實(shí)測輪軌廓形接觸點(diǎn)位置的滾動(dòng)圓半徑差；

S3：優(yōu)化接觸點(diǎn)滾動(dòng)圓半徑差

對接觸點(diǎn)滾動(dòng)圓半徑差進(jìn)行優(yōu)化得到優(yōu)化后滾動(dòng)圓半徑差；

S4：打磨目標(biāo)廓形的生成

選取道岔關(guān)鍵斷面廓形，對其進(jìn)行離散化，選定優(yōu)化區(qū)域；將優(yōu)化后滾動(dòng)圓半徑差輸入輪軌廓形后用跡線法求解，從而構(gòu)建廓形與滾動(dòng)圓半徑差的關(guān)系表達(dá)式；然后進(jìn)行求解即可生成打磨目標(biāo)廓形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述S1的具體步驟為采用Miniprof軌廓儀對道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)鋼軌廓形數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)鋼軌廓形數(shù)據(jù)包括第一基本軌、第二基本軌以及尖軌的廓形曲線空間坐標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述S2具體步驟為：計(jì)算實(shí)測輪軌廓形左右側(cè)接觸點(diǎn)位置相應(yīng)的滾動(dòng)圓半徑差為△R_n＝R_Rn-R_Ln；其中，R_Rn表示實(shí)測右股鋼軌廓形對應(yīng)的滾動(dòng)圓半徑，R_Ln表示實(shí)測左股鋼軌廓形對應(yīng)的滾動(dòng)圓半徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述對接觸點(diǎn)滾動(dòng)圓半徑差進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后滾動(dòng)圓半徑差函數(shù)表示為△R_o＝R_Ro-R_Lo；其中，R_Ro表示優(yōu)化后右股鋼軌廓形對應(yīng)的滾動(dòng)圓半徑，R_Lo表示優(yōu)化后左股鋼軌廓形對應(yīng)的滾動(dòng)圓半徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述S4具體步驟為：選取道岔關(guān)鍵斷面廓形，對其進(jìn)行離散化，選定優(yōu)化區(qū)域(h_i，v_i，i＝1，2，…，n)，可動(dòng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)h_i(i＝1，2，…，n)連續(xù)，豎坐標(biāo)v_i可變，v_i在優(yōu)化問題中是變量，鋼軌廓形表達(dá)為f(v_i)，根據(jù)輪軌廓形與滾動(dòng)圓半徑差之間的幾何關(guān)系構(gòu)建得到滾動(dòng)圓半徑差優(yōu)化函數(shù)：

R_i＝R_i(v₁，v₂，…，v_n)，其中，i＝1，2，…，n；

以鋼軌廓形的凹凸性作為約束條件，表示為：

其中，i＝1，2，…，n-2；

a_i≤v_i≤b_i，其中，i＝1，2，…，n；

采用SQP方法求解即可生成打磨目標(biāo)廓形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述S4中選取道岔關(guān)鍵斷面廓形是根據(jù)道岔設(shè)計(jì)圖中給定的斷面位置確定關(guān)鍵斷面。