[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)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110379352.2
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113186764A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）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: E01B31/17
• 分類號: E01B31/17;G01B21/20;G06F30/13
• 代理公司: 北京棧橋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 余柯薇

本發(fā)明公開了一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計方法，具體包括：現(xiàn)場采集道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)鋼軌廓形；計算實(shí)測輪軌廓形接觸點(diǎn)位置的滾動圓半徑差及對應(yīng)的優(yōu)化后滾動圓半徑差；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；本發(fā)明方法通過分別對第一基本軌及第二基本軌進(jìn)行非對稱打磨，增大左右兩側(cè)車輪的滾動圓半徑差，減小接觸點(diǎn)向里軌側(cè)轉(zhuǎn)移時的橫向運(yùn)動范圍，進(jìn)而提高車輛通過道岔時的平穩(wěn)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計方法。

背景技術(shù)

鐵路線路及建筑物一般占鐵路運(yùn)輸固定資產(chǎn)價值的60％左右，是鐵路運(yùn)輸必不可少的技術(shù)設(shè)備。為了保證列車按規(guī)定速度安全運(yùn)行，一切設(shè)備都應(yīng)經(jīng)常保持良好狀態(tài)。但是在使用中，各種設(shè)備往往由于列車荷載和自然環(huán)境的影響，而發(fā)生永久變形、老化和破損，或由于運(yùn)輸條件(運(yùn)輸量、軸重、速度)的提高而引起變形和損壞，或由于新建鐵路的質(zhì)量有缺陷而通車后相繼暴露出各種病害，都必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

鐵路養(yǎng)護(hù)，主要有鐵路線路養(yǎng)護(hù)和鐵路建筑物養(yǎng)護(hù)兩個方面。鐵路線路養(yǎng)護(hù)是對路基、軌道等進(jìn)行的維修和保養(yǎng)作業(yè)。

轉(zhuǎn)轍器是道岔的轉(zhuǎn)換裝置，用來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換道岔、鎖閉道岔及反映道岔尖軌所處的位置。車輛通過道岔時，接觸點(diǎn)有由第二基本軌向尖軌轉(zhuǎn)移的趨勢，劇烈的接觸點(diǎn)跳躍易造成晃車、抖車，影響旅客舒適度。

公開號為CN104878667B的中國發(fā)明申請公開了一種道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法，其基于輪軌接觸點(diǎn)對稱分布原則，根據(jù)兩側(cè)鋼軌接觸點(diǎn)坐標(biāo)高度與寬度差進(jìn)行打磨目標(biāo)廓形設(shè)計。但是由于其僅對第一基本軌進(jìn)行打磨，難實(shí)現(xiàn)輪軌接觸點(diǎn)的對稱分布，同時容易造成其他性能指標(biāo)的劣化；在現(xiàn)場實(shí)測得到的焊接不平順曲線通常較為復(fù)雜，實(shí)際操作中無法通過波長波深或相應(yīng)的數(shù)學(xué)解析式對鋼軌焊接接頭不平順進(jìn)行準(zhǔn)確的定量評估。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，提供一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種道岔轉(zhuǎn)轍器區(qū)非對稱打磨鋼軌廓形設(shè)計方法，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：計算接觸點(diǎn)滾動圓半徑差

計算實(shí)測輪軌廓形接觸點(diǎn)位置的滾動圓半徑差；

S3：優(yōu)化接觸點(diǎn)滾動圓半徑差

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

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。

進(jìn)一步地，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。

更進(jìn)一步地，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)。

進(jìn)一步地，所述S2具體步驟為：計算實(shí)測輪軌廓形左右側(cè)接觸點(diǎn)位置相應(yīng)的滾動圓半徑差為△R_n＝R_Rn-R_Ln；其中，R_Rn表示實(shí)測右股鋼軌廓形對應(yīng)的滾動圓半徑，R_Ln表示實(shí)測左股鋼軌廓形對應(yīng)的滾動圓半徑。