• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      城市軌道交通鋼軌打磨技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

      2021-11-09 01:49:11楊洋
      西部交通科技 2021年1期
      關(guān)鍵詞:城市軌道研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

      摘要:文章基于國內(nèi)外城市軌道鋼軌打磨發(fā)展歷程,借鑒國鐵鋼軌打磨先進技術(shù),介紹國內(nèi)外城市軌道鋼軌打磨方式,并以RGHC打磨車為例分析打磨車維護作業(yè)模式、打磨系統(tǒng)、保障系統(tǒng)等方面特點,從智慧與集成運維、高效與綠色作業(yè)和裝備與工藝升級三方面提出城市軌道鋼軌打磨技術(shù)發(fā)展趨勢,為城市軌道交通鋼軌打磨技術(shù)應(yīng)用提供參考。

      關(guān)鍵詞:城市軌道;鋼軌打磨;研究現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

      中圖分類號:U213.4文獻標(biāo)識碼:ADOI:10.13282/j.cnki.wccst.2021.01.046

      文章編號:1673-4874(2021)01-0171-04

      0引言

      截至2019年年底,全國城市軌道交通運營總里程突破6600km,隨著眾多城市相繼開展城市軌道交通網(wǎng)的規(guī)劃,這一數(shù)字還將持續(xù)上升。鋼軌是軌道結(jié)構(gòu)中最重要的組成部件,它直接與機車車輛車輪接觸,承受上部傳來的輪軌荷載,此外,鋼軌還受到溫度荷載、無縫線路梁軌相互作用力、列車制動力等作用,除了產(chǎn)生巨大的輪軌接觸應(yīng)力外,還會產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切等應(yīng)力,實際受力情況十分復(fù)雜[1]。鋼軌在服役期間往往形成諸如裂紋、脫落、波磨、肥邊等各類傷損,嚴(yán)重影響城市軌道交通的安全性和舒適性。

      目前解決鋼軌傷損問題的方式主要有更換鋼軌與鋼軌打磨兩種。前者由于經(jīng)濟效益低、作業(yè)“窗口期”長等缺點,普遍不適用于我國城市軌道交通運維;后者則由于維護成本低、使用壽命長、噪音明顯降低、改善輪軌關(guān)系和提高線路平順性等眾多優(yōu)點而被普遍采用。本文針對城市軌道鋼軌打磨現(xiàn)狀,介紹鋼軌打磨理論、城市軌道鋼軌打磨技術(shù)和打磨裝備等相關(guān)研究與應(yīng)用前沿情況,輔以課題組[2]長期從事軌道運維作業(yè)經(jīng)驗,結(jié)合城市軌道運營需求,試圖預(yù)測城市軌道鋼軌打磨技術(shù)發(fā)展趨勢,為今后城市軌道交通智慧運維研究提供基礎(chǔ)。

      1鋼軌打磨理論圖

      在運營過程中,鋼軌病害的出現(xiàn)不僅受線路狀態(tài)、自然水文條件等因素影響,更重要的是與車輪-鋼軌接觸狀態(tài)與受力情況有關(guān):鋼軌位于列車下部且與車輪踏面直接接觸,列車車輪通過接觸鋼軌保證行駛平順,鋼軌由于與車輪之間存在接觸,不可避免地受到縱向摩擦從而產(chǎn)生表面及塑性變形;列車行駛過程中由于側(cè)向力的作用增添脫軌風(fēng)險,車輪采用踏面錐度的方式降低其危險性,但踏面錐度會使列車在行駛過程中出現(xiàn)蛇形運動等情況,發(fā)生鋼軌表面磨耗;在長期運營中,鋼軌不斷受到來自車輪的各類荷載作用,由于疲勞作用導(dǎo)致出現(xiàn)波浪形磨耗。鋼軌打磨的目的就是為了及時消除上述病害并保持適當(dāng)?shù)妮嗆壸饔藐P(guān)系,從而保證列車行駛順暢。

      鋼軌打磨過程絕大多數(shù)通過砂輪的高速旋轉(zhuǎn)來完成(如圖1所示),砂輪以正壓力F貼合于鋼軌表面,在沿著鋼軌以速度v縱向滑動的過程中伴隨旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)速度為θ,砂輪可調(diào)整接觸角度以便與鋼軌各面形成貼合關(guān)系,其通過表面打磨砂粒將鋼軌病害消除,還可對鋼軌廓形進行修復(fù)。劉月明[3]、Mogel E[4]等人在其研究中解釋了打磨的理論基礎(chǔ):在鋼軌打磨的材料去除模型中,砂輪與鋼軌之間的接觸面積、材料去除效率、接觸壓力等參量是衡量鋼軌打磨效率和精度的關(guān)鍵因素。鋼軌打磨作業(yè)過程可以利用式(1)、式(2)進行表達:

      (1)

      (2)

      式中:V——砂輪打磨鋼軌效率;

      c——鋼軌打磨過程中鋼軌材料被打磨體積與砂輪材料損失體積之比;

      Hr、Hw、M、S、α——與砂輪材料有關(guān)的參數(shù);

      ki——與鋼軌打磨有關(guān)的因素參數(shù)。

      觀察式(1)、式(2)可知:鋼軌打磨效果與眾多因素相關(guān),打磨效果不僅與砂輪壓力、轉(zhuǎn)動速度等密切相關(guān),還與砂輪本身材料相關(guān),根據(jù)機理公式可以進行針對性打磨方案的制定與改善。

      2城市軌道鋼軌打磨技術(shù)現(xiàn)狀

      鋼軌打磨是通過砂輪的高速旋轉(zhuǎn)磨削來清除鋼軌軌頭表面金屬的過程,主要目的是消除鋼軌頂面各種缺陷,減緩輪軌間不利磨耗的發(fā)展,降低輪軌接觸應(yīng)力,獲得與車輪踏面外形匹配合理的鋼軌廓形[5]。國內(nèi)外針對鋼軌打磨技術(shù)的研究與應(yīng)用已有60余年,期間積累了豐富的鋼軌打磨經(jīng)驗。近年來隨著城市軌道交通線路日益繁忙,城市軌道鋼軌打磨技術(shù)也逐步升級與應(yīng)用。與國家鐵路線路不同的是,城市軌道線路具有發(fā)車密度高、區(qū)間長度短、線路情況復(fù)雜、道岔與坡道多等特點[6],為了保證安全運行,城市軌道用鋼軌打磨必須切實有效且經(jīng)濟性較好。

      2.1鋼軌打磨技術(shù)類別

      鋼軌打磨維護作業(yè)的技術(shù)類別隨著國內(nèi)外運營經(jīng)驗的累積已非常明朗,基本延續(xù)瑞士Speno公司[7]早期研發(fā)的打磨類別,即預(yù)打磨、預(yù)防性打磨、修復(fù)性打磨。預(yù)打磨是針對鋼軌鋪設(shè)前已知位置的鋼軌缺陷,為消除銹蝕、斑點和軌頂缺陷而進行的;預(yù)防性打磨是為了防止中初始裂紋擴展或深入而進行的,可有效延長鋼軌使用壽命,一般范圍在0.2mm以內(nèi);修復(fù)性打磨與預(yù)防性打磨不同,其主要針對已經(jīng)出現(xiàn)較大傷損或廓形變化的鋼軌,在多次重復(fù)性作業(yè)后才能完成,一般范圍在1.0~1.5mm。學(xué)者們在此基礎(chǔ)上,進行相關(guān)打磨模式的更新與升級:澳大利亞學(xué)者[8]應(yīng)用預(yù)防性打磨方式平衡輪軌受力,調(diào)整車輪滾動半徑,提高曲線地段通過能力,減少鋼軌側(cè)磨;郭戰(zhàn)偉[9]基于蠕滑效應(yīng),創(chuàng)新研究出一套基于輪軌最小蠕滑效應(yīng)的鋼軌打磨方案,明顯提高了運營線運輸能力。

      2.2鋼軌打磨技術(shù)及配套裝備

      鋼軌打磨技術(shù)流程可以概述為:操作人員根據(jù)打磨參數(shù)操作打磨機具,以較低速度運行在軌道線路中,通過控制系統(tǒng)調(diào)整打磨機具中的各項參數(shù),例如砂輪角度的調(diào)整,從而利用砂輪轉(zhuǎn)動對鋼軌軌頭進行打磨。打磨裝備通過循環(huán)往復(fù)走行,實現(xiàn)整個斷面打磨,利用包洛氏打磨,最終將鋼軌表面病害消除,形成符合運營標(biāo)準(zhǔn)的鋼軌截面。21世紀(jì),我國軌道交通建設(shè)蓬勃發(fā)展,軌道維護作業(yè)水平逐步趕超國際先進水平,西安、北京、廣州等地軌道交通公司通過引進與再創(chuàng)新,開始采用打磨車進行運營線維護,效果頗佳。以美國Harsco Rail公司為代表的鋼軌打磨車,配合駕駛、打磨組件和安全系統(tǒng)等部件,通過配置軟件可滿足城市軌道鋼軌打磨作業(yè)需要的各規(guī)定角度。同時,美國Loram打磨車裝配8、16磨頭,其打磨效率與打磨精度也非常理想。2014年由我國自主研發(fā)的GMC16A型打磨車交付使用,開啟了我國城市軌道鋼軌維護作業(yè)的新篇章。下文將以RGHC打磨車為例,從打磨車維護作業(yè)模式、打磨系統(tǒng)、保障系統(tǒng)等方面介紹城市軌道交通鋼軌打磨技術(shù)與裝備。

      (1)維護作業(yè)模式

      RGHC打磨車通過柴油系統(tǒng)提供推進動力,利用空氣制動,針對磨頭定位采用液壓輔助,同時配備防火系統(tǒng),作業(yè)期間駕駛員通過計算機完全控制打磨車作業(yè),應(yīng)用計算機輔助作業(yè),可將10個以內(nèi)打磨位置、99種打磨方式存入系統(tǒng),提高作業(yè)效率。作業(yè)時可選模式有8頭、10頭兩種,同時可以進行單元結(jié)構(gòu)作業(yè),單元結(jié)構(gòu)作業(yè)有8、16、20、24、30、32和40磨頭。其打磨車相較其他車型,在作業(yè)線路長度、作業(yè)機動性、作業(yè)經(jīng)濟性上明顯占優(yōu)。

      (2)打磨系統(tǒng)

      RGHC打磨車采用液壓系統(tǒng)獨立驅(qū)動打磨頭,各打磨單元分別通過磨石、馬達和滑動部件組成,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟成本低、磨頭靈敏性好和易于拆卸維護,但作業(yè)期間要特別注意防止漏油等問題的出現(xiàn),以免導(dǎo)致火災(zāi)。通過此設(shè)備可以精確地將砂輪放置于待維護鋼軌上,駕駛員通過參數(shù)設(shè)置調(diào)整打磨組件傾角,各磨頭可調(diào)整工作范圍為內(nèi)側(cè)75°至外側(cè)45°。為提高打磨效率,利用鏈接單元保證砂輪與鋼軌接觸,以便保持磨石邊緣中心位置與鋼軌打磨位置一致。本車型雖然由于驅(qū)動方式不同,在火災(zāi)事故率、運行平穩(wěn)性等方面比其他類型打磨車具有劣勢,但綜合考慮城市軌道線路特點,本車型與城市軌道鋼軌打磨作業(yè)匹配性更好。

      (3)保障系統(tǒng)

      RGHC打磨車擁有控制系統(tǒng)、集塵系統(tǒng)、防火系統(tǒng)、I/O控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng),涉及城市軌道打磨作業(yè)、作業(yè)保障、安全作業(yè)和作業(yè)評價等方面,同時其由于采取了特殊設(shè)計,可降低噪聲、防止飛濺和提高作業(yè)安全性。

      3城市軌道鋼軌打磨技術(shù)發(fā)展趨勢

      當(dāng)前,由于我國城市軌道建設(shè)與運維技術(shù)飛速發(fā)展,加上國鐵鋼軌維護作業(yè)日漸成熟,以砂輪端面打磨、砂輪周面打磨為主的打磨技術(shù)正在從國鐵領(lǐng)域應(yīng)用于城市軌道鋼軌打磨領(lǐng)域。與此同時,利用銃刀盤與砂輪配合打磨相關(guān)技術(shù)切削效果明顯,從工藝上能夠滿足修復(fù)性打磨要求。隨著信息化技術(shù)逐漸滲透各大產(chǎn)業(yè),國家先進制造業(yè)發(fā)展和我國綜合國力的增強,城市軌道鋼軌打磨技術(shù)將邁向智慧集成化和綠色高效化,因此,先進裝備的研發(fā)也刻不容緩。

      3.1智慧與集成運維

      隨著城市軌道運營里程不斷增加,交通擁堵使社會對城市軌道需求越來越大,鋼軌打磨作業(yè)“天窗”時間也逐步減少,城市軌道鋼軌打磨方式正向“預(yù)打磨+修復(fù)性打磨”方式轉(zhuǎn)變,這些情況將造成打磨重復(fù)次數(shù)增加等后果,大大影響城市軌道運營的順暢性。與此同時,伴隨著城市軌道鋼軌打磨質(zhì)量評價體系的逐步推進與出臺,鋼軌打磨結(jié)果的實時監(jiān)測也將花費資金與時間。為了保證檢測、打磨、監(jiān)測和打磨方式選取的科學(xué)性,城市軌道鋼軌打磨技術(shù)將朝著智能化、集成化轉(zhuǎn)變。在保證城市軌道鋼軌打磨效果的基礎(chǔ)上,將檢測鋼軌狀態(tài)、在線比對標(biāo)準(zhǔn)廓形、自動生成打磨策略、打磨設(shè)備實時監(jiān)管和鋼軌壽命預(yù)測進行集成創(chuàng)新,應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、云計算等模式進行智慧運維,將成為城市軌道鋼軌打磨作業(yè)的發(fā)展趨勢。

      3.2高效與綠色作業(yè)

      目前鋼軌打磨技術(shù)已經(jīng)從理論奠基向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變,不論是軌道交通單位還是作業(yè)人員都十分渴求高效的鋼軌打磨技術(shù),如何摒棄繁瑣耗時的多次打磨,如何利用管理經(jīng)驗培訓(xùn)與提高作業(yè)人員效率,如何從砂輪材料、打磨車結(jié)構(gòu)和打磨管理手段等方面進行技術(shù)創(chuàng)新,成為鋼軌病害整治領(lǐng)域的研究發(fā)展趨勢。同時,由于我國幅員遼闊,軌道打磨技術(shù)指導(dǎo)作業(yè)還不具有針對性,不同線路條件、不同鋼軌和不同地區(qū)的差異化,導(dǎo)致作業(yè)經(jīng)濟性不高,存在普適性作業(yè)技術(shù)居多而特色性作業(yè)技術(shù)不足的問題,不但對城市軌道鋼軌打磨技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了阻礙,還與綠色減排的口號相悖,這也是本領(lǐng)域應(yīng)該注意的問題。

      3.3裝備與工藝升級

      鋼軌打磨依靠裝備工具進行作業(yè),隨著我國金屬加工與制造行業(yè)、車床自動化、人工智能等領(lǐng)域的發(fā)展,從工藝層面優(yōu)化打磨流程、從制造領(lǐng)域加快裝備升級、從技術(shù)層面發(fā)掘新型運維理念都有希望成為我國城市軌道鋼軌打磨技術(shù)的突破口。此外,隨著高速鐵路關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)克難,研發(fā)與創(chuàng)新針對我國國情的城市軌道運維工藝與配套裝備刻不容緩,特別是針對預(yù)打磨、修復(fù)性打磨方面,以創(chuàng)新驅(qū)動生產(chǎn)和產(chǎn)學(xué)研共享優(yōu)質(zhì)資源為手段的先進裝備制造,是今后城市軌道鋼軌打磨技術(shù)跨越式發(fā)展的核心。

      4結(jié)語

      近年來,隨著我國交通強國目標(biāo)的制定,城市軌道運營里程不斷攀升,這給城市軌道維護尤其是鋼軌打磨作業(yè)帶來巨大壓力。本文基于國內(nèi)外城市軌道鋼軌打磨發(fā)展歷程,借鑒國鐵鋼軌打磨先進技術(shù),在簡述鋼軌打磨理論的基礎(chǔ)上,介紹國內(nèi)外城市軌道鋼軌打磨方式,并以RGHC打磨車為例分析打磨車維護作業(yè)模式、打磨系統(tǒng)、保障系統(tǒng)等方面特點,從智慧與集成運維、高效與綠色作業(yè)和裝備與工藝升級三方面提出城市軌道鋼軌打磨技術(shù)發(fā)展趨勢。

      參考文獻

      [1]李成輝.軌道[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2010.

      [2]楊洋,林潔,何壯彬.錳渣對水泥乳化瀝青砂漿性能影響的研究[J].新型建筑材料,2019,46(2):45-48.

      [3]劉月明,李建勇,蔡永林,等.鋼軌打磨技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].中國鐵道科學(xué),2014,35(4):29-37.

      [4]Magel E,Roney M,Kalousek J,et al. The Blending of? Theory and Practice in Modern Rail Grind[J]. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures,2003,26(10):921-929.

      [5]溫士明.地鐵線路小半徑曲線鋼軌打磨廓形研究[D].成都:西南交通大學(xué),2018.

      [6]井紅躍.城市軌道交通用鋼軌維護現(xiàn)狀及解決方案研究[J].裝備制造技術(shù),2015(6):140-142,155.

      [7]賀振中.國外鋼軌打磨技術(shù)的應(yīng)用與思考[J].中國鐵路,2000(10):38-40.

      [8]March S. Rail Grinding Strategies Adopted in Australia [J].Rail engineering international Edition,2005,34(1):4-6.

      [9]郭戰(zhàn)偉.基于輪軌蠕滑最小化的鋼軌打磨研究[J].中國鐵道科學(xué),2011,32(6):9-15.

      猜你喜歡
      城市軌道研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢
      萬科,關(guān)于城市軌道的地產(chǎn)陽謀!
      《城市軌道交通信號圖冊》正式出版
      《城市軌道交通信號設(shè)備》正式出版
      城市軌道交通信號設(shè)備監(jiān)測技術(shù)探討
      我國環(huán)境會計研究回顧與展望
      新形勢下公立醫(yī)院成本管理研究現(xiàn)狀與展望
      論企業(yè)管理模式與企業(yè)管理現(xiàn)代化
      快速原型技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
      鄉(xiāng)鎮(zhèn)配網(wǎng)規(guī)劃及未來發(fā)展趨勢
      分析我國品牌營銷的管理及發(fā)展問題
      中國市場(2016年35期)2016-10-19 01:55:52
      哈巴河县| 藁城市| 丘北县| 呼图壁县| 克东县| 隆化县| 绥芬河市| 永春县| 永兴县| 禹城市| 青州市| 龙川县| 上林县| 德庆县| 松滋市| 绍兴县| 铁岭市| 来安县| 济源市| 上犹县| 南城县| 赣州市| 夏邑县| 方正县| 嘉荫县| 门源| 白玉县| 旌德县| 沁水县| 广河县| 莱阳市| 肃南| 双辽市| 陇川县| 凤阳县| 永顺县| 漾濞| 湘乡市| 合水县| 临清市| 南川市|