高铁铁轨高速打磨与超硬材料应用全解.ppt

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1、高铁钢轨高速打磨修整技术与超硬材料的应用赵硕河南工业大学材料科学与工程学院提纲高铁的跨越式发展1.1高铁的型号分类1.2高铁的快速发展1.3高铁存在的问题高速打磨修整技术2.2高速打磨原因2.1常见钢轨病害2.3钢轨修整技术2.4钢轨打磨车介绍3.2砂轮、砂带超硬材料与其应用3.1超硬材料1.1高铁的型号分类型号制造厂速度（km/h）编组情况CRH1A青岛四方+庞巴迪2008节编组CRH1B青岛四方+庞巴迪200-25016节编组CRH1E青岛四方+庞巴迪25016节编组，含卧铺CRH2A青岛四方+川崎重工2508节编组CR

2、H2B青岛四方+川崎重工200-25016节编组CRH2C青岛四方+川崎重工300-35016节编组CRH2E青岛四方+川崎重工200-25016节编组，含卧铺CRH3A北车长客+唐车公司200-2508节编组CRH3C北车长客+唐车公司300-3508节编组CRH5北车长客+阿尔斯通200-250东北高寒，8节编组CRH6青岛四方200-250华南地区，长短编组CRH380A青岛四方300-3508节编组CRH380B唐车公司350-380长短编组CRH380C唐车公司+北车长客350-380长短编组CRH380D庞巴迪3

3、50-380长短编组高铁的跨越式发展CRH380ACRH380BCRH380CCRH380D1.2高速铁路的发展2014年10月17日，在中俄总理第19次定期会晤中，俄方与中方签署了“莫斯科-喀山”高铁发展合作备忘录，该项目设计全长770公里，预计投资200亿美元。这意味着中国完成了中国高铁走出国门的第一站。（京华时报）2016年01月21日，印度尼西亚雅加达至万隆（雅万）高速铁路开工仪式21日在西爪哇省瓦利尼举行，标志着中印尼铁路合作取得重大成果，中国铁路“走出去”在2016年实现良好开局。这是中国高铁首个海外开工项目。（

4、北京晨报）2016年春运，从铁总公布的数据来看，铁路动车组发送旅客1.04亿人次，占全部旅客发送量的47.5%。（中华铁道网）2016年，高铁全面开工项目：商合杭高铁、京张城铁、郑万高铁、郑合高铁、汉十高铁、济青高铁、合九高铁、张大高铁、徐盐高铁等九条高铁线路。（高铁网）1.3高铁存在的问题安全性问题机电控制问题机轨磨合问题小结高铁之所以受到青睐，在于其本身显著的优点：缩短旅行时间，产生了巨大的社会效益；对沿线地区经济起到推动作用；节约能源与减少污染。同时，高铁加速民族融合，间接增加了民族凝聚力。所以，高铁的安全性就显得尤为

5、重要。2.1常见钢轨病害独立缺陷：钢轨焊接不平整；道砟印痕；塌陷纵向变形：极短波磨（30-100mm），在160km/h速度下的运行线路，铁轨的不规则冲击造成的短波磨（100-300mm），常发生在铁路的曲线路段，常位于短轨一侧。可解释为转弯时固定在车轴上两个车轮所碾过的长度不一所造成。长波磨（300-1000mm)，通常是钢轨上只有一种型号列车运行造成。较长波磨（1000-2500mm），与钢轨制造工艺有关。实际上会几种波长的变形，同时出现在钢轨的同一个部位。或者变现为周期性的波浪磨耗。波磨形貌图横向变形：边缘磨耗，边缘肥

6、边边缘磨耗边缘肥边钢轨病害的后果病害升级：独立缺陷会在每一次车轮通过的时候产生一次冲击，随之产生一个数倍于正常情况下的负载。因此，铁轨受到很大的压力，使缺陷进一步扩展，导致铁路失效。噪声危害：波磨的直接影响就是噪音，噪音会导致路基的振动，石砟松散滚动，路基对列车的缓冲作用下降。在极端情况下，如砖砌隧道，噪音会导致隧道结构损伤。能量损耗：试验表明，钢轨变形将明显增加机车燃料消耗。如在0.8mm深波纹的钢轨上，机车需要付出大于三倍的牵引力。2.2高速打磨原因随着砂轮速度的提高，单位时间内磨削区的磨粒数增加，每个磨粒切下的磨削厚度

7、减小，导致单个磨粒承受的磨削力减小。同时，很大一部分热量还没来得及传入工件内部就被砂轮、空气流带走。因此，磨削温度降低，能够越过容易发生热损伤的区域，也有利于提高磨削加工精度。2.3钢轨修整技术钢轨打磨目前最常用的就是砂轮，除此之外还可以用铣刀、刨刀、砂带等其他工具。以砂轮为例介绍钢轨打磨机理。打磨机理钢轨打磨与普通磨削存在如下区别：钢轨作为被打磨对象处于静态，打磨作业所有运动由砂轮完成；无稳定的机床结构作为支撑及相对运动基准；为防止钢轨表层材料物理特性发生变化，钢轨打磨时无冷却液，属于干磨削；打磨作业过程中砂轮无修整操作，

8、依靠其自锐保持锋利的切削性能；打磨精度要求较低，属于效率优先式加工。打磨策略：预防性打磨：在缺陷形成以前或即将形成时，对钢轨外形进行打磨，这种方法又称为“外形打磨”。预防性打磨是把钢轨轮廓修成理想形状,改善轮轨接触应力,减小磨损。钢轨打磨可以做到控制侧磨、疲劳、波磨、减缓竖向冲击力,与钢轨