钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法技术

本发明专利技术涉及一种钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法。根据各规格铁路钢轨截面头部轮廓均可以划分为R1、R2、R3、R4、R5、R6六个不同半径的圆弧区域组成，本发明专利技术将打磨砂轮与钢轨轮廓接触的表面设计成圆弧形状，并且圆弧形的尺寸与该部位钢轨截面头部轮廓圆弧尺寸相等，使打磨砂轮在回转过程中，能够一次成形该部位圆弧曲面的打磨作业，通过三组沿钢轨纵向依次布置的、分别位于铁路钢轨截面头部轮廓R1、R2、R3、R4、R5五个不同圆弧区域相应位置处的五个打磨砂轮的回转打磨作业，实现钢轨截面头部轮廓R1、R2、R3、R4、R5五个不同圆弧区域的完整打磨，形成外形圆滑、准确的打磨作业轮廓，比传统打磨方法具有更好的轮廓成型精度和更高的作业效率。

Surface Forming and Grinding Repair Method for Head Contour of Rail Section

【技术实现步骤摘要】
钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法
本专利技术涉及铁路钢轨修复方法，具体是一种钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法。
技术介绍
铁路运行钢轨是一种承受较大振动和摩擦载荷的原件，所以在使用过程中，钢轨截面头部轮廓的形状很容易在载荷作用下发生变化，不规则的钢轨截面头部轮廓的形状，不仅不利于承受载荷，而且在钢轨截面头部轮廓形状变化超过一定限度时，还可能造成列车脱轨等安全事故；目前，我国使用的钢轨打磨技术，均是将圆盘形打磨砂轮的端部平面，相对于钢轨截面中心，以不同的角度贴靠钢轨截面头部轮廓，从而在钢轨头部轮廓上形成一定宽度的打磨平面。传统钢轨打磨作业，通过控制圆盘形打磨砂轮的不同放置角度或打磨砂轮的数量、以及往复打磨的遍数，从而实现一定宽度打磨平面间的相互衔接，由此形成趋近钢轨截面头部轮廓的包络形状，完成钢轨截面头部轮廓的打磨，但是这种方法不能一次性完成钢轨截面头部全部作业轮廓的打磨，从而造成打磨成型的钢轨截面头部轮廓出现打磨平面衔接棱角，无法轮廓曲面的平滑衔接，轮廓成型精度低，打磨作用效率低。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，从而提供一种钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法。本专利技术解决所述问题，采用的技术方案是：一种钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法，包括以下步骤：S1：按通用钢轨截面头部轮廓的圆弧成型方式，将钢轨截面头部轮廓划分为R1、R2、R3、R4、R5、R6六个区域，根据铁路使用状况将对其中R1、R2、R3、R4、R5五个区域进行打磨作业；S2：进行钢轨截面头部轮廓R1、R4两个区域打磨；S3：进行钢轨截面头部轮廓R2、R5两个区域打磨；S4：进行钢轨截面头部轮廓R3区域打磨；S5：将步骤S2、S3、S4中的三组砂轮沿钢轨纵向，依次组装在一个固定的框架内，由控制系统操作升降，实现钢轨截面头部轮廓的全断面打磨。采用上述技术方案的本专利技术，与现有技术相比，其突出的特点是：本专利技术提供的是一种曲面成型的钢轨打磨方法，是进行铁路钢轨表面打磨修复的一项新技术，根据各规格铁路钢轨截面头部轮廓均可以划分为R1、R2、R3、R4、R5、R6六个不同半径的圆弧区域，将打磨砂轮与钢轨轮廓接触的表面设计成圆弧形状，并且圆弧形的尺寸与该部位钢轨截面头部轮廓圆弧尺寸相等，使打磨砂轮在回转过程中，能够一次成形该部位圆弧曲面的打磨作业，通过三组沿钢轨纵向依次布置的、分别位于铁路钢轨截面头部轮廓R1、R2、R3、R4、R5五个不同圆弧区域相应位置处的五个打磨砂轮的的曲面轮廓，贴近被打磨钢轨，一次就能完成钢轨截面头部全部作业轮廓的打磨，而且打磨成型的钢轨截面头部轮廓不会出现打磨平面衔接棱角，能够实现轮廓曲面的平滑衔接，实现钢轨截面头部轮廓R1、R2、R3、R4、R5五个不同圆弧区域的完整打磨，形成外形圆滑、准确的打磨作业轮廓，比传统打磨方法具有更好的轮廓成型精度和更高的作业效率。作为优选，本专利技术更进一步的技术方案是：所述的S1中，将钢轨截面头部轮廓划分为R1、R2、R3、R4、R5、R6六个区域，其中R1、R2、R3、R4、R5五个区域为打磨作业区域，根据钢轨的磨损状况，R6区域为非作业区域。所述的S2中，进行R1、R4两个区域的打磨，其中：（1）第一打磨砂轮的圆弧半径R01等于钢轨截面头部轮廓中R1圆弧半径；（2）第一打磨砂轮的宽度B1与钢轨截面头部轮廓中R1圆弧的正矢尺寸相等；（3）打磨作业中，第一打磨砂轮中呈对称的两个R01圆弧中心的连接线垂直于钢轨截面头部轮廓中的R1圆弧的正矢线，并通过R1圆弧的中心线；（4）打磨作业中，第一打磨砂轮在控制系统作用下落下，实现第一打磨砂轮中的第一作用曲面与钢轨头部轮廓中的R1曲面贴合；（5）按逆时针方向，回转第一打磨砂轮，打磨钢轨截面头部轮廓中的R1圆弧表面；（6）第二打磨砂轮的圆弧半径R02等于钢轨截面头部轮廓中R4圆弧半径；（7）第一打磨砂轮的宽度B2与钢轨截面头部轮廓中R4圆弧的正矢尺寸相等；（8）打磨作业中，第一打磨砂轮中呈对称的两个R02圆弧中心的连接线垂直于钢轨截面头部轮廓中的R4圆弧的正矢线，并通过R4圆弧的中心线；（9）打磨作业中，第二打磨砂轮在控制系统作用下落下，实现第二打磨砂轮中的第二作用曲面与钢轨头部轮廓中的R4曲面贴合；（10）按顺时针方向，回转第二打磨砂轮，打磨钢轨截面头部轮廓中的R4圆弧表面。所述的S3中，进行R2、R5两个区域的打磨，其中：（1）两个相同尺寸的第一打磨砂轮的圆弧半径R0等于钢轨截面头部轮廓中R2和R5圆弧半径，在钢轨截面头部轮廓中，R2和R5圆弧半径是相等的；（2）两个相同尺寸的第一打磨砂轮的宽度B0与钢轨截面头部轮廓中R2和R5圆弧的正矢尺寸相等，在钢轨截面头部轮廓中，R2和R5圆弧的正矢尺寸是相等的；（3）打磨作业中，两个相同尺寸的第一打磨砂轮中的两个R0圆弧中心的连接线分别垂直于钢轨截面头部轮廓中的R2和R5圆弧的正矢线，同时分别通过R1和R5圆弧的中心线；（4）打磨作业中，第一打磨砂轮在控制系统作用下落下，实现第一打磨砂轮中的第一作用曲面与钢轨头部轮廓中的R1和R5曲面的分别贴合；（5）按逆时针方向，回转两个相同尺寸的第一打磨砂轮，分别打磨钢轨截面头部轮廓中的R1和R5圆弧表面。所述的S4中，进行R3区域的打磨，其中：（1）第一打磨砂轮的圆弧半径R0等于钢轨截面头部轮廓中R3圆弧半径；（2）第一打磨砂轮的宽度B0与钢轨截面头部轮廓中R3圆弧的正矢尺寸相等；（3）打磨作业中，第一打磨砂轮中呈对称的两个R0圆弧中心的连接线垂直于钢轨截面头部轮廓中的R3圆弧的正矢线，并通过R3圆弧的中心线；（4）打磨作业中，第一打磨砂轮在控制系统作用下落下，实现第一打磨砂轮中的第一作用曲面与钢轨头部轮廓中的R3曲面贴合；（5）按逆时针方向，回转第一打磨砂轮，打磨钢轨截面头部轮廓中的R3圆弧表面。所述的S5中，将S2、S3、S4步骤中的三组打磨砂轮沿钢轨纵向，依次组装在一个固定的框架内，由控制系统操作升降，实现钢轨截面头部轮廓R1、R2、R3、R4、R5五个区域的全断面打磨。附图说明图1是本专利技术实施例步骤S2中打磨砂轮的布置结构示意图；图2是本专利技术实施例步骤S3中打磨砂轮的布置结构示意图；图3是本专利技术实施例步骤S4中打磨砂轮的布置结构示意图；图4是现有技术中铁路钢轨打磨方式的结构示意图；图中：钢轨1；第一打磨砂轮2；第一作用曲面3；第二打磨砂轮4；第二作用曲面5；圆盘形打磨砂轮6；端部平面7。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，目的仅在于更好地理解本
技术实现思路
，因此，所举之例并不限制本专利技术的保护范围。参见图4，现有钢轨打磨技术中，均是将圆盘形打磨砂轮6的端部平面7相对于钢轨1的截面中心，以不同的角度贴靠钢轨1的截面头部轮廓，从而在钢轨1的头部轮廓上形成一定宽度的打磨平面，通过控制圆盘形打磨砂轮6的不同放置角度或圆盘形打磨砂轮6的数量、以及往复打磨的遍数，从而实现一定宽度打磨平面间的相互衔接，由此形成趋近钢轨1的截面头部轮廓的包络形状，完成钢轨1的截面头部轮廓的打磨，这种方法不能一次性完成钢轨截面头部全部作业轮廓的打磨，从而造成打磨成型的钢轨截面头部轮廓出现打磨平面衔接棱角，无法轮廓曲面的平滑衔接，轮廓成型精度低，打磨作用效率低。参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按通用钢轨截面头部轮廓的圆弧成型方式，将钢轨截面头部轮廓划分为R1、R2、R3、R4、R5、R6六个区域，根据铁路使用状况将对其中R1、R2、R3、R4、R5五个区域进行打磨作业；S2：进行钢轨截面头部轮廓R1、R4两个区域打磨；S3：进行钢轨截面头部轮廓R2、R5两个区域打磨；S4：进行钢轨截面头部轮廓R3区域打磨；S5：将步骤S2、S3、S4中的三组砂轮沿钢轨纵向，依次组装在一个固定的框架内，由控制系统操作升降，实现钢轨截面头部轮廓的全断面打磨。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：按通用钢轨截面头部轮廓的圆弧成型方式，将钢轨截面头部轮廓划分为R1、R2、R3、R4、R5、R6六个区域，根据铁路使用状况将对其中R1、R2、R3、R4、R5五个区域进行打磨作业；S2：进行钢轨截面头部轮廓R1、R4两个区域打磨；S3：进行钢轨截面头部轮廓R2、R5两个区域打磨；S4：进行钢轨截面头部轮廓R3区域打磨；S5：将步骤S2、S3、S4中的三组砂轮沿钢轨纵向，依次组装在一个固定的框架内，由控制系统操作升降，实现钢轨截面头部轮廓的全断面打磨。2.根据权利要求1所述的钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法，其特征在于：所述的S1中，将钢轨截面头部轮廓划分为R1、R2、R3、R4、R5、R6六个区域，其中R1、R2、R3、R4、R5五个区域为打磨作业区域，根据钢轨的磨损状况，R6区域为非作业区域。3.根据权利要求1所述的钢轨截面头部轮廓的曲面成型打磨修复方法，其特征在于：所述的S2中，进行R1、R4两个区域的打磨，其中：（1）第一打磨砂轮的圆弧半径R01等于钢轨截面头部轮廓中R1圆弧半径；（2）第一打磨砂轮的宽度B1与钢轨截面头部轮廓中R1圆弧的正矢尺寸相等；（3）打磨作业中，第一打磨砂轮中呈对称的两个R01圆弧中心的连接线垂直于钢轨截面头部轮廓中的R1圆弧的正矢线，并通过R1圆弧的中心线；（4）打磨作业中，第一打磨砂轮在控制系统作用下落下，实现第一打磨砂轮中的第一作用曲面与钢轨头部轮廓中的R1曲面贴合；（5）按逆时针方向，回转第一打磨砂轮，打磨钢轨截面头部轮廓中的R1圆弧表面；（6）第二打磨砂轮的圆弧半径R02等于钢轨截面头部轮廓中R4圆弧半径；（7）第一打磨砂轮的宽度B2与钢轨截面头部轮廓中R4圆弧的正矢尺寸相等；（8）打磨作业中，第一打磨砂轮中呈对称的两个R02圆弧中心的连接线垂直于钢轨截面头部轮廓中的R4圆弧的正矢线，并通过R4圆弧的中心线；（9）打磨作业中，第二打磨砂轮在控制系统作用下落下，实现第二打磨砂轮中的第二作用曲面与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬彬，刘泓霄，毛文韬，
申请(专利权)人：唐山昆铁科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13