道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鐵路維護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在軌道鋪設(shè)的過程中，為了貫徹整體線路，往往會有兩條或者兩條以上的軌道交 叉連接在一起。為了使機車能夠在兩條軌道之間過渡，人們在軌道轉(zhuǎn)轍區(qū)設(shè)計了道岔轉(zhuǎn)轍 器。
[0003] 相關(guān)技術(shù)中的道岔轉(zhuǎn)轍器，包括第一基本軌、第二基本軌、第一尖軌和第二尖軌； 第一軌道包括第一內(nèi)鋼軌和第一外鋼軌，第二軌道包括第二內(nèi)鋼軌和第二外鋼軌；第一內(nèi) 鋼軌和第二內(nèi)鋼軌的一端連接，且第一內(nèi)鋼軌和第二內(nèi)鋼軌之間呈銳角；第一基本軌的一 端與第一外鋼軌的一端連接，第二基本軌的一端與第二外鋼軌連接；第一尖軌和第二尖軌 的一端連接，且第一尖軌和第二尖軌之間呈銳角；第一尖軌和第二尖軌的連接處，與第一內(nèi) 鋼軌和第二外鋼軌的連接處連接在一起，形成交叉線路，且第一尖軌靠近第一基本軌；第一 尖軌和第二尖軌之間設(shè)置有連接桿，連接桿將第一尖軌和第二鋼軌相互固定。
[0004] 當(dāng)機車需要駛?cè)氲谝卉壍罆r，第二尖軌與第二基本軌抵接，第一尖軌和第一基本 軌分開，從而使第二尖軌和第一基本軌形成一個新的軌道，而第二軌道斷開。該新的軌道與 第一軌道連通，使機車沿著新的軌道進(jìn)入至第一軌道內(nèi)。當(dāng)機車駛?cè)氲诙壍罆r，則使第一 尖軌和第一基本軌抵接即可。
[0005] 但是，當(dāng)機車通過軌道轉(zhuǎn)轍區(qū)時，由于第二尖軌的軌頂面相比第二基本軌降低一 些，開始階段的輪軌接觸點位于第二基本軌上，并隨第二尖軌頂寬的增大而逐漸外移，這個 過程中，輪對在橫向蠕滑力的作用下會向第二尖軌方向偏離。當(dāng)輪對中心偏離軌道中心線 時，左右車輪將以不同的滾動圓半徑向前運行；兩個車輪的中心，即輪對中心的運動軌跡呈 波形曲線，稱為輪對的蛇形擺動，當(dāng)輪對發(fā)生蛇形擺動時會惡化輪軌動力作用和降低行車 品質(zhì)，導(dǎo)致尖軌磨耗嚴(yán)重，降低鋼軌使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的降 低軌道使用壽命的技術(shù)問題。
[0007] 本發(fā)明提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法，包括：
[0008] 現(xiàn)場采集第一基本軌的廓形數(shù)據(jù)，以及第二基本軌與第二尖軌抵接后形成的整合 軌道的廓形數(shù)據(jù)；
[0009] 利用現(xiàn)場采集的廓形數(shù)據(jù)，根據(jù)輪軌接觸幾何算法計算得出第一基本軌和整合軌 道軌接觸點位置；
[0010] 根據(jù)整合軌道上的輪軌接觸點的位置，以及第一基本軌和整合軌道之間的軌道中 心線為基準(zhǔn)，對第一基本軌進(jìn)行打磨，以使第一基本軌上的輪軌接觸點與整合軌道上的輪 軌接觸點對稱分布在軌道中心線的兩側(cè)。
[0011] 進(jìn)一步地，廓形數(shù)據(jù)包括第一基本軌的高度以及寬度和整合軌道的高度以及寬 度，以及第一基本軌和整合軌道之間的軌距。
[0012] 進(jìn)一步地，利用現(xiàn)場采集的所述廓形數(shù)據(jù)，根據(jù)輪軌接觸幾何算法計算得出兩個 輪軌接觸點位置的步驟中，具體包含如下步驟：
[0013] 以軌道橫截面為平面建立直角坐標(biāo)系，軌道中心線為坐標(biāo)原點，軌道的高度方向 為Y軸，寬度方向為X軸；
[0014] 將第一基本軌和整合軌道的廓形數(shù)據(jù)標(biāo)注在所述直角坐標(biāo)系中；
[0015] 將車輪的外形函數(shù)標(biāo)注在直角坐標(biāo)系中，獲得輪軌接觸點的位置。
[0016] 進(jìn)一步地，將第一基本軌上的輪軌接觸點相對的Y點的絕對值和X點的絕對值，與 整合軌道上的相對應(yīng)的輪軌接觸點的相對的Y點的絕對值和X點的絕對值相比，得出高度 差和寬度差，以確定第一基本軌的打磨量。
[0017] 進(jìn)一步地，當(dāng)?shù)谝换拒壣暇嚯x坐標(biāo)原點最近的軌道接觸點的X點的絕對值小于 整合軌道上距離坐標(biāo)原點最近的軌道接觸點的X點的絕對值時，打磨第一基本軌內(nèi)側(cè)，以 使第一基本軌上的軌道接觸點與所述整合軌道上的軌道接觸點對稱分布在所述軌道中心 線的兩側(cè)。
[0018] 進(jìn)一步地，當(dāng)?shù)谝换拒壣暇嚯x坐標(biāo)原點最遠(yuǎn)的軌道接觸點的X的點的絕對值大 于整合軌道上距離坐標(biāo)原點最遠(yuǎn)的軌道接觸點的X點的絕對值時，打磨第一基本軌的外 偵L以使第一基本軌上的軌道接觸點與整合軌道上的軌道接觸點對稱分布在軌道中心線的 兩側(cè)。
[0019] 進(jìn)一步地，當(dāng)?shù)谝换拒壍能壍澜佑|點的Y點的絕對值大于整合軌道上相對應(yīng)的 軌道接觸點的Y點的絕對值，打磨第一基本軌的軌頂面，以使第一基本軌上的輪軌接觸點 與整合軌道上的軌道接觸點對稱分布在軌道中心線的兩側(cè)。
[0020] 進(jìn)一步地，將車輪的廓形數(shù)據(jù)標(biāo)注在直角坐標(biāo)系中，獲得輪軌接觸點的位置的步 驟之后，還包括根據(jù)輪軌接觸點的位置，建立打磨前的接觸點曲線模型。
[0021] 進(jìn)一步地，將第一基本軌上的輪軌接觸點相對的Y的絕對值和X點的絕對值，與整 合軌道上的相對應(yīng)的輪軌接觸點的相對的Y點的絕對值和X點的絕對值相比，得出高度差 和寬度差的步驟之后，還包括如下步驟：
[0022] 根據(jù)高度差和寬度差得出側(cè)滾角；
[0023] 根據(jù)側(cè)滾角從新確定左右車輪的外形函數(shù)；
[0024] 多次計算第一基本軌上的輪軌接觸點與整合軌道上的相對應(yīng)的軌道接觸點之間 的高度差和寬度差，并求得側(cè)滾角，以重新確定左右車輪的外形函數(shù)；
[0025] 將多次計算出的側(cè)滾角相加即為待調(diào)整的側(cè)滾角。
[0026] 進(jìn)一步地，根據(jù)第一基本軌上待調(diào)整的側(cè)滾角，建立打磨后的接觸點曲線模型；
[0027] 打磨后的接觸點曲線模型與打磨前的接觸點曲線模型對比，以確定具體打磨位置 以及打磨量。
[0028] 本發(fā)明提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法，其通過獲取第一基本軌和整合軌道上 的輪軌接觸點，以使第一基本軌上的輪軌接觸點與整合軌道上的輪軌接觸點對稱分布在軌 道中心線的兩側(cè)為目的，對第一基本軌進(jìn)行打磨，從而使第一基本軌上的輪軌接觸點與整 合軌道上的輪軌接觸點關(guān)于軌道中心線對稱分布。通過對輪對蛇形運動的機理研宄，發(fā)現(xiàn) 輪軌接觸點的位置是影響輪對蛇形運動的關(guān)鍵因素，當(dāng)左右輪軌接觸點的位置關(guān)于線路中 心對稱時，輪對的蛇形擺動是最小的。故而，經(jīng)過本發(fā)明提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方 法，使第一基本軌上的輪軌接觸點以及整合軌道上的輪軌接觸點關(guān)于軌道中心對稱，從而 消除了由于兩側(cè)接觸點不對稱產(chǎn)生的輪軌橫向激擾，有效地降低了機車蛇形擺動的幅度， 進(jìn)而減輕輪軌動力作用，改善了列車過岔道時的行車品質(zhì)，降低了尖軌的磨耗，延長了使用 壽命。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實施例提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法的流程示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明另一實施例提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法中的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"豎直"、 "水平"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了 便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、 以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"、 "第三"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0033]現(xiàn)定義沒有與尖軌貼靠的基本軌為第一基本軌，和尖軌貼靠的基本軌為第二基本 軌，尖軌與第二基本軌貼靠后形成的廓型為整合軌道。
[0034]圖1為本發(fā)明實施例提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法的流程示意圖；如圖1所 示，本發(fā)明提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法，包括：
[0035] 步驟100,現(xiàn)場采集第一基本軌的廓形數(shù)據(jù)，以及第二尖軌與第二基本軌貼靠后形 成的整合軌道的廓形數(shù)據(jù)；
[0036] 步驟200,利用現(xiàn)場采集的廓形數(shù)據(jù)，根據(jù)輪軌接觸幾何算法計算得出第一基本軌 和整合軌道軌接觸點位置；
[0037] 步驟300,根據(jù)整合軌道上的輪軌接觸點的位置，以及第一基本軌和整合軌道之間 的軌道中心線為基準(zhǔn)，對第一基本軌軌頭進(jìn)行打磨，以使第一基本軌上的輪軌接觸點與整 合軌道上的輪軌接觸點對稱分布。
[0038] 其中，獲取廓形數(shù)據(jù)的方法可以為多種，例如：可以利用鋼軌廓形采集儀獲取廓形 數(shù)據(jù)，也可以利用激光輪廓測量儀等獲取輪廓數(shù)據(jù)。
[0039]廓形數(shù)據(jù)包括第一基本軌的高度以及寬度和整合軌道的高度以及寬度，以及第一 基本軌和整合軌道之間的軌距等等能夠確定第一基本軌以整合軌道的外形數(shù)據(jù)。
[0040]輪軌接觸幾何算法是指根據(jù)輪軌的基本參數(shù)而確定車輪和軌道接觸的幾何關(guān)系， 進(jìn)而確定第一基本軌和整合軌道上的輪軌接觸點的位置。
[0041]軌道中心線是指第一基本軌和整合軌道用于供機車行駛的軌道的中心線，即軌道 中心線至第一基本軌的內(nèi)側(cè)和整合軌道的內(nèi)側(cè)的距離相等。
[0042] 本實施例提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法，其通過獲取第一基本軌和整合軌道 上的輪軌接觸點，以使第一基本軌上的輪軌接觸點與整合軌道上的輪軌接觸點對稱分布在 軌道中心線的兩側(cè)為目的，對第一基本軌進(jìn)行打磨，從而使第一基本軌上的輪軌接觸點與 整合軌道上的輪軌接觸點關(guān)于軌道中心線對稱分布。
[0043] 通過對輪對蛇形運動的機理研宄，發(fā)現(xiàn)輪軌接觸點的位置是影響輪對蛇形運動的 關(guān)鍵因素，當(dāng)左右輪軌接觸點的位置關(guān)于線路中心對稱時，輪對的蛇形擺動是最小的。
[0044] 故而，經(jīng)過本發(fā)明提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法，使第一基本軌上的輪軌接 觸點以及整合軌道上的輪軌接觸點關(guān)于軌道中心對稱，從而消除了由于兩側(cè)接觸點不對稱 產(chǎn)生的輪軌橫向激擾，有效的降低了機車蛇形擺動的幅度，進(jìn)而減輕輪軌動力作用，改善了 列車過岔道時的行車品質(zhì)，降低了尖軌磨耗，延長了使用壽命。
[0045] 圖2為本發(fā)明另一實施例提供的道岔轉(zhuǎn)轍區(qū)的鋼軌打磨方法中的流程示意圖；如 圖1和圖2所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，利用現(xiàn)場采集的所述廓形數(shù)據(jù)，根據(jù)輪 軌接觸幾何算法計算得出兩個輪軌接觸點位置的步驟中，具體包含如下