一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板制造技术

一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，包括模板本体和定位部，模板本体设置于定位部上端，模板本体为板状；模板本体包括测量模板和连接模板，测量模板和连接模板均为矩形板状结构，连接模板与测量模板共板面垂直设置，测量模板一短边和连接模板一长边共线，测量模板长边长度大于连接模板短边长度；测量模板包括测量模板本体和内凹槽，内凹槽设置于测量模板内侧长边位置，内凹槽槽面为不规则曲面。通过优化的打磨目标廓形实现打磨后的钢轨能够更好地适应普速铁路运营环境，增加接触面积、减小接触应力，提供适当轮径差，提高曲线通过性能，减小磨耗和接触伤损的发展速率。

【技术实现步骤摘要】
一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板
本技术属于铁道工程测量和养护维修领域，具体设计一种钢轨打磨模板。
技术介绍
轮轨表面接触应力往往超过材料屈服极限，钢轨磨耗、塑性变形和接触疲劳伤损已成为钢轨表面接触伤损的主要形式。钢轨接触疲劳不仅影响钢轨探伤精度，且其发展特征难以预测，成为钢轨断裂事故的重要风险源，钢轨磨耗和塑性变形则改变钢轨型面，直接影响轮轨接触点分布、等效锥度、轮径差、接触角差等轮轨接触参数，当等效锥度超过一定限值时降低车辆直线稳定性，使得车辆临界速度低于正常运行速度，此时轮对将产生大幅横移运动，无法自行收敛，轮轨力将急剧增加，不仅构成较大的安全隐患，且加剧钢轨接触伤损的发展。轮轨接触伤损和轮轨动力学特性演变进入恶性循环，若不采取有效措施进行干预，将大幅降低轮轨动力学性能，缩短钢轨使用寿命。钢轨打磨已成为去除钢轨表面疲劳伤损、优化轮轨接触状态、提高动力学性能的重要措施，有效延长了钢轨寿命，降低安全隐患，在国内外得到广泛应用。钢轨打磨目标廓形的选取至关重要，合理的打磨目标廓形应有效去除钢轨表面接触伤损，且实现良好的轮轨动力学性能，否则，增加钢轨表面接触伤损萌生和发展速率。专利CN201410598757.5公开了一种钢轨横断面轮廓检测模板，涉及一种钢轨横断面轮廓检测模板，包括模板本体，该模板本体为边缘带有挖空部分的矩形模板，所述的挖空部分的轮廓与钢轨横断面的标准轮廓或者指定轮廓相一致，所述的模板本体还设有指示钢轨横断面轮廓角度的刻度线及对应的刻度；使用时，所述的检测模板垂直放置在待测钢轨的横断面上，判断挖空部分的轮廓与待测钢轨的横断面轮廓是否相吻合，若是，则待测钢轨合格，若否，则根据挖空部分的轮廓与待测钢轨的横断面轮廓间缝隙大小及缝隙所对应的刻度评价待测钢轨。与现有技术相比，对比文件制造成本低，安装和使用简单，并且携带方便，可以便捷地检测现场钢轨的横断面轮廓、钢轨打磨作业完成后的横断面轮廓，从而快速评价钢轨横断面状态。但其未能解决因车轮踏面磨耗后对车辆动力学性能的影响程度不同，造成钢轨打磨目标廓形为钢轨横断面的标准轮廓，打磨完成无法保障，既能兼顾货物列车稳定性，又要保证旅客列车平稳性的问题。现需一种钢轨打磨模板可以以保持合理轮径差、降低接触应力为目标，设计钢轨打磨目标廓形。
技术实现思路
本技术是为了解决现有技术中车轮踏面磨耗后对车辆动力学性能的影响程度不同造成的导致接触角度较小，存在较大的安全风险的问题，提供了一种钢轨打磨模板，通过制定特定的曲面模板解决了上述问题。本技术提供了一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，包括模板本体和定位部，模板本体设置于定位部上端，模板本体为板状；模板本体包括测量模板和连接模板，测量模板和连接模板均为矩形板状结构，连接模板与测量模板共板面垂直设置，测量模板一短边和连接模板一长边共线，测量模板长边长度大于连接模板短边长度；测量模板包括测量模板本体和内凹槽，内凹槽设置于测量模板内侧长边位置，内凹槽槽面为不规则曲面。测量模板用于接触钢轨轨头，确定打磨区域。当轨顶磨耗或产生塑性变形后，车辆稳定性降低，轮对横移幅度增加，轮轨接触点分布范围增加，接触点将扩展至轨肩，由于轨肩处的轮轨接触面积小，接触应力大，易出现接触疲劳伤损。在直线区段车轮踏面主要与R300mm、R80mm两段圆弧接触，形成的接触区域宽度范围为40～50mm。因此，为保证直线区段稳定性，使车辆临界速度高于运行速度。内凹槽槽面通过大量调研普速铁路车轮踏面磨耗数据，得到车轮踏面的平均磨耗型面，以保持合理等效锥度为目标，设计钢轨打磨目标廓形，制定内凹槽槽面。本技术所述的一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，作为优选方式，内凹槽包括第一端部曲面、第二端部曲面和功能曲面，第一端部曲面和第二端部曲面设置于功能曲面两端，以功能曲面径向6等分，以6等分点的中位点高度为水平线，功能曲面由左至右的端点和等分点高度为-2.9mm、-0.4mm、0.17mm、0mm、-0.5mm、-1.9mm、-5.81mm。本技术所述的一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，作为优选方式，在测量模板本体设置内凹槽位置设置有用于指示钢轨断面轮廓角度的刻度线。刻度线标识出了各打磨区域对应的角度，可用于指导现场打磨电机角度调整。本技术所述的一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，作为优选方式，定位部包括竖向定位部和横向定位部，竖向定位部和横向定位部为与模板本体等宽的立方体板，竖向定位部和横向定位部垂直设置。横向定位部用于接触非工作边侧轨腰，实现模板的横向定位。竖向定位部用于接触轨底上表面，实现模板的垂向定位，本打磨模板以钢轨自身轨底和轨腰实现定位，不受轨道水平、轨距、高低、方向、超高等轨道几何尺寸的影响。本技术所述的一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，作为优选方式，竖向定位部与连接模板侧边共线。本技术所述的一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，作为优选方式，刻度线的0刻线设置于高度为0.17mm的等分点位置。本技术所述的一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，作为优选方式，竖向定位部、横向定位部、测量模板和连接模板厚度相等，竖向定位部、横向定位部和连接模板侧边共线。本技术有益效果如下：(1)通过设置竖向定位部实现模板的垂向定位，本打磨模板以钢轨自身轨底和轨腰实现定位，不受轨道水平、轨距、高低、方向、超高等轨道几何尺寸的影响；(2)通过设置横向定位部接触非工作边侧轨腰，实现模板的横向定位；(3)通过优化的打磨目标廓形实现打磨后的钢轨能够更好地适应普速铁路运营环境，增加接触面积、减小接触应力，提供适当轮径差，提高曲线通过性能，减小磨耗和接触伤损的发展速率。附图说明图1为一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板示意图；图2为一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板模板本体示意图；图3为一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板测量模板示意图；图4为一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板内凹槽示意图；图5为一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板定位部示意图；图6为一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板打磨目标廓形曲线示意图。附图标记：1、模板本体；11、测量模板；111、测量模板本体；112、内凹槽；1121、第一端部曲面；1122、第二端部曲面；1123、功能曲面；12、连接模板；2、定位部；21、竖向定位部；22、横向定位部。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1如图1所示，一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，包括模板本体1和定位部2，模板本体1设置于定位部2上端，模板本体1为板状。如图2所示，模板本体1包括测量模板11和连接模板12，测量模板11和连接模板12均为矩形板状结构，连接模板12与测量模板11共板面垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，其特征在于：包括模板本体(1)和定位部(2)，所述模板本体(1)设置于所述定位部(2)上端，所述模板本体(1)为板状；所述模板本体(1)包括测量模板(11)和连接模板(12)，所述测量模板(11)和所述连接模板(12)均为矩形板状结构，所述连接模板(12)与所述测量模板(11)共板面垂直设置，所述测量模板(11)一短边和所述连接模板(12)一长边共线，所述测量模板(11)长边长度大于所述连接模板(12)短边长度；所述测量模板(11)包括测量模板本体(111)和内凹槽(112)，所述内凹槽(112)设置于所述测量模板(11)内侧长边位置，所述内凹槽(112)槽面为不规则曲面。/n

【技术特征摘要】
1.一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，其特征在于：包括模板本体(1)和定位部(2)，所述模板本体(1)设置于所述定位部(2)上端，所述模板本体(1)为板状；所述模板本体(1)包括测量模板(11)和连接模板(12)，所述测量模板(11)和所述连接模板(12)均为矩形板状结构，所述连接模板(12)与所述测量模板(11)共板面垂直设置，所述测量模板(11)一短边和所述连接模板(12)一长边共线，所述测量模板(11)长边长度大于所述连接模板(12)短边长度；所述测量模板(11)包括测量模板本体(111)和内凹槽(112)，所述内凹槽(112)设置于所述测量模板(11)内侧长边位置，所述内凹槽(112)槽面为不规则曲面。


2.根据权利要求1所述的一种普速铁路直线区段钢轨打磨模板，其特征在于：所述内凹槽(112)包括第一端部曲面(1121)、第二端部曲面(1122)和功能曲面(1123)，所述第一端部曲面(1121)和所述第二端部曲面(1122)设置于所述功能曲面(1123)两端，以所述功能曲面(1123)径向6等分，以6等分点的中位点高度为水平线，所述功能曲面(1123)由左至右的端点和等分点高度为-2.9mm、-0.4mm、0.17mm、0mm、-0.5mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：司道林，王树国，杨东升，王猛，葛晶，王璞，钱坤，赵振华，杨亮，许良善，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11