高铁铁轨高速打磨与超硬材料应用解析.ppt

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高铁铁轨高速打磨与超硬材料应用解析

宝鸡南车时代工程机械有限公司引进HARSCO RAIL生产的PGM-48钢轨打磨列车。 PGM-48钢轨打磨列车 国内还有一些原装进口的打磨设备,比如: 美国HARSCO RAIL的RGH20C钢轨打磨车 德国Vossloh的HSG高速打磨车 目前国内的钢轨打磨设备大多是引进国外技术,已基本完成了从无到有,从完全进口到国产化的过程,但与欧美钢轨打磨技术还存在差距。高铁是一个系统工程,不仅是建设,运营,还应包括维护保养,涉及到的是很多方面,虽已取得瞩目的成就,但也认识到差距,要实现全面赶超,尚需时日。 小结 砂轮作为打磨工具进行作业时,砂轮与钢轨之间属于刚性接触,因此对打磨控制技术要求较高,且砂轮打磨钢轨时靠其自锐保持锋利的切削性能,对砂轮配方和制造工艺的要求较高。 砂带与钢轨之间属于弹性接触,规避砂轮与钢轨的刚性接触,且砂带属于涂覆磨具,钢轨打磨过程提高了磨料有效利用率。砂带打磨散热性好,噪声小,打磨钢轨时不会发生钢轨表面烧伤、打磨工具的破碎等。 金刚石、立方氮化硼是目前世界上硬度最高的两种材料,硬度高、耐磨性好,用其作磨料来加工硬、脆性等难加工工件,消耗量极小,不仅可以保证工件的加工精度,而且提高了加工时效,同时也有效解决了对环境的污染问题。因此出现了以下发展趋势:金刚石磨具取代普通碳化硅磨具;CBN磨具取代普通刚玉磨具。 超硬材料的应用 高品级金刚石 Noritake公司 ”HIGH MACH”碳纤维增强塑料超高速陶瓷CBN砂轮 最大使用速度可200m/s; 在高速旋转过程中,其基体的变形小于钢基体,整体质量仅为同尺寸钢基体的1/5,热传导性能极差,能大大提高磨削和抛光质量。 3.1 砂带、砂轮 砂轮 圣戈班公司:PCD/PCBN金属结合剂砂轮,胶木基体磨刀砂轮。 特点: 有弹性,砂轮不易坏 砂轮形状好做 磨削噪音小 砂轮基体强度低 主要应用于汽车、摩托车、柴油机、纺织机械等行业所用凸轮轴的粗磨、精磨。 使用速度125m/s,高气孔率,玻化微晶玻璃作结合剂,节块式工作层,钢质基体。磨削效率高、加工工件精度高、表面质量好、砂轮使用寿命长、易修整。 磨凸轮轴陶瓷结合剂CBN砂轮 德国哈恩钢轨打磨用砂轮 使用线速度:50m/s 切入深度:0.2-0.4mm 每公里消耗片数:2-4片 超硬砂轮的发展趋势 高速、超高速:CBN砂轮实际使用速度可达到150-250m/s,试验室速度达到500m/s; 高精度:超薄切割砂轮的厚度精度达到0.00125μm 超薄:用于集成电路的划片砂轮厚度达到0.01mm; 高厚度:高径比可达达到1.5:1; 极小:微孔磨头直径可达50μm(烧结);30μm(电镀) 超大工作面:双端面磨陶瓷结合剂磨盘工作面直径达到1200mm; 超细: 12000号硅片背面减薄砂轮和DP(Dry polishing)砂轮,加工集成电路的硅基片,表面粗糙度Ra≤4nm、材料表面损伤层≤2μm; 耐用:不需修整,使用寿命更长。 专用化、系列化:针对不同的加工用途和加工对象研发磨料、设计专用结合剂及配方,并形成了细分的、标准化的磨料、结合剂系列。 金刚石砂带:用于石材、玻璃、陶瓷、单晶硅、多晶硅、合成材料、硬质合金、铝合金等硬脆材料复杂形面的磨抛加工。 CBN砂带 :各种铁基合金、钛合金、不锈钢、高温合金、(镍基和钴基合金)等硬韧难加工材料及复杂形面工件的磨抛加工。 超硬材料的应用 3M公司CBN砂带 砂带 * 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 200 8节编组 CRH1B 青岛四方+庞巴迪 200-250 16节编组 CRH380A 青岛四方 300-350 8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 350-380 长短编组 CRH1E 青岛四方+庞巴迪 250 16节编组,含卧铺 CRH2A 青岛四方+川崎重工 250 8节编组 CRH2B 青岛四方+川崎重工 200-250 16节编组 CRH2C 青岛四方+川崎重工 300-350 16节编组 CRH2E 青岛四方+川崎重工 200-250 16节编组,含卧铺 CRH3A 北车长客+唐车公

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