杭机以高铁速度为高铁建设研发轨道板磨床.doc

杭机以“高铁速度”为高铁建设研发轨道板磨床 卢曙火 王忠民 杭州机床集团于2001年经改制成立，其前身是创建于1951年的著名磨床研究制造企业---杭州机床厂，现已发展成为国内大型精密数控机床装备制造商，浙江省龙头骨干企业。 杭州机床集团与浙江省经济建设投资公司共同出资合作共建的杭机股份有限公司，是一家按照高标准设计建设运营的现代装备制造企业，面积10万多平方米，主要生产大型、精密、数控磨床。  沪杭高铁全长160公里，设计时速为350公里，将于10月正式开通运营。最快38分钟，杭州人就能在上海逛街，上海人就能在杭州游西湖，速度正极大地改变着人们的生活方式！沪杭高铁建设线上的嘉善板厂磨削CRTSⅡ型轨道板的MKB7025型数控轨道板专用磨床，就是杭州机床集团有限公司研制成功的。中铁十二局嘉善板厂于2010年6月1日完成了最后一块轨道板的打磨，顺利完成了铁道部沪杭高铁公司的轨道板生产任务。完成生产任务之际，嘉善板厂的全体员工为之欢呼，燃放烟花、鞭炮，以示庆贺。至今，杭州机床集团有限公司已高速优质地为京沪线、石武线、武广线、津秦线、沪杭线、杭甬线、杭宁线、沪宁线等多条高速铁路提供了14台轨道板磨床，为我国的高铁建设作出了重大贡献。除原生产的多种高精度大型磨床外，杭州机床集团公司目前已具备了年产15台轨道板磨床的能力。 一、轨道板磨床在高速铁路建设中的重要作用 轨道板磨床是一个庞然大物，外形尺寸长12.8米，宽7.5米，高5.5米，机床磨头横梁部件重45吨，单台机床重达130吨。可以加工长6.5米、宽2.55米、高1.2米，重达9吨的高速铁路轨道板，最高日加工量达到120块，并且加工的平直精度很高。 现代高速铁路是以重型钢轨和混凝土枕为基础的有碴轨道结构，在列车速度达到250-350km/h时能够确保行车的安全。但有碴轨道在列车载荷反复作用下轨道残余变形积累很快，导致轨道高低的不平顺，影响了旅客乘坐的舒适性；同时也增大了轨道养护维修的工作量，加大了铁路后期的经济投入，使铁路建设和运营的整体成本提高。为了提高轨道在高速运行条件下的稳定性和耐久性，减少轨道后期维修，实现有效降低整体成本的目的，就必须改变轨下基础的结构形式，对轨道路基提出了高精度、高稳定性、少维修要求。因此采用无碴轨道结构是目前国内外高速铁路发展的方向，是当代高新技术的集成应用。轨道板就是代替以前的枕木，它通过混和配比水泥预制，用专用数控轨道板磨床精确加工后，才在全路段进行铺设，钢轨被固定在轨道板路基上，满足列车每小时350公里高速、安全行驶的需要。研发的数控轨道板磨床，是建设现代高速铁路必需设备，但该机床开发难度较大，世界上仅有日本、法国、德国等少数几个国家能够制造。杭州机床集团有限公司紧紧抓住国家扩大内需投资建设高速铁路这个难得的历史性机遇，凭着杭机的知名度和技术实力，进入了国家方兴未艾的高速铁路行业，先后承接了14台专用于磨削CRTSⅡ型轨道板的MKB7025型数控轨道板专用磨床开发任务。公司集中精兵强将，机械、电气、液压、工艺同步设计，部件设计与部件采购协同进行。设计开发小组日以继夜，以“5加2”、“白加黑”的精神，第一台轨道板磨床在2008年12月与沪杭高速铁路公司签约后，经过近二个月的奋战，完成了图纸工艺全部资料的技术准备工作。到2009年8月9日，率先安装调试好第一台轨道板板磨床，成功地试磨出第一块合格成品轨道板，在2009年国庆60周年前夕投入批量生产。首台套轨道板磨床从设计、制造到安装调试创造了新产品开发前所未有的速度纪录，被社会上誉为“以高铁速度”完成为高铁建设创新研发轨道板磨床。杭机集团研发的轨道板磨床，生产效率不断刷新，创造了每天加工120块轨道板的好记录。 二、杭机集团创新研发成功的轨道板磨床技术特点 1、机床的框架结构 机床采用龙门框架移动式结构对称布局，由双床身架、横梁及横梁支座组成一个的刚性框架结构，中间是液压工作台。机床的各主要结构件均采用高强度的HT300铸铁结构件，采用树脂砂铸造，各主要结构件均采用有限元受力变形分析。机床左右两只床身，成箱体铸铁结构，内布密筋，右床身架导轨上部采用两条高精度的直线滚珠导轨，左床身架采用重型滚柱轴承滚轮。横梁结构采用整体铸造，具有足够的刚性，便于运输，安装，调试。横梁的纵向运动是由伺服电机经齿轮变速箱变速，由双直齿轮齿条驱动。 磨床有左右两个磨头，根据项目的要求单独设计与生产。主轴驱动电机采用内置水冷交流变频电机与变频器系统，该电机转子直接固定在磨头主轴上，定子镶嵌在磨头体壳上，定转子位于两个滚动轴承组之间，提高轴运行的刚度，并采用恒温水冷装置对磨头系统进行温度控制。金刚石成型砂轮安装在主轴前端伸出部件上，金刚石颗粒是以电镀的方式附着在钢制的砂轮体的圆周表面上，成型砂轮可对轨道板承轨台一半的加