Конструкция шлифовального круга

В настоящее время одним из основных недостатков отечественного шлифовального круга является склонность сжигать рельсы [1]. В процессе шлифования рельсов эффект шлифования абразива (скольжение, плуг, резка) и трение между связующим агентом и интерфейсом рельса являются основными источниками тепла шлифования [3]. Под действием связи тепла (тепла шлифования) и силы (механической силы) перлиты в рельсовом материале подвергаются аустенитному переходу, после чего в процессе охлаждения образуются мартенситы и ферриты, что приводит к высокой твердости и хрупкости структуры белого слоя. Частичная трещина будет распространяться на границе между белым слоем и перлитом, что приведет к преждевременному отказу рельсов [1], как показано на рисунке 1 (a). Во время полировки поверхность рельса подвергается различной степени окисления, что приводит к различным цветам рельсов после полировки. Желтый, синий и фиолетовый часто называют « ожогами». Лин и другие [9] поместили на рельсы полуискусственную термопару для мониторинга температуры полированного интерфейса в режиме реального времени при различных параметрах полировки. Они сравнили температуру полировки со степенью ожога на поверхности рельса и установили модель зависимости между степенью ожога (изменение цвета) и температурой полировки, как показано на рисунке 1 (b). Исходя из этого, Zhou et al. [3] создали модель взаимосвязи между температурой и толщиной белого слоя и степенью обжига в процессе полировки рельсов, обеспечивая новый метод оптимизации параметров полировки рельсов, как показано на рисунке 1 (c). Вышеприведенные результаты показывают, что оптимизация параметров шлифования и снижение температуры шлифования являются важными способами улучшения ожогов рельсов.

Рисунок 1 Обжог рельсов и слой белой эрозии при шлифовании (WEL)

Многие ученые исследуют механизм шлифовальных ожогов рельсов с точки зрения конструкции шлифовального круга. Результаты исследования Zhang et al. [2] показывают, что белый корундовый шлифовальный круг обладает наилучшей саморезкой и наиболее значительным эффектом шлифования, что приводит к самой высокой температуре шлифования и максимальной толщине белого слоя. Юань и другие [4] в мельнице была изготовлена конструкция отверстия, способствующая удалению мельницы, уменьшая засорение мельницы, снижая температуру шлифования и улучшая качество поверхности полированных рельсов. Wang et al. [5] изучили влияние твердости шлифовального круга (N, R, P, T) на качество поверхности рельсов и показали, что толщина белого слоя увеличивается с увеличением твердости шлифовального круга. Поэтому рациональное регулирование структуры шлифовального круга (пористость, абразивный состав), твердость и т. Д. положительно влияют на улучшение ожогов рельсов.

Вышеприведенные результаты показывают, что параметры шлифования и характеристики шлифовального круга являются двумя основными факторами, влияющими на ожоги от шлифования рельсов. Для существующих полировочных машин на маршруте трудно внести существенные изменения в эксплуатационные параметры существующих транспортных средств для обеспечения эффективности полировки. Поэтому конструкция мельницы и контроль производительности являются одним из эффективных способов улучшения ожогов рельсов. Wu et al. [7,8] имплантируют паяные бриллиантовые сборные блоки в мельницу в определенном порядке, как показано на рисунке 2 (a). Результаты полировки показывают, что композитный шлифовальный круг может эффективно повысить эффективность полировки рельсов, уменьшить шероховатость поверхности полированных рельсов и улучшить ожоги рельсов. Чжао Цзиньбо и другие [9] связывают CaF2 с полиэфиретоном, чтобы сформировать самосмазывающийся суставный блок, и помещают его в мельничный зародыш для подготовки самосмазывающегося мельника, как показано на рисунке 2 (b). Результаты шлифования показывают, что при износе шлифовального круга самосмазывающиеся стыковые блоки могут непрерывно высвобождаться на границе между шлифовальным кругом и рельсами, уменьшая температуру шлифования и улучшая ожоги рельсов. Внедрение паяных сборных блоков, самосмазывающихся соединений и т. Д. в матрицу шлифовального круга может привести к неравномерной структуре шлифовального круга и введению интерфейса низкой прочности (матрицы шлифовального круга / интерфейса имплантационного блока), обеспечивая тем самым механические свойства шлифовального круга композитной структуры (прочность вращения, динамический баланс и т. Д.), является ключевой задачей. Ву и т.д. [10] Как показано на рисунке 2 (c), был спроектирован паяльный шлифовальный круг CBN с щелями, который улучшает ожоги рельсовых деталей. Однако паяльный слой, используемый в шлифовальном круге, имеет низкую износостойкость во время шлифования рельсов, а срок службы шлифовального круга чрезвычайно короткий. Поэтому рациональная конструкция / настройка конструкции шлифовального круга положительно влияет на снижение температуры шлифования и улучшение ожогов рельсов, но это предварительное условие, которое должно быть полностью рассмотрено, чтобы гарантировать, что шлифовальный круг обладает хорошими физическими и химическими свойствами и обрабатываемостью.

(a) Предустановленные алмазные точилки [7,8]

(b) Предустановка самоувлажняющихся горшковых мельниц [9](c)Slit structured grinding stone [10]

Рисунок 2: Конструкция шлифовального круга

Справочные материалы

[1] A Al Juboori, DAVID Wexler, Li Huijun и т. Д. Формирование вмятин на поверхности рельсовой стали и появление двух различных типов белых слоёв эрозии [J]. Международный журнал усталости, 2017104: 52 - 60.

[2] Го Шуай, Чжао Сянцзи, Хэ Чэнган и т. Д. Последствия подводного измельчения на усталостные повреждения рельсов [J]. Китайская машиностроение, 2019, 30 (08): 889 - 895.

[3] 36 [3] Чжоу Кун, Дин Хаохао, Steenbergen Michaël и т. Д. Влияние параметров шлифования рельсов на температурное поле и реакцию материала [J]. Международный журнал теплопередачи, 2021175: 12366.

[4] Юань Юнцзе, Чжан Вулин, Чжан Пэнфэй и т. Д. пористый шлифовальный круг уменьшает усталость перед шлифованием рельсов и повышает эффективность удаления материалов [J]. Международная организация по фрикционизму, 2021154: 106692

[5] Ван Жуйсян, Чжоу Кунь, Ян Цзиньюй и т. Д. Влияние абразивного материала и жесткости шлифовального круга на поведение шлифования рельсов [J]. "Износ", 2020, № 454 - 455: стр. 203332.

[6] 57 [6] Чжан Вулин, Чжан Пэнфэй, Чжан Цзюнь и т. Д. Исследуйте влияние абразивной зернистости на поведение шлифования рельсов [J]. Журнал производственных процессов, 2020, 53: 388 - 395.

[7]СЯО Бин, СЯО Хаочжун, СЯО Бо и др. Шлифовальный круг для высокоэффективного шлифования рельсов и метод его изготовления: Китай, CN 108453638 A[P]. 2018-08-28.

[8] У Хэнхэн, Сяо Бин, Сяо Хаочжун и т. Д. Характеристики износа пайки алмазных пластин в разное время шлифования [J]. Уилл, 2019, 432 - 433: 202942.

[9] У Хэнхэн, Сяо Бин, Сяо Хаочжун и т. Д. Исследование характеристик износа стальных композитных шлифовальных дисков при различных давлениях [J]. "Износ", 2019, 424 - 425: 183 - 192.

[10] Линь Бинь, Чжоу Кунь, Го Цзюнь и т. Д. Влияние параметров шлифования на температуру поверхности шлифовальных рельсов и поведение обжига [J]. Международная организация фрикционологии, 2018122: 151 - 162.