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双动力钢轨铣磨车

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成果主要完成人

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项目概况

1、立项背景

轨道交通的大规模建设,使得铁路线路整体维护也成为一个重要课题,轨道维护将成为未来交通运输行业中非常重要的一环。针对轨道交通领域钢轨维护问题,现在市场上出现了2种高端智能修复装备:钢轨打磨车和钢轨铣磨车,钢轨铣磨车被业界认为是比钢轨打磨车更新一代的轨道维护产品。

目前国内只能生产钢轨打磨车。钢轨铣磨车主要靠引进国外产品满足市场需求,国产化还处于进口作业单元后集成整车的阶段,个别厂家生产出了整车试制产品,在动力驱动、铣磨控制、铣刀选型等方面还存在许多技术瓶颈。

2、方案与技术原理

项目采用仿形铣刀盘拟合钢轨截面轮廓曲线,工作中由大量传感器实时获得轨道信息,再通过复杂算法生成作业指令,进而控制铣刀盘进给量,随着列车行进,完成对钢轨表面铣削加工。

双动力钢轨铣磨车作业系统结构如图所示。从系统构成上主要包括:铣磨车车体、动力牵引部分及铣削作业单元。钢轨铣磨车的主要功能是铣掉铁轨的肥边,平滑导轨凹凸部分。铣削单元分布在列车两侧,刀盘的进给靠车辆的前行实现,切削量由铣削单元伺服系统负责。

 

3、特点

1)技术创新

通过多种传感器实时跟踪检测钢轨轮廓,并判断损伤状况、确定加工基准、计算切削量,进而控制伺服进给系统实现钢轨的精确加工。通过一系列的技术创新,双动力钢轨铣磨车纵向作业精度达100~300mm:±0.02mm,300~1000mm:±0.2mm,其铣磨作业精度达到国际领先水平。

   2)应用创新

将智能控制技术应用于轨道维护行业,提升了相关产品性能。铣磨作业单元执行的作业指令不是预设的固定程序,而是通过大量传感器实时检测作业对象的变化情况,并对采集数据复杂运算而生成作业指令。  

从应用对象讲,项目通过整合智能控制技术、机电一体化集成技术等核心技术,研制双动力钢轨铣磨车,并率先专门在城市轨道交通中应用。

  3)产品创新

将智能控制技术应用于轨道维护行业,形成智能钢轨铣磨车。该设备集成了机械、液压、电气、精密数控等多项技术,在统一的控制系统和控制软件下协同工作,成为一体化设备,打造成全球首台专门针对城市轨道交通铣磨维护的专用设备。

4、可取得的效益

项目目前已经处于中试阶段,计划在2017年年底即可完成样机生产与调试,3年内可以实现量产,量产后预计每年的销售收入将到达30000万元以上,年形成利税6000万元以上。

5、社会效益

钢轨铣磨车是践行《中国制造2025》战略的代表性成果,填补了国内该领域的空白,打破国外技术垄断,将完成全球首台套的双动力钢轨铣磨车生产。

项目还将联合本地及国内相关厂家,形成钢轨铣磨车产业链(包括锂电池、机加工和整车制造等),带动相关厂家的技术研发与部件生产,形成面向全国的钢轨铣磨车销售网络。