Schienenschleiftechnologie kann Schienenschäden effektiv beseitigen, die Lebensdauer der Schienen verlängern und Komfort, Sicherheit und Stabilität des Zugbetriebs verbessern. Angesichts des dringenden Bedarfs an wirtschaftlicher Entwicklung zur Steigerung der Streckenkapazität wird präventives Schleifen, vor allem zur Vorbeugung und Instandhaltung, zukünftig die wichtigste Entwicklungsrichtung sein. In diesem Bereich sind Fashan Grinding Wheel undChina-SchleifradSchleifmaschinen entwickeln sich zu wichtigen Komponenten der chinesischen Schleiftechnologie. Mit der Verkündung und Umsetzung des Strategieplans „Made in China 2025“ erlebt die Schienenschleiftechnologie in den letzten Jahren einen Boom. Unabhängige geistige Eigentumsrechte an aktiven Schleifwagen, Hochgeschwindigkeitsschleifwagen, Fräs- und Schleifwagen und anderen Geräten gehen kontinuierlich vom Band. Da die Schlüsseltechnologie des Schleifwagens mit Schleifstein jedoch noch immer von ausländischen Herstellern kontrolliert wird, hinkt die chinesische Schleifsteintechnologie der Schienenschleiftechnologie deutlich hinterher und behindert den Entwicklungsprozess der chinesischen Schienenschleiftechnologie erheblich. Aufgrund der nationalen Rahmenbedingungen und der Besonderheiten des Schienenschleifbetriebs ist die Forschung und Entwicklung von Hochleistungsschleifsteinen mit unabhängigen geistigen Eigentumsrechten daher dringend erforderlich. Um das Monopol ausländischer Hersteller im Bereich der Hochleistungsschleifsteine zu brechen und Chinas unabhängige Schienenschleiftechnologie und Wettbewerbsfähigkeit umfassend zu stärken, können zukünftige Forschungsarbeiten unter folgenden Aspekten betrachtet werden:
(1) Hochleistungstechnologie und -ausrüstung zur Vorbereitung von Schleifsteinrohstoffen.
Harz, Schleifmittel, Füllstoffe und andere wichtige Rohstoffe bestimmen maßgeblich die Gesamtleistung des Schleifsteins. Derzeit sind die wichtigsten Rohstoffe für Hochleistungs-Schleifsteine (Zirkoniumkorund, Phenolharze usw.) jedoch stark von Importen abhängig, was potenzielle Risiken und Einschränkungen für die lokale Produktion von Schleifsteinen sowie deren großflächige Vermarktung in der Zukunft mit sich bringt. Daher sind Durchbrüche in der Technologie und Ausrüstung zur Aufbereitung von Hochleistungs-Rohstoffen sowie andere wichtige Herausforderungen, wie die Entwicklung von hochfesten und zähen sowie hitzebeständigen Phenolharzen, hochfesten und zähen sowie selbstschärfenden Zirkoniumkorund-Schleifmitteln usw., für die Entwicklung von Schleifsteinen mit allen unabhängigen geistigen Eigentumsrechten von großer strategischer Bedeutung.
(2) Der Mechanismus zur Regulierung der Leistung des Schleifsteins unter Berücksichtigung mehrerer Faktoren.
Die Gesamtleistung eines Schleifsteins wird von vielen Faktoren beeinflusst, wie z. B. Formgebungsprozess und -methode (Rohmaterial, Prozess, Struktur), Verschleißverhalten, Materialabtragmechanismus usw. Die gegenseitige Beeinflussung zwischen den verschiedenen Faktoren ist jedoch noch nicht klar. Zukünftig können detailliertere Untersuchungen durchgeführt werden, um den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Gesamtleistung, das Gesetz und den Mechanismus, wie z. B. den Mechanismus der heterogenen Grenzflächenbindung zwischen Harz und Schleifmittel, den Regulierungsmechanismus für Mikro- und Nanofüllpartikel, den Einflussmechanismus des Formgebungsprozesses usw., zu klären. So kann ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Faktoren aufgebaut werden, um die Leistung des Haushaltsschleifsteins und seine Herstellung zu steuern.
(3) Umweltfreundliche und wirtschaftliche Technologie und Anwendung der Mühlsteinaufbereitung.
Derzeit konzentriert sich die Forschung an Schleifsteinen in der Regel auf die Herstellung von Schleifsteinen in Originalgröße für die Bewertung. Die Herstellung kleiner Chargen von Schleifsteinen in Industriequalität führt zu einer hohen Ressourcenverschwendung und einem langwierigen und ineffizienten Zyklus. Daher können wir künftig auf eine ähnliche mehrdimensionale Bewertung technischer Vorgehensweisen zurückgreifen: „Schleifsteine in Originalgröße – Tischschleifen von Schleifsteinen in Originalgröße – Betriebsüberprüfung vor Ort“. Durch die wissenschaftliche und quantitative Bewertung der Leistung der Schleifsteindimensionen und -bewertungsindizes können Schleifsteinformulierungen und -prozesse schnell, effizient und präzise in einem geschlossenen Kreislauf ausgewählt werden. Dadurch werden Forschungs- und Entwicklungszyklen verkürzt, Versuchskosten gespart und Energieverluste reduziert, sodass die Entwicklung von Schleifsteinen immer umweltfreundlicher wird. Die Forschung und Entwicklung von Schleifsteinen wird in eine umweltfreundliche und wirtschaftliche Richtung gelenkt. Gleichzeitig werden die relevanten gemeinsamen wissenschaftlichen Methoden und Technologien in der fortschrittlichen Fertigung, beim Hochleistungsschleifen und in anderen Anwendungsbereichen eingesetzt und gefördert.
(4) Schleifstein-Basisdatensystem.
Die Leistung eines Schleifsteins wird von mehreren Faktoren beeinflusst (Komponenten, Verfahren, Struktur usw.), und diese Faktoren interagieren miteinander und bewirken eine synergetische Regulierung. Daher können wir in Zukunft ein Versuchsprogramm zum Einfluss der verschiedenen Faktoren auf die Leistung des Schleifsteins wissenschaftlich ausarbeiten und die Speicherung und Analyse der Versuchsdaten in Kombination mit künstlicher Intelligenz, Big Data und anderen neuen wissenschaftlichen und technologischen Methoden durchführen, um ein mathematisches Modell zur Regulierung der Leistung des Schleifsteins zu erstellen und das Training kontinuierlich zu optimieren. So entsteht ein Mechanismus zur Steuerung des Schleifsteins – mechanische Eigenschaften – Schleifleistung – Fehlermechanismus – Oberflächenqualität der Schiene – ein grundlegendes Datensystem, das die Entwicklung von Schleifsteinen mehrerer Kategorien präzise und zielgerichtet steuert.
Die Forschung und Entwicklung von Schleifsteinen umfasst die Schnittstelle mehrerer Disziplinen, und der Herstellungs- und Bewertungsprozess ist komplex. Die Herstellungsformeln, Verfahren und Bewertungsmethoden für Schleifsteine verschiedener Hersteller sind unterschiedlich, und die Leistung der Schleifsteine ist unterschiedlich. Daher sind der wissenschaftliche Aufbau eines Bewertungssystems für die Leistung von Schleifsteinen, die Entwicklung von Industriestandards, nationalen und internationalen Normen sowie die Parametrisierung und Quantifizierung der Leistung der Bewertungsindikatoren für Schleifsteine von entscheidender Bedeutung für die Standardisierung von Design und Herstellung von Schleifsteinen.
