Նորություններ
Երկաթուղու հղկման հիմնական սարքավորումների զարգացման ստատուս քվոն
Ներկայումս երկաթուղային համակարգը ամենաշատ օգտագործվողն է, ակտիվ հղկման տեխնոլոգիայի համեմատաբար մեծ հղկման մեթոդի շուկայական մասնաբաժինը, բարձր արագությամբ պասիվ հղկման տեխնոլոգիան և ֆրեզերային և հղկող կոմպոզիտային հղկման տեխնոլոգիան: Ամփոփված է երկաթուղային հղկման սարքավորումների զարգացման հետևյալ երեք տիպիկ կարգավիճակը:
1.3.1 Երկաթուղային ակտիվ հղկող հիմնական սարքավորում
Ակտիվ հղկման տեխնոլոգիան ներկայումս ամենատարածվածն է, մանրացման մեթոդի շուկայական ամենամեծ մասնաբաժինը, ավելի շատ մեքենաների մոդելները մանրացնելու համար: Օտարերկրյա հղկման մեքենաներ արտադրողները հիմնականում Միացյալ Նահանգներն ենՀԱՐՍԿՈևԳՈՐԾԱՐԱՐընկերությունը և շվեյցարական SPENO ընկերությունը և այլն։ Ներքին երկաթուղային հղկման տեխնոլոգիան սկսվել է ուշ, տասնամյակների զարգացումից հետո, ներկայիս ներքին հղկման մեքենաների արտադրողները հիմնականում Golden Eagle Heavy Construction Machinery Company Limited (Golden Eagle Heavy Industry), CNR Beijing Erqi Vehicle Company Limited (CNR Erqi), Zhuzhou CNR Times Electrical-Telectric Limited: Equipment Company Limited և այլն: Golden Eagle Heavy Industry-ը (GEHI) և CNR Erqi-ն ինքնուրույն մշակել են GMC-96X և GMC-96B ավազով մեքենաներ՝ ներմուծելով համապատասխանաբար HARSCO (ԱՄՆ) և SPENO (Շվեյցարիա) տեխնոլոգիաները, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում և Նկար 2-ում: 2020 թվականի մարտին [1]։
Նկ.1GMC-96X
Նկ.2GMC-96B[2]
Ներկայումս սովորաբար օգտագործվող GMC-96X (Golden Eagle Heavy Industry), GMC-96B (China Railway Erqi), PGM-48 (HARSCO, ԱՄՆ) մոդելները և GMC-48JS մոդելների նոր շարքը (Times Electric), հիմնական գործառնական պարամետրերը և շահագործման արագության պահանջները ցույց են տալիս աղյուսակում: 3~24 կմ/ժ, կրիտիկական գործառնական արագությունից ցածր, կարող է հանգեցնել ռելսին Կրիտիկական աշխատանքային արագությունից ներքև կարող է առաջացնել չափից ավելի մանրացում տեղական վայրերում, իսկ ցածր արագության դեպքում երկաթուղու տեղական հղկող ջերմությունը ակտիվորեն հակված է այրելու երկաթուղին [3]; եթե գործառնական արագությունը չափազանց բարձր է, ապա հեռացման իդեալական արդյունավետությունը հնարավոր չէ ապահովել: 30 ‰ առավելագույն աշխատանքային գրադիենտի համար նախատեսված հղկող մեքենան կարող է կարգավորել գծի հղկման սպասարկման ճնշող մեծամասնությունը: Այնուամենայնիվ, որոշ երկար գրադիենտ գծերի համար (գրադիենտ ավելի քան 30 ‰), հատկապես կառուցվող Սիչուան-Տիբեթ երկաթուղու համար, վագոնների շահագործման արդյունավետության և քաշման խնդիրների համակարգումը կլինի կարևոր մարտահրավերներից մեկը:
Ներդիր1.Տիպիկ երկաթուղային հղկող գնացքի շահագործման պարամետրերը[2]
| Մոդելներ | GMC-96X | GMC-96B | ՊԳՄ-48 | GMC-48JS |
| Հղկվող քարերի քանակը | 48 յուրաքանչյուր կողմում | 48 յուրաքանչյուր կողմում | 24 յուրաքանչյուր կողմում | 24 յուրաքանչյուր կողմում |
| Հղկման արագություն | 3~24 կմ/ժ | 3~15 կմ/ժ | 3~24 կմ/ժ | 2~16 կմ/ժ |
| Փայլեցնող շարժիչի հզորությունը | 22 կՎտ | 18,5 կՎտ | 22 կՎտ | 22 կՎտ |
| Հղկման անկյուն | -70°~ + 20° | -70°~+15° | -50°~+45° | -70°~+25° |
| Նվազագույն ակտիվության կորի շառավիղը | 180 մ | 250 մ | 180 մ | 180 մ |
| Երթուղու առավելագույն թեքություն | 30‰ | |||
| Երկայնական ուղու հղկման ճշգրտությունը | Առավելագույն ամպլիտուդային արժեքները 300 մմ և 1000 մմ տիրույթներում համապատասխանաբար 0,03 և 0,15 մմ են: | |||
| Ռելսի մակերևույթի կոշտությունը մանրացնելուց հետո | Ra 10 մկմ-ից պակաս; Չպետք է լինի անընդհատ կամ չափազանց կապույտ արտահոսք | |||
1.3.2 Հիմնական սարքավորումներ բարձր արագությամբ պասիվ ռելսերի հղկման համար
Բարձր արագությամբ պասիվ հղկման մեքենան հիմնականում արտադրվում է գերմանական VOSSLOH HSG երկաթուղային հղկող մեքենայի կողմից, որը հիմնականում կազմված է հղկող վագոնից և օժանդակ վագոնից, Նկար 3: Հղկման աշխատանքները պահանջում են լոկոմոտիվային քարշ, գործող արագություն մինչև 60 ~ 80 կմ/ժ; ամբողջ մեքենան 4 խումբ հղկման միավորի ընդհանուր 96 հղկման քար միաժամանակ աշխատանքային վիճակում և մոտ 6000 պտ/րոպե արագությամբ պտտվող արագությամբ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 4-ում; Հղկման միավորի յուրաքանչյուր խումբ հագեցած է հղկման շրջանակի 2 հավաքածուով, հղկող քարի գործառնական գործընթացը կարող է իրականացվել առանց դադարեցնելու արագ, շարունակական պտույտի ամբողջ խումբը, այսինքն՝ մեկ հղկող քարի բեռնումը կարող է շարունակական հղկվել Մոտ 70 կմ [4], ինչպես ցույց է տրված Նկար 5-ում: Հղկելուց հետո երկաթուղու պրոֆիլը փորձարկվում է մանրացման ազդեցությունը ստուգելու համար: Բարձր արագությամբ հղկող մեքենան հենվում է բացառապես հղկող գնացքի դիմադրության վրա՝ երկաթուղու գլխի նյութը հեռացնելու համար, քանի որ հղկող անիվը շարժիչ չունի: Հետևաբար, աշխատանքային արագությունը զգալի ազդեցություն ունի հղկող մեքենայի աշխատանքային ազդեցության վրա: Երբ բարձր արագությամբ հղկող մեքենան կատարում է հղկման գործողություն միջկայանային գծում. կայանից դուրս գալու արագացման փուլում, երբ արագությունը 30 կմ/ժ-ից բարձր է, հղկման շրջանակն իջեցվում է և սկսվում է հղկման աշխատանքը. կայան մտնելու դանդաղման փուլում, երբ արագությունը 15 կմ/ժ-ից ցածր է, հղկման շրջանակը բարձրացվում է և հղկման աշխատանքը ավարտվում է։ Հետևաբար, հղկող մեքենայի արագացմանը և դանդաղեցմանը համապատասխան տարածքում, ավազի ազդեցությունը նվազում է մեքենայի արագության նվազման պատճառով. Տարածքի մի մասը, որը հնարավոր չէ ավազով հղկել՝ հղկման շրջանակի բարձրացման պատճառով, պետք է ծածկված լինի կայանում ընթացող ավազով մեքենայով հետևյալ գործողության ընթացքում:
Նկ.3HSG գերարագ հղկող մեքենա
Նկ.4Հղկման միավոր
Նկ.5Grinding շրջանակ կառուցվածքը
Անցած տասնամյակում բազմաթիվ հայրենական հաստատություններ նվիրված են եղել գերարագ հղկող մեքենաների հետազոտմանը և զարգացմանը: 2021 թվականի հունիսի 18-ին առաջին ներքին Պեկին-Շանհայ արագընթաց երկաթուղու խելացի արագընթաց երկաթուղու հղկման նախատիպի փորձնական նախատիպը համատեղ մշակվել է Southwest Jiaotong University-ի, Beijing-Shanghai High Speed Railway-ի և Southwest Jiaotong University Railway Development Co Ltd-ի կողմից: Նկար 6-ում: 2021 թվականի հուլիսի 22-ին China Railway Construction High-Tech Equipment Co., Ltd.-ի կողմից անկախ հետազոտված և մշակված KGM-80II երկաթուղային հղկող մեքենան անցավ գնահատումը և հաստատվեց փորձնական շահագործման համար [6], ինչպես ցույց է տրված Նկար 7-ում: Ինքնուրույն զարգացած արագընթաց երկաթուղային հղկող մեքենայի ներդրումը մեծ նշանակություն ունի Չինաստանի համար՝ իրականացնելու երկաթուղային համակարգի սարքավորումների ամբողջական ինքնավարությունը:
Նկ.6Պեկին-Շանհայ արագընթաց երկաթուղու խելացի արագ երկաթուղու հղկման փորձնական մեքենայի նախատիպը[5]
Նկ.7KGM-80II. Rail Rapid Grinding Car[6]
1.3.3 Ռելսային ֆրեզերային և հղկման կոմպոզիտային հղկման հիմնական սարքավորումներ
Ներկայումս երկաթուղային ֆրեզերային և հղկող վագոնները լայնորեն օգտագործվում են ներքին և արտաքին ծանր բեռնված երկաթուղային գծերում: Գերմանական GMB ընկերությունը, ինչպես նաև ավստրիական LINSINGER ընկերությունը, MFL ընկերությունը և այլն, արտասահմանյան ֆրեզերային և հղկող վագոնների հիմնական արտադրողներն են [4,7]։ Նկար 8 LINSINGER ընկերության SF03 ֆրեզերային և հղկող մեքենայի համար, մեքենայի ընդհանուր երկարությունը 25 մ, մեքենայի քաշը 120 տ, հագեցած երկու եռասռնանի բեռնախցիկներով, ինքնագնաց արագություն մինչև 100 կմ/ժ, առավելագույն գործառնական արագություն 0,36 ~ 1,20 ամբողջ մեքենան սարքավորված երկու սկավառակով, իսկ ամբողջ մեքենան համալրված է երկու կիլոմետրով: հղկող անիվների հավաքածուներ [7,8,9]: Ներքին արտադրողները հիմնականում ներառում են China Railway Times Construction Machinery Co.-ն Baoji-ում և China Railway Construction High-Tech Equipment Co.-ում: Նկար 9-ը ցույց է տալիս XM-1800 ֆրեզերային և մանրացնող մեքենան, որը արտադրվել է China Railway Construction High-Tech Equipment Corporation-ի կողմից, որն ունի բարձր գործառնական արդյունավետության և շրջակա միջավայրի փոքր ճկունության առավելությունները: հարդարում և ռելսերի հատուկ պրոֆիլի մանրացում [10]: Աղյուսակ 2-ը համեմատում է SF03 ֆրեզերային և հղկող մեքենայի և XM-1800 ֆրեզերային և հղկող մեքենայի հիմնական գործառնական պարամետրերը, ինչը ցույց է տալիս, որ Չինաստանում մշակված XM-1800 ֆրեզերային և հղկվող մեքենան հասել է աշխարհի առաջադեմ տեխնիկական մակարդակին՝ նյութի հեռացման արդյունավետության և գործառնական ճշգրտության առումով:
Նկ.8SF03 ֆրեզերային մեքենա
Նկ.9 XM-1800 ֆրեզերային մեքենա[10]
Ներդիր.2 SF03 և XM-1800 երկաթուղային ֆրեզերային գնացքի գործառնական կատարողականի համեմատությունները
| Մոդելներ | SFO3 ֆրեզերային մեքենա | XM-1800 ֆրեզերային մեքենա |
| տնային աշխատանքների խորությունը | Երկաթուղու մակերեսը 0,3-1,5 մմ: Չափաչափի անկյունը ամենամեծն է 5,0 մմ | Երկաթուղու մակերեսը 0,3 ~ 1,5 մմ; Ջրաչափի անկյունը ամենամեծն է 5,0 մմ |
| Խաչաձեւ պրոֆիլի ճշգրտություն | ±0,2 մմ | ±0,2 մմ |
| Երկայնական Ոչ հարթ ճշգրտություն | ±0,1 մմ | ±0,02 մմ (Ծալքավոր քսում 10 |
| Երկաթուղու մակերեսի կոշտություն | 3-5 մկմ | ≤6 մկմ |
1.3.4 Հիմնական երկաթուղային հղկման սարքավորումների կատարողականի համապարփակ համեմատություն
Ակտիվ հղկման, բարձր արագությամբ պասիվ հղկման և ֆրեզերային և հղկման կոմպոզիտային հղկման երեք տիպիկ երկաթուղային հղկման սարքավորումների կատարողականի համեմատություն, ինչպես, օրինակ, Աղյուսակ 3. ակտիվ հղկման նյութի հեռացումը, հղկման լույսի գոտիների ուրվագիծը լավ է, արագ վազքի արագությունը, ներկայումս գործողության շուկայական մասնաբաժնի ամենամեծ մասնաբաժինն է: Ակտիվ հղկման համար առանցքային կետը երկաթուղու հղկման այրման խնդիրը լուծելն է, որպեսզի մանրացնելուց հետո երկաթուղու մակերեսի որակը բարելավվի: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հղկման պարամետրերի օպտիմալացումը [11,3,12], հղկող անիվի կառուցվածքը [13] կարող է արդյունավետորեն բարելավել այրվածքները, որոնցից բարձր արդյունավետությամբ ակտիվ հղկման անիվի մշակումը ապագա հետազոտությունների ուշադրության կենտրոնում է:
Բարձր արագությամբ պասիվ հղկման շահագործման արագությունը, տեսականորեն, կարող է լինել ինտերմոդալ սովորական ուղևորի / բեռնատարի հետ, առանց «արևի տանիքի» անհրաժեշտության, չի ազդում գծի բնականոն անցման վրա: Բացի այդ, երկաթուղու կանխարգելիչ հղկման ռազմավարության վրա հիմնված բարձր արագությամբ պասիվ հղկումը առաջարկեց երկարացնել երկաթուղու ծառայության ժամկետը զգալի առավելություններով: Հետևաբար, արագագործ հղկումը կարևոր մրցունակություն ունի ապագա զարգացման համար: Բարձր արագությամբ, բարձր ծանրաբեռնվածությամբ, ուժեղ թրթռումներով և այլ կոշտ պայմաններով ծառայելը, միաժամանակ բավարարելով բարձր արդյունավետության, բարձր որակի և այլ գործառնական պահանջները, ապահովելու համար, որ հղկող անիվն ունի գերազանց մեխանիկական հատկություններ (ուժ/ամրություն), սպասարկման կատարումը (կտրման կատարում, մաշվածության դիմադրություն և այլն) ապագա կարևոր մարտահրավերներից է:
Կոմպոզիտային հղկումը զգալի առավելություններ ունի նյութերի հեռացման արդյունավետության, ուրվագծային հարդարման, մակերեսի որակի և այլնի առումով: Այնուամենայնիվ, դրա շահագործման արագությունը դանդաղ է, ապագայում, տնտեսության զարգացման հետ մեկտեղ, հղկման ժամանակը չափազանց սեղմվում է, հղկման աշխատանքի արդյունավետության պահանջները մեծանում են, ապագա գծի հզորության համակարգումը և հղկման ժամանակի երկարությունը կլինի ուշադրության կենտրոնում: Միևնույն ժամանակ, երկաթուղու պրոֆիլի ուղղման ճշգրտությունը և գործառնական արդյունավետությունն ապահովելու համար, ռելսերի հղկման զարգացումը, որը դիմակայում է ծանր աշխատանքային պայմաններին և բարձր մաշվածության դիմացկուն կարբիդ կտրող գործիքներին, նույնպես ապագա հետազոտական կենտրոններից է:
Ներդիր3Երեք տեսակի տիպիկ երկաթուղային հղկման սարքավորումների համեմատություններ
| Առանձնահատկություններ | Ակտիվ մանրացում[2,14,15] | Բարձր արագությամբ պասիվ հղկում[16,15,14] | Ֆրեզերային խառնուրդի մանրացում[18,7,9] |
| Կիրառելի ռեժիմ | Նախնական հղկում, կանխարգելիչ հղկում, վերականգնող հղկում | Կանխարգելիչ մանրացում | Վերականգնող հղկում |
| Գործողության արագությունը | 3~24 կմ/ժ | 60-80 կմ/ժ | 0,36~1,20 կմ/ժ |
| Մանրացման չափը | Առավելագույն մեկանգամյա ժամանակը մոտավորապես 0,2 մմ է | Մոտավորապես մինչև 0,1 մմ մինչև 3 անգամ | Առավելագույնը 5 մմ չափաչափի անկյուններում Մինչև 3 մմ ռելսի վերին մասում |
| Մակերեւույթի կոշտություն (Ra) | 10 մկմ-ից պակաս | 9 մկմ-ից պակաս | 3-5 մկմ |
| Հյուսվածքի փայլեցում | Զուգահեռ հղկման նշաններ, որոնք մոտավորապես ուղղահայաց են երկաթուղու երկայնական ուղղությանը | Միահյուսված ցանցի հյուսվածքը գտնվում է երկաթուղու նկատմամբ մոտ 45° անկյան տակ | Մակերեւույթի ավարտը բարձր է |
| Աշխատանք «Skylight» | Պահանջվում է | Պահանջված չէ | Պահանջվում է |
| Սիլուետների վերանորոգում | Սիլուետը լավ պարուրված է | Սիլուետը հնարավոր չէ վերանորոգել | Ռելսերի պրոֆիլները կարող են ճշգրտորեն վերանորոգվել |
| Դեմերի մի մասը | հեշտ այրվող ռելսեր; Հղկելուց հետո ռելսի մակերեսը հեշտ է ձևավորել սպիտակ շերտ, ինչի հետևանքով ռելսի «նախահոգնածությունն է». | Ռելսի մակերեսի լուրջ հիվանդությունը հնարավոր չէ հեռացնել, իսկ ռելսի պրոֆիլը հնարավոր չէ վերանորոգել | Լիսեռը ծանր է, իսկ աշխատանքային արագությունը՝ ցածր |
- YANG Changjian, WANG Jianhong, ZHU Hongjun և այլն: Dual-power 48 Grinding Stone Rail Grinding T China Mechanical Engineering, 2019, 3 (30): 356-371.
- Չինաստանի արդյունաբերության և էլեկտրաէներգիայի նախարարություն National Railway Group Co., Ltd. Rail Grinding[M] ձեռնարկ: Պեկին: China Railway Publishing House Co., Ltd., 2020, 1-73:
- ZHOU Kun, DING Haohao, Steenbergen Michaël, et al. Ջերմաստիճանի դաշտը և նյութի արձագանքը որպես երկաթուղու հղկման պարամետրերի ֆունկցիա[J]: Ջերմության և զանգվածի փոխանցման միջազգային հանդես, 2021, 175: 12366:
- FAN Wengang, LIU Yueming, LI Jianyong. Բարձր արագությամբ երկաթուղու [J] երկաթուղային հղկման տեխնոլոգիայի զարգացման կարգավիճակը և հեռանկարը: Մեխանիկական ճարտարագիտության ամսագիր, 2018, 54 (22): 184-193:
- https://news.swjtu.edu.cn/shownews-22407.shtml/ [DB/OL]: [2021-08-13]
- http://www.crcce.com.cn/art/2021/7/27/art_5175_3372925.html/ [DB/OL]: [2021-08-15]
- ԼԻՈՒ Ժենբին. Երկաթուղային ֆրեզերային գնացքների հղկման սարքավորման նախագծումը և հղկման ուժի վերահսկման հետազոտությունը[D]: Չանշա. Կենտրոնական Հարավային համալսարան, 2013 թ.
- Յու Նիանդոնգ, ՉԺԱՆ ՄԵՆԳ. SF03-FFS երկաթուղային ֆրեզերային և հղկող մեքենայի կիրառում [J]: Երկաթուղու տեխնիկական նորարարություն, 1: 37-38.
- CHEN Huibo. SF03-FFS երկաթուղային ֆրեզերային և հղկող մեքենայի կիրառումը Shuozhou-Huanghua երկաթուղու վրա [J]: Չինական երկաթուղիներ, 2013, (12): 85-88.
- http://www.crcce.com.cn/art/2018/1/30/art_5529_109.html/ [DB/OL]: [2021-08-16]
- ZHOU Kun, DING Haohao, Zhang Shuyue, et al. Երկաթուղային հղկման ժամանակ հղկման ուժի մոդելավորում և մոդելավորում, որը դիտարկում է հղկող քարի ճոճման անկյունը[J]: Tribology International, 2019, 137: 274-288:
- ՉԺՈՈՒ Կուն, ԴԻՆԳՀաոհաո, ՎԱՆԳ Վենջյան և այլք: Հղկման ճնշման ազդեցությունը երկաթուղային նյութի հեռացման վարքագծի վրա [J]: Tribology International, 2019, 134: 417-426:
- YUAN Yongjie, ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei և այլն: Ծակոտկեն հղկման անիվները դեպի վերացնելով նախնական հոգնածությունը և բարձրացնելով նյութերի հեռացման արդյունավետությունը երկաթուղային հղկման համար[J]: Tribology International, 2021, 154: 106692
- ZHOU Kun, WANG Wenjian, LIU Qiyue, et al. Երկաթուղային հղկման մեխանիզմի հետազոտական առաջընթացները[J]. Չինաստանի մեքենաշինություն, 2019, 30 (03): 284-294:
- ՉԺՈՈՒ Կուն, ԴԻՆԳ Հաոհաո, ՎԱՆԳ Ռույսիանգ և այլն: Փորձարարական հետազոտություն նյութերի հեռացման մեխանիզմի վերաբերյալ երկաթուղային հղկման ժամանակ տարբեր առաջընթաց արագություններով [J]: Tribology International, 2020, 143: 106040:
- FAN Wengang, LIU Yueming, LI Jianyong. Բարձր արագությամբ երկաթուղու [J] երկաթուղային հղկման տեխնոլոգիայի զարգացման կարգավիճակը և հեռանկարը: Մեխանիկական ճարտարագիտության ամսագիր, 2018, 54 (22): 184-193:
- XU Xiaotang. Բարձր արագությամբ երկաթուղու հղկման մեխանիզմի ուսումնասիրություն [D]: Չենդու. Հարավարևմտյան Ջյաոտոնգի համալսարան, 2016 թ.
- WILHELMKubin, DAVES Werner, STOCK Analysis of Rail Milling as a Rail Maintenance Process. Simulations and Experiments[J]: Հագնում, 2019, 438-439: 203029: