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利用基于激光技术的廓形测量设备提高钢轨打磨作业效率和质量

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摘要

1.绪论

1.1 研究背景

1.2 钢轨打磨技术的发展

1.2.1 国外钢轨打磨技术的发展状况

1.2.2 国内钢轨打磨技术的发展状况

1.3 廓形检测技术的发展现状

1.4 钢轨廓形检测方法

1.4.1 接触式测量

1.4.2 光学成像技术的非接触测量

1.4.3 激光三角测距

1.5 廓形检测技术现场应用现状

1.6 钢轨廓形检测技术发展趋势

1.7 本次课题使用打磨列车设备简介

1.8 国内普速铁路钢轨打磨验收标准

2.廓形测量设备的研制

2.1 检测理论与算法

2.1.1 检测原理

2.1.2 数据预处理

2.1.3 优化拟合处理

2.2 方案设计与结构选型

2.2.1 系统组成

2.2.2 结构设计

2.2.3 主要部件方案及选型

2.3 软件设计

2.3.1 软件构架

2.3.2 软件功能

2.3.3 数据处理

2.4 系统方案与性能试验

2.4.1 激光位移传感器

2.4.2 静态精度试验

2.4.3 安装方式试验

2.4.4 磁栅位移传感器

2.4.5 重复精度试验

3.廓形检测技术的现场应用

3.1 廓形技术在现场应用初期出现的问题

3.2 应用廓形技术改进现有作业流程提高质量和进度

3.2.1 利用廓形技术指导打磨作业的具体形式

3.3 应用廓形技术后的效率和质量数据分析

3.3.1 打磨效率对比分析

3.3.2 打磨质量对比分析

3.4 打磨施工应用廓形技术的流程和做法

3.5 基于廓形应用技术的钢轨打磨作业流程

3.6 利用廓形技术实施钢轨打磨的工艺特点

3.6.1 工艺流程的优点

3.6.2 廓形检测工艺流程在实施过程中的困难

4.目前还存在的问题以及以后需改进的方面

4.1 加强钢轨廓型打磨的长期规划

4.2 进一步做好廓形测量信息化管理

4.3 进一步做好智能化

5.结论

参考文献

作者简历及科研成果清单

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摘要

钢轨打磨作业是目前工务系统在铁路线路养护中的一项重要工作内容,可以有效的治理和预防钢轨表面病害的产生和发展。随着钢轨打磨技术研究的深入,利用钢轨廓形检测技术指导钢轨打磨作业的工艺发展迅速。
  目前钢轨廓形检测技术在钢轨打磨作业中的应用还有很多不足之处,首先是国内缺乏更加符合现场条件并且方便快捷的检测设备,并且由于缺乏廓形技术现场应用工艺的研究,导致在实际应用过程中对现场作业质量和作业效率指导性不强,没有发挥出应有的作用。本论文研究的重点是研制一种易于使用的钢轨廓形测量系统,并结合钢轨打磨作业现场实际情况优化作业流程,将廓形技术结合到施工作业的每一个环节中,有效提高钢轨打磨的作业效率和作业质量。
  本课题利用乌鲁木齐铁路局配属的PGM-48型打磨列车的钢轨打磨施工为研究对象,通过对打磨作业现场数据进行分析,开发廓形测量设备,优化作业流程。主要研究内容如下。
  首先,调研了国内外钢轨打磨技术和廓形检测技术的发展现状,并调查了在现场作业过程中廓形打磨技术的应用和目前存在的问题,确定了本课题的研究方向和方法。
  其次,结合现场作业需求,利用激光三角测距原理研制一种新型的钢轨廓形检测设备。
  再次,在打磨作业现场中应用该设备,优化作业流程,将廓形技术融入到每个作业环节,使廓形技术真正起到应有的作用,并利用数据分析验证使用廓形技术可以有效提高钢轨打磨的作业效率和作业质量。
  最后,对本课题的所有工作进行了总结。

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