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鐵路道岔產(chǎn)品加工制造屬于傳統(tǒng)的機械加工制造業(yè),經(jīng)過多年的研究與探索,加工工藝已經(jīng)成熟。但隨著鐵路運輸速度的不斷提升,對道岔的質(zhì)量也提出了更高的要求,需要進一步優(yōu)化工藝。
鋼軌件作為道岔的重要組成部分,在加工過程中會產(chǎn)生大量的殘余應(yīng)力,這些殘余應(yīng)力會在道岔使用過程中逐漸釋放,導(dǎo)致軌道發(fā)生變形,甚至?xí)辛鸭y和應(yīng)力腐蝕情況,直接影響道岔的質(zhì)量。因此,在道岔制造過程中消除殘余應(yīng)力成為提高道岔質(zhì)量的關(guān)鍵過程。
本次試驗主要以某翼軌為試件,采用振動時效工藝對其進行殘余應(yīng)力消除,通過試驗研究其有效性和實用性。
振動時效工藝方案
本次試件為時速250km客專60kg/m鋼軌18號單開道岔的翼軌,該翼軌全長19660mm,質(zhì)量1720kg,60TY鋼軌原材,經(jīng)機加工、淬火、頂調(diào)等工藝加工后進行振動時效處理。試驗采用聚航科技生產(chǎn)的JH-700A智能頻譜交流振動時效設(shè)備,振動時效工藝介紹如下。
1. 首先將試件的節(jié)點采用彈性墊進行支撐,激振器裝夾于振峰處,加速度傳感器放置于遠離激振器的振峰處。時效過程中振動時效設(shè)備控制器控制激振器振動,使鋼軌產(chǎn)生相同頻率振動,加速度傳感器以振動幅值形式將加速度反饋給控制器,以確定激振力大小,并自動跟蹤殘余應(yīng)力變化,判斷最終時效效果。
2. 振動時效的實施。振動控制器可以設(shè)置頻譜、自動、設(shè)置和手動四種時效模式,為達到更好的時效效果本次試驗采用頻譜時效模式,時效結(jié)束后振動控制器在線打印出數(shù)據(jù)。
A.頻譜諧波時效首先通過激振,進行數(shù)據(jù)采集,對采集到的數(shù)據(jù)進行頻譜分析,得到試件的固有頻率分布,通過計算分析得到一組優(yōu)化的頻率(轉(zhuǎn)速),分別為6693、7888、8181。
B.自動按照順序地在該組頻率*定的轉(zhuǎn)速下進行3個頻率的振動時效處理。
C.振動時效結(jié)束后,自動進行振后掃描,并根據(jù)振前振后掃描的結(jié)果進行計算和判斷時效工藝結(jié)果。根據(jù)振前振后對比曲線可以看出振后共振頻率降低,共振峰值(6693)處有裂變現(xiàn)象,振后曲線帶寬比振前變窄。通過上述比較,即可判定該工件已達到時效效果。
根據(jù)以上試驗結(jié)果證明振動時效設(shè)備可有效的降低道岔鋼軌的殘余應(yīng)力,提高道岔產(chǎn)品的質(zhì)量。且振動時效設(shè)備操作簡單,成本低,效率高,可在鐵路道岔上推廣使用。
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