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内燃机钢轨仿形砂带打磨机设计方案

第一章任务分析
1.1设计背景及其意义
火车钢轨是轨道结构最重要的部件，它直接承受车辆载荷。由于长时间运行致使轨道表面疲劳点蚀和磨损破坏圆弧部分压溃为不规则形状及侧面形成毛刺等。钢轨打磨技术可以用来消除钢轨的波形磨耗、车轮擦伤、钢轨端部裂纹、接头的马鞍形磨耗和轨道表面裂纹萌生，控制钢轨表面接触疲劳的发展。因此钢轨打磨是铁道建设和养护的重要措施，随着高速、重载列车的运行，钢轨打磨变得尤为重要。
根据给铁路轨枕的生产过程中，发现的人工打磨存在效率低下和环境污染的问题。焊缝打磨机最早是加拿大的研究人员发明研制，后来法国科研人员提出了改进。我国最早从上海引进，发现仍存在问题。根据焊后打磨工序中打磨存在的上述问题，因此提出设计方案，意义在于加强环保，提高企业效益。
1.2本设计要解决的问题
1.2.1国内钢轨仿形打磨存在的问题
（一）金属结构厂打磨技术领域的效率较低
随着我国加入世贸组织，中国机械行业，特别是板材、模具、焊接等机加行业在国际接轨合作上获得大步发展。我国机械制造业属于劳动密集型产业，效率低，成本高，投入产出性价比低。如今随着科技的迅速发展，自动化技术得到的普遍重视，大量的体力劳动被一些自动化装置所代替，大大降低了生产成本，提高了生产效率。但在国内实际的机械加工生产当中，特别是在机加工车间当中，焊缝的打磨都是用人工的，效率低下，且打磨不彻底。三五个人可能需要半天或一天才能打磨完。具体因中国国情，人口多劳动力廉价，厂家多雇佣更多劳动力来提高产量，因而导致效率不高。
（二）打磨内容单调且安全措施差
机械材料焊缝打磨过程中，往往单调、噪音很大，安全性差。打磨是重复性工作，动作单调相对固定。打磨过程产生的粉尘会随着抛光机砂轮的切线方向以高速飞溅而出，对工人的身体特别是眼睛易造成伤害，同时粉尘会弥漫在半高的空气当中，对工作人员的身体影响较大，特别是呼吸器官有损害，工作环境质量差。
（三）金属结构加工厂板材、型材、模具焊缝打磨的综合性较差
金属结构厂板材大多是Q235普通钢板，和45#钢，另外是各种型钢如：圆钢（Q235和45#材质）、角钢、方钢、槽钢、工字钢，用于加工各种大型设备的机加部分以及模具制造【1】。对于轨枕模具，有其自身的特点，就其加工工艺而言，在其焊合各种端板和底板及侧板等板料后，需要对其上平面槽间隔壁。焊缝进行打磨，达到一定的平整度，其粗糙度符合一般要求即可，但因为其生产属大批量生产，因此，机械加工生产效率对于金属机械加工公司而言是最重要的。就整个机加工工艺工程而言，焊缝打磨过程的效率直接影响工程工艺的进度，按照现有的打磨方式，经常会发生这样的情况，打磨的工序过程中，工人不停的打磨，工作过程累且不太安全，互相之间有干扰，下一个工序的工人因为前边打磨的太慢节奏跟不上在等活。同时现有打磨方式常常影响设备性能，主要因素有：当切刀变钝，不仅难以切削，而且切削过程中会增加电能损耗，故必须保持切刀的锋利和正确的切削角度；由于叶轮挡板的周边被磨损，则其推压力不能使木片保持正确的方向，而产生推力角向下，此时，木片不能与轮鼓的内面相平行。久之，挡板边缘的磨损会愈加严重【2】。挡块、垫板磨损由于推压的方向不正确，会造成挡块和垫板的磨损加剧，并且使挡块和垫板间的间隙变大.进而被压塞，造成挡块和垫板间产生较大的压力，阻碍打磨机的正常运转；少量木片的端部在通过切刀与压板间的间隙时，也受到挤压，其结果是不仅耗电量大，而且生产效率低，磨削质量下降。切刀的安装位置准确与否决定着磨削的程度及质量，故切刀的位置必须安装准确。铁屑在切刀和压板间的空隙中排出，故须保持槽道的清洁，以免堵塞.刀环轮鼓的设计不能有狭窄段。综上分析，为了使打磨机生产性能达到最佳效果，除了有针对性地排除可能出现的影响因素外，还必须重视设备的设计质量和结构型式，如切削角、叶轮臂的形状等，以改进设备的工作性能，提高产品质量【2】。
（四）结合工厂实际生产能力的定位
因此焊缝打磨的自动化，符合我国社会的现状原则，符合我国改革开放的基本要求。能够推动科学技术进步，改善环境保护。就一般的金属机械加工厂的生产能力，可知，通常拥有车床、铣床、刨床、磨床、钻床，高级一些的厂家有数控机床，加工中心。因此，最经济有效的解决方式在自己的机械加工能力范围内完成该打磨设备的研制，以最大限度降低成本，快速应用解决实际生产问题。本设计就是在已有产品的基础上，加以改进和创新，使其结构更简单，操作更简便，不过其专用性也较强，适于大批量生产。
1.3国内外研究状况
1.3.1国内相应打磨机技术发展并不成熟
中国历史环境和和近代社会的变革：中国历来是农业大国，中华民族几千年文明创造的宝贵财富，虽历经时代变迁，农业占经济主导地位，机械工业发展相当缓慢。近代，清末民国时期，在西方诸烈强的工业