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蘇州金星磨料有限公司    

鋼軌打磨也有了機器人
發布時間:2017-1-12
       廣州工務大修段近期成功研制出的高鐵鋼軌焊接打磨機器人“小魔”目前已正式投入使用,廣受鋼軌打磨工人青睞。
       隨著中國高速鐵路技術的發展,高速鐵路網日益密集。大家在享受“高大上”的高鐵服務時,很多人可能并不知曉車輪下的鋼軌為什么這么平順。原來無縫鋼軌是由100米的短鋼軌焊接而成,焊后還需要進行一系列的處理,而打磨是其中一項重要工序,正是鋼軌磨得“平”才成就了高鐵列車走得平順。
       該段質量控制員陸新乃告訴筆者:“鋼軌打磨是項技術活,精度要求之高堪比繡花,以前需要兩名操作工人精誠配合,每個人需要使用4種打磨設備才能完成,歷時40分鐘,勞動強度大,精度還不好控制,現場粉塵大。如今,打磨機器人‘小魔’可以自動測量焊縫推凸預留量和鋼軌錯邊量,根據每個接頭的實際情況自動設定磨削程序,打磨后還會重新測量以確保焊縫外觀質量合格,這么復雜的過程只需要按一下按鈕就可以完成。”
       自2014年1月開始,為了解決鋼軌焊后人工粗打磨質量難以控制、精度不高影響后續探傷質量、生產效率不高的問題,該段便著手研發機器人粗打磨系統,致力用機器替代人工打磨。該段課題組成員積極研究探索,為打磨裝置的設計、打磨工藝優化、打磨砂輪選型等做了大量工作,先后完成了3代打磨裝置設計、50多種砂輪選型、40多次工藝測試、2個多月的現場調試。他們力求在每一個細節上做到最好,先后對試驗過程中存在的打磨發藍、啃軌、打磨超限等問題逐一進行解決。歷經2年的探索與實踐,2016年12月,該段終于完成了打磨機器人的研發工作,打磨質量及效率等技術指標符合設計要求。
       “這款智能打磨機器人身上的每個部件都是我們精挑細選,在實踐中不斷摸索總結后確定的。你看這兩個小小的磨頭,當時因為它,我們幾乎找遍了國內外生產磨頭的廠家,分種類、型號、材料先后試驗了50多種,才最終選定了這兩個小小的磨頭,徹底解決了打磨出現淺層馬氏體的問題。”研發帶頭工程師袁泰北自豪地說。
       原來,鋼軌焊縫形狀相當復雜,包括踏面、下顎、軌腰、軌低等部位,由于鋼軌材質的特殊性,砂輪的選型需要經過反復試驗研究、反復進行數據分析,才能找到理想的砂輪,達到保證打磨質量、持久耐用、提高效率的目的。考慮到打磨現場工作環境溫度高、塵埃多、精度要求高等因素,打磨機器人“小魔”還具有耐腐蝕、耐高溫、防塵、高負載、高轉速、高柔性以及力感應、力反饋等特點,能做到實時控制打磨力度,實現打磨游刃有余。
       經過不斷完善,當前“小魔”能對鋼軌接頭焊縫處進行自動拋光打磨、自動檢測打磨后各項數據,打磨力度平穩控制,打磨精度高達0.01毫米。在2016年全路焊軌基地檢查評比中,這項研發成果得到了檢查組專家的一致肯定和贊賞。
       高鐵鋼軌焊接打磨機器人的運用成功,使焊縫作業由人控轉變為了機控,生產質量大幅提高,生產效率提升30%,能耗降低15%,作業人員數量減少50%。因此,這款高鐵鋼軌打磨機器人一經面世就受到了大家的青睞,大家親切地稱它為“小魔”。
       據悉,該段是全路15個焊軌基地中首家運用打磨機器人的單位。鐵路工務行業重復勞動較多,自動化程度有待進一步提高,這項技術填補了機器人應用于高鐵鋼軌焊縫打磨的空白,市場前景非常可觀。

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