城市轨道供电打磨机性能提升研究

摘要：供电打磨机作为专门用于供电接触网打磨的设备，其性能的优劣直接决定了打磨效果和工作效率。在实际应用中现有的供电打磨机存在着性能不足的问题，不仅增加了维护成本，还影响城市轨道交通的正常运行。因此，对城市轨道供电打磨机的性能进行提升研究具有重要的现实意义。基于此，本文章对城市轨道供电打磨机性能提升进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：城市轨道；供电打磨机；性能提升

引言

城市轨道交通作为一种高效、便捷的公共交通方式，在缓解城市交通拥堵、促进经济发展等方面发挥着重要作用。供电系统是城市轨道交通的核心组成部分，为列车的运行提供稳定的电力支持。而供电接触网作为供电系统的关键部件，其表面状态直接影响着供电的质量和可靠性。为了确保供电接触网的良好性能，定期进行打磨维护是必不可少的。

一、城市轨道供电打磨机性能提升的作用

提高打磨效率能大大缩短轨道供电设备维护的时间，减少因维护工作对轨道交通运营的影响，确保城市轨道系统的稳定运行。精度控制的提升可使打磨后的设备表面更加平整光滑，增强供电设备之间的连接可靠性，减少接触不良等问题的发生，从而提高供电质量和安全性。性能提升后的打磨机可以更好地应对各种复杂的打磨任务，无论是老旧轨道的翻新还是新线路设备的精细处理，都能出色完成，延长了轨道供电设备的使用寿命，降低了维护成本，为城市轨道交通的可持续发展提供有力保障。打磨机性能的提升还有助于提高轨道供电系统的整体效能，减少设备故障的发生概率，降低维修频率，使轨道交通运营更加顺畅。

二、当前城市轨道供电打磨机存在的问题

（一）打磨效率低下

部分打磨机的功率不足，难以应对轨道供电设备复杂的打磨需求。当面对较硬的材料或者较大面积的打磨任务时，其工作进度缓慢，大大延长了作业时间。在对一些老旧轨道的供电线路进行维护时，由于打磨机功率受限，无法快速去除锈蚀和磨损部分，导致整个维护工作进度受阻。刀具的形状、材质以及锋利程度直接影响打磨效率。如果刀具的形状不适合特定的打磨任务，或者材质不够坚硬耐磨，就会频繁需要更换刀具，从而中断打磨作业，降低工作效率。

（二）精度控制不佳

由于机械结构不稳定，在打磨过程中容易出现抖动和偏移。这不仅会导致打磨后的表面平整度不够，影响供电设备的安装和运行，还对设备的电气性能产生不良影响。在对接触网的连接件进行打磨时，精度不够会导致接触不良增加电阻，从而影响电流的传输效率。打磨机的控制系统无法准确控制打磨的深度和力度，容易出现过度打磨或打磨不足的情况。过度打磨会损坏供电设备的关键部位，而打磨不足则无法达到预期的维护效果。缺乏有效的反馈机制也使得操作人员难以实时掌握打磨的精度情况，无法及时调整操作，进一步影响了精度控制。

三、城市轨道供电打磨机性能提升的策略

（一）优化机械结构

对于打磨机的主体框架应采用高强度、轻量化的材料，这样既能保证在工作过程中的稳定性，又能便于操作和搬运。使用航空级铝合金材料，其具有良好的强度和耐腐蚀性，同时重量较轻，可以降低操作人员的劳动强度。在刀具安装部分设计更加精密的夹具和调整机构，确保刀具能够牢固地安装在打磨机上，并且可以方便地进行角度和位置的调整。通过精确的调整，可以使刀具与被打磨的轨道供电设备表面更好地贴合，提高打磨效率和精度。对于传动系统采用高精度的齿轮或皮带传动，减少传动过程中的误差和能量损失。对传动部件进行定期的维护和保养，确保其正常运转。定期检查齿轮的磨损情况，及时更换磨损严重的齿轮；对皮带进行张紧度调整，防止皮带打滑。

（二）升级控制系统精准控制

采用数字化控制系统，能够实现对打磨参数的精确控制。通过编程，可以设置不同的打磨速度、深度和力度，以适应不同的打磨任务。在对精细的接触网部件进行打磨时，可以选择较低的速度和较小的力度，确保精度；而在处理大面积锈蚀时，可以提高速度和力度，提高效率。安装传感器系统，实时监测打磨过程中的各项参数。如压力传感器可以检测刀具与被打磨表面之间的压力，反馈给控制系统，以便及时调整力度；位移传感器可以监测打磨的深度，防止过度打磨。通过这些传感器的反馈，可以实现闭环控制，提高精度控制水平。开发友好的人机界面，使操作人员能够方便地设置参数、监控打磨过程和查看工作状态。

（三）提高刀具性能

选择合适的刀具材料，采用高强度、高硬度的合金材料，具有良好的耐磨性和切削性能，能够在长时间的打磨过程中保持锋利。根据不同的打磨任务，设计不同形状的刀具，以提高打磨效率和精度。对于平面打磨，可以采用扁平形状的刀具；对于曲面打磨，可以采用弧形刀具。合理设计刀具的刃口角度和刃口数量，以提高切削效果。对刀具进行表面处理提高刀具的硬度和耐磨性，延长刀具的使用寿命。常见的涂层材料有碳化钛、氮化钛等，这些涂层可以有效地减少刀具与被打磨材料之间的摩擦，提高切削效率。建立刀具管理系统，对刀具的使用情况进行跟踪和记录。及时更换磨损严重的刀具，避免因刀具磨损而影响打磨质量和效率。

（四）加强散热设计

在打磨机的外壳上设计更多的散热片，或者采用散热管等散热结构，提高散热效率。在外壳上采用铝合金散热片，通过增加散热片的数量和面积，有效地将内部产生的热量散发出去。散热风扇可以强制空气流动，加速热量的散发。选择合适的风扇尺寸和风量，确保能够满足打磨机的散热需求。对风扇进行合理的布局，避免因风扇位置不当而影响散热效果。采用高效的电子元件，降低功率损耗；合理布局电路，避免电路之间的相互干扰和热量积聚。还可以采用散热胶等散热材料，将热量从发热元件传导到散热结构上，提高散热效果。安装温度传感器，实时监测打磨机的工作温度。当温度超过设定的阈值时，系统可以自动采取措施，如降低工作功率、停机降温等，以保护设备不受损坏。

（五）提升维护保养水平

制定详细的维护保养计划，明确维护保养的内容、周期和责任人。每周进行一次外观检查，清理打磨机表面的灰尘和杂物；每月进行一次内部清洁，检查电路和机械部件的连接情况；每季度进行一次全面的维护保养，包括更换易损件、检查刀具磨损情况等。使操作人员熟悉打磨机的操作方法和维护保养要求，能够正确使用和维护设备。培训内容可以包括设备的结构和原理、操作规范、故障排除方法等。建立操作人员的考核制度，确保操作人员具备相应的技能和素质。通过对设备档案的分析，可以及时发现设备存在的问题，采取相应的措施进行改进和优化。设备档案还可以为设备的更新换代提供参考依据。

结束语

综上所述，城市轨道供电打磨机性能的提升是城市轨道交通发展的必然需求。通过解决当前存在的问题并采取有效的提升策略，可以显著提高打磨机的性能，为城市轨道供电系统的稳定运行提供有力保障。在未来的发展中应不断关注新技术、新材料的应用，持续改进打磨机的性能，以适应城市轨道交通不断发展的需求，为人们的出行提供更加安全、高效、舒适的交通环境。

参考文献

[1]浦一子.基于钢轨打磨的钎焊超硬磨料砂轮的研制[D].南京航空航天大学，2022.

[2]李丽云，张学鹏，张同伟.自主新型打磨车破解曲线、道岔钢轨打磨难题[N].科技日报，2021-12-15（003）.

[3]汤爱军，智能精密打磨抛光机器人研发与应用.广东省，深圳市裕展精密科技有限公司，2021-05-13.

[4]王梓豪.机器人化钢轨打磨车关键技术研究[D].苏州大学，2021.

[5]张贻证，数控打磨机运动软件.陕西省，陕西亨通铸造有限公司，2021-03-01.