轨枕喷涂新工艺及设备研究

发布时间：2023-10-04 00:59

　　混凝土轨枕是铁路铺设中的重要配件之一,其主要作用是支撑钢轨、保持钢轨位置并将钢轨对其作用力传递给道床。铺设于野外的混凝土轨枕,常处于酸碱盐溶液腐蚀、强光照射和高温炙烤等环境中,同时列车运行使轨枕产生间歇性受迫振动,使轨枕表面形成裂纹和坑孔缺陷,其使用寿命降低。本文提出使用环氧树脂混凝土浆作为化学惰性保护层喷涂于混凝土轨枕表面的设想,使轨枕表面与外界环境隔离并保持轨枕原有的结构强度,避免形成表面缺陷,提高轨枕使用寿命。环氧树脂混凝土浆粘度高、流动性差,现有喷嘴喷涂效果不佳。为此,本文针对性地提出了一种内螺旋槽流道空气雾化喷嘴,完成了以下工作:(1)阐述了空气雾化机理及雾化质量评价手段,采用最大流量法设计了喷嘴结构;(2)使用ANSYS Fluent软件对喷嘴内流场进行了两相流仿真;(3)进行了喷嘴雾化锥角和流量特性测定实验;(4)将环氧树脂混凝土浆喷涂于水泥混凝土轨枕表面构成复合混凝土轨枕;(5)进行了轨枕表面喷涂自动化设备输送系统、喷涂系统和控制系统设计。研究成果如下:(1)喷嘴内流场中,气体进口压力增大时喷嘴液相区减小、液相流速增大,气体进口压力为0.4MPa时,喷嘴雾化角度达59°...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和问题提出
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 空气雾化喷嘴研究现状
        1.2.2 喷涂设备研究现状
    1.3 研究内容及实施方法
    本章小结
第二章 雾化理论及雾化质量评价
    2.1 液态工质喷雾模型
        2.1.1 喷雾破碎模型
        2.1.2 喷雾碰壁模型
        2.1.3 喷雾蒸发模型
    2.2 雾化机理
        2.2.1 喷雾雾化的初次破碎过程
        2.2.2 喷雾雾化的再破碎过程
    2.3 雾化质量评价指标
        2.3.1 喷嘴性能
        2.3.2 喷雾质量参数
    本章小结
第三章 空气雾化喷嘴结构设计
    3.1 环氧树脂混凝土浆的特殊性
        3.1.1 环氧树脂的固有特性及固化反应
        3.1.2 喷涂环氧树脂混凝土浆的难点
    3.2 喷嘴方案的提出
    3.3 结构设计与原理分析
        3.3.1 结构设计
        3.3.2 原理分析
    本章小结
第四章 喷嘴内部流场数值模拟
    4.1 计算流体力学基本理论
        4.1.1 流体动力学基本方程
        4.1.2 湍流模型
        4.1.3 两相流模型
    4.2 数值模拟的前处理
        4.2.1 模型建立、网络划分和进出口设置
        4.2.2 边界条件
    4.3 仿真结果
    本章小结
第五章 喷嘴性能测试实验
    5.1 实验准备工作
        5.1.1 实验目的
        5.1.2 实验器材
    5.2 雾化角和流量特性测定实验
        5.2.1 测定实验
        5.2.2 误差分析
    5.3 环氧树脂混凝土浆喷涂实验
        5.3.1 环氧树脂混凝土浆的制备
        5.3.2 喷涂实验
    本章小结
第六章 轨枕表面喷涂自动化设备设计
    6.1 总体方案
        6.1.1 设计目标
        6.1.2 方案设计
    6.2 输送系统
        6.2.1 动力传递方案
        6.2.2 辊道结构
        6.2.3 关键零部件的选取和校核计算
    6.3 喷涂系统
        6.3.1 供液供气方案
        6.3.2 直线运动单元选用
    6.4 控制系统
    6.5 总体效果
    本章小结
结论与展望
    结论
    后续工作与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3851001