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伴随着我国铁路行业的高速发展,铁路建设对高质量钢轨特别是高质量无缝焊接钢轨的需求量几乎是在成几何倍数增加。但是所谓的无缝钢轨并不是完全无缝隙的,而是将各小段钢轨经过焊接后运用特种磨削设备对焊缝焊瘤进行磨削处理以求达到比较严苛的钢轨平直行要求。这就对钢轨焊缝快速磨削提出了迫切的需求,也即是本文提出的钢轨粗磨机这种设备的现实需求动力,其研究开发对整个铁路建设行业具有十分重要的现实意义。本论文的直接目的就是要提出钢轨粗磨机的整体结构布局并对其电气控制系统进行详尽设计以期达到所需的功能。本文主要内容可归纳如下：1、通过对钢轨焊缝部位表面剖面为不规则曲线事实的分析,提出了钢轨粗磨机上磨头的磨削方式为依照小直线拟合曲线理论的摇摆式仿形磨削这种结构的磨削方式,不但结构简单成本低廉而且能够达到比较好的磨削效果。再根据粗磨机的加工对象较长的无缝焊接钢轨,对粗磨机的整体机械结构进行了分析设计,并运用模块化的设计思路对粗磨就的各个职能机构模块分别进行了分析设计；2、依据对钢轨粗磨机的电气控制系统的控制原理的分析,据此提出了电气控制系统主要元器件的选型原则和选型方法,并结合钢轨粗磨机自身的控制特点、控制要求以及实用性的现实,给出了主要电气元器件的型号；3、根据对钢轨粗磨机的控制方式的分析,分别按照传统的继电器-接触器控制和先进的PLC控制分别对粗磨机的控制系统进行了设计。其中分别对粗磨机的总启／停控制、走行车机构、对中夹紧机构、上磨头摇摆机构、侧下两个磨头磨削机构以及吸尘排屑和照明系统做了继电器-接触器控制方式控制电路的设计,然后以此为基础结合PLC控制设计出了PLC控制系统,并在GX Developer软件中编写出了控制程序,理论上此程序可以直接用于粗磨机对钢轨的加工生产；4、将所设计的控制电路和PLC控制程序分别在软件V-ELEQ和GX Simulator中做了模拟实际情况的仿真测试,结果显示本套控制系统能够比较好的对钢轨粗磨机进行控制以实现所设计的各种功能。本文通过对钢轨粗磨机这种铁路关键设备的研究设计,为以后同类更加先进更加智能设备的开发设计提供了一定的理论基础,而且此类相关重大装备的国产化不仅对我国经济发展有很大的促进作用,还对提升我国整个装备制造业核心竞争力有着重大的现实意义。