CN106414850A - 用于铁路轮廓的切向研磨机 - Google Patents

Abstract

一种切向研磨机，能够在要被研磨的钢轨上滑动，包括：安装在轮(4)上的基部结构(2)，轮能够在要被研磨的钢轨上滑动；能够沿着基部结构(2)的横向构件(12)自由地滑动的至少一个研磨单元(8)，所述研磨单元(8)包括能够相对于所述基部结构(2)朝向钢轨(6)以及远离钢轨沿竖直方向刚性地移动的框架(14)，所述框架(14)能够刚性地支撑至少两个纵向对齐的板(30)，板支撑具有横向于钢轨(6)的纵向轴线的可旋转轴线的研磨轮(36)；以及杆(54)，杆在其端部分别铰接至基部结构(2)和研磨单元(8)，支撑板(30)的框架(14)连接有齿轮马达(48)，齿轮马达设置有具有竖直轴线的蜗杆(50)，蜗杆的端部靠在研磨单元(8)上，控制单元与所述齿轮马达(48)相关联以随着研磨轮(36)的磨损而控制框架(14)下降。

Description

用于铁路轮廓的切向研磨机

技术领域

本发明涉及特别地用来恢复铁路、电车轨道和/或地铁钢轨的轮廓的切向研磨机。

背景技术

切向研磨机是公知的，其包括研磨装置，研磨装置基本上由研磨轮构成，所述研磨轮由磨料构成，其中所述磨料在旋转时通过磨损而去除与其接触的材料的一部分。

这些已知的机器(即如下组件：其包括具有磨具的研磨装置、旋转驱动构件、调节和更换***、以及确保其正确操作的所有其他附属构件)当前尤其在恢复钢轨的纵向轮廓方面带来了一系列的限制和缺点，而这些限制和缺点正是本发明旨在消除的。

这些缺点中的一个在于，每个研磨装置均基本上由设计成与其周向带协作的磨料盘或研磨轮构成。

当磨料盘随时间而磨损时，为了补偿其工作周长的减小，使用气动调节器来通过气压缸施加受控的工作压力，例如始终确保磨轮与钢轨之间的相互接触。

这种***的缺点在于，当磨轮振动时，其始终跟随钢轨轮廓，并且因此也跟随了钢轨的起伏缺陷，特别是本发明旨在消除的纵向平面缺陷；注意，火车速度的持续增加需要越来越没有纵向缺陷的钢轨。

切向研磨轮的另一个缺点在于，为了对钢轨重新确定轮廓，必须使用具有负轮廓的设备，这种设备具有高成本。

特别地用来恢复铁路、电车轨道和/或地铁钢轨的轮廓的研磨机也是已知的。

这些机器的一个缺点在于，其通常使用“杯状”研磨轮，该“杯状”研磨轮在要被研磨的钢轨的窄的纵向带上操作。这意味着要使用多个研磨轮，并且由于研磨轮安装在卡车上，所以为了在共同覆盖钢轨的整个轮廓的相邻的带上操作，必须有大量的研磨轮可用。涉及到过大且通常不可接受的总体尺寸，以及由于不可避免的小平面化而导致的工作的不完美的执行。在工作终止时，钢轨呈现多边形外形而非圆形，从而由于在铁路钢轨的一部分上的连续的尖端平整和两个侧面之间的相交而导致对基底金属的冶金冲击。此外，在钢轨的侧向表面上操作的这些杯状轮由于天然障碍物(例如尖锐部、尖锐部处的引导部和包含的刀刃以及在电车轨道的特定情形下的水泥和沥青加上实际的钢轨对刃)的存在而受到妨碍。

另一个缺点在于，杯状研磨轮通常由于质量平衡原因而需要在两个钢轨上同时工作。这使得更加难以在单个钢轨(例如对于地铁而言为中心接地轨或外部侧向载电轨)上执行研磨工作。

EP 0843 043描述了一种下文描述的类型的切向研磨机；然而，该研磨机具有如下缺点：当两个轮铰接在一起时，它们不能够研磨钢轨纵向轮廓，因为这两个轮会振动。

发明内容

本发明的目的是在纵向平面内执行钢轨研磨。

根据本发明，提供了在权利要求1中描述的研磨机。

附图说明

在下文中参照附图进一步阐释本发明，在附图中：

图1是根据本发明的研磨机的立体图；

图2示出了其侧向视图；

图3示出了其俯视图；

图4示出了用于消除一长段波状起伏部的操作方案；以及

图5是研磨轮磨损了的研磨框架的局部视图。

具体实施方式

从附图中能够看到，根据本发明的研磨机基本上包括安装在四个轮4上的基部结构2，轮4能够在要被研磨的钢轨6上滑动。两个研磨单元8安装在所述基部结构上并且设置有圆柱形的轮10，轮10能够沿着基部结构2的横向构件12滑动。研磨单元8在气动***52的控制下横向于基部结构2移动。

每个研磨单元8均包括框架14，框架14由通过横向构件18连接在一起的两个平行的纵向构件16以及设置在纵向构件与横向构件之间的连接拐角处的四个框架强化直立件20构成。

直立件的上端通过梁22连接在一起。

直立件设置有一对平行的振动引导臂24和24’，以用于框架14相对于研磨单元8的刚性竖直平移，并且引导臂24和24’接合在框架8的直立件26中并且在销27处接合在框架14的直立件29中。

所述竖直平移通过连接至研磨单元8的多个气动***28实现，其中气动***28的活塞杆与框架14是刚性连接的。各种操作所需的力能够根据需要通过压力调节器(图中未示出)来调节。

铰接至框架14的板30各自连接至相应的凸缘32，凸缘32设置有用于连接磨轮36的支架34。每个凸缘32均能够通过轴向旋转而相对于覆盖板30调节，并且能够通过接合在成对的槽孔44中的螺栓而锁定至覆盖板30。每个磨轮36均能够通过与安装在凸缘32上的相应的电动马达42的轴刚性连接的皮带轮40旋转。

此外，每个凸缘32均设置有多个相应的孔38，以使支撑磨轮36的支架34能够相对于覆盖板30向外平移，使得两个磨轮在纵向上彼此并不对齐，而是位于穿过要被研磨的钢轨6的中心线的相反侧。

通过用于使板30相对于框架14倾斜的设备，每个磨轮36的旋转轴线均不与钢轨滚压表面平行，并且借助使凸缘32绕板30轴向旋转的设备，两个研磨轮36能够关于沿着钢轨的前进方向向内或向外倾斜地设置。

具体地，当板30相对于框架14的倾角变化时，研磨轮轴线与钢轨水平面形成的角度(倾角)发生变化，同时凸缘32相对于板30的位置变化导致研磨轮轴线与钢轨轴线形成的角度变化(会聚)。

齿轮马达48连接至直立件20，齿轮马达48的轴与具有竖直轴线的蜗杆50刚性地连接，蜗杆50的自由端靠在研磨单元8上。控制单元与所述齿轮马达48相关联以控制其操作，使得框架14随着研磨轮消耗而逐渐地下降。

杆54在铰链56、56’处分别铰接至基部结构2和框架8。

根据本发明的研磨机使用多个钢轨位置参照传感器，这些传感器启动执行研磨循环时的各种命令。

为了操作研磨机，首先需要将研磨机转移至要被研磨的钢轨所在的地点。这种转移优选地通过牵引机来执行，该牵引机还能够设置有发电单元，以远程地驱动研磨机，特别是在要被研磨的铁路轨道缺乏电气化或者为了维护工作而暂时中断了馈电的情况下。

卧式气压缸-活塞单元52然后***作以使单元8横向地移动，直至测量传感器感测到钢轨6的位置并且停止向框架14行进。

由于这种操作，杆54使得框架8能够始终与两个引导件58处的测量侧接触，使得研磨轮和钢轨轮廓完美地相交。

在第一阶段，仅仅使用气压缸28，使得刚性连接且相互对齐的磨蚀性研磨轮不跟随钢轨纵向平面的起伏缺陷，因为一个研磨轮支撑另一个研磨轮。最终的研磨利用长度等于两个研磨轮-钢轨接触点的短通节距(SP)来完成(称为短波研磨)。在第二阶段，为了实现框架14的快速降低和可能的暴露，再次使用气压缸28，使得齿轮马达48的蜗杆50的自由端与框架8接触。

为了实现钢轨研磨和磨损，框架14被齿轮马达48通过蜗杆的测微运动降低，使得研磨轮36与钢轨头52接触，以产生长度等于由两个研磨轮-钢轨接触点决定的长通节距(LP)的可动纵向工作平面(称为长波研磨)。

为了更清楚地解释上述内容，本发明的***能够比作刨路机，其工作表面具有等于短通节距(SP)和LP节距的长度；在存在起伏尖端的情况下，该工作表面通过连续的来回、借助于由操作人员施加的力来移除过多的材料；在本发明的情况下，这种力被气压缸28的压力替代。而当刨路机到达下一个波谷时(该波谷必然小于刨路机的长度)，在已经存在的尖端都已经被平整之前，刨路机都不导致材料的移除，从而最终实现线性工作表面。

气压缸28和齿轮马达两者的所有向上和向下运动都由计算机化的***来控制。

在这些阶段期间，框架14通过臂24、24’的引导在直立件26内基本上刚性地降低。

马达42然后***作以使研磨轮36旋转，研磨轮36因此在短波研磨(SP)的情况下通过由上述压力调节器适当调节的工作压力以及在长波研磨(LP)的情况下通过由齿轮马达48控制的工作压力来实现其磨蚀效果。

应当注意，研磨轮的特定布置(相对于钢轨的倾角、会聚和平移)意味着研磨轮与钢轨的已经磨损和变形的形状无关地、根据特定轮廓(在图5中示出)来磨蚀。多个研磨轮轮廓的组合因此使得钢轨能够恢复至其原始轮廓(半径)。

这意味着在已经对于恢复钢轨确定了正确的研磨轮轮廓的情况下，能够使用关于研磨轮相对于钢轨的特定倾角、会聚和平移方面制备研磨轮期间已经获得了轮廓的研磨轮。

支架34也能够相对于板32移位，以改变研磨轮中心线对于钢轨的位置。

在示例中已经示出了两个气动单元，但这些气动单元能够被液压缸-活塞单元、弹簧或其他支撑装置替代。

从以上所述能够清楚地看到，根据本发明的切向研磨机具有众多优点，具体地：

–其使得铁路、电车轨道和/或地铁钢轨无论具有何种变形都能够实现完全、完美的研磨；

–其将切向研磨机的优点添加到了传统的杯状研磨轮上，同时消除了由大量工具和被研磨钢轨的小平面构成的这些杯状研磨轮的缺点；

–其通过经调节的框架14的存在或单单通过气压缸28的存在(SP)或者通过气压缸28以及齿轮马达48的存在(LP)而消除了长波和短波研磨中的纵向平面内的不规则问题；

–由于能够通过降低齿轮马达48而实现的控制***，所以本发明还实现了钢轨开关的芯部、岔道等的有效研磨。

Claims (10)

1.一种切向研磨机，所述切向研磨机能够在要被研磨的钢轨上滑动，其特征在于包括：

安装在轮(4)上的基部结构(2)，所述轮能够在要被研磨的钢轨上滑动；

能够沿着所述基部结构(2)的横向构件自由地滑动的至少一个研磨单元(8)，所述研磨单元(8)包括能够相对于所述基部结构(2)朝向所述钢轨以及远离所述钢轨沿竖直方向刚性地移动的框架(14)，所述框架(14)能够刚性地支撑至少两个纵向对齐的板(30)，所述板支撑具有横向于钢轨纵向轴线的可旋转轴线的研磨轮(36)；

杆(54)，所述杆在其端部分别铰接至所述基部结构(2)和所述研磨单元(8)，支撑所述板(30)的所述框架(14)连接有齿轮马达(48)，所述齿轮马达设置有具有竖直轴线的蜗杆(50)，所述蜗杆的端部靠在所述研磨单元(8)上，控制单元与所述齿轮马达相关联以控制所述框架随着所述研磨轮(36)的磨损而产生的下降。

2.根据权利要求1所述的切向研磨机，其中，所述研磨单元(8)的框架通过卧式气压缸-活塞单元(52)而横向地移动，直至测量传感器感测到所述钢轨(6)的位置。

3.根据权利要求1所述的切向研磨机，其中，每个所述板(30)均在其表面上设置有支撑支架(34)的凸缘(32)，所述支架支撑所述研磨轮(36)。

4.根据权利要求3所述的切向研磨机，其中，所述板(30)与相应的所述凸缘(32)之间的连接借助穿过成对的槽孔***螺栓而实现。

5.根据权利要求3所述的切向研磨机，其中，每个所述研磨轮均通过安装在相应的所述凸缘(32)上的相应的马达(42)而旋转。

6.根据权利要求1所述的切向研磨机，其中，所述框架(14)设置有接合在所述切向研磨机的直立件中的引导臂(24、24’)。

7.根据权利要求3所述的切向研磨机，其中，所述凸缘(32)能够相对于所述板(30)轴向地旋转。

8.根据权利要求3所述的切向研磨机，其中，支撑所述研磨轮的所述支架(34)能够通过多个孔(38)相对于所述凸缘(32)侧向地移动。

9.根据权利要求1所述的切向研磨机，其中，每个所述板(30)相对于所述框架(14)的倾角均能够变化。

10.一种切向研磨机，所述切向研磨机能够在要被研磨的钢轨上滑动，其特征在于，气压缸(28)连接至用于所述板(30)的支撑框架(14)，以在研磨轮磨损时控制所述框架的下降，从而例如防止彼此呈刚性且对齐的磨蚀性的研磨轮跟随钢轨纵向平面的起伏缺陷。