CN108166341B - 一种轨廓轨迹数控精磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨廓轨迹数控精磨机，包括走形组件、走形装置、横移装置和打磨装置；多个走形组件分别设置在走形装置的左右两侧，用于沿钢轨移动；横移装置包括打磨支架、从动连接件和从动轮；打磨装置包括滑块组件、第一电机、第一减速机、第一齿轮、滑槽组件、竖直齿条、第二电机、第二减速机、第二齿轮、主电机和砂轮。本发明轨廓轨迹数控精磨机通过在走形装置设置连接支架、走形组件及自带动力走形组件，使得走形组件及自带动力走形组件能够沿钢轨移动；通过在横移装置设置滑块组件及从动轮，以带动砂轮移动到钢轨的待打磨位置进行打磨，从而实现对钢轨轨廓任意位置的精细打磨，操作方便。

Description

一种轨廓轨迹数控精磨机

技术领域

本发明涉及精磨机领域，尤其涉及一种轨廓轨迹数控精磨机。

背景技术

由于列车的动力作用，以及自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会发生损伤，如横断面的磨损、波浪磨耗(简称″波磨″)等现象，使轮轨接触面的状况进一步恶化，造成钢轨寿命减少、养护工作量加大、养护成本增加。

钢轨波磨是产生噪声和引起轮轨相互作用力变化的主要原因之一。特别是近几年来，随着高速、重载轨道交通的快速发展，钢轨波磨和冲击日益严重，这不仅加剧了轨道结构部件的伤损和轨道状态的恶化，而且严重影响了钢轨的使用寿命，甚至危及行车安全。

其次，在线路方面，直接影响行车速度最关键的因素就是平顺性问题，同时也是高速铁路线路的核心问题，即使轨道结构的强度完全满足要求，但平直度不符合标准时，随着行车速度提高，轨道不平顺引起的车辆振动和轮轨受力会成倍的增大，导致列车脱轨。

此外，由于路基软硬不均，钢轨方向不断变化，造成车轮与钢轨接触的面时宽时窄，方向也是左拐右拐不成一直线，也就是铁路工务部门通常所说的″光带″不好，是影响旅客列车舒适度的重要原因。

所述波浪形磨耗是指钢轨顶面上出现的波浪状不均匀磨耗，实质上是波浪形压溃。

所述粘滑振动是两接触界面在一定条件下发生的周期交替滑动和静止过程。产生粘滑振动的原因一般认为是由于静摩擦系数μ0大于动摩擦系数μk，μk为关于接触界面相对运动速度具有负的斜率。粘滑振动普遍存在于具有相对运动的接触副中。

目前，打磨钢轨是最有效的消除波磨的措施。此外还有以下一些措施可以减缓波磨：用连续焊接法消除钢轨接头，提高轨道的平顺性；改进钢轨材质采用高强耐磨钢轨，提高热处理工艺质量，消除钢轨残余应力；提高轨道质量，改善轨道弹性，并使纵横向弹性连续均匀；保持曲线方向圆顺，超高设置合理，外轨工作边涂油；轮轨***应有足够的阻尼等。

现有的钢轨打磨机一般为小型仿型钢轨打磨机。而小型仿型打磨机均是以电动机、液压泵站、汽油机等作动力，通过传动***带动砂轮进行磨轨作业。主要由机架、传动***、砂轮、磨圆弧滚轮、走行装置等主要部件组成。机架系用钢板角钢焊接或整体铸铝而成。砂轮依靠丝杠螺母螺旋进给，走行装置和机架用螺栓连接，走行轮轮缘较高，下道后也可在地面上推行。

但是，小型仿型打磨机存在以下共同缺点：

一是均不能对道岔部位进行打磨；二是对操作手的经验要求比较高。原因在于在打磨过程中的打磨深度、角度、方向均是操作者控制，特别是打磨方向很难保持直线运动，造成打磨后的光带时宽时窄，方向也是左拐右拐，起不到打磨的效果，不能消除列车运行的不平稳性，造成徒劳无功。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨廓轨迹数控精磨机，可对钢轨轨廓任意位置进行精细打磨。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种轨廓轨迹数控精磨机，包括走形组件、走形装置、横移装置和打磨装置；

多个所述走形组件分别设置在所述走形装置的左右两侧，用于沿钢轨移动；

所述横移装置包括打磨支架、从动连接件和从动轮；所述打磨支架下侧通过多个所述从动连接件固定有多个所述从动轮，从动连接件与从动轮一一对应，从动轮在所述走形装置上横向移动；所述打磨支架包括两个连接板、多个连接杆和多个轴承；两个所述连接板分别设置在走形装置前后两侧，且两个连接板之间通过所述连接杆支撑；多个所述轴承分别设置在两个连接板相对的面上，每个连接板上设置有上下两层轴承，形成一个圆弧槽；其中一个所述连接板上设置有圆弧齿条；

所述打磨装置包括滑块组件、第一电机、第一减速机、第一齿轮、滑槽组件、竖直齿条、第二电机、第二减速机、第二齿轮、主电机和砂轮；所述第一电机设置在所述滑块组件上，第一电机与所述第一减速机传动连接，第一减速机驱动所述第一齿轮，第一齿轮与所述圆弧齿条啮合；所述主电机通过所述滑槽组件设置在滑块组件上，所述竖直齿条设置在主电机上，所述主电机驱动所述砂轮；所述第二电机设置在所述滑块组件上，第二电机与所述第二减速机传动连接，第二减速机驱动所述第二齿轮，第二齿轮与所述竖直齿条啮合。

进一步的，所述走形组件包括第一定位轮、第二定位轮、第一安装支架、第二安装支架和无缘光轮；所述无缘光轮设置在所述第一安装支架上，用于在所述钢轨上移动；所述第二安装支架与第一安装支架连接到一起，两侧分别设置第一定位轮和第二定位轮，其中第一定位轮和第二定位轮分别卡在钢轨两侧；所述第一安装支架与所述走形装置连接。

再进一步的，还包括自带动力走形组件，所述自带动力走形组件包括动力装置、主动轮和第三安装支架；所述主动轮可转动地设置在所述第三安装支架内部，所述动力装置设置在第三安装支架外部，且驱动所述主动轮；所述第三安装支架与所述第一安装支架连接，主动轮与钢轨配合。

再进一步的，所述走形装置包括横跨两根钢轨的连接支架，所述连接支架的数量为两个，两个连接支架之间通过连接杆固定；所述从动轮在所述连接支架上滚动。

再进一步的，所述滑块组件包括两个横向连接板、纵向连接板、大滑块和小滑块；两个所述横向连接板相对设置，卡在两个所述连接板之间，两个横向连接板之间用所述纵向连接板固定；两个横向连接板两侧分别设置有所述大滑块和小滑块，所述大滑块和小滑块均为弧形，大滑块与对应的连接板上层轴承相配合，小滑块与对应的连接板下层轴承相配合。

再进一步的，所述主电机通过所述滑槽组件设置在所述纵向连接板上；所述第二电机、第二减速机和第二齿轮也设置在纵向连接板上；所述第一电机、第一减速机和第一齿轮设置在所述横向连接板上。

再进一步的，所述连接板为扇形。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：

本发明轨廓轨迹数控精磨机通过在走形装置设置连接支架、走形组件及自带动力走形组件，使得走形组件及自带动力走形组件能够沿钢轨移动；通过在横移装置设置滑块组件及从动轮，可在滑块组件和从动轮运动时，带动主电机在两根连接支架上横向移动，且具有弧度，以带动砂轮移动到钢轨的待打磨位置进行打磨，从而实现对钢轨轨廓任意位置的精细打磨，操作方便。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明轨廓轨迹数控精磨机的总体立体结构示意图；

图2为本发明轨廓轨迹数控精磨机的走形装置立体结构示意图；

图3为本发明轨廓轨迹数控精磨机的走形组件立体结构示意图；

图4为本发明轨廓轨迹数控精磨机的自带动力走形组件立体结构示意图；

图5为本发明轨廓轨迹数控精磨机带横移装置立体结构示意；

图6为本发明轨廓轨迹数控精磨机的从动轮与从动连接件立体结构示意；

图7为本发明轨廓轨迹数控精磨机的横移装置立体结构示意；

图8为本发明轨廓轨迹数控精磨机的打磨装置立体结构示意；

图9为本发明轨廓轨迹数控精磨机的滑块组件立体结构示意；

图10为本发明轨廓轨迹数控精磨机的打磨装置结构示意；

附图标记说明：1、打磨装置；2、横移装置；3、走形装置；4、钢轨；5、走形组件；6、自带动力走形组件；7、连接杆；8、连接支架；9、第一定位轮；10、第二定位轮；11、第一安装支架；12、第二安装支架；13、无缘光轮；14、动力装置；15、主动轮；16、第三安装支架；17、从动轮；18、从动连接件；19、打磨支架；20、圆弧齿条；21、轴承；22、连接杆；23、连接板；24、第二电机；25、第二减速机；26、砂轮；27、第一齿轮；28、滑块组件；29、主电机；30、第一电机；31、小滑块；32、横向连接板；33、大滑块；34、纵向连接板；35、竖直齿条；36、第一减速机；37、滑槽组件；38、第二齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-10所示，一种轨廓轨迹数控精磨机的其中一种具体实施例，包括走形组件5、走形装置3、横移装置2和打磨装置1。

如图2、3、4所示，四个所述走形组件5分别安装在所述走形装置3的左右两侧，走形装置每侧两个走形装置，用于沿钢轨4移动。四个走形组件5之间互为彼此的走形基准，所述走形组件3包括第一定位轮9、第二定位轮10、第一安装支架11、第二安装支架12和无缘光轮13。所述无缘光轮13安装在所述第一安装支架11上，用于在所述钢轨4上移动，具体安装多个无缘光轮，以保证均匀承重，平稳行走，同时在遇到小坑时，各个轮之间达到互补，从而保证砂轮始终在同一平面上打磨，确保打磨质量。所述第二安装支架12铰接第一安装支架11上，从而通过铁道线路道岔区域时，可以直接将第二安装支架翻起，操作方便、结构简单。第一安装支架内侧安装有第二定位轮，第二安装支架的内侧安装有第一定位轮9，分别卡在钢轨4两侧，在妨碍所述走形组件5移动时，所述第一定位轮9抬起并固定。所述第一安装支架11与所述走形装置3的连接支架8固定连接。所述走形装置3包括横跨两根钢轨4的连接支架8，所述连接支架8的数量为两个，两个连接支架8之间通过连接杆7固定，保证所述走形装置3的稳定、不变形，形成可供横移装置2在连接支架上移动的支撑基础。本发明还包括自带动力走形组件6，所述自带动力走形组件6包括动力装置14、主动轮15和第三安装支架16；所述主动轮15可转动地安装在所述第三安装支架16内部，所述动力装置14设置在第三安装支架16外部，且驱动所述主动轮15。所述第三安装支架16与所述第一安装支架11连接，主动轮15与钢轨4配合，使动力装置驱动主动轮在钢轨上滚动，推动走形组件移动。

如图5、6、7所示，所述横移装置2包括打磨支架19、从动连接件18和从动轮17，所述打磨支架19下侧通过四个所述从动连接件18固定有四个所述从动轮17，从动连接件18与从动轮17一一对应，所述从动轮17在所述连接支架8上滚动，使横移装置在钢轨之间移动。所述打磨支架19包括两个连接板23、多个连接杆22和多个轴承21，两个所述连接板23分别设置在走形装置3前后两侧，且两个连接板23之间通过所述连接杆22支撑，多个所述轴承21分别安装在两个连接板23相对的面上，每个连接板23上设置有上下两层轴承21，形成一个圆弧槽。其中一个所述连接板23上安装有圆弧齿条20，圆弧齿条位于两层轴承形成的圆弧槽内，与圆弧槽弧度相同。

如图8、9所示，所述打磨装置1包括滑块组件28、第一电机30、第一减速机36、第一齿轮27、滑槽组件37、竖直齿条35、第二电机24、第二减速机25、第二齿轮38、主电机29和砂轮26。所述滑块组件28包括两个横向连接板32、纵向连接板34、大滑块33和小滑块31。两个所述横向连接板32相对设置，卡在两个所述连接板23之间，两个横向连接板32之间用所述纵向连接板34固定；两个横向连接板32两侧分别安装有所述大滑块33和小滑块31，所述大滑块33和小滑块31均为弧形，大滑块33与对应的连接板32上层轴承21相配合，小滑块31与对应的连接板32下层轴承21相配合，使滑块组件可以在连接板上做弧形运动。

如图10所示，所述第一电机30第一电机30与所述第一减速机36传动连接，并安装在横向连接板上。第一减速机36驱动所述第一齿轮27，本具体实施例中，第一减速机的动力输出轴穿过横向连接板，第一齿轮27与所述圆弧齿条20啮合，由第一电机驱动滑块组件沿弧形运动。所述主电机29通过所述滑槽组件37安装在滑块组件28上，所述竖直齿条35固定在主电机29上，所述主电机29驱动所述砂轮26，使主电机可以在纵向连接板上下移动，并驱动砂轮对钢轨进行打磨。第二电机24与所述第二减速机25传动连接，并安装在纵向连接板上，第二减速机25驱动所述第二齿轮38，第二齿轮38与所述竖直齿条35啮合，用来提供主电机上下移动的动力。

第一电机和第二电机在工作时，通过程序控制，以调整升降量，对不是一个圆心的轨廓进行打磨，从而实现对钢轨轨廓的差补打磨，提高打磨精度。

所述砂轮沿钢轨断面的轨廓往返转动是以走形装置为基准，在第一齿轮和圆弧齿条的作用下，滑块组件在横向装置上的若干个轴承所形成的圆弧槽内，进行往复旋转，实现对钢轨轨头的曲面不同位置进行连续打磨，达到修复钢轨轨头轨廓存在的缺陷。第一电机、第二电机、主电机和动力装置通过控制装置控制启闭，控制装置可以采用PLC，实现数控，使操作者能够方便操作。

一种轨廓轨迹数控精磨机的另一种具体实施例(图中未示出)，其它特征与上述相同，只有主电机上下移动的设置方式有所区别，第二电机竖直固定在滑块组件上，通过第二减速机驱动丝杠转动，同时在主电机上固定有与丝杠配合的螺母，将螺母螺纹连接在丝杠上，第二电机带动丝杠转动时，使螺母在丝杠上进行上下移动，从而带动主电机上下移动。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种轨廓轨迹数控精磨机，其特征在于：包括走形组件(5)、走形装置(3)、横移装置(2)和打磨装置(1)；

多个所述走形组件(5)分别设置在所述走形装置(3)的左右两侧，用于沿钢轨(4)移动；

所述横移装置(2)包括打磨支架(19)、从动连接件(18)和从动轮(17)；所述打磨支架(19)下侧通过多个所述从动连接件(18)固定有多个所述从动轮(17)，从动连接件(18)与从动轮(17)一一对应，从动轮(17)在所述走形装置(3)上横向移动；所述打磨支架(19)包括两个连接板(23)、多个连接杆(22)和多个轴承(21)；两个所述连接板(23)分别设置在走形装置(3)前后两侧，且两个连接板(23)之间通过所述连接杆(22)支撑；多个所述轴承(21)分别设置在两个连接板(23)相对的面上，每个连接板(23)上设置有上下两层轴承(21)，形成一个圆弧槽；其中一个所述连接板(23)上设置有圆弧齿条(20)；

所述打磨装置(1)包括滑块组件(28)、第一电机(30)、第一减速机(36)、第一齿轮(27)、滑槽组件(37)、竖直齿条(35)、第二电机(24)、第二减速机(25)、第二齿轮(38)、主电机(29)和砂轮(26)；所述第一电机(30)设置在所述滑块组件(28)上，第一电机(30)与所述第一减速机(36)传动连接，第一减速机(36)驱动所述第一齿轮(27)，第一齿轮(27)与所述圆弧齿条(20)啮合；所述主电机(29)通过所述滑槽组件(37)设置在滑块组件(28)上，所述竖直齿条(35)设置在主电机(29)上，所述主电机(29)驱动所述砂轮(26)；所述第二电机(24)设置在所述滑块组件(28)上，第二电机(24)与所述第二减速机(25)传动连接，第二减速机(25)驱动所述第二齿轮(38)，第二齿轮(38)与所述竖直齿条(35)啮合。

2.根据权利要求1所述的轨廓轨迹数控精磨机，其特征在于：所述走形组件(3)包括第一定位轮(9)、第二定位轮(10)、第一安装支架(11)、第二安装支架(12)和无缘光轮(13)；所述无缘光轮(13)设置在所述第一安装支架(11)上，用于在所述钢轨(4)上移动；所述第二安装支架(12)与第一安装支架(11)连接到一起，两侧分别设置第一定位轮(9)和第二定位轮(10)，其中第一定位轮(9)和第二定位轮(10)分别卡在钢轨(4)两侧；所述第一安装支架(11)与所述走形装置(3)连接。

3.根据权利要求2所述的轨廓轨迹数控精磨机，其特征在于：还包括自带动力走形组件(6)，所述自带动力走形组件(6)包括动力装置(14)、主动轮(15)和第三安装支架(16)；所述主动轮(15)可转动地设置在所述第三安装支架(16)内部，所述动力装置(14)设置在第三安装支架(16)外部，且驱动所述主动轮(15)；所述第三安装支架(16)与所述第一安装支架(11)连接，主动轮(15)与钢轨(4)配合。

4.根据权利要求1所述的轨廓轨迹数控精磨机，其特征在于：所述走形装置(3)包括横跨两根钢轨(4)的连接支架(8)，所述连接支架(8)的数量为两个，两个连接支架(8)之间通过连接杆(7)固定；所述从动轮(17)在所述连接支架(8)上滚动。

5.根据权利要求1所述的轨廓轨迹数控精磨机，其特征在于：所述滑块组件(28)包括两个横向连接板(32)、纵向连接板(34)、大滑块(33)和小滑块(31)；两个所述横向连接板(32)相对设置，卡在两个所述连接板(23)之间，两个横向连接板(32)之间用所述纵向连接板(34)固定；两个横向连接板(32)两侧分别设置有所述大滑块(33)和小滑块(31)，所述大滑块(33)和小滑块(31)均为弧形，大滑块(33)与对应的连接板(32)上层轴承(21)相配合，小滑块(31)与对应的连接板(32)下层轴承(21)相配合。

6.根据权利要求5所述的轨廓轨迹数控精磨机，其特征在于：所述主电机(29)通过所述滑槽组件(37)设置在所述纵向连接板(34)上；所述第二电机(24)、第二减速机(25)和第二齿轮(38)也设置在纵向连接板(34)上；所述第一电机(30)、第一减速机(36)和第一齿轮(27)设置在所述横向连接板(32)上。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的轨廓轨迹数控精磨机，其特征在于：所述连接板(23)为扇形。