CN108797240A - 一种自动钢轨焊接打磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动钢轨打磨方法，包括车载吊臂连接支座13、横向移动装置、纵向移动装置、舵机12、打磨装置；其中车载吊臂连接支座13用于与工程车车载吊臂连接，横向移动装置使用丝杠螺母机构，用于为打磨装置提供横向自由度；垂向移动装置使用丝杠螺母机构，用于为打磨装置提供垂向自由度；舵机12驱动打磨装置，为其提供绕纵轴旋转自由度；对中上触点10和两个对中侧触点11用于钢轨基准点寻找，打磨装置用于对钢轨的精细化打磨；本发明自动化程度高，打磨精度高，可适应不同施工形式；砂轮盘18便于更换，能够极大的减轻施工人员在钢轨打磨方面的工作强度。
Description
技术领域
本发明涉及野外钢轨打磨领域，具体是一种自动钢轨打磨装置。
背景技术
现如今，我国的高速铁路飞速发展，大批高铁线路正在兴建，为了提高线路的平顺性，降低列车在运行时的振动，提高旅客的乘坐舒适性，全部的高速铁路和大部分普速铁路都使用无缝钢轨；25米钢轨在焊接车间内由焊接机床焊接成500米的钢轨，运送到现场，再进行施工现场焊接，之后进行钢轨焊缝的平整化打磨；我国目前大规模的使用人工砂轮打磨的方法；这种打磨方式，设备沉重，打磨精度低，效率低，工作环境差，费时费力；因此，为了提高无缝钢轨现场焊接打磨作业的效率和质量，需要一台可以被工程车运载，实现自动高精度打磨的钢轨焊缝的自动化装备。
发明内容
本发明的目的是提出一种自动钢轨焊接打磨方法。
本发明采取的技术方案是：
一种自动钢轨打磨方法，该方法由自动钢轨打磨装置实现，其特征在于：包括车载吊臂连接支座（13）、横向移动装置、垂向移动装置、舵机（12）、打磨装置；所述车载吊臂连接支座（13）固定于所述横向移动装置中横向导轨（3）的顶部，所述垂向移动装置安装于所述横向移动装置中横向滑块（1）的下部，所述舵机（12）的底座安装在所述垂向移动装置中垂向滑块（6）的前面，所述打磨装置安装在所述舵机（12）的驱动轴上。
根据权利要求1所述的一种自动钢轨打磨方法，其特征在于：所述横向移动装置包括横向滑块（1）、横向丝杠（2）、横向导轨（3）、横向步进电机（4）；所述横向滑块（1）的孔内攻有螺纹，安装在所述横向丝杠（2）上，构成螺旋副；所述横向滑块（1）的滑轨与所述横向导轨（3）的滑轨相配合，构成滑动副；所述横向丝杠（2）一端安装在所述横向步进电机（4）的驱动轴上，另一端安装在所述横向导轨（3）上，可相对其转动；所述横向步进电机（4）的底座固定在所述横向导轨（3）上。
根据权利要求1所述的一种自动钢轨打磨方法，其特征在于：所述垂向移动装置包括垂向导轨（5）、垂向滑块（6）、垂向丝杠（7）、垂向步进电机（8）、对中框（9）、对中上触点（10）、对中侧触点（11）；所述垂向导轨（5）的顶部固定在所述横向导轨（3）的下部，可随所述横向导轨（3）横向移动；所述垂向丝杠（7）的一端与所述垂向步进电机（8）的驱动轴固定，另一端安装在所述垂向导轨（5）的孔内，可相对转动；所述垂向步进电机（8）的顶座固定在所述垂向导轨（5）的下部，所述垂向步进电机（8）的驱动轴穿过所述垂向导轨（5）底部的孔；所述垂向丝杠（7）穿过所述垂向滑块（6）两端的螺纹孔，构成螺旋副；所述垂向滑块（6）的滑轨与所述垂向导轨（5）的滑轨相配合，构成滑动副；所述对中框（9）固定在所述垂向导轨（5）下部；所述对中侧触点（11）安装在所述对中框（9）的两个侧面的内部；所述对中上触点（10）安装在所述对中框（9）的顶面的内部。
根据权利要求1所述的一种自动钢轨打磨方法，其特征在于：所述打磨装置包括磨削电机箱（14）、联轴装置（15）、护板（16）、砂轮夹盘（17）、砂轮盘（18）；所述磨削电机箱（14）的侧面安装在舵机（12）的驱动轴上；所述联轴装置（15）安装在所述磨削电机箱（14）的电机驱动轴上；所述砂轮夹盘（17）安装在所述联轴装置（15）上；所述砂轮盘（18）安装在所述砂轮夹盘（17）上；所述联轴装置（15）、砂轮夹盘（17）、砂轮盘（18）可随所述磨削电机箱（14）的电机驱动轴转动；所述护板（16）安装在所述磨削电机箱（14）的下面，起到对所述联轴装置（15）、所述砂轮夹盘（17）的保护作用。
本发明采用上述方案能产生如下有益效果：
1） 采用车载吊臂连接支座（13）可以增加本装置的便携性，可吊装在各式工程车的车轮正前方，便于适应各种施工方式；
2） 采用横向移动装置、垂向移动装置、舵机（12）三个装置，可以增加打磨装置的自由度，实现适应钢轨轮廓的适应性打磨；
3） 采用横向丝杠（2）和垂向丝杠（7），可以实现打磨装置的高精度移动，达到更高精度的打磨；
4） 采用砂轮夹盘（17）、砂轮盘（18），可以达到更容易更换磨耗过度的砂轮盘（18）作用；
5）采用对中上触点（10）、对中侧触点（11），可以在打磨前对轨缝附近的钢轨进行轮廓基准点寻找，通过程序计算出相关打磨数据，提高打磨精度。
附图说明
图1为本发明的底斜视图1
图2为本发明的侧视图
图3为本发明的顶斜视图
图4为本发明的底斜视图2
图5为本发明的三视图
图中标号分别为：横向滑块1，横向丝杠2，横向导轨3，横向步进电机4，垂向导轨5，垂向滑块6，垂向丝杠7，垂向步进电机8，对中框9，对中上触点10，对中侧触点11，舵机12，车载吊臂连接支座13，磨削电机箱14，联轴装置15，护板16，砂轮夹盘17，砂轮盘18。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例：
如图1本发明的底斜视图1，图2本发明的侧视图，图3本发明的顶斜视图，图4本发明的底斜视图2所表达的本发明的结构所示，本发明包括横向滑块1、横向丝杠2、横向导轨3、横向步进电机4、垂向导轨5、垂向滑块6、垂向丝杠7、垂向步进电机8、对中框9、对中上触点10、对中侧触点11、舵机12、车载吊臂连接支座13、磨削电机箱14、联轴装置15、护板16、砂轮夹盘17、砂轮盘18等。
打磨装置工作前，预先将钢轨截面的NC序列写入到控制微机中；车载吊臂将装置吊到焊缝上方，此时横向滑块1位于横向丝杠2的中间位置，垂向滑块6位于垂向丝杠7的最高位置，打磨装置通过舵机12调整至0°使砂轮盘18中心轴线位于铅垂位置。
首先通过对中框9、对中上触点10、对中侧触点11对轨缝其中一侧的标准轨道进行对中操作；利用垂向步进电机8驱动垂向丝杠7使垂向滑块6上下移动，对中上触点10随之上下移动；当对中上触点10与轨顶接触，则确定轨顶位置，微机记录垂向移动量；利用横向步进电机4驱动横向丝杠2使横向滑块1左右移动，对中侧触点11随之左右移动，使两个对中侧触点11与分别与轨头两侧面接触，确定轨侧面位置，微机记录横向移动量；完成对中操作，找到钢轨轮廓的打磨基准，并在微机中生成对应的基准数据。
之后进行打磨工作；安装在磨削电机箱15中的三相异步磨削电机启动；微机控制所述横向步进电机4、垂向步进电机8、磨削电机箱18、舵机12运动，使砂轮盘具有横向、垂向、纵轴旋转三个方向的自由度；砂轮盘的打磨面沿标准钢轨轮廓NC序列所设定的路径打磨，使整个焊接处的轨头部分全部打磨到，完成一次打磨。
其中，所述垂向滑块6的最大垂向移动行程为120 mm，所述横向滑块1的最大横向移动行程为380 mm，所述舵机12的转角范围为-90°到90°；所述磨削电机箱14中的三相异步电机驱动砂轮盘18高速转动，通过车载变频装置调节三相交流电的频率可以对其进行调速控制，调速范围为50 r/min到3000 r/min；需要更换所述砂轮盘18时，可以松开所述砂轮夹盘17，完成砂轮盘18的拆装。
Claims (4)
1.一种自动钢轨打磨方法，该方法由自动钢轨打磨装置实现，其特征在于：包括车载吊臂连接支座（13）、横向移动装置、垂向移动装置、舵机（12）、打磨装置；所述车载吊臂连接支座（13）固定于所述横向移动装置中横向导轨（3）的顶部，所述垂向移动装置安装于所述横向移动装置中横向滑块（1）的下部，所述舵机（12）的底座安装在所述垂向移动装置中垂向滑块（6）的前面，所述打磨装置安装在所述舵机（12）的驱动轴上。
2.根据权利要求1所述的一种自动钢轨打磨方法，其特征在于：所述横向移动装置包括横向滑块（1）、横向丝杠（2）、横向导轨（3）、横向步进电机（4）；所述横向滑块（1）的孔内攻有螺纹，安装在所述横向丝杠（2）上，构成螺旋副；所述横向滑块（1）的滑轨与所述横向导轨（3）的滑轨相配合，构成滑动副；所述横向丝杠（2）一端安装在所述横向步进电机（4）的驱动轴上，另一端安装在所述横向导轨（3）上，可相对其转动；所述横向步进电机（4）的底座固定在所述横向导轨（3）上。
3.根据权利要求1所述的一种自动钢轨打磨方法，其特征在于：所述垂向移动装置包括垂向导轨（5）、垂向滑块（6）、垂向丝杠（7）、垂向步进电机（8）、对中框（9）、对中上触点（10）、对中侧触点（11）；所述垂向导轨（5）的顶部固定在所述横向导轨（3）的下部，可随所述横向导轨（3）横向移动；所述垂向丝杠（7）的一端与所述垂向步进电机（8）的驱动轴固定，另一端安装在所述垂向导轨（5）的孔内，可相对转动；所述垂向步进电机（8）的顶座固定在所述垂向导轨（5）的下部，所述垂向步进电机（8）的驱动轴穿过所述垂向导轨（5）底部的孔；所述垂向丝杠（7）穿过所述垂向滑块（6）两端的螺纹孔，构成螺旋副；所述垂向滑块（6）的滑轨与所述垂向导轨（5）的滑轨相配合，构成滑动副；所述对中框（9）固定在所述垂向导轨（5）下部；所述对中侧触点（11）安装在所述对中框（9）的两个侧面的内部；所述对中上触点（10）安装在所述对中框（9）的顶面的内部。
4.根据权利要求1所述的一种自动钢轨打磨方法，其特征在于：所述打磨装置包括磨削电机箱（14）、联轴装置（15）、护板（16）、砂轮夹盘（17）、砂轮盘（18）；所述磨削电机箱（14）的侧面安装在舵机（12）的驱动轴上；所述联轴装置（15）安装在所述磨削电机箱（14）的电机驱动轴上；所述砂轮夹盘（17）安装在所述联轴装置（15）上；所述砂轮盘（18）安装在所述砂轮夹盘（17）上；所述联轴装置（15）、砂轮夹盘（17）、砂轮盘（18）可随所述磨削电机箱（14）的电机驱动轴转动；所述护板（16）安装在所述磨削电机箱（14）的下面，起到对所述联轴装置（15）、所述砂轮夹盘（17）的保护作用。
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