CN102407471B

CN102407471B - 一种钢轨底部打磨机

Info

Publication number: CN102407471B
Application number: CN201010288951.5A
Authority: CN
Inventors: 蒋钧钧; 李南; 孟志常; 李建华; 席平
Original assignee: Lanzhou University of Technology
Current assignee: Lanzhou University of Technology
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-09-21
Also published as: CN102407471A

Abstract

一种钢轨底部打磨机，打磨机的主体（17）安装在小车（1）上，打磨机主体（17）上水平固定有两根水平圆柱导轨（14），移动部件通过进给轴后套（15）固定在水平圆柱导轨（14）上，打磨机主轴（12）与电机（3）直接连接，并通过砂轮衬套（8）与砂轮（7）连接，前后进给气缸（13）被固定在打磨机主体（17）上，其活塞杆与进给轴后套（15）用圆螺母连接；主轴套（10）与蜗轮（5）配合，蜗轮（5）被主轴进给下套（4）和主轴进给上套（6）固定在进给轴后套（15）上，手摇蜗杆（11）被固定在打磨机的主体（17）上；打磨机主体（17）和小车（1）之间安装了四个顶升气缸（2），气缸顶起时支撑板（9）作为可调靠模紧密贴紧钢轨的底部。

Description

一种钢轨底部打磨机

技术领域

本发明涉及铁轨底部加工装置，专用于无缝钢轨焊接瘤的打磨。

背景技术

现代列车对时速、平稳性、乘车舒适性的要求日趋严格。铁轨质量好坏直接影响到行车的安全性和平稳性，因此，当前的铁路建设大量采用长距离无缝钢轨。所谓无缝钢轨就将若干标准长度的钢轨，焊接成较长铁轨，再运到现场就地焊接，成为更长的无缝线路。由于焊接后会留下焊接瘤，必须经过打磨才能使用。铁轨打磨技术越来越多地被高铁、重铁和城市轨道交通采用，市场潜力巨大。不正确的打磨可造成外观缺欠和质量缺陷。

近年来，无缝钢轨逐渐在我国的铁路建设中应用，起初，轨底打磨主要采用手提砂轮机。由于手提砂轮机不易控制，容易造成对钢轨的冲击和在钢轨上跳动，影响打磨质量。随着无缝钢轨使用的普及化以及对其要求的不断提高，铁道部已计划逐步淘汰手提砂轮机，以操作更方便、打磨质量更高、更可靠的设备取代。目前，虽有个别厂家试制了打磨机样品，由于打磨性能不能满足要求，均被铁道部否定。本发明则由于其出色的性能，成为唯一被铁道部认可的轨底打磨机。以济南某厂试制的轨底打磨机为例，其砂轮的前后和上下进给均为手动，操作极不方便。而且都是通过齿轮、丝杠传递运动。由于打磨的主要进给（砂轮的前后运动）为手动，不能保证进给速度的均匀性，而且其前后进给行程短，在磨削标准轨底时，往复切换点位于标准轨底面内，容易产生磨削马氏体白层、以及外形亏损，影响导轨使用寿命；另外，其上下进给采用伞齿轮传动，传动比小，平稳性差，而且缺乏明确的刻度指示，进给量控制不准确，影响磨削精度；而且该设备还缺少必要的磨削防护和除尘装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢轨底部打磨机。

本发明是一种钢轨底部打磨机，包括一个能移动的小车1，打磨机主体17安装在小车1上，打磨机主体17上水平固定有两根水平圆柱导轨14，移动部件通过进给轴后套15固定在水平圆柱导轨14上，打磨机主轴12与电机3直接连接，并通过砂轮衬套8与砂轮7连接，主轴套10的外表面加工有梯形螺纹，与内部加工有梯形螺纹的蜗轮5配合，蜗轮5被主轴进给下套4和主轴进给上套6固定在进给轴后套15上，手摇蜗杆11被固定在打磨机的主体17上；前后进给气缸13被固定在打磨机主体17上，其活塞杆与进给轴后套15用圆螺母连接；打磨机主体17和小车1之间安装了四个顶升气缸2，气缸顶起时支撑板9作为可调靠模紧密贴紧钢轨的底部。

相对现有技术，本发明采用了新结构、新方案，省去了轨底磨削中的较难进行的磨削淬火工序，在轨底磨削的主要进给中采用了气缸的自动进给，降低了人为因素对磨削的干扰，磨削质量稳定可靠，而且操作方便。同时，蜗轮蜗杆副不仅提高了上下进给的稳定性和精确性，而且结构紧凑简单。

附图说明

图1为轨底打磨机示意图，图2、为轨底打磨机主视图，图3、为轨底打磨机俯视图，附图标记及对应名称为：小车1，顶升气缸2，电机3，主轴进给下套4，蜗轮5，主轴进给上套6，砂轮7，砂轮衬套8，支撑板9，主轴套10，手摇蜗杆11，打磨机主轴12，前后进给气缸13，水平圆柱导轨14，进给轴后套15，转动手轮16，打磨机主体17

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，轨底打磨机由可移动的小车、打磨机主体和电气操作箱组成。打磨机的主体17安装在可移动的小车1上，工作时可推动小车对齐焊缝位置。打磨机主体17上水平固定有两根水平圆柱导轨14，水平圆柱导轨上设有进给轴后套15，移动部件包括电机3、打磨机主轴12、主轴套10、主轴进给上套6、主轴进给下套4、蜗轮5、手摇蜗杆11、砂轮7、砂轮衬套8，其中，打磨机主轴12与电机3直连，并通过砂轮衬套8与砂轮7连接；前后进给气缸13被固定在打磨机主体17上，其活塞杆与进给轴后套15用圆螺母连接，当前后进给气缸13伸缩时，可带动移动部件沿着水平圆柱导轨14前后自动循环移动，而且进给速度可调；主轴套10的外表面加工有非标梯形螺纹，与内部加工有非标梯形螺纹的蜗轮5配合，该蜗轮被主轴进给下套4和主轴进给上套6固定在进给轴后套15上，手摇蜗杆11被固定在打磨机主体17上，转动手轮16上有刻度指示，当转动手轮16时手摇蜗杆11带动蜗轮5转动，并通过其内部非标梯形螺纹传动使得打磨机主轴部件上下移动，从而实现砂轮7的上下进给运动；打磨机主体17和小车1之间安装了四个顶升气缸2，气缸顶起时支撑板9作为可调靠模紧密贴紧钢轨的底部；另外，主轴砂轮7的上表面与水平圆柱导轨14间设计有1度的倾角；打磨机主轴12的轴头采用1∶10的锥度和砂轮连接。该轨底打磨机还配有防护和防尘装置。

如图所示，打磨机的砂轮7的前后进给采用较大行程的前后进给气缸13自动进给；由于砂轮的前后进给为钢轨打磨中的主要进给运动，其进给的均匀性和连续性以及进给速度直接关系到打磨质量，特别是关系到磨削马氏体的产生与否，因此，采用进给速度可调的较大行程气缸自动前后进给。一方面自动化程度高；另一方面，较大的行程（包括标准轨底宽度以及切入和切出距离）可以确保在往复磨削标准轨底时磨削的换向点在轨底之外，以有效避免产生磨削马氏体。

另外，由于上下进给运动是间歇进给，即调整好上下进给量，便可磨削一层，之后再进给再磨削。所以，很适合手动进给，经济性也好。因此本发明在上下进给中采用了特殊结构的蜗轮蜗杆副实现。运动时，由手摇蜗杆11带动内部加工有非标梯形螺纹的蜗轮5转动，并通过该梯形螺纹传动使得主轴套10以及其它主轴部件上下移动，从而实现砂轮7的上下进给，而且转动手轮16上有刻度指示；由于蜗轮蜗杆副的传动比大，传动平稳，再加上手轮上的刻度指示，能够更准确地控制上下进给量，精度也更高。

打磨机主体17和小车1之间安装了四个顶升气缸2，气缸顶起时支撑板9作为可调靠模紧密贴在钢轨的底部，使得打磨机主体随着钢轨的底面方向调整，以确保砂轮往复磨削的方向始终与钢轨的底部平行，从而保证打磨轨底的形状。

打磨机主轴砂轮7的上表面与水平圆柱导轨14间设计有1度的倾角；这样磨削后可使焊缝处较之原钢轨底部略微内凹，以确保当焊缝下安装枕木时，焊缝不会成为支点，改善焊缝处的受力情况，有效降低应力集中。

打磨时，顶升气缸顶2起，使支撑板9贴紧钢轨的底部，电机3带动砂轮7旋转，前后进给气缸13推动移动部件自动往复运动，转动手轮16可以实现垂直方向的进给。打磨完成后，后退进给手轮16并停止前后进给运动，顶升气缸2卸压，打磨机主体降落到小车平台上，便完成一次打磨循环。

Claims

1.一种钢轨底部打磨机，包括一个能移动的小车（1），其特征在于打磨机的主体（17）安装在小车（1）上，打磨机主体（17）上水平固定有两根水平圆柱导轨（14），移动部件通过进给轴后套（15）固定在水平圆柱导轨（14）上，打磨机主轴（12）与电机（3）直接连接，并通过砂轮衬套（8）与砂轮（7）连接，主轴套（10）的外表面加工有梯形螺纹，与内部加工有梯形螺纹的蜗轮（5）配合，蜗轮（5）被主轴进给下套（4）和主轴进给上套（6）固定在进给轴后套（15）上，手摇蜗杆（11）被固定在打磨机的主体（17）上；前后进给气缸（13）被固定在打磨机主体（17）上，其活塞杆与进给轴后套（15）用圆螺母连接；打磨机主体（17）和小车（1）之间安装了四个顶升气缸（2），气缸顶起时支撑板（9）作为可调靠模紧密贴紧钢轨的底部。

2.根据权利要求1所述的钢轨底部打磨机，其特征在于砂轮（7）的上表面与水平圆柱导轨（14）间有1度的倾角。

3.根据权利要求1所述的钢轨底部打磨机，其特征在于打磨机主轴（12）的轴头采用1∶10的锥度和砂轮连接。