CN104612005B - 再成形钢轨轨头轮廓的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括a1.沿钢轨纵向前后布置两组啮合铣刀盘；b1.沿再成形设备运行方向前方的钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅰ；c1.沿再成形设备运行方向后方的钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅱ；d1．将啮合成形铣刀盘Ⅰ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工；e1．将啮合成形铣刀盘Ⅱ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓精加工，从而提高加工轨面的光洁度；f1．再成形设备沿钢轨纵向前进，完成一段钢轨的连续加工。本发明所述方法不存在切削压力角问题，两个铣刀盘啮合传动实现对钢轨轨头轮廓再成形，成形过程受力均匀，成形精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种借助至少一次操作啮合的铣刀盘使钢轨轨头轮廓再成形的加工方法，特別是铁路钢轨轨头轮廓再成形的加工方法。
背景技术
钢轨作为一根支承在连续弹性基础上的无限长梁，主要承受来自机车车辆的集中垂直荷载，在其断面上产生一定的弯矩，钢轨包括轨头、轨腰和轨底，在钢轨轨廓与车辆踏面接触处，随着运营时间的增加，会产生各种病害，例如波磨、飞边、接头的不平顺等，将影响运行列车的舒适性，同时加速钢轨的损耗，因此需对钢轨轨廓再成形加工，达到延长钢轨使用寿命，提高运行列车舒适性，降低运行噪音的目的，此过程中加工方法的选择对于提高再成形加工效率、降低加工成本有极其重要的作用，现有技术中常用的方法是，对钢轨采用顺铣加工，使之形成平行于钢轨纵向的铣削轨迹，然后在圆周磨削时一次产生钢轨轮轨接触面、尤其是钢轨轨头横剖面的凸部，位于钢轨轨腰上的轨头设有橫剖面凸部，该凸部包括轮轨接触面，及轨头顶区，铁路车辆的车轮在轮轨接触面及轨头顶区的表面上运行，钢轨轨头磨损到一定程度时，按照高速铁路线路运行要求，钢轨轨廓需要进行修整，以尽可能低的成本使轨头的橫剖面凸部及轮轨接触面再现其原来的状态。因此，按照铁路运营者或铁路公司的要求，需根据磨耗情况及维护情况，对钢轨轨头区的轮轨接触区、轨头顶区进行再成形，以提高钢轨的使用寿命。
公告号为CN 1296561C的发明专利公开了一种再成形钢轨的至少一个轮轨接触面的方法及相应的设备，该发明涉及圆周铣削再成形钢轨，其采用顺铣的加工方法，形成平行于钢轨纵向的多于五个、最好是九个铣削轨迹，以便在一次圆周磨削步骤中产生钢轨轮轨接触面、最好是钢轨轨头横剖面的凸部，其缺点在于，采用圆周顺铣加工钢轨轨头轮廓，存在切削压力角问题，影响钢轨纵向平顺性精度，而且矛盾的是，如果需提高钢轨纵向平顺性精度，必须增大铣盘直径，从而导致铣削功率及对应走行设备结构复杂，提高切削成本，且复杂设备维护较成本也高；此外由于在钢轨纵向存在多于五个、最好是九个铣削轨迹，采用圆周铣削钢轨轨头后需对铣削轨迹进行打磨，特别是高速铁路线路，这种打磨是必不可少的，经过打磨的钢轨才能降低运行噪音，满足高速铁路线路运行要求,然而，由于需要打磨的轨迹多，打磨成本偏高。
发明内容
本发明即针对上述缺陷加以改进，本发明中关于方向的规定：
X向：钢轨纵向，即平行于钢轨前进的方向；
Y向：钢轨横向，即垂直于钢轨前进的方向；
Z向：与钢轨纵向和钢轨横向所在的平面垂直的方向。
本发明的第一方面提供一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括以下步骤：
a1. 沿单根钢轨的纵向前后布置至少一组啮合铣刀盘；
b1. 沿再成形设备运行方向前方的单根钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅰ；
c1. 沿再成形设备运行方向后方的单根钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅱ；
d1．在另一根钢轨的纵向分别布置至少一组啮合铣刀盘；
e1．在另一根钢轨纵向前方布置一组啮合成形铣刀盘Ⅰ，钢轨纵向后方布置一组啮合成形铣刀盘Ⅱ；
f1．将啮合成形铣刀盘Ⅰ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工；
g1．将啮合成形铣刀盘Ⅱ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓精加工，从而提高加工轨面的光洁度；
h1．再成形设备沿钢轨纵向前进，完成一段钢轨的连续加工。
优选的是，以上步骤依次进行，以便完成左右两根钢轨的加工。
优选的是，单根钢轨上的啮合铣刀盘为一组，左右两根钢轨上的各一组啮合铣刀盘构成一套啮合铣刀盘。
更优选的是，依次进行步骤a1、b1、c1、f1、g1、h1，完成单根钢轨的加工。
优选的是，步骤b1、步骤d1、步骤f1和步骤e1中所述啮合成形铣刀盘Ⅰ包括至少两个互相啮合的铣刀盘。
更优选的是，所述啮合成形铣刀盘Ⅰ的铣刀盘沿钢轨横向布置。
优选的是，所述铣刀盘装有铣刀片。
更优选的是，所述啮合成形铣刀盘Ⅰ包括2n个互相啮合的铣刀盘，其中n≧1。
更优选的是，所述啮合成形铣刀盘Ⅱ包括2n个互相啮合的铣刀盘，其中n≧1。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ中的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区 ，所述铣刀盘Ⅰ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含车轮与该侧接触的轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅱ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区 ，所述铣刀盘Ⅱ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含车轮与该侧接触的轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区 ，所述铣刀盘Ⅰ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区和轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅱ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区 ，所述铣刀盘Ⅱ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区和轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅰ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅱ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅱ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅰ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅱ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅱ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ布置于已铺设铁路的左、右钢轨上，每两个啮合的铣刀盘基于钢轨剖面中心对称布置，并在钢轨剖面中心对称分布最多两条切削轨迹。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ布置于钢轨铁路线路前端，实现钢轨左、右轨的粗加工，所述铣刀盘Ⅱ布置于钢轨铁路线路后端，实现钢轨左、右轨的精加工。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ的铣刀盘的端面沿圆周方向均布至少一个铣刀片A，该铣刀片A负责钢轨轨头轨顶区（不含该侧的轮轨圆弧接触区）的成形，或负责钢轨轨头轮轨圆弧接触区（不含该侧的轨顶区）的成形。
优选的是，所述铣刀盘Ⅰ的铣刀盘的端面沿圆周方向均布至少一个铣刀片B，该铣刀片B负责钢轨轨头轨顶区（不含该侧的轮轨圆弧接触区）成形，或负责钢轨轨头轮轨圆弧接触区（不含该侧的轨顶区）成形。
更优选的是，所述铣刀片A和铣刀片B的规格相同。
更优选的是，所述铣刀片A和铣刀片B的规格不同。
本发明的第二方面提供一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括以下步骤：
a2.沿单根钢轨纵向前后布置至少一组加工设备；
b2.沿再成形设备运行方向前方的单根钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘；
c2. 沿再成形设备运行方向后方的单根钢轨纵向布置一组磨削设备；
d2．在另一根钢轨的纵向布置至少一组加工设备；
e2．在另一根钢轨纵向前方布置一组啮合成形铣刀盘，钢轨纵向后方布置一组磨削设备；
f2．将啮合成形铣刀盘向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工，并在钢轨剖面中心对称分布至多两条切削轨迹；
g2．将磨削设备向钢轨轨头进给，对钢轨的轮轨接面进行磨削操作；
h2．再成形设备沿钢轨纵向前进，完成连续加工。
优选的是，以上步骤依次进行，以便完成左右两根钢轨的铣削粗加工及磨削精加工。
优选的是，布置在单根钢轨上的加工设备为一组，左右两根钢轨上的各一组啮合铣刀盘构成一套啮合铣刀盘。
更优选的是，依次进行步骤a2、b2、c2、f2、g2、h2，完成单根钢轨的加工。
优选的是，步骤b2、和步骤e2中所述啮合成形铣刀盘包括至少两个互相啮合的铣刀盘。
更优选的是，所述啮合成形铣刀盘的两个铣刀盘沿钢轨横向布置。
优选的是，所述铣刀盘装有铣刀片。
优选的是，由于步骤d中形成的再成形切削轨迹少，磨削设备的工作量少，且磨削操作简单，加工成本低。
优选的是，所述铣刀盘布置于已铺设铁路的左、右钢轨上，每两个啮合的铣刀盘基于钢轨剖面中心对称布置，并在钢轨剖面中心对称分布最多两条切削轨迹，所述磨削设备包括两组磨削单元，布置于已铺设铁路线路的左、右钢轨上。
更优选的是，所述磨削设备中的一组磨削单元布置于钢轨铁路线路前端，实现钢轨左、右轨的粗加工，所述磨削设备中的另一组磨削单元布置于钢轨铁路线路后端，实现钢轨左、右轨的精打磨。
本发明的第三方面提供一种再成形钢轨轨头轮廓加工设备，其包括支撑基体，该支撑基体上装有移动导轨Ⅰ，该移动导轨Ⅰ连接Y向移动座，该Y向移动座上装有Y向导轨，该Y向导轨连接有提升机构，该提升机构外侧装有Z向移动座，该Z向移动座外侧装有Z向导轨，该Z向导轨与铣削主单元连接，该铣削主单元下部装有铣削组件，铣削主单元下部还装有Y向导向装置。
优选的是，所述铣削主单元还连接有驱动设备，该驱动设备的作用是提供动力。
更优选的是，所述驱动设备连接有传动装置，该传动装置将所述驱动设备的动力传递至所述铣削主单元的铣刀盘。
更优选的是，所述铣削组件还与抽吸装置连接，以便铣削加工后的碎屑通过抽吸装置及时排出。
更优选的是，所述铣削组件包括两个互相啮合的铣刀盘。
更优选的是，所述铣刀盘上装有铣刀片，用于铣削钢轨。
优选的是，所述再成形钢轨轨头轮廓加工设备装在运行装置内。
优选的是，所述再成形钢轨轨头轮廓加工设备通过所述支撑基体装在运行装置10内。
更优选的是，所述运行装置内装有至少一个所述再成形钢轨轨头轮廓加工设备。
优选的是，所述运行装置包括车轮以便在钢轨上运行。
更优选的是，所述运行装置在单侧钢轨上运行。
更优选的是，所述运行装置在双侧钢轨上运行。
优选的是，所述Z向移动座下方装有导向装置，该导向装置通过升降机构将其压在钢轨1表面，保证切削刚度，同时该导向装置连接有伺服驱动装置并通过伺服驱动装置，实现铣削组件的Z向进给。
更优选的是，所述Y向导向装置位于所述铣削组件的前方。
更优选的是，所述Y向导向装置包括位置比例反馈系统，通过Y向伺服驱动装置实现铣刀盘的Y向进给。
优选的是，所述移动导轨Ⅰ在所述支撑基体外侧对称布置。
本发明的第三方面所述的再成形钢轨轨头轮廓加工设备工作原理是：位于钢轨轨腰上的轨头包括橫剖面凸部，该凸部包括轮轨接触面，及轨头顶区，铁路车辆的车轮在轮轨接触面及轨头顶区的表面上运行，磨损后轨头的轮轨接触面的形状由线G_A表示。一旦钢轨轨头磨损到该状态，按照高速铁路线路运行要求，钢轨轨廓需要进行修整，以尽可能低的成本使轨头的橫剖面凸部及轮轨接触面再现其原来的状态， 即再成形后的轨廓橫剖面形状如线G_C所示。因此，按照铁路运营者或铁路公司的要求，需根据磨耗情况及维护情况，对钢轨轨头区的轮轨接触区、轨头顶区 进行再成形，以提高钢轨的使用寿命，根据钢轨的磨损情况必须除去较大量的材料， 这要求必须尽可能快及低成本地在已铺设的钢轨中完成轨头轨廓再成形，至少再成形轨廓接触面，以便尽可能少地阻碍铁路交通。
按照本发明地三方面的再成形钢轨轨头轮廓加工设备配有两套啮合铣盘成形装置对称布置于铁路线左、右钢轨上方，以便在一次通过中可以修整左、右两侧的钢轨轨廓；且两套啮合铣刀盘成形设备前、后布置在被成形的铁路线路上，一次通过实现对钢轨的粗加工及精加工，满足铁路线路运行要求。所述支撑基体用于支撑Y向移动座，该移动支座通过移动导轨及伺服电机实现Y向进给运动，在Y向移动座上，Z向移动座通过Z向导轨及 提升机构实现Z向移动座Z向升降运动，粗铣削组件和精铣削组件分别沿Z向导轨，通过Z向伺服机构实现铣刀盘Z向进给运动，从而在运行设备沿钢轨纵向运行过程中由粗铣削组件和精铣削组件分别实现对钢轨的粗铣和精铣作业，在铣削组件之间的沿钢轨Y移动的导向装置具有位置比例反馈系统，通过Y伺服驱动装置实现铣刀盘的Y向进给，粗铣及精铣或磨削产生的切屑及粉尘一经出现就通过抽吸装置抽掉。
此外，也可以仅采用一组成形设备（一式两套，布置于左、右钢轨上），一次通过中完成修整左、右两侧的钢轨，使用于铁路低速线路运行要求。
此外，将精铣削组件更换为磨削单元，则可实现对切削轨迹的打磨，该磨削单元有调节磨削深度的系统，按照磨损情况可相对钢轨连续地重复调节砂轮。
本发明所述方法和设备不存在切削压力角问题，两个铣刀盘啮合传动实现对钢轨轨头轮廓再成形，成形过程受力均匀，成形精度高，且一次成形操作便能满足铁路运行要求，其中为保证铣刀切削寿命，可采用所述两套啮合钢轨轨头成形铣刀盘,沿钢轨纵向前后布置，前面布置一套啮合成形铣刀进行钢轨轨头轮廓粗加工，对于运行速度较低铁路线路来说，该粗铣加工已满足铁路线路运行要求；后面布置一套啮合成形铣刀进行钢轨轨头轮廓精加工，提高加工轨面光洁度，满足高速铁路线路运行要求；由于采用啮合式及端铣方式再成形钢轨轨头轮廓，在铣刀盘较小的情况下就能实现较高的轮廓成形精度，包括横断面精度及纵向平顺性精度，使整修设备所需驱动功率、结构复杂程度大幅降低，降低整修成本及设备维护成本，使钢轨轨头轮廓再成形技术有新的突破及发展。
本发明所提供的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法及设备的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本发明的保护范围。
更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
附图说明
图1为本发明第三方面所述的一种再成形钢轨轨头轮廓加工设备的一优选实施例的结构示意图。
图2为图1所示实施例的铣削组件的结构示意图。
图3为图1所示实施例的铣削组件与钢轨的结构示意图。
图4为图2所示实施例的铣削组件的放大结构示意图。
图5为图4所示实施例的铣削组件与钢轨的相对位置示意图。
图1-图5中数字分别表示：
1钢轨 2 轨腰 3轨头 5轨头顶区 6钢轨轨头 7轮轨接触面
10运行装置 11磨削单元 22铣刀片Ⅰ 23铣刀片Ⅱ 24 铣刀盘Ⅰ 25铣刀盘Ⅱ
26_A抽吸装置 26_B 抽吸装置 27_A Y向导向装置 27_B Y向导向装置
28_A 驱动设备 28_B 驱动设备 29_ A 传动装置 29_B 传动装置
30_ A 导向装置 30_B 导向装置 31_ A 铣削主单元 31_ B 铣削主单元
32_A Z向导轨 32_B Z向导轨 33_A Z向移动座 33_B Z向移动座
34_A 提升机构 34_B 提升机构 35_A Y向导轨 35_B Y向导轨
36_A Y向移动座 36_B Y向移动座 37_A 移动导轨Ⅰ 37_B 移动导轨Ⅰ
39_A 支撑基体 39_B 支撑基体
G_A 磨损后的轮轨接触面 G_B 磨损后的横剖面凸部
G_C 再成形后的轨廓橫剖面形状线。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图分别详细描述按照本发明的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法的优选实施例，以及按照本发明的再成形钢轨轨头轮廓加工设备的优选实施例。
实施例1.1：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括以下步骤：
a1.沿单根钢轨纵向前后布置两组啮合铣刀盘；
b1.沿再成形设备运行方向前方的单根钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅰ；
c1.沿再成形设备运行方向后方的单根钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅱ；
d1.将啮合成形铣刀盘Ⅰ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工；
e1.将啮合成形铣刀盘Ⅱ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓精加工，从而提高加工轨面的光洁度；
f1.再成形设备沿钢轨纵向前进，完成一段钢轨的连续加工。
本实施例中，以上步骤依次进行。
本实施例中，步骤b1中所述啮合成形铣刀盘Ⅰ包括两个互相啮合的铣刀盘。
本实施例中，所述铣刀盘基于钢轨纵向对称布置，并在钢轨轨头顶区的中心形成最多两条对称的切削轨迹。
本实施例中，所述铣刀盘装有铣刀片。
本实施例中，所述铣刀盘Ⅰ中的一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区 ，所述铣刀盘Ⅰ的另一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含车轮与该侧接触的轮轨圆弧接触区。
本实施例中，所述铣刀盘Ⅱ的一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区 ，所述铣刀盘Ⅱ的另一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含车轮与该侧接触的轮轨圆弧接触区。
实施例1.2：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.1，所不同的是：将步骤a1中的啮合铣刀盘布置在左右两跟钢轨上，左右两根钢轨同时完成再加工作业。
实施例1.3：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.2，所不同的是：所述铣刀盘Ⅰ的一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区 ，所述铣刀盘Ⅰ的另一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区和轮轨圆弧接触区；且所述铣刀盘Ⅱ的一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区，所述铣刀盘Ⅱ的另一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区和轮轨圆弧接触区。
实施例1.4：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.2，所不同的是：所述铣刀盘Ⅰ的一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅰ的另一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区；所述铣刀盘Ⅱ的一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅱ的另一个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区。
实施例1.5：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.2，所不同的是：所述铣刀盘Ⅰ布置于已铺设铁路的左、右钢轨上，所述铣刀盘Ⅱ也布置于已铺设铁路的左、右钢轨上，每两个啮合的铣刀盘基于钢轨剖面中心对称布置，并在钢轨剖面中心对称分布最多两条切削轨迹。
本实施例中，所述铣刀盘Ⅰ布置于钢轨铁路线路前端，实现钢轨左、右轨的粗加工，所述铣刀盘Ⅱ布置于钢轨铁路线路后端，实现钢轨左、右轨的精加工。
实施例1.6：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.5，所不同的是：所述铣刀盘Ⅰ的铣刀盘的端面沿圆周方向均布铣刀片A，该铣刀片A负责钢轨轨头轨顶区（不含该侧的轮轨圆弧接触区）的成形；所述铣刀盘Ⅰ的铣刀片B布置于铣刀盘端面，沿圆周方向均布，该铣刀片B负责钢轨轨头轨顶区（不含该侧的轮轨圆弧接触区）成形。
实施例1.7：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.6，所不同的是：铣刀片A负责负责钢轨轨头轮轨圆弧接触区（不含该侧的轨顶区）的成形，铣刀片B负责钢轨轨头轮轨圆弧接触区（不含该侧的轨顶区）成形。
实施例1.8：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.7，所不同的是：所述铣刀片A和铣刀片B的规格相同。
实施例1.9：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例1.7，所不同的是：所述铣刀片A和铣刀片B的规格不同。
实施例2.1：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括以下步骤：
a2.沿钢轨纵向前后布置两组加工设备；
b2.沿再成形设备运行方向前方的钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘；
c2.沿再成形设备运行方向后方的钢轨纵向布置一组磨削设备；
d2.将啮合成形铣刀盘向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工，并在钢轨剖面中心对称分布至多两条切削轨迹；
e2.将磨削设备向钢轨轨头进给，对钢轨的轮轨接面进行磨削操作；
f2.再成形设备沿钢轨纵向前进，完成连续加工。
本实施例中，以上步骤依次进行。
本实施例中，步骤b2中所述啮合成形铣刀盘包括两个互相啮合的铣刀盘。
本实施例中，所述啮合成形铣刀盘的两个铣刀盘沿钢轨横向布置。
本实施例中，所述铣刀盘装有铣刀片，由于步骤d中形成的再成形切削轨迹少，磨削设备的工作量少，且磨削操作简单，加工成本低。
实施例2.2：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例2.1，所不同的是：将步骤a2中的啮合铣刀盘布置在左右两跟钢轨上，左右两根钢轨同时完成再加工作业。
实施例2.3：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例2.2，所不同的是：所述铣刀盘布置于已铺设铁路的左、右钢轨上，每两个啮合的铣刀盘基于钢轨剖面中心对称布置，并在钢轨剖面中心对称分布最多两条切削轨迹，所述磨削设备包括两组磨削单元11，布置于已铺设铁路线路的左、右钢轨上。
实施例2.4：一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，同实施例2.3，所不同的是：所述一组磨削单元11布置于钢轨铁路线路前端，实现钢轨左、右轨的粗加工，所述另一组磨削单元11布置于钢轨铁路线路后端，实现钢轨左、右轨的精打磨。
实施例3.1：一种再成形钢轨轨头轮廓加工设备，其包括粗铣设备和精铣设备，该粗铣设备布置在沿钢轨前进方向的前方，该粗铣设备布置在沿钢轨前进方向的后方。
本实施例中，所述粗铣设备和所述精铣设备装在运行装置10内，以便运行装置10沿钢轨运行过程中对钢轨进行粗铣和精铣作业。
本实施例中，运行装置10为沿钢轨纵向的中心对称结构，运行装置10下部包括两列车轮，该两列车轮对称分布在左右两条钢轨上运行。
本实施例中，所述运行装置10内沿钢轨纵向中心对称地装有两组粗铣设备。
本实施例中，所述运行装置10内沿钢轨纵向中心对称地装有两组精铣设备。
本实施例中，粗铣设备包括支撑基体39_B，该支撑基体39_B将粗铣设备连接到运行装置10内，该支撑基体39_B上装有移动导轨Ⅰ37_B，该移动导轨Ⅰ37_B连接Y向移动座36_B，该Y向移动座36_B上装有Y向导轨35_B，该Y向导轨35_B连接有提升机构34_B，该提升机构34_B外侧装有Z向移动座33_B，该Z向移动座33_B外侧装有Z向导轨32_B，该Z向导轨32_B与铣削主单元31_B连接，该铣削主单元31_B下部装有粗铣削组件， 铣削主单元31_B下部还装有Y向导向装置27_B，铣削主单元31_B还连接有驱动设备28_B，驱动设备28_B连接有传动装置29_B。
本实施例中，精铣设备包括支撑基体39_A，该支撑基体39_A将精铣设备连接到运行装置10内，该支撑基体39_A上装有移动导轨Ⅰ37_A，该移动导轨Ⅰ37_A连接Y向移动座36_A，该Y向移动座36_A上装有Y向导轨35_A，该Y向导轨35_A连接有提升机构34_A，该提升机构34_A外侧装有Z向移动座33_A，该Z向移动座33_A外侧装有Z向导轨32_A，该Z向导轨32_A与铣削主单元31_A连接，该铣削主单元31_A下部装有精铣削组件，铣削主单元31_A下部还装有Y向导向装置27_A，铣削主单元31_A还连接有驱动设备28_A，驱动设备28_A连接有传动装置29_A。
本实施例中优选的是，所述粗铣削组件和精铣削组件的后方均连接真空抽吸装置。
本实施例中优选的是，所述粗铣削组件包括铣刀盘Ⅰ24和铣刀盘Ⅱ25,铣刀盘Ⅰ24和铣刀盘Ⅱ25相互啮合。
本实施例中优选的是，铣刀盘Ⅰ24和铣刀盘Ⅱ25的中心线平行于钢轨横向，因此运行装置10沿钢轨纵向运行过程中，铣刀盘Ⅰ24和铣刀盘Ⅱ25完成钢轨横向轮廓的铣削作业，并在钢轨轨头顶区的中心形成两条对称分布的切削轨迹。
本实施例中优选的是，铣刀盘Ⅰ24为圆形铣刀盘，沿铣刀盘Ⅰ24端面的圆周方向均布二十个铣刀片Ⅰ22。
本实施例中，铣刀盘Ⅱ25圆形铣刀盘，沿铣刀盘Ⅱ25端面的圆周方向均布二十个铣刀片Ⅱ23，用于铣削钢轨。
本实施例中，所述精铣削组件与所述粗铣削组件结构相同，不同的是精铣削组件的铣刀片的精度比粗铣削组件铣刀片的精度更高。
本实施例中，所述粗铣设备和精铣设备结构相同，不同的是其中的粗铣削组件和精铣削组件分别包括不同精度的铣刀片。
本实施例中，所述Z向移动座33_B及33_A下方分别装有导向装置30_B及30_A，导向装置30_B及30_A分别通过升降机构将其压在钢轨1表面，保证切削刚度，同时导向装置0_B及30_A通过伺服驱动装置实现铣削组件的Z向进给。
本实施例中优选的是， Y向导向装置27_B位于所述粗铣削组件的前方，Y向导向装置27_A位于所述精铣削组件的前方。
本实施例中，移动导轨Ⅰ37_B在支持基体39_B外侧对称布置，移动导轨Ⅰ37_A在支撑基体39_A外侧对称布置。
实施例3.2，一种再成形钢轨轨头轮廓加工设备，同实施例3.1，所不同的是：铣削主单元31_A下部装有磨削驱动装置，该磨削驱动装置连接磨削单元，该磨削单元用于对钢轨进行精打磨。
上述实施例中，再成形钢轨轨头轮廓加工设备在一次通过中可以分别修整左、右两侧的钢轨轨廓或同时修整左、右两条钢轨的轨道轮廓；且两套啮合铣刀盘成形设备前、后布置在被成形的铁路线路上，一次通过实现对钢轨的粗加工及精加工，满足铁路线路运行要求。所述支撑基体39_B、39_A用于支撑Y向移动座36_B、36_A，该移动支座通过移动导轨37_B、37_A及伺服电机实现Y向进给运动，在Y向移动座36_B、36_A上，Z向移动座33_B、33_A通过Z向导轨35_B、35_A及 提升机构34_B、34_A实现Z向移动座33_B、33_A Z向升降运动，粗铣削组件和精铣削组件分别沿Z向导轨32_B、32_A，通过Z向伺服机构实现铣刀盘Z向进给运动，从而在运行设备沿钢轨纵向运行过程中由粗铣削组件和精铣削组件分别实现对钢轨的粗铣和精铣作业，在铣削组件之间的沿钢轨Y移动的导向装置具有位置比例反馈系统，通过Y伺服驱动装置实现铣刀盘的Y向进给，粗铣及精铣或磨削产生的切屑及粉尘一经出现就通过抽吸装置26_A和26_B抽掉。
此外，也可以仅采用一组成形设备（一式两套，布置于左、右钢轨上），一次通过中完成修整左、右两侧的钢轨，使用于铁路低速线路运行要求。
此外，将精铣削组件更换为磨削单元，则可实现对切削轨迹的打磨，该磨削单元连接调节磨削深度的系统，按照磨损情况可相对钢轨连续地重复调节砂轮。
上述实施例所述方法和设备不存在切削压力角问题，两个铣刀盘啮合传动实现对钢轨轨头轮廓再成形，成形过程受力均匀，成形精度高，且一次成形操作便能满足铁路运行要求，其中为保证铣刀切削寿命，可采用所述两套啮合钢轨轨头成形铣刀盘,沿钢轨纵向前后布置，前面布置一套啮合成形铣刀进行钢轨轨头轮廓粗加工，对于运行速度较低铁路线路来说，该粗铣加工已满足铁路线路运行要求；后面布置一套啮合成形铣刀进行钢轨轨头轮廓精加工，提高加工轨面光洁度，满足高速铁路线路运行要求；由于采用啮合式及端铣方式再成形钢轨轨头轮廓，在铣刀盘较小的情况下就能实现较高的轮廓成形精度，包括横断面精度及纵向平顺性精度，使整修设备所需驱动功率、结构复杂程度大幅降低，降低整修成本及设备维护成本，使钢轨轨头轮廓再成形技术有新的突破及发展。
上述实施例所提供的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法及设备的技术方案包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本发明的保护范围。
更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。
Claims (18)
1.一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括以下步骤：
a1.沿单根钢轨纵向前后布置至少一组啮合铣刀盘；
b1.沿再成形设备运行方向前方的钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅰ；
c1.沿再成形设备运行方向后方的钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅱ；
d1.在另一根钢轨的纵向分别布置至少一组啮合铣刀盘；
e1.在另一根钢轨纵向前方布置一组啮合成形铣刀盘Ⅰ，钢轨纵向后方布置一组啮合成形铣刀盘Ⅱ；
f1.将啮合成形铣刀盘Ⅰ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工；
g1.将啮合成形铣刀盘Ⅱ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓精加工，从而提高加工轨面的光洁度；
h1.再成形设备沿钢轨纵向前进，完成一段钢轨的连续加工；
其特征在于：以上步骤依次进行。
2.一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括步骤：
a1.沿单根钢轨纵向前后布置至少一组啮合铣刀盘；
b1.沿再成形设备运行方向前方的钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅰ；
c1.沿再成形设备运行方向后方的钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘Ⅱ；
f1.将啮合成形铣刀盘Ⅰ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工；
g1.将啮合成形铣刀盘Ⅱ向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓精加工，从而提高加工轨面的光洁度；
h1.再成形设备沿钢轨纵向前进，完成一段钢轨的连续加工；
其特征在于：依次进行步骤a1、b1、c1、f1、g1、h1。
3.如权利要求1或2所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：步骤b1中所述啮合成形铣刀盘Ⅰ包括至少两个互相啮合的铣刀盘。
4.如权利要求3所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述啮合成形铣刀盘Ⅰ的铣刀盘沿钢轨横向布置。
5.如权利要求4所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述铣刀盘装有铣刀片。
6.如权利要求1或2所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述啮合成形铣刀盘Ⅰ包括2n个互相啮合的铣刀盘，其中n≧1。
7.如权利要求1或2所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述啮合成形铣刀盘Ⅱ包括2n个互相啮合的铣刀盘，其中n≧1。
8.如权利要求6所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述铣刀盘Ⅰ中的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区，所述铣刀盘Ⅰ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含车轮与该侧接触的轮轨圆弧接触区。
9.如权利要求7所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述铣刀盘Ⅱ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区，所述铣刀盘Ⅱ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含车轮与该侧接触的轮轨圆弧接触区。
10.如权利要求6所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述铣刀盘Ⅰ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区，所述铣刀盘Ⅰ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区和轮轨圆弧接触区。
11.如权利要求7所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述铣刀盘Ⅱ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轮轨圆弧接触区和轨顶区，所述铣刀盘Ⅱ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区和轮轨圆弧接触区。
12.如权利要求6所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述铣刀盘Ⅰ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅰ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区。
13.如权利要求7所述的再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述铣刀盘Ⅱ的n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区，所述铣刀盘Ⅱ的其余n个铣刀盘位于成形钢轨轨头的另一侧，该侧包括轨顶区，但不含轮轨圆弧接触区。
14.一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其包括以下步骤：
a2.沿单根钢轨纵向前后布置至少一组加工设备；
b2.沿再成形设备运行方向前方的单根钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘；
c2.沿再成形设备运行方向后方的单根钢轨纵向布置一组磨削设备；
d2.在另一根钢轨的纵向布置至少一组加工设备；
e2.在另一根钢轨纵向前方布置一组啮合成形铣刀盘，钢轨纵向后方布置一组磨削设备；
f2.将啮合成形铣刀盘向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工，并在钢轨剖面中心对称分布至多两条切削轨迹；
g2.将磨削设备向钢轨轨头进给，对钢轨的轮轨接面进行磨削操作；
h2.再成形设备沿钢轨纵向前进，完成连续加工；
其特征在于：以上步骤依次进行。
15.一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，包括步骤：
a2.沿单根钢轨纵向前后布置至少一组加工设备；
b2.沿再成形设备运行方向前方的单根钢轨纵向布置一组啮合成形铣刀盘；
c2.沿再成形设备运行方向后方的单根钢轨纵向布置一组磨削设备；
f2.将啮合成形铣刀盘向钢轨轨头进给，对钢轨轨头轮廓粗加工，并在钢轨剖面中心对称分布至多两条切削轨迹；
g2.将磨削设备向钢轨轨头进给，对钢轨的轮轨接面进行磨削操作；
h2.再成形设备沿钢轨纵向前进，完成连续加工；
其特征在于：依次进行步骤a2、b2、c2、f2、g2、h2。
16.如权利要求14或15所述的一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：步骤b2中所述啮合成形铣刀盘包括两个互相啮合的铣刀盘。
17.如权利要求16所述的一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述啮合成形铣刀盘的两个铣刀盘沿钢轨横向布置。
18.如权利要求16所述的一种再成形钢轨轨头轮廓的加工方法，其特征在于：所述每两个啮合的铣刀盘基于钢轨剖面中心对称布置，所述磨削设备包括两组磨削单元。
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