CN104846707B - 一种移动式钢轨铣削车的精铣装置 - Google Patents

Abstract

一种移动式钢轨铣削车的精铣装置，其包括至少一个刀具架(1)，该刀具架(1)连接铣削驱动装置(2)，刀具架(1)下端还装有铣削头(3)，铣削驱动装置(2)的输出端通过机械传动装置与铣削头(3)的驱动轴连接，刀具架(1)一侧还连接液压驱动垂直移动和定位装置(4)以及一组电动水平移动和定位装置(5)，每组液压驱动垂直移动和定位装置(4)与所述电动水平移动和定位装置(5)连接，电动水平移动和定位装置(5)用于定位所述铣刀的水平位置。本发明所提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置不仅能够对粗铣过的钢轨进行再次精细的轨形修整，修复效果好，作业效率高，不使用打磨方式进行钢轨的二次修整，环境污染小，而且由于刀具架可绕回转轴旋转，铣刀架及其刀片更换方便。

Description

一种移动式钢轨铣削车的精铣装置

技术领域

本发明涉及一种移动式钢轨铣削车的精铣装置，尤其是涉及一种用于对粗铣后的线路钢轨进行移动式在线二次铣削的钢轨铣削车的精铣装置，属于工程设备技术领域。

背景技术

近年来，我国城市轨道交通发展迅速，伴随运量增加和运行速度的提高，钢轨表面损伤问题开始越来越突出，其中常见的损伤有接触疲劳裂纹、波磨和钢轨侧磨。如果钢轨表面损伤得不到及时、有效的整修，将严重影响行车安全以及钢轨使用寿命。

为了保证列车运行的安全性、稳定性和舒适性，改善轮轨接触状态，降低轮轨噪声，增加钢轨的使用寿命，减缓钢轨表面伤损发生和控制损伤发展程度，必须采用快速、高效的在线整修技术来消除钢轨表面伤损，恢复钢轨良好的廓形和平顺度。

目前，在线钢轨整修技术有钢轨打磨和钢轨铣磨两种。钢轨打磨时容易产生飞溅的火花、金属粉尘和噪声，会污染空气、恶化作业环境、引起火灾，甚至影响作业后的正常运营，打磨作业前还需要拆除护轮轨、通信电缆等轨旁设备，并需更换打磨砂轮，布置电机位置以取得需要的轨头形状，所以作业准备时间较长。因此，钢轨打磨方式并不适合地铁和国铁隧道线路。

目前的钢轨铣磨车作业包括铣削和打磨两套工序，首先对钢轨表面进行纵向铣削，随后通过将铣削过的钢轨表面进行打磨。虽然现有的钢轨铣磨车铣磨的钢轨表面平顺度恢复较好，作业效率较高，适合消除轨距角、外侧角的肥边或塑性变形，其作业准备工作较少，也不需要拆除轨旁设备，相比钢轨打磨车 而言，作业对空气、噪声的污染小。但是，由于现有的钢轨铣磨车在对钢轨粗铣后进行二次修复时仍采用了打磨方式削除棱角并提高钢轨表面光洁度，虽然打磨量较钢轨打磨车小，但是不可避免的仍存在对空气和噪声的污染问题，砂轮磨损严重且不易更换，且作业后钢轨表面光洁度不够高。

综上所述，急需一种能够应用于移动式钢轨铣削车的精铣装置，不仅弥补本领域的技术空白，而且能够对钢轨采用铣削的方式进行二次修复，实现减少环境污染和提高钢轨表面光洁度的目的。

发明内容

本发明提供一种移动式钢轨铣削车的精铣装置，用于弥补国内外的技术空白，刀片更换方便且铣削作业质量好。

本发明提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置包括：至少一个刀具架，该刀具架连接铣削驱动装置，所述刀具架下端还装有铣削头，所述铣削驱动装置的输出端通过机械传动装置与铣削头的驱动轴连接，以便驱动所述铣削头上的铣刀并使其垂直于钢轨表面旋转；所述刀具架一侧还连接液压驱动垂直移动和定位装置以及一组电动水平移动和定位装置，每组液压驱动垂直移动和定位装置与所述电动水平移动和定位装置连接，所述电动水平移动和定位装置用于定位所述铣刀的水平位置；所述移动式钢轨铣削车的精铣装置作业时以钢轨顶面中心线为基准沿钢轨纵向移动铣削。

优选的是，刀具架的数量为两个。

优选的是，刀具架关于连接梁的横向中心轴对称布置。

优选的是，每个刀具架与一组液压驱动垂直移动和定位装置连接，所述液压驱动垂直移动和定位装置用于垂直定位所述铣削头的切削深度进给量。

优选的是，每组所述铣削头均包括底座，该底座末端通过连接轴连接两个 啮合式旋转端面铣刀架。

优选的是，所述两个啮合式旋转端面铣刀架的端面齿形相互啮合，且两个啮合式旋转端面铣刀架上所安装刀片的端面组成预定的钢轨表面廓形。

优选的是，所述每个啮合式旋转端面铣刀架固定于连接轴的一端，所述连接轴的另一端伸入所述底座内通过机械传动装置与所述铣削驱动装置的输出端连接。

优选的是，所述铣削驱动装置在作业时驱动同一组铣削头内的两个啮合式旋转端面铣刀架分别沿轴向旋转且二者旋转方向相反，旋转时，一个啮合式旋转端面铣刀架的端面一侧凸起部分正好与另一个啮合式旋转端面铣刀架的端面一侧凹进部分啮合；作业时，两个啮合式旋转端面铣刀架的端面以钢轨顶面中心线为基准，每组两个啮合式旋转端面铣刀架分别分布在钢轨顶面中心线两侧。

优选的是，所述刀具架包括两根相互平行设置且具有预定间距的第一导轨，每根第一导轨上安装有至少一个第一滑块，每个第一滑块的背面均固定连接于第一背板的一个侧面；所述铣削头和铣削驱动装置与所述第一背板的另一个侧面固定连接；所述第一背板可通过所述第一滑块在第一导轨上的滑动来调节所述铣削头的位置，以将所述铣削头从所述刀具架上拉出。

优选的是，每根所述第一导轨固定于一耳形侧板上，两块所述耳形侧板的同一侧端部与一回转轴的两端点连接，使得所述刀具架能够绕所述回转轴旋转。

优选的是，所述液压驱动垂直移动和定位装置包括至少一根竖直固定设置的垂直导轨，所述垂直导轨横向对齐且间距预定距离；两根所述垂直导轨固定于第二背板上或与所述第二背板成一体；每根垂直导轨上安装有两个垂直滑块，两根垂直导轨上的所有垂直滑块均固定连接于刀具架的第三背板的一个侧面 上；所述液压驱动垂直移动和定位装置还包括设置于两根所述垂直导轨中间且与第二根所述垂直导轨平行的垂直导向轴，所述垂直导向轴固定设置于所述第二背板上；所述垂直导向轴上套有用于在垂直导向轴上滑动的方形滑块，所述方形滑块与所述第三背板固定连接。

优选的是，所述电动水平移动和定位装置包括至少一根水平固定设置的水平导轨，所述水平导轨上装有可滑动的水平滑块，每块所述第二背板背面对应于垂直导轨和垂直导向轴的上侧和下侧位置处分别固定连接一个所述水平滑块以及用于调节所述水平滑块在所述水平导轨上位置的液压缸。

优选的是，每根所述水平导轨上设置有四个水平滑块。

优选的是，所述刀具架连接液压蓄能器，用于在所述精铣装置的液压管路漏油时，将精铣装置回收到非铣削状态。

优选的是，所述水平导轨固定设置于连接梁的一个竖直面上或与该连接梁的该竖直面成一体；所述连接梁的上水平侧面上设置有调节固定螺栓，该设置有调节固定螺栓的水平侧面与移动式钢轨铣削车的车架底面固定连接，并通过所述调节固定螺栓调节连接处两个侧面的间距以使所述连接梁的上水平侧面绝对水平。

优选的是，所述精铣装置底部包括激光位置检测装置，用于通过激光检测钢轨的准确位置，并根据检测结果控制所述液压驱动垂直移动和定位装置以及电动水平移动和定位装置运动，以使铣削头置于钢轨上的准确作业位置。

优选的是，所述刀具架作业位底侧连接滑靴，用于对所述刀具架在钢轨上进行滑动导向定位。

优选的是，所述铣削头后侧包括吸嘴，用于吸收铣削头铣削钢轨过程中产生的铁屑并将铁屑送入连接于所述吸嘴出口的吸屑管内；所述吸屑管用于将铁 屑输送至铁屑贮存装置。

优选的是，所述精铣装置底部设有速度测量装置，用于测量精铣装置的切削进给速度，使精铣装置的切削进给速度与移动式钢轨铣削车的作业速度相匹配。

本发明提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置的工作方式是：作业时，通过液压驱动垂直移动和定位装置垂直移动精铣装置将啮合式旋转端面铣刀架贴在钢轨表面，电动水平移动和定位装置控制啮合式旋转端面铣刀架的水平移动，直至精铣装置处于工作位，启动精铣装置铣削驱动装置，精铣单元的刀具高速旋转，再次对轨头表面进行精整加工，对钢轨表面进行铣削，消除钢轨表面的棱角，达到对钢轨表面形状的重塑，铣削后的铁屑被吸嘴吸走并输送至指定地点。

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。

本发明所提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置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。

本发明所提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置不仅能够对粗铣过的钢轨进行再次精细的轨形修整，修复效果好，作业效率高，不使用打磨方式进行钢轨的二次修整，环境污染小，而且由于刀具架可绕回转轴旋转，铣刀架及其刀片更换方便。

附图说明

图1为本发明提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置的一优选实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置的铣削头正视图。

图3为图2所示铣削头的仰视图。

图4为本实施例提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置的刀具架的结构示意图。

图5为将图1中所示精铣装置中的刀具架1绕回转轴15旋转上翻至刀具更换位置的结构示意图。

图6为图1中的电动水平移动和定位装置5的结构示意图。

图1‐图6中的标记分别表示：

1刀具架 2铣削驱动装置 3铣削头 4液压驱动垂直移动和定位装置

5电动水平移动和定位装置 6连接梁 7调节固定螺栓

11第一导轨 12第一滑块 13第一背板 14耳形侧板 15回转轴

31底座 32啮合式旋转端面铣刀架 33连接轴

51水平导轨 52水平滑块 53液压缸。

具体实施方式

实施例1.1，移动式钢轨铣削车的精铣装置，其包括两个刀具架1，刀具架1关于连接梁6的横向中心轴对称布置，刀具架1连接铣削驱动装置2，刀具架1下端还装有铣削头3，铣削驱动装置2的输出端通过机械传动装置与铣削头3的驱动轴连接，以便驱动铣削头3上的铣刀并使其垂直于钢轨表面旋转；刀具架1连接液压蓄能器，用于在所述精铣装置的液压管路漏油时，将精铣装置回收到非铣削状态，每个刀具架1一侧还连接液压驱动垂直移动和定位装置4以及一组电动水平移动和定位装置5，每组液压驱动垂直移动和定位装置4与电动水平移动和定位装置5连接，液压驱动垂直移动和定位装置4用于垂直定位所述铣削头3的切削深度进给量，电动水平移动和定位装置5用于定位所述铣刀的水平位置；所述移动式钢轨铣削车的精铣装置作业时以钢轨顶面中心线为基 准沿钢轨纵向移动铣削。铣削头3均包括底座31，该底座31末端通过连接轴33连接两个啮合式旋转端面铣刀架32。

本实施例中，两个啮合式旋转端面铣刀架32的端面齿形相互啮合，且两个啮合式旋转端面铣刀架32上所安装刀片的端面组成预定的钢轨表面廓形，每个啮合式旋转端面铣刀架32固定于连接轴33的一端，连接轴33的另一端伸入所述底座31内通过机械传动装置与铣削驱动装置2的输出端连接。

本实施例中，铣削驱动装置2在作业时驱动同一组铣削头3内的两个啮合式旋转端面铣刀架32分别沿轴向旋转且二者旋转方向相反，旋转时，一个啮合式旋转端面铣刀架32的端面一侧凸起部分正好与另一个啮合式旋转端面铣刀架32的端面一侧凹进部分啮合；作业时，两个啮合式旋转端面铣刀架32的端面以钢轨顶面中心线为基准，每组两个啮合式旋转端面铣刀架32分别分布在钢轨顶面中心线两侧。

本实施例中，刀具架1包括两根相互平行设置且具有预定间距的第一导轨11，每根第一导轨11上安装有至少一个第一滑块12，每个第一滑块12的背面均固定连接于第一背板13的一个侧面；铣削头3和铣削驱动装置2与第一背板13的另一个侧面固定连接；第一背板13可通过第一滑块12在第一导轨11上的滑动来调节铣削头3的位置，以将铣削头3从刀具架1上拉出。

本实施例中，每根第一导轨11固装于一耳形侧板14上，两块耳形侧板14的同一侧端部与一回转轴15的两端点连接，使得刀具架1能够绕回转轴15旋转。

本实施例中，液压驱动垂直移动和定位装置4包括两根竖直固定设置的垂直导轨，两根垂直导轨横向对齐且间距预定距离；两根垂直导轨固定于第二背 板上；每根垂直导轨上安装有两个垂直滑块，两根垂直导轨上的所有垂直滑块均固定连接于刀具架1的第三背板的一个侧面上；液压驱动垂直移动和定位装置4还包括设置于两根垂直导轨中间且与第二根垂直导轨平行的垂直导向轴，垂直导向轴固定设置于第二背板上；垂直导向轴上套有用于在垂直导向轴上滑动的方形滑块，方形滑块与第三背板固定连接。

本实施例中，电动水平移动和定位装置5包括两根水平固定设置的水平导轨51，所述水平导轨51上装有可滑动的水平滑块52，每块所述第二背板背面对应于垂直导轨和垂直导向轴的上侧和下侧位置处分别固定连接一个所述水平滑块52以及用于调节所述水平滑块52在所述水平导轨51上位置的液压缸53。

本实施例中，每根水平导轨51上设置有四个水平滑块52。

本实施例中，水平导轨51固定设置于一根连接梁6的一个竖直面上；所述连接梁6的上水平侧面上设置有调节固定螺栓7，该设置有调节固定螺栓7的水平侧面与移动式钢轨铣削车的车架底面固定连接，并通过调节固定螺栓7调节连接处两个侧面的间距以使连接梁6的上水平侧面绝对水平。

本实施例中，精铣装置还包括设置于精铣装置底部的激光位置检测装置，用于通过激光检测钢轨的准确位置，并根据检测结果控制液压驱动垂直移动和定位装置4以及电动水平移动和定位装置5运动，以使铣削头3置于钢轨上的准确作业位置。

本实施例中，刀具架1作业位底侧连接滑靴，用于对所述刀具架1在钢轨上进行滑动导向定位，精铣装置底部设有速度测量装置，用于测量精铣装置的切削进给速度，使精铣装置的切削进给速度与移动式钢轨铣削车的作业速度相匹配；铣削头3后侧包括吸嘴，用于吸收铣削头3铣削钢轨过程中产生的铁屑 并将铁屑送入连接于所述吸嘴出口的吸屑管内；所述吸屑管用于将铁屑输送至铁屑贮存装置。

实施例1.2，移动式钢轨铣削车的精铣装置，同实施例1.1，不同之处在于：两根垂直导轨与第二背板成一体。

实施例1.3，移动式钢轨铣削车的精铣装置，同实施例1.1，不同之处在于：水平导轨51与该连接梁6的该竖直面成一体。

上述实施例提供的移动式钢轨铣削车的精铣装置的工作方式是：作业时，通过液压驱动垂直移动和定位装置垂直移动精铣装置将啮合式旋转端面铣刀架贴在钢轨表面，电动水平移动和定位装置控制啮合式旋转端面铣刀架的水平移动，直至精铣装置处于工作位，启动精铣装置铣削驱动装置，精铣单元的刀具高速旋转，再次对轨头表面进行精整加工，对钢轨表面进行铣削，消除钢轨表面的棱角，达到对钢轨表面形状的重塑，铣削后的铁屑被吸嘴吸走并输送至指定地点。

Claims (17)

1.移动式钢轨铣削车的精铣装置，其包括至少一个刀具架(1)，该刀具架(1)连接铣削驱动装置(2)，所述刀具架(1)下端还装有铣削头(3)，所述铣削驱动装置(2)的输出端通过机械传动装置与铣削头(3)的驱动轴连接，所述刀具架(1)一侧还连接液压驱动垂直移动和定位装置(4)以及一组电动水平移动和定位装置(5)，每组液压驱动垂直移动和定位装置(4)与所述电动水平移动和定位装置(5)连接，所述电动水平移动和定位装置(5)用于定位铣刀的水平位置；其特征在于：所述移动式钢轨铣削车的精铣装置作业时以钢轨顶面中心线为基准沿钢轨纵向移动铣削，刀具架(1)包括两根相互平行设置且具有预定间距的第一导轨(11)，每根第一导轨(11)上安装有至少一个第一滑块(12)，每个第一滑块(12)的背面均固定连接于第一背板(13)的一个侧面，铣削头(3)和铣削驱动装置(2)与第一背板(13)的另一个侧面固定连接。

2.如权利要求1所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：刀具架(1)的数量为两个。

3.如权利要求2所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：刀具架(1)关于连接梁的横向中心轴对称布置，每个刀具架(1)与一组液压驱动垂直移动和定位装置(4)连接。

4.如权利要求3所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：铣削头(3)均包括底座(31)，该底座(31)末端通过连接轴(33)连接两个啮合式旋转端面铣刀架(32)。

5.如权利要求4所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：两个啮合式旋转端面铣刀架(32)的端面齿形相互啮合，且两个啮合式旋转端面铣刀架(32)上所安装刀片的端面组成预定的钢轨表面廓形。

6.如权利要求5所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：每个啮合式旋转端面铣刀架(32)固定于连接轴(33)的一端，连接轴(33)的另一端伸入所述底座(31)内通过机械传动装置与所述铣削驱动装置(2)的输出端连接。

7.如权利要求6所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：铣削驱动装置(2)在作业时驱动同一组铣削头(3)内的两个啮合式旋转端面铣刀架(32)分别沿轴向旋转且二者旋转方向相反，旋转时，一个啮合式旋转端面铣刀架(32)的端面一侧凸起部分正好与另一个啮合式旋转端面铣刀架(32)的端面一侧凹进部分啮合；作业时，两个啮合式旋转端面铣刀架(32)的端面以钢轨顶面中心线为基准，每组两个啮合式旋转端面铣刀架(32)分别分布在钢轨顶面中心线两侧。

8.如权利要求7所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：每根第一导轨(11)固定于一耳形侧板(14)上，两块耳形侧板(14)的同一侧端部与一回转轴(15)的两端点连接。

9.如权利要求8所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：液压驱动垂直移动和定位装置(4)包括至少一根竖直固定设置的垂直导轨，垂直导轨横向对齐且间距预定距离；两根垂直导轨固定于第二背板上或与第二背板成一体；每根垂直导轨上安装有两个垂直滑块，两根垂直导轨上的所有垂直滑块均固定连接于刀具架(1)的第三背板的一个侧面上；液压驱动垂直移动和定位装置(4)还包括设置于两根所述垂直导轨中间且与第二根垂直导轨平行的垂直导向轴，垂直导向轴固定设置于第二背板上；垂直导向轴上套有用于在垂直导向轴上滑动的方形滑块，方形滑块与第三背板固定连接。

10.如权利要求9所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：电动水平移动和定位装置(5)包括至少一根水平固定设置的水平导轨(51)，水平导轨(51)上装有可滑动的水平滑块(52)，每块第二背板背面对应于垂直导轨和垂直导向轴的上侧和下侧位置处分别固定连接一个水平滑块(52)以及液压缸(53)。

11.如权利要求10所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：每根水平导轨(51)上设置有四个水平滑块(52)。

12.如权利要求11所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：刀具架(1)连接液压蓄能器。

13.如权利要求12所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：水平导轨(51)固定设置于连接梁(6)的一个竖直面上或与该连接梁(6)的该竖直面成一体；连接梁(6)的上水平侧面上设置有调节固定螺栓(7)，该设置有调节固定螺栓(7)的水平侧面与移动式钢轨铣削车的车架底面固定连接。

14.如权利要求13所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：精铣装置底部包括激光位置检测装置。

15.如权利要求14所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：刀具架(1)作业位底侧连接滑靴。

16.如权利要求15所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：铣削头(3)后侧包括吸嘴。

17.如权利要求16所述移动式钢轨铣削车的精铣装置，其特征在于：精铣装置底部设有速度测量装置。