CN107130482B - 一种可变幅式铁轨打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变幅式铁轨打磨机，其特征在于：包括机架，在机架上设有承载底板，所述承载底板通过转轴与机架活动连接，并通过变幅装置驱动承载底板绕转轴旋转一定的角度，在承载底板上设有砂轮装置，所述砂轮装置的电机安装板通过砂轮进给量控制机构与承载底板相连。本装置体积较小，集成化程度高，且打磨效率较高。在节省了人力的同时，实现更精准的打磨，降低了铁轨打磨所需的成本，提高了铁路养护的工作效率。

Description

一种可变幅式铁轨打磨机

技术领域

本发明涉及一种打磨机，尤其涉及一种可变幅式铁轨打磨机。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，铁路运输的频率和强度不断增大，铁路日常维护的要求不断提高。铁路轨道的养护主要分为检测和维修两部分，检测是对列车在行进过程中车轮对铁轨的直接压力导致的不平顺（如轨距，轨向，超高等），表面缺陷（如裂纹，肥边，擦伤等）等故障进行信息采集和分析；维修则是对检测出的不平顺或表面缺陷进行修理，使铁轨恢复标准轨形，以消除其对铁路运营安全的危害。只有对铁轨进行定期检修，及时排除故障，才能保证铁路运营的安全性和高效性。

打磨机用于钢轨外轮廓整形打磨，以消除钢轨内侧、轨端肥边的病害，精确恢复钢轨断面形状。查阅2006年铁道部发布的《铁路线路维修规则》中提到：对线路上钢轨波浪型磨耗、钢轨肥边、马鞍形磨耗、焊缝凹陷及鱼鳞裂纹等病害，应使用打磨列车或小型磨轨机进行打磨，打磨作业后应达到钢轨打磨作业验收标准。对接头和绝缘接头轨端肥边，应及时整修处理。固定型辙叉及可动心轨顶面不平顺，尖轨、固定型辙叉、可动心轨、翼轨工作边及尖轨非工作边出现肥边，应进行打磨整修。现有的打磨方式主要为人工打磨，检修机打磨、打磨列车打磨三中类型。

人工打磨的方式为：人手动控制丝杠运动，来实现砂轮角度、上下及左右的调整，凭借经验，定位不够精准，通过游标卡尺，直尺，道尺等工具及凭经验手感确定平滑度，但是劳动强度大，自动化程度低，且也无法实现精确打磨；检修机打磨的方式是廓形仪、图像处理方式，通过上位机控制步进电机驱动水平丝杠左右运动，通过连杆滑块机构带动砂轮绕轴转动指定的角度，竖直丝杠带动电动机上下运动，砂轮跟随电动机一起作上下进给运动，从而实现砂轮打磨位置和打磨量的精确调整，并通过维修子机廓形仪进行检测；但其工作效率也不是很高；打磨列车是通过固定的打磨模式进行打磨，其作业行走速度虽快，但是成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能提高检修工作打磨效率、降低成本的可变幅式铁轨打磨机。

本发明所采用的技术方案为：一种可变幅式铁轨打磨机，其特征在于：包括机架，在机架上设有承载底板，所述承载底板通过转轴与机架活动连接，并通过变幅装置驱动承载底板绕转轴旋转一定的角度，在承载底板上设有砂轮装置，所述砂轮装置的电机安装板通过砂轮进给量控制机构与承载底板相连。

按上述技术方案，所述变幅装置包括在支架上固设的第一电机、涡轮蜗杆机构、摇杆、连杆，涡轮蜗杆机构包括蜗杆和涡轮，所述第一电机的输出轴与蜗杆相连，所述摇杆的一端与涡轮偏心相连，另一端与连杆铰接，所述连杆的另一端与承载底板铰接。

按上述技术方案，所述砂轮进给量控制机构包括固设在承载底板上的第二电机、丝杠、丝杠滑块，所述第二电机的输出轴与丝杠相连，所述丝杠滑块与丝杠螺纹配置，所述丝杠滑块与电机安装板固连。

按上述技术方案，所述砂轮装置包括第三电机、砂轮，所述第三电机的输出轴通过联轴器与砂轮相连。

按上述技术方案，所述摇杆的一端通过销轴与涡轮偏心铰接。

本发明所取得的有益效果为：本装置体积较小，集成化程度高，且打磨效率较高。在节省了人力的同时，实现更精准的打磨，降低了铁轨打磨所需的成本，提高了铁路养护的工作效率。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明去掉变幅装置之后的轴测图；

图3为本发明去掉变幅装置之后的后视图；

图4为本发明去掉变幅装置之后的前视图；

图5为本发明含机架及行走装置的整体结构示意图。

图6为本实施例中螺栓旋拧装置的结构示意图。

图7为本实施例中螺栓旋拧机的剖视图。

图8为本实施例中螺栓对心导向套筒的结构示意图。

图9为本实施例中涂油装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-4所示，本实施例提供了一种可变幅式铁轨打磨机，包括机架（图上省略），在机架上设有承载底板14，在承载底板14底部安装有滑动轴承，所述承载底板14通过滑动轴承10绕机架上转轴9转动，并通过变幅装置驱动承载底板14绕转轴9旋转一定的角度，在承载底板14上设有砂轮装置，所述砂轮装置的电机安装板12通过砂轮进给量控制机构与承载底板14相连。

所述变幅装置包括在支架上固设的第一电机1、涡轮蜗杆机构、摇杆、连杆6，涡轮蜗杆机构包括蜗杆5和涡轮2，所述第一电机1的输出轴通过联轴器4与蜗杆5相连，在蜗轮2偏心表面加工出通孔，通过销3连接将其与摇杆偏心连接，所述摇杆的另一端与连杆6铰接，所述连杆6的另一端与承载底板14铰接。

所述砂轮进给量控制机构包括固设在承载底板上的第二电机7、丝杠13、丝杠滑块，所述第二电机的输出轴通过联轴器与丝杠13相连，所述丝杠滑块17与丝杠螺纹配置，所述丝杠滑块与电机安装板12固连。

所述砂轮装置包括第三电机8、砂轮11，所述第三电机通过螺栓16与电机安装板12相固连，所述第三电机8的输出轴通过联轴器与砂轮11相连。

工作之初，砂轮驱动第三电机8主轴15处于竖直状态，首先第二电机7转动驱动滚珠丝杠13转动，带动丝杠滑块及安装其上的电机安装板12向下运动，以调整进给量，使砂轮11贴近铁轨上表面；之后第三电机8驱动砂轮11高速旋转，实现对铁轨上表面的打磨；当铁轨上表面轮廓满足标准廓形时，第三电机8停止运转。

当完成对铁轨上表面的打磨后，由第一电机1驱动蜗杆5转动，进而带动蜗轮2转动，由于蜗轮2通过销3与摇杆相连接，摇杆与连杆6通过销相互连接，故蜗轮2进一步驱动摇杆及连杆6运动，带动承载底板14绕机架上的转轴9转动，实现变幅功能。

当完成变幅后，第二电机7转动驱动滚珠丝杠13转动，带动丝杠滑块及安装其上的电机安装板12向下运动，以调整进给量，使砂轮11贴近铁轨内轨倒角面；之后第三电机8驱动砂轮11高速旋转，打磨铁轨倒角，当铁轨倒角轮廓满足标准廓形时第三电机8停止运转，完成对铁轨的打磨工作。

本实施例的可变幅式铁轨打磨机25的机架21安设在行走装置上，如图5所示，在机架21的两侧对称设有行走轮26，所述行走轮通过驱动电机24驱动，在机架上还设有蓄电池18、铁路轨道螺栓自动旋拧装置19，涂油装置20、配电箱22、油箱23。如图6-8所示，螺栓自动旋拧装置19包括在机架上设置的承载平台29和螺栓检测传感器，在承载平台29上设有丝杠竖向运动机构，所述承载平台与丝杠竖向运动机构的丝杠螺纹连接，在承载平台29上的两侧对称设有X-Y调整平台28，X-Y调整平台28与承载平台29滑移连接，在X-Y调整平台28的下端连接有螺栓旋拧机，所述螺栓旋拧机包括从上至下依次设置的固定架、螺栓旋拧驱动电机30、扭矩控制器31、螺栓对心导向套筒32，其中，固定架与X-Y调整平台28固定连接，螺栓旋拧驱动电机30固定在固定架上。所述丝杠竖向运动机构的丝杠通过电机27驱动，在丝杠竖向运动机构的上、下端设有上支撑板33和下支撑板34，两支撑板与丝杠竖向运动机构的光杆活动连接。

本实施例中的X-Y调整平台28可以为现有技术中的X-Y调整平台，也可以包括X轴向丝杠运动机构和Y轴丝杠运动机构，从而实现X-Y调整平台28两个方向的调整。

本实施例中，所述螺栓对心导向套筒32通过缓冲机构与扭矩控制器31相连。所述扭矩控制器包括与螺栓旋拧电机30输出轴相连的传动轴39，与传动轴相连的定扭矩轮盘38。所述缓冲机构包括套筒外板40，在套筒外板40的上端设有花键轴37，所述花键轴37的下端与套筒外板40轴向滑移连接，在套筒外板内设有缓冲弹簧36，所述缓冲弹簧36的两端分别与花键轴37和套筒外板40的下端部相抵接，所述螺栓对心导向套筒与套筒外板40固定连接。所述螺栓对心导向套筒32包括内六边形螺栓旋拧部件35和与内六边形螺栓旋拧部相连的圆弧形部件41，两部件构成六角螺母自动对心件。所述圆弧形部件41由6个圆弧曲面周向布置而成。

本发明中，螺栓自动旋拧装置的工作原理为：在螺栓检测传感器的检测下，当本装置行至螺栓位置时，电机27带动丝杠旋转，使承载平台29向下运动，当运动到设定的距离值L时停止向下运动，在运动的过程中，最下端的螺栓对心导向套筒32具有自动对心功能，配合X-Y调整平台28，使整个模块在下降的过程中实现套筒、螺母自动对心，其中，螺栓对心导向套筒通过缓冲弹簧36和花键轴37配合，实现柔性自适应螺栓对心导向套筒32与螺母的柔性变位接合，从而更加精准的实现对心工作。然后，螺栓旋拧驱动电机30工作，带动导向套筒32旋转，将螺栓拧松或是拧紧。当达到扭矩控制器31设定的扭矩值时，切断螺栓旋拧驱动电机30电源，电机27带动丝杠旋转，使承载平台29复位，完成螺栓旋拧工作。本实施例通过设置丝杠竖向运动机构、X-Y调整平台，实现了螺栓旋拧过程中的旋拧机自适应对位；通过设置螺栓对心导向装置，实现了螺栓旋拧过程中的套筒自动对心及旋上。与现有的螺栓旋拧装置相比，其自动化程度高、节约了人力的同时，提高了铁路养护的效率。

如图9所示，所述螺栓涂油装置包括在机架上设置的油箱23、增压泵42、输油管43、半圆柱涂油器44，所述增压泵42的输入端与油箱23相连，输出端通过输油管43与半圆柱涂油器44相连，所述半圆柱涂油器44通过驱动电机45实现旋转，所述输油管473与半圆柱涂油器44活动连接，使驱动电机45可以实现半圆柱涂油器44的周向旋转。

涂油时，驱动电机24带动行走装置前行，在行走至螺栓位置时，驱动电机45带动半圆柱涂油器44做旋转运动，通过半圆柱涂油器44的旋转运动，实现螺柱的周向涂油，涂油器的油是由油液加压泵42从油箱41泵出的油，流经输油管43而来的。涂油完毕后，驱动电机45运动，使涂油器44收回，从而实现了螺栓旋拧过程中的自动涂油过程。

Claims (4)

1.一种可变幅式铁轨打磨机，其特征在于：包括机架，在机架上设有承载底板，所述承载底板通过转轴与机架活动连接，并通过变幅装置驱动承载底板绕转轴旋转一定的角度，在承载底板上设有砂轮装置，所述砂轮装置的电机安装板通过砂轮进给量控制机构与承载底板相连，所述变幅装置包括在支架上固设的第一电机、涡轮蜗杆机构、摇杆、连杆，涡轮蜗杆机构包括蜗杆和涡轮，所述第一电机的输出轴与蜗杆相连，所述摇杆的一端与涡轮偏心相连，另一端与连杆铰接，所述连杆的另一端与承载底板铰接；所述机架安设在行走装置上，在机架的两侧对称设有行走轮，铁路轨道螺栓自动旋拧装置，涂油装置，在机架的两侧对称设有行走轮，所述行走轮通过驱动电机驱动，在机架上还设有蓄电池、铁路轨道螺栓自动旋拧装置，涂油装置、配电箱、油箱，螺栓自动旋拧装置包括在机架上设置的承载平台和螺栓检测传感器，在承载平台上设有丝杠竖向运动机构，所述承载平台与丝杠竖向运动机构的丝杠螺纹连接，在承载平台上的两侧对称设有X-Y调整平台，X-Y调整平台与承载平台滑移连接，在X-Y调整平台的下端连接有螺栓旋拧机，所述螺栓旋拧机包括从上至下依次设置的固定架、螺栓旋拧驱动电机、扭矩控制器、螺栓对心导向套筒，其中，固定架与X-Y调整平台固定连接，螺栓旋拧驱动电机固定在固定架，所述螺栓对心导向套筒通过缓冲机构与扭矩控制器相连，所述缓冲机构包括套筒外板，在套筒外板的上端设有花键轴，所述花键轴的下端与套筒外板轴向滑移连接，在套筒外板内设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的两端分别与花键轴和套筒外板的下端部相抵接，所述螺栓对心导向套筒与套筒外板固定连接，所述螺栓对心导向套筒包括内六边形螺栓旋拧部件和与内六边形螺栓旋拧部相连的圆弧形部件，两部件构成六角螺母自动对心件。

2.根据权利要求1所述的可变幅式铁轨打磨机，其特征在于：所述砂轮进给量控制机构包括固设在承载底板上的第二电机、丝杠、丝杠滑块，所述第二电机的输出轴与丝杠相连，所述丝杠滑块与丝杠螺纹配置，所述丝杠滑块与电机安装板固连。

3.根据权利要求1所述的可变幅式铁轨打磨机，其特征在于：所述砂轮装置包括第三电机、砂轮，所述第三电机的输出轴通过联轴器与砂轮相连。

4.根据权利要求1所述的可变幅式铁轨打磨机，其特征在于：所述摇杆的一端通过销轴与涡轮偏心铰接。