CN107421413A - 一种铣削检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铣削检测装置，包括设于主轴箱下表面的横向检测机构和两个垂向检测机构，横向检测机构位于两个垂向检测机构之间，且三者沿钢轨长度方向设置；横向检测机构包括设于主轴箱的横向安装架，以及设于横向安装架背面、能够沿横向滑移的仿形指支架，仿形指支架的底端具有用以与钢轨侧面相抵的仿形指；还包括用以检测仿形指的横向滑移位移的横向长度计；垂向检测机构包括设于主轴箱的垂向安装架，以及设于垂向安装架背面、能够沿垂向滑移的压板支架，压板支架的底端具有用以与钢轨的上表面接触的压板；还包括用以检测压板的垂向滑移位移的垂向长度计。上述铣削检测装置，能够快速且精确的实现铣刀盘与钢轨的定位与进给。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆技术领域，更具体地说，涉及一种铣削检测装置。
背景技术
随着轨道交通的飞速发展，铁路、轻轨以及地铁等被越来越广泛的使用、高速重载的投入运营及运量的增加，钢轨的使用情况也越来越苛刻，钢轨表面会出现各种伤损，如轨面擦伤或剥落、轨侧裂纹及波浪形磨耗等，影响了铁路运输能力和经济效益。为了提高钢轨的使用寿命、保证行车的安全性和舒适性，就必须定期对钢轨进行维护，防止伤损的产生及进一步恶化。
目前常用的钢轨维护设备有钢轨打磨车及钢轨铣磨车，有着环境友好、线路适应性好等优势的钢轨铣磨车是一种新型的轨道修复设备，受到更广泛的关注。钢轨铣磨列车是通过铣刀盘成型铣削的方式去除表面材料并且改善轨道的平顺性。铣刀盘在使用过程中跟随主轴箱进行进给运动，运动至预设位置后对轨道进行铣削作业。铣削装置通过控制系统对机械执行部件进行控制实现铣削作业，但现有技术中的检测装置较为落后，不能进行实时和精确实现铣刀盘与钢轨的定位和进给，导致作业效果较差。
综上所述，如何有效地解决难以实时和精确的检测铣削装置(铣刀盘)是否达到预设轨道位置的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铣削检测装置，该铣削检测装置可以实时和精确的实现主轴箱与钢轨的定位。
为实现上述目的，本发明提供一种铣削检测装置，包括设于主轴箱下表面的横向检测机构和两个垂向检测机构，所述横向检测机构位于两个所述垂向检测机构之间，且三者沿钢轨长度方向设置；
所述横向检测机构包括设于所述主轴箱的横向安装架，以及设于所述横向安装架背面、能够沿横向滑移的仿形指支架，所述仿形指支架的底端具有用以与钢轨侧面相抵的仿形指；还包括用以检测所述仿形指的横向滑移位移的横向长度计；
所述垂向检测机构包括设于所述主轴箱的垂向安装架，以及设于所述垂向安装架背面、能够沿垂向滑移的压板支架，所述压板支架的底端具有用以与钢轨的上表面贴合的压板；还包括用以检测所述压板的垂向滑移位移的垂向长度计。
优选地，所述仿形指支架包括上板以及设于所述上板底部的水平板，所述横向检测机构还包括用以控制所述仿形指支架横向滑移的第一气缸；所述横向安装架的底部与所述水平板之间具有用以容纳所述第一气缸的空间，且所述横向安装架的底部两侧设有横向滑轨，所述水平板的上表面设有用以与所述横向滑轨配合的横向滑块，所述第一气缸的缸身设于所述横向安装架的底部，所述第一气缸的缸杆能够与所述上板相抵，还包括设于所述横向安装架与所述上板之间用以压紧所述仿形指与钢轨侧面的横向弹簧。
优选地，所述垂向安装架背面的两侧均设有垂向滑轨，设于所述压板支架两侧翼部的垂向滑块能够与所述垂向滑轨相配合；所述垂向检测机构还包括设于所述垂向安装架与所述垂向滑轨之间用以压紧所述压板与钢轨上表面的垂向弹簧。
优选地，所述仿形指包括设于所述水平板下方的垂向部以及位于所述垂向部底端沿所述横向安装架背面方向延伸的相抵部，且所述仿形指呈L形。
优选地，所述横向弹簧位于所述第一气缸的上方，且所述横向安装架还包括设于所述第一气缸上方的固定块，所述横向弹簧的两端分别抵于所述固定块和所述上板。
优选地，两所述垂向滑轨的背面顶端均设有限位槽，两所述垂向弹簧的上下两端均分别抵于各自对应的所述限位槽内与所述翼部的上表面。
优选地，所述压板支架的底部与所述压板通过铰接轴铰接，所述压板的顶部具有矩形块，所述矩形块设有用以供所述铰接轴贯穿的通孔；所述压板支架的背部设有位于所述矩形块上方的限位块，且所述矩形块与所述限位块的底部之间具有用以限制所述矩形块的旋转方向的预设间隙。
优选地，所述横向长度计设于所述横向安装架，且平行于所述仿形指支架的横向滑移方向；所述垂向长度计设于所述垂向安装架，且平行于所述压板的垂向滑移方向。
优选地，所述横向安装架与所述垂向安装架均包括固定于所述主轴箱下表面的安装板，以及设于所述安装板下方两侧的肋板。
优选地，还包括分别位于进给方向前后两端的仿形靴和集屑靴，所述仿形靴设有用以清扫待铣削轨道上杂物的清扫刷，所述集屑靴设有用于清扫未被收集的铁屑的清扫器。
相对于上述背景技术，本发明提供的铣削检测装置，利用横向检测机构的仿形指与钢轨侧面相接触，并通过横向长度计获取横向检测机构的横向位移，从而确保主轴箱在横向上达到预设位置；与此同时，利用垂向检测机构的压板与钢轨的上表面相接触，并通过垂向长度计获取垂向检测机构的垂向位移，从而确保主轴箱在垂向上达到预设位置；如此设置，在检测过程中，主轴箱在横向上靠近轨道使得仿形指与钢轨侧面相抵，通过横向长度计检测主轴箱在横向上的位移，间接获得主轴箱横向进给是否抵达预设位置。同时主轴箱在垂向上靠近轨道使得压板的底面和轨道的上表面相接触，通过垂向长度计检测主轴箱在垂向上的位移，间接获得主轴箱垂向进给是否抵达预设位置；这样便能够保证主轴箱在横向和垂向都能精确进给和定位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的铣削检测装置的整体结构示意图；
图2为图1中横向检测机构的正面示意图；
图3为图1中横向检测机构的背面示意图；
图4为图1中垂向检测机构的背面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图4，图1为本发明实施例所提供的铣削检测装置的整体结构示意图；图2为图1中横向检测机构的正面示意图；图3为图1中横向检测机构的背面示意图；图4为图1中垂向检测机构的背面示意图。
本发明提供一种铣削检测装置，主要包括设于主轴箱9下表面的横向检测机构2、第一垂向检测机构1和第二垂向检测机构3，如说明书附图1所示。
其中，主轴箱9内通常设有主轴和铣刀盘，铣刀盘连接于主轴；通过与主轴连接的传动装置实现主轴与铣刀盘的转动；也即，驱动装置将动力传递至传动装置，并由传动装置传送至主轴与铣刀盘，进而实现铣削动作，完成对轨道的维护。
横向检测机构2位于第一垂向检测机构1和第二垂向检测机构3之间，且三者沿钢轨长度方向设置；鉴于第一垂向检测机构1和第二垂向检测机构3的形状构造类似，下文将以第二垂向检测机构3为例给出具体实施方式。
针对横向检测机构2，主要包括横向安装架和仿形指支架，横向安装架固定安装于主轴箱9，与主轴箱9同步运动；仿形指支架具有仿形指261，两者可以设为一整体结构；仿形指支架能够相对于横向安装架横向滑动；也即平行于两条钢轨之间的枕木的方向滑移；仿形指支架横向滑动时，仿形指261与仿形指支架同步滑动，且仿形指261的末端能够与钢轨侧面相抵；与此同时，横向长度计210能够实时检测仿形指261与仿形指支架的横向移动距离，实现铣削装置横向的定位与进给。
针对第二垂向检测机构3，主要包括垂向安装架和压板支架，垂向安装架固定安装于主轴箱9，与主轴箱9同步运动；压板支架具有压板361，两者可以设为一整体结构；压板支架能够相对于垂向安装架垂向滑动；也即在竖直方向上上下滑移；压板支架垂向滑动时，压板361与压板支架同步滑动，且压板361的末端能够与钢轨的上表面接触，从而确保铣削检测装置垂向进给到位。与此同时，垂向长度计34能够实时检测压板361与压板支架的垂向移动距离，进而实现铣削装置垂向的定位与进给。
针对仿形指支架的具体设置方式，如说明书附图2与附图3所示；仿形指支架包括上板24和水平板25，上板24沿垂向设置，上板24的底部与水平板25的上表面固定连接；水平板25的下表面设有仿形指261；本发明利用第一气缸28控制仿形指支架的横向滑移，也即在第一气缸28的作用下，确保仿形指261与仿形指支架在铣削装置下降过程中的安全。
仿形指261的形状构造如说明书附图3所示，其包括设于水平板25下方的垂向部27以及位于垂向部27底端的相抵部26，相抵部26沿横向安装架的背面方向延伸，且仿形指261呈L形。垂向部27与相抵部26可以固定连接。
相抵部26的末端用于与钢轨侧面相抵，而相抵部26的末端可以具有弧形过渡，避免造成铣削装置过轨缝时仿形指261被撞坏。
横向安装架的底部与水平板25之间一定空间，该空间内能够容纳第一气缸28，第一气缸28的缸杆能够沿横向伸缩，且第一气缸28的缸身设于横向安装架的底部，第一气缸28的缸杆能够与上板24相抵；当缸杆伸缩时，可以推动上板24横向移动，进而实现仿形指支架与仿形指261的横向滑移。
如说明书附图2所示，横向安装架的底部设有下弯板281，下弯板281具有过孔，过孔内贯穿调节杆282，调节杆282与第一气缸28的缸身相连；调节杆282类似于丝杠结构，通过旋转调节杆282便能够调节缸身的横向位置，从而控制仿形指261的横向位移。
横向安装架的底部两侧设有横向滑轨29，横向滑轨29沿横向延伸，横向安装架与横向滑轨29相对于主轴箱9保持静止；水平板25的上表面设有横向滑块，横向滑块能够与横向滑轨29配合；当第一气缸28的缸杆伸出时，杠杆推动上板24以及与上板24固连的水平板25，水平板25的横向滑块便能够相对于横向滑轨29沿横向滑动。
为了实现仿形指261与钢轨侧面的抵接可靠，本发明在横向安装架与上板24之间设有横向弹簧(附图中未示出)；也即，当第一气缸28的缸杆伸出时，仿形指261逐渐向钢轨侧面靠近，而此时受到压缩的横向弹簧恢复部分长度，横向弹簧所产生的回复力将仿形指261推向钢轨侧面，实现横向安装架与上板24的压紧。而当第一气缸28的缸杆缩回时，则需要克服横向弹簧的弹力，此时横向弹簧受到压缩。
横向弹簧可以位于第一气缸28的上方，也即位于横向安装架的内部，横向安装架内部设有固定块23，固定块23与横向安装架固定连接；上板24的上端伸入于横向安装架内部，且大致与固定块23齐平；也即，横向安装架的底板可以设有用以供上板24由下自上贯穿的通槽，且该通槽在横向上具有一定的距离，以便上板24能够沿横向滑动；横向弹簧的两端分别抵于固定块23和上板24的上端，从而使得横向弹簧的回复力对上板24施加推力，确保仿形指261与钢轨侧面抵接可靠。
垂向安装架背面的两侧均设有垂向滑轨33，如说明书附图4所示；压板支架36两侧设有垂向滑块，垂向滑块能够与垂向滑轨33配合，实现垂向滑块相对于垂向滑轨33的滑移；如此，压板支架36即可相对于垂向安装架和主轴箱9在垂向上滑动；
当压板361未接触钢轨，垂向弹簧处于自由长度时，限位块40防止压板361掉落。当铣削装置达到另一极限时，通过压板支架36抵达限位块35，限制压板361的位移，从而保护因铣削量过大而损坏铣刀盘甚至铣削装置。
压板支架36的底部还可以与压板361铰接，两者之间设有铰接轴39，在铰接轴39的作用下压板361能够围绕压板支架36旋转；压板361的顶部具有矩形块38，压板361与矩形块38可以为一整体，且矩形块38设有通孔，铰接轴39能够穿过通孔，实现压板361与矩形块38共同围绕铰接轴39旋转；压板支架36的背部设有限位块37，限位块37位于矩形块38的上方，矩形块38与限位块37的底部之间具有预设间隙；限位块37的底部与矩形块38的顶部平行；在作业过程中，倘若钢轨上表面并非完全水平，此时与钢轨上表面贴合的压板361会旋转一定的角度，矩形块38的顶部会与限位块37的底部相接触；而上述预设间隙能够限制矩形块38的旋转角度，而预设间隙的具体尺寸可以根据钢轨上表面的平整度而定，本发明不再赘述。
上文中的横向长度计210可以设于横向安装架，且平行于仿形指支架的横向滑移方向；当仿形指支架与仿形指261横向运动时，横向长度计210即可检测到横向移动的距离；与之类似地，垂向长度计34可以设于垂向安装架，且平行于压板361的垂向滑移方向。当压板支架与压板361垂向运动时，垂向长度计34即可检测到垂向移动的距离；横向长度计210与垂向长度计34均可以采用现有技术中的测距传感器，本文不再赘述。
横向安装架还可以包括固定于主轴箱9下表面的横架安装板21，如说明书附图2所示，横架安装板21的两侧下方设有横架肋板22，横架肋板22沿垂向设置，用于支撑横向安装架的整体结构；与之类似地，垂向安装架还可以包括固定于主轴箱9下表面的垂架安装板31，如说明书附图4所示，垂架安装板31的两侧下方设有垂架肋板32，垂架肋板32沿垂向设置，用于支撑垂向安装架的整体结构。
本发明的铣削检测装置还可以包括分别位于进给方向前后两端的仿形靴和集屑靴；也即主轴箱9的前端设有仿形靴，主轴箱9的后端设有集屑靴，并且集屑靴设有清扫器10，用以清扫铣削作业后未被收集的铁屑；仿形靴设有清扫刷，用于清扫待铣削轨道上的杂物；如说明书附图1所示。其中，进给方向即为沿钢轨长度方向中轨道车辆的行驶方向；如此设置，在操作过程中，先利用清扫刷清扫轨面，为铣削作业提供清洁的轨面，以便铣削操作的顺利进行，有助于确保铣削效果；当铣削完成后，先利用集屑靴5将铣削作业后的铁屑进行收集，然后通过清扫器10进一步清扫，及时清理铣削后的轨面，确保铣削后轨道表面干净整洁，有利于后续工作的进行。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的铣削检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种铣削检测装置，其特征在于，包括设于主轴箱下表面的横向检测机构和两个垂向检测机构，所述横向检测机构位于两个所述垂向检测机构之间，且三者沿钢轨长度方向设置；
所述横向检测机构包括设于所述主轴箱的横向安装架，以及设于所述横向安装架背面、能够沿横向滑移的仿形指支架，所述仿形指支架的底端具有用以与钢轨侧面相抵的仿形指；还包括用以检测所述仿形指的横向滑移位移的横向长度计；
所述垂向检测机构包括设于所述主轴箱的垂向安装架，以及设于所述垂向安装架背面、能够沿垂向滑移的压板支架，所述压板支架的底端具有用以与钢轨的上表面接触的压板；还包括用以检测所述压板的垂向滑移位移的垂向长度计。
2.根据权利要求1所述的铣削检测装置，其特征在于，所述仿形指支架包括上板以及设于所述上板底部的水平板，所述横向检测机构还包括用以控制所述仿形指支架横向滑移的第一气缸；所述横向安装架的底部与所述水平板之间具有用以容纳所述第一气缸的空间，且所述横向安装架的底部两侧设有横向滑轨，所述水平板的上表面设有用以与所述横向滑轨配合的横向滑块，所述第一气缸的缸身设于所述横向安装架的底部，所述第一气缸的缸杆能够与所述上板相抵，还包括设于所述横向安装架与所述上板之间用以压紧所述仿形指与钢轨侧面的横向弹簧。
3.根据权利要求1所述的铣削检测装置，其特征在于，所述垂向安装架背面的两侧均设有垂向滑轨，设于所述压板支架两侧翼部的垂向滑块能够与所述垂向滑轨相配合；所述垂向检测机构还包括设于所述垂向安装架与所述垂向滑轨之间用以压紧所述压板与钢轨上表面的垂向弹簧。
4.根据权利要求2所述的铣削检测装置，其特征在于，所述仿形指包括设于所述水平板下方的垂向部以及位于所述垂向部底端沿所述横向安装架背面方向延伸的相抵部，且所述仿形指呈L形。
5.根据权利要求2所述的铣削检测装置，其特征在于，所述横向弹簧位于所述第一气缸的上方，且所述横向安装架还包括设于所述第一气缸上方的固定块，所述横向弹簧的两端分别抵于所述固定块和所述上板。
6.根据权利要求3所述的铣削检测装置，其特征在于，两所述垂向滑轨的背面顶端均设有限位槽，两所述垂向弹簧的上下两端均分别抵于各自对应的所述限位槽内与所述翼部的上表面。
7.根据权利要求3所述的铣削检测装置，其特征在于，所述压板支架的底部与所述压板通过铰接轴铰接，所述压板的顶部具有矩形块，所述矩形块设有用以供所述铰接轴贯穿的通孔；所述压板支架的背部设有位于所述矩形块上方的限位块，且所述矩形块与所述限位块的底部之间具有用以限制所述矩形块的旋转方向的预设间隙。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的铣削检测装置，其特征在于，所述横向长度计设于所述横向安装架，且平行于所述仿形指支架的横向滑移方向；所述垂向长度计设于所述垂向安装架，且平行于所述压板的垂向滑移方向。
9.根据权利要求8所述的铣削检测装置，其特征在于，所述横向安装架与所述垂向安装架均包括固定于所述主轴箱下表面的安装板，以及设于所述安装板下方两侧的肋板。
10.根据权利要求1所述的铣削检测装置，其特征在于，还包括分别位于进给方向前后两端的仿形靴和集屑靴，所述仿形靴设有用以清扫待铣削轨道上杂物的清扫刷，所述集屑靴设有用于清扫未被收集的铁屑的清扫器。
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-
2017
- 2017-06-15 CN CN201710452786.4A patent/CN107421413A/zh active Pending
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