CN107639501A - 智能自动钢轨打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路设备领域，具体的说，是涉及一种适用于基地闪光焊接后钢轨轨顶焊缝焊瘤的智能自动钢轨打磨机，包括底座台车和设置在底座台车上的打磨机整体外罩，所述底座台车设置在设备基础钢轨上且能在其上变速移动，所述底座台车的两端均设置有钢轨导向装置和夹紧对中定位装置，所述底座台车的中部设置有轨顶打磨装置，所述轨顶打磨装置的下方设置有轨底打磨装置，所述轨顶打磨装置和轨底打磨装置之间为待打磨钢轨。本发明的轨顶打磨装置和轨底打磨装置通过砂轮电机的电流反馈可自动判断钢轨母材的位置，并自动调整好打磨头的进给量，完成对焊缝焊瘤的自动粗打磨。

Description

智能自动钢轨打磨机

技术领域

本发明涉及铁路设备领域，具体的说，是涉及一种适用于基地闪光焊接后钢轨轨顶焊缝焊瘤的智能自动钢轨打磨机。

背景技术

根据《TB/T1632.2-2014钢轨焊接第2部分闪光焊接》的要求，钢轨焊接后需进行焊筋整形（粗磨）加工：可采用铣削或磨削的方式进行焊筋整形，焊筋整形时，不应损伤钢轨母材。在现有的钢轨打磨技术中，如中国专利CN204919242U、CN20433119U、CN205529728U等，公开了几种钢轨打磨机，但这几种钢轨打磨机基本上都是用于铁路线路中钢轨的现场维修使用，只能打磨轨顶焊瘤，不能打磨轨底焊瘤，或轨顶轨底焊瘤不能同时打磨，不适用于基地闪光焊接后的钢轨焊缝粗打磨。目前各钢轨焊接基地使用的钢轨粗磨设备都是较简单的设备或者手工打磨，顶轨轨底焊瘤不能同时打磨，且打磨效率低。随着高铁的迅速发展，无缝线路对钢轨焊接后焊缝的平直度要求越来越高，这样就对钢轨打磨设备提出了很高的要求，那种靠人工掌握，靠人眼判断打磨进给量的钢轨打磨设备就不能满足高铁钢轨的打磨要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种智能自动钢轨轨顶打磨装置，该打磨装置为集机、电、气一体化的自动专用设备，适用于基地闪光焊接后钢轨轨顶焊缝焊瘤的打磨处理。

本发明的具体方案如下：

一种智能自动钢轨打磨机，其特征在于：包括底座台车和设置在底座台车上的打磨机整体外罩，所述底座台车设置在设备基础钢轨上且能在其上变速移动，所述底座台车的两端均设置有钢轨导向装置和夹紧对中定位装置，所述底座台车的中部设置有轨顶打磨装置，所述轨顶打磨装置的下方设置有轨底打磨装置，所述轨顶打磨装置和轨底打磨装置之间为待打磨钢轨。

所述底座台车上还设置有除尘风机、触摸屏操作箱和电气控制柜。底座台车由车体、车轮和减速电机等组成。可实现底座台车在设备基础钢轨上的变速移动，底座台车的换向则通过电机正反转的切换实现，速度调节通过变频器控制实现。

轨顶打磨装置能够实现轨顶、轨顶两侧面焊缝自动粗打磨。所述轨底打磨装置能够实现轨底焊缝的自动粗打磨。所述轨顶打磨装置和轨底打磨装置可同时对焊缝进行粗打磨。

夹紧对中定位装置结构：

轨顶打磨装置的两侧设置有钢轨夹紧对中定位装置，所述夹紧对中定位装置包括左夹板和右夹板，所述左夹板和右夹板分别安装在底座上，所述左夹板和右夹板上均设置有齿轮，所述左夹板和右夹板通过齿轮相互啮合，所述左夹板和右夹板中的至少一个的底部连接有气缸。

所述左夹板和右夹板的上部内侧均设置有夹块，所述夹块呈凹型；所述气缸的活塞杆与左夹板连接，所述气缸的缸体安装在第一支座上；所述底座安装在第一支座上；所述底座上安装有滚筒。

气缸的活塞杆推动左夹板，由于左夹板和右夹板相互啮合，所以带动右夹板转动同时向内，夹块中的内凹部分夹紧待打磨钢轨的轨底。所述钢轨夹紧对中定位装置可实现对焊缝两端钢轨的夹紧对中。

钢轨导向装置：

所述钢轨导向装置包括两个相对设置的导向块，待打磨钢轨从两个导向块之间穿过。在底座台车两端设置的钢轨导向装置对进入设备的待打磨钢轨起导向作用，用来防止基地流水线上的钢轨冲撞设备。

打磨机整体外罩：

所述打磨机整体外罩顶部设有吸尘口法兰，并通过管道与除尘风机相连，将打磨时产生的烟尘封闭在房间内，除尘风机将过滤后的干净空气排放出去。所述打磨机整体外罩上安装有机床专用操作悬臂及操作箱，可以旋转一定的角度，方便操作。所述打磨机整体外罩采用钣金拼装件，结构牢固，既能起到安全防护的作用，避免砂轮破碎时造成的人身伤害；同时又方便设备维修时的拆装。

轨底打磨装置：

所述轨底打磨装置包括轨底打磨砂轮传动机构、轨底打磨砂轮调节补偿机构、砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块、砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块、砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构和砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构；所述轨底打磨砂轮调节补偿机构与轨底打磨砂轮传动机构相连，所述砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构与砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块相连，所述砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构与砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块相连；所述轨底打磨砂轮调节补偿机构外沿设置有防尘挡板。

所述轨底打磨砂轮调节补偿机构通过伺服电机驱动蜗轮蜗杆传动机构实现轨底打磨砂轮传动机构的上下运动。

所述轨底打磨砂轮传动机构上安装有打磨电机和砂轮，打磨电机可通过电流反馈确定砂轮与钢轨母材的相对位置，反馈到PLC控制程序，进而自动调节砂轮的进刀量，实现自动进刀打磨的功能。

所述砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构中包括伺服电机和减速机，在伺服电机的驱动下，带动丝杠螺母传动机构，通过砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块的导向，带动砂轮沿待打磨钢轨横向运动，实现钢轨轨底焊缝焊瘤的横向打磨运动。

所述砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构中包括伺服电机，在伺服电机的驱动下，带动丝杠螺母传动机构，通过砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块的导向，带动砂轮沿待打磨钢轨纵向运动，实现轨底打磨砂轮对待打磨钢轨轨底母材的自动探位功能。

轨顶打磨装置结构：

所述轨顶打磨装置包括打磨机架，所述打磨机架两端连接有气缸提升架，所述气缸提升架上安装有滑块，回转支架组件上安装有与之配合的直线导轨，所述气缸提升架通过滑块可在回转支架组件上的直线导轨上下移动。

所述回转支架组件上安装有单作用气缸。其目的是用来防护气源切断或故障时钢轨上方磨头的下落，避免造成设备或人身的伤害。

所述回转支架组件上安装有提升气缸，所述提升气缸与气缸提升架固定连接。通过提升气缸带动气缸提升架和打磨机架上下运动。

所述回转支架组件包含外齿轮回转支承，外齿轮回转支承安装在回转支座上。所述回转支架组件可以从垂直方向起正负摆动90度。

所述打磨机架的下侧安装有仿形靠模。打磨时，在提升气缸的作用下，仿形靠模始终压在钢轨母材上。

所述提升气缸的控制阀换向阀前端连接有气动比例减压阀，打磨时，提升气缸的压力始终是恒定的，仿形靠模压在钢轨母材上的力也是恒定的，避免翻转时仿形靠模压伤钢轨母材。

所述打磨机架沿长度方向安装有直线导轨，轨顶打磨砂轮调节补偿机构的第一支座上安装有滑块，所述滑块安装在所述打磨机架的直线导轨上。

所述打磨机架的直线导轨通过滑块连接轨顶打磨砂轮调节补偿机构。

轨顶打磨砂轮调节补偿机构：

轨顶打磨砂轮调节补偿机构包括第一伺服电机、第一减速机、联轴器、丝杠螺母传动副、第二支座、打磨电机、砂轮连接法兰、打磨砂轮、直线导轨滑块组合和打磨电机安装板。所述第一伺服电机、第一减速机及丝杠螺母传动副中的丝杠安装在第二支座上。所述直线导轨滑块中的直线导轨安装在第二支座上。所述直线导轨滑块中的滑块安装在打磨电机安装板上。所述丝杠螺母传动副中的螺母安装在打磨电机安装板上。所述打磨电机安装在打磨电机安装板上。所述打磨砂轮通过砂轮连接法兰安装在打磨电机上。

所述第一伺服电机经过第一减速机进行减速，通过联轴器带动丝杠螺母传动副中的丝杠传动给螺母，并通过直线导轨滑块进行导向，实现打磨电机及打磨砂轮的上下运动，进而实现砂轮的磨损补偿。打磨电机可通过电流反馈确定砂轮与钢轨母材的相对位置，反馈到PLC控制程序，第一伺服电机自动调节砂轮的进刀量，实现砂轮自动进刀的功能。

所述打磨机架上安装有摆动气缸，摆动气缸的气缸活塞杆与轨顶打磨砂轮调节补偿机构中第一支座连接在一起，通过摆动气缸推动轨顶打磨砂轮调节补偿机构在打磨机架上运动。实现轨顶打磨砂轮对待打磨钢轨轨顶母材的探位及焊缝焊瘤往复打磨的功能。

回转驱动部件：

回转驱动部件主要包括两个轴承座，两个轴承座之间连接有同步轴，所述同步轴上还固定有两个小齿轮，第二伺服电机通过第二减速机与一个轴承座相连。

所述回转驱动部件通过小齿轮带动外齿回转支承上的大齿轮，进而带动回转支架组件做翻转运动。

所述回转支架组件上安装的打磨机架、轨顶打磨砂轮调节补偿机构、气缸提升架、提升气缸、仿形靠模等，在回转驱动部件的带动下，同时在做翻转运动，可以从垂直方向起正负翻转90度,实现轨顶、轨顶两侧面焊缝焊瘤的打磨运动。

每个第一支座上安装有回转支座，每个回转支座上安装有压紧气缸。

本发明的工作原理和过程为： a打磨轨顶焊瘤时，先将轨顶打磨装置砂轮调至焊缝附近后，启动除尘风机，启动两侧的对中夹紧装置，将钢轨夹紧对中，仿形靠模压紧在钢轨轨头，启动摆动气缸，轨顶砂轮先对焊缝一侧的钢轨母材进行探位，然后通过伺服电机调整好打磨头的进给量，启动翻转电机，实现轨头焊瘤的仿形磨削。 b打磨轨底焊瘤时，轨底砂轮先对焊缝两侧的钢轨母材进行探位，然后通过伺服电机调整好打磨头的进给量，启动横向伺服电机，砂轮开始横向进给走刀打磨轨底，碰到接近开关后工作台自动返回，完成轨底焊缝打磨。c打磨完成后，松开对中夹紧装置，钢轨沿辊筒线输送走，最后关闭除尘风机。d轨顶打磨和轨底打磨通过程序控制可同时自动打磨。

本发明的优点在于：

1、本发明的轨顶打磨装置和轨底打磨装置通过砂轮电机的电流反馈可自动判断钢轨母材的位置，并自动调整好打磨头的进给量，完成对焊缝焊瘤的自动粗打磨。

2、本发明中的轨顶打磨装置和轨底打磨装置可同时自动对焊缝焊瘤进行打磨，打磨效率高。

3、本发明的轨顶打磨装置通过砂轮电机的电流反馈可自动判断钢轨母材的位置，并自动调整好打磨头的进给量，无需增加其它的检测装置，探位稳定可靠。实际制造出的钢轮与理论钢轨的外形有制造偏差，本申请能实时仿形待打磨钢轨的外形轮廓，实现轨顶焊缝的自动打磨，不会损伤钢轨母材。该套机械仿形装置，结构简单，性价比高。

4、本发明中的轨顶打磨装置通过两侧的靠模压在焊缝两侧的待打磨钢轨上，对钢轨焊缝焊瘤进行仿形打磨，不会损伤钢轨母材。（和另外一个专利重复了）

5、本发明主要应用于厂焊或基地焊，钢轨闪光焊接后的焊缝焊瘤的粗打磨。

附图说明

图1是本发明的整体结构布局示意图。

图2是本发明内部结构示意图。

图3是本发明中轨顶打磨装置结构示意图（三维图）。

图4是本发明中轨顶打磨装置结构示意图（二维图）。

图5为本发明中轨底打磨装置结构示意图。

图6、7为本发明中夹紧对中装置结构示意图。

图8、9、10为本发明轨顶打磨砂轮调节补偿结构示意图。

图11、12为本发明回转驱动部件结构示意图。

附图中：

待打磨钢轨1、设备基础钢轨2、打磨机整体外罩3、触摸屏操作箱4、电气控制柜5、除尘风机6、钢轨导向装置7、轨顶打磨装置8、支座9、夹紧对中定位装置10、轨底打磨装置11、底座台车12。

单作用气缸801、压紧气缸802、 回转支座803、 回转驱动部件804、回转防护罩805、打磨机架806、轨顶打磨砂轮调节补偿机构807、气缸提升架808、仿形靠模809。

左夹板301、夹块302、右夹板303、气缸304、底座305、滚筒306。

第一伺服电机1081、第一减速机1082、联轴器1083、丝杠螺母传动副1084、第二支座1085、打磨电机1086、砂轮连接法兰1087、打磨砂轮1088、直线导轨滑块1089、打磨电机安装板10810。

第二伺服电机1051、第二减速机1052、轴承座1053、小齿轮1054、同步轴1055。

具体实施方式

实施例1

一种智能自动钢轨打磨机，其特征在于：包括底座台车12和设置在底座台车12上的打磨机整体外罩3，所述底座台车12设置在设备基础钢轨2上且能在其上变速移动，所述底座台车12的两端均设置有钢轨导向装置7和夹紧对中定位装置10，所述底座台车12的中部设置有轨顶打磨装置8，所述轨顶打磨装置8的下方设置有轨底打磨装置11，所述轨顶打磨装置8和轨底打磨装置11之间为待打磨钢轨1。

所述底座台车12上还设置有除尘风机6、触摸屏操作箱4和电气控制柜5。底座台车12由车体、车轮和减速电机等组成。可实现底座台车12在设备基础钢轨2上的变速移动，底座台车12的换向则通过电机正反转的切换实现，速度调节通过变频器控制实现。

轨顶打磨装置8能够实现轨顶、轨顶两侧面焊缝自动粗打磨。所述轨底打磨装置11能够实现轨底焊缝的自动粗打磨。所述轨顶打磨装置8和轨底打磨装置11可同时对焊缝进行粗打磨。

实施例2

一种智能自动钢轨打磨机包括底座台车12和设置在底座台车12上的打磨机整体外罩3，所述底座台车12设置在设备基础钢轨2上且能在其上变速移动，所述底座台车12的两端均设置有钢轨导向装置7和夹紧对中定位装置10，所述底座台车12的中部设置有轨顶打磨装置8，所述轨顶打磨装置8的下方设置有轨底打磨装置11，所述轨顶打磨装置8和轨底打磨装置11之间为待打磨钢轨1。

所述底座台车12上还设置有除尘风机6、触摸屏操作箱4和电气控制柜5。底座台车12由车体、车轮和减速电机等组成。可实现底座台车12在设备基础钢轨2上的变速移动，底座台车12的换向则通过电机正反转的切换实现，速度调节通过变频器控制实现。

轨顶打磨装置8能够实现轨顶、轨顶两侧面焊缝自动粗打磨。所述轨底打磨装置11能够实现轨底焊缝的自动粗打磨。所述轨顶打磨装置8和轨底打磨装置11可同时对焊缝进行粗打磨。

轨顶打磨装置8的两侧设置有钢轨夹紧对中定位装置10，所述夹紧对中定位装置10包括左夹板301和右夹板303，所述左夹板301和右夹板303分别安装在底座305上，所述左夹板301和右夹板303上均设置有齿轮，所述左夹板301和右夹板303通过齿轮相互啮合，所述左夹板301和右夹板303中的至少一个的底部连接有气缸304。

所述左夹板301和右夹板303的上部内侧均设置有夹块302，所述夹块302呈凹型；所述气缸304的活塞杆与左夹板301连接，所述气缸304的缸体安装在第一支座上；所述底座305安装在第一支座上；所述底座305上安装有滚筒306。

气缸304的活塞杆推动左夹板301，由于左夹板301和右夹板303相互啮合，所以带动右夹板303转动同时向内，夹块302中的内凹部分夹紧待打磨钢轨1的轨底。所述钢轨夹紧对中定位装置10可实现对焊缝两端钢轨的夹紧对中。

所述钢轨导向装置7包括两个相对设置的导向块，待打磨钢轨1从两个导向块之间穿过。在底座台车12两端设置的钢轨导向装置7对进入设备的待打磨钢轨1起导向作用，用来防止基地流水线上的钢轨冲撞设备。

所述打磨机整体外罩3顶部设有吸尘口法兰，并通过管道与除尘风机6相连，将打磨时产生的烟尘封闭在房间内，除尘风机6将过滤后的干净空气排放出去。所述打磨机整体外罩3上安装有机床专用操作悬臂及操作箱，可以旋转一定的角度，方便操作。所述打磨机整体外罩3采用钣金拼装件，结构牢固，既能起到安全防护的作用，避免砂轮破碎时造成的人身伤害；同时又方便设备维修时的拆装。

所述轨底打磨装置11包括轨底打磨砂轮1088传动机构、轨底打磨砂轮1088调节补偿机构、砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块、砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块、砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构和砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构；所述轨底打磨砂轮1088调节补偿机构与轨底打磨砂轮1088传动机构相连，所述砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构与砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块相连，所述砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构与砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块相连；所述轨底打磨砂轮1088调节补偿机构外沿设置有防尘挡板。

所述轨底打磨砂轮1088调节补偿机构通过伺服电机驱动蜗轮蜗杆传动机构实现轨底打磨砂轮1088传动机构的上下运动。

所述轨底打磨砂轮1088传动机构上安装有打磨电机1086和砂轮，打磨电机1086可通过电流反馈确定砂轮与钢轨母材的相对位置，反馈到PLC控制程序，进而自动调节砂轮的进刀量，实现自动进刀打磨的功能。

所述砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构中包括伺服电机和减速机，在伺服电机的驱动下，带动丝杠螺母传动机构，通过砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块的导向，带动砂轮沿待打磨钢轨1横向运动，实现钢轨轨底焊缝焊瘤的横向打磨运动。

所述砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构中包括伺服电机，在伺服电机的驱动下，带动丝杠螺母传动机构，通过砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块的导向，带动砂轮沿待打磨钢轨1纵向运动，实现轨底打磨砂轮1088对待打磨钢轨1轨底母材的自动探位功能。

所述轨顶打磨装置8包括打磨机架806，所述打磨机架806两端连接有气缸提升架808，所述气缸提升架808上安装有滑块，回转支架组件上安装有与之配合的直线导轨，所述气缸提升架808通过滑块可在回转支架组件上的直线导轨上下移动。

所述回转支架组件上安装有单作用气缸801。其目的是用来防护气源切断或故障时钢轨上方磨头的下落，避免造成设备或人身的伤害。

所述回转支架组件上安装有提升气缸304，所述提升气缸304与气缸提升架808固定连接。通过提升气缸304带动气缸提升架808和打磨机架806上下运动。

所述回转支架组件包含外齿轮回转支承，外齿轮回转支承安装在回转支座803上。所述回转支架组件可以从垂直方向起正负摆动90度。

所述打磨机架806的下侧安装有仿形靠模809。打磨时，在提升气缸304的作用下，仿形靠模809始终压在钢轨母材上。

所述提升气缸304的控制阀换向阀前端连接有气动比例减压阀，打磨时，提升气缸304的压力始终是恒定的，仿形靠模809压在钢轨母材上的力也是恒定的，避免翻转时仿形靠模809压伤钢轨母材。

所述打磨机架806沿长度方向安装有直线导轨，轨顶打磨砂轮调节补偿机构807的第一支座上安装有滑块，所述滑块套接在所述打磨机架806的直线导轨上。

所述打磨机架806的直线导轨通过滑块连接轨顶打磨砂轮调节补偿机构807。

轨顶打磨砂轮调节补偿机构807包括第一伺服电机1081、第一减速机1082、联轴器1083、丝杠螺母传动副1084、第二支座1085、打磨电机1086、砂轮连接法兰1087、打磨砂轮1088、直线导轨滑块1089组合和打磨电机安装板10810。所述第一伺服电机1081、第一减速机1082及丝杠螺母传动副1084中的丝杠安装在第二支座1085上。所述直线导轨滑块1089中的直线导轨安装在第二支座1085上。所述直线导轨滑块1089中的滑块安装在打磨电机安装板10810上。所述丝杠螺母传动副1084中的螺母安装在打磨电机安装板10810上。所述打磨电机1086安装在打磨电机安装板10810上。所述打磨砂轮1088通过砂轮连接法兰1087安装在打磨电机1086上。

所述第一伺服电机1081经过第一减速机1082进行减速，通过联轴器1083带动丝杠螺母传动副1084中的丝杠传动给螺母，并通过直线导轨滑块1089进行导向，实现打磨电机1086及打磨砂轮1088的上下运动，进而实现砂轮的磨损补偿。打磨电机1086可通过电流反馈确定砂轮与钢轨母材的相对位置，反馈到PLC控制程序，第一伺服电机1081自动调节砂轮的进刀量，实现砂轮自动进刀的功能。

所述打磨机架806上安装有摆动气缸810，摆动气缸810活塞杆与轨顶打磨砂轮调节补偿机构807中第一支座连接在一起，通过摆动气缸810推动轨顶打磨砂轮调节补偿机构807在打磨机架806上运动。实现轨顶打磨砂轮1088对待打磨钢轨1轨顶母材的探位及焊缝焊瘤往复打磨的功能。

回转驱动部件804主要包括两个轴承座1053，两个轴承座1053之间连接有同步轴1055，所述同步轴1055上还固定有两个小齿轮1054，第二伺服电机1051通过第二减速机1052与一个轴承座1053相连。

所述回转驱动部件804通过小齿轮1054带动外齿回转支承上的大齿轮，进而带动回转支架组件做翻转运动。

所述回转支架组件上安装的打磨机架806、轨顶打磨砂轮调节补偿机构807、气缸提升架808、提升气缸811、仿形靠模809在回转驱动部件804的带动下，同时在做翻转运动，可以从垂直方向起正负翻转90度,实现轨顶、轨顶两侧面焊缝焊瘤的打磨运动。

每个第一支座上安装有回转支座803，每个回转支座803上安装有压紧气缸802。

本发明的工作原理和过程为： a打磨轨顶焊瘤时，先将轨顶打磨装置8砂轮调至焊缝附近后，启动除尘风机6，启动两侧的对中夹紧装置，将钢轨夹紧对中，仿形靠模809压紧在钢轨轨头，启动摆动气缸810，轨顶砂轮先对焊缝一侧的钢轨母材进行探位，然后通过伺服电机调整好打磨头的进给量，启动翻转电机，实现轨头焊瘤的仿形磨削。 b打磨轨底焊瘤时，轨底砂轮先对焊缝两侧的钢轨母材进行探位，然后通过伺服电机调整好打磨头的进给量，启动横向伺服电机，砂轮开始横向进给走刀打磨轨底，碰到接近开关后工作台自动返回，完成轨底焊缝打磨。c打磨完成后，松开对中夹紧装置，钢轨沿辊筒线输送走，最后关闭除尘风机6。d轨顶打磨和轨底打磨通过程序控制可同时自动打磨。

本发明的轨顶打磨装置8通过砂轮电机的电流反馈可自动判断钢轨母材的位置，并自动调整好打磨头的进给量，无需增加其它的检测装置，探位稳定可靠。实际制造出的钢轮与理论钢轨的外形有制造偏差，本发明能实时仿形待打磨钢轨1的外形轮廓，实现轨顶焊缝的自动打磨，不会损伤钢轨母材。该套机械仿形装置，结构简单，性价比高。

本发明中的轨顶打磨装置8通过两侧的靠模压在焊缝两侧的待打磨钢轨1上，对钢轨焊缝焊瘤进行仿形打磨，不会损伤钢轨母材。本发明主要应用于厂焊或基地焊，钢轨闪光焊接后的轨顶焊缝焊瘤的粗打磨。

实施例3

下面结合附图对本发明进一步说明：

在实施例1和2的基础上，如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种智能型自动钢轨打磨机，用于钢轨轨顶、轨顶两侧面焊缝焊瘤和轨底焊缝焊瘤的自动粗打磨，符合《TB/T1632.2-2014钢轨焊接第2部分闪光焊接》的粗磨要求。并配备有专用除尘装置。如图1、图2所示：一种智能型自动钢轨打磨机，由设备基础用钢轨2、打磨机整体外罩3、触摸屏操作箱4、电气控制柜5、除尘风机6、钢轨导向装置7（两个）、轨顶打磨装置8、支座9（两个）、夹紧对中定位装置10（两个）、轨底打磨装置11、底座台车12等构成。

如图1、图2所示：所述底座台车12放置在设备基础钢轨2上，所述底座台车12可在设备基础钢轨2上移动。所述底座台车12可根据焊轨生产线钢轨焊缝的变化范围确定移动行程。所述底座台车12由车体、车轮、齿轮、减速电机等组成。可实现台车的变速移动，台车的换向通过电机正反转的切换实现，速度调节通过变频器控制实现。所述支座9安装在底座台车12上。

所述钢轨夹紧对中定位装置10安装在底座台车12上，布局在轨顶打磨装置8的两侧。所述钢轨夹紧对中定位装置10由支架、滚筒、齿轮、气缸等组成。所述钢轨夹紧对中定位装置10可实现对焊缝两端钢轨的夹紧对中，防止打磨时钢轨的移动。

所述钢轨导向装置7安装在支座9的两端。所述钢轨导向装置7对进入设备的待打磨钢轨1起导向限位作用，用来防止基地流水线上的钢轨冲撞设备。

所述打磨机整体外罩3安装在底座台车12上，将打磨时产生的烟尘封闭在房间内，所述打磨机整体外罩3顶部设有吸尘口法兰，通过管道与除尘风机相连，除尘风机将过滤后的干净空气排放出去。所述打磨机整体外罩3上安装有机床专用操作悬臂及触摸屏操作箱，可以旋转一定的角度，方便操作。所述打磨机整体外罩3采用钣金拼装件，结构牢固，既能起到安全防护的作用，避免砂轮破碎时造成的人身伤害；同时又方便设备维修时的拆装。

如图1、图2、图3、图4所示：所述轨顶打磨装置8安装在支座9上，布局在待打磨钢轨1的上侧。所述轨顶打磨装置8可以从垂直方向起正负摆动90度,实现轨顶、轨顶两侧面焊缝焊瘤的自动探位和自动打磨。

如图3、图4所示：所述轨顶打磨装置8由单作用气缸801（两个）、气缸压紧装置802（两个）、 回转支座803（两个）、 回转驱动部件（伺服电机+减速机+小齿轮）804、 回转支架及防护罩805、打磨机架806、轨顶打磨砂轮调节补偿机构807、气缸提升架808（两个）、仿形靠模809（两个）、摆动气缸810、提升气缸811等构成。

所述单作用气缸801安装在回转支架805上，用来防护气源切断或故障时钢轨上方磨头的下落，避免造成设备或人身的伤害。

所述回转支架805通过外齿回转支承安装在回转支座803上。

所述打磨机架806的两端通过螺栓与气缸提升架808连接在一起。

所述气缸提升架808上安装有滑块，所述回转支架805上安装有直线导轨，所述气缸提升架808通过滑块可在回转支架805上的直线导轨上下移动。

所述回转支架805上安装有提升气缸811，通过提升气缸811带动气缸提升架808和打磨机架806上下运动。

所述轨顶打磨砂轮调节补偿机构807上安装有滑块，所述打磨机架806上安装有直线导轨，所述轨顶打磨砂轮调节补偿机构807通过滑块可在打磨机架806的直线导轨上运动。

所述打磨机架806上安装有摆动气缸810，通过气缸推动轨顶打磨砂轮调节补偿机构807在打磨机架806上运动。实现轨顶砂轮对待打磨钢轨1轨顶母材的探位及焊缝焊瘤往复打磨的功能。

所述轨顶打磨砂轮调节补偿机构807通过伺服电机+减速机带动丝杠螺母传动，实现轨顶打磨砂轮的上下运动，进而实现砂轮的磨损补偿。

所述轨顶打磨砂轮调节补偿机构807上的打磨电机可通过电流反馈确定砂轮与钢轨母材的相对位置，反馈到PLC控制程序，进而自动调节砂轮的进刀量，实现自动进刀打磨的功能。

所述回转驱动部件804安装在回转支座803上。

所述回转驱动部件804通过小齿轮带动回转支承上的大齿轮，进而带动回转支架805做翻转运动。

所述回转支架805上安装的打磨机架806、轨顶打磨砂轮调节补偿机构807、气缸提升架808（两个）、仿形靠模809在回转驱动部件804的带动下，同时在做翻转运动，可以从垂直方向起正负翻转90度,实现轨顶、轨顶两侧面焊缝焊瘤的打磨运动。

如图2、图5所示：所述轨底打磨装置11安装在底座台车12上，布局在待打磨钢轨1的下侧。所述轨底打磨装置11能够实现轨底焊缝焊瘤的自动探位和自动打磨。所述轨底打磨装置11和所述轨顶打磨装置8的自动探位和自动打磨的原理类似。

如图5所示：所述轨底打磨装置11由轨底打磨砂轮传动机构1101、轨底打磨砂轮调节补偿机构1102、防尘挡板1103、砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块1104、砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块1105、砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构1106、砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构1107构成。

所述轨底打磨砂轮调节补偿机构1102通过伺服电机驱动蜗轮蜗杆传动机构实现轨底打磨砂轮传动机构1101的上下运动。

所述轨底打磨砂轮传动机构1101上安装有打磨电机和砂轮，打磨电机可通过电流反馈确定砂轮与钢轨母材的相对位置，反馈到PLC控制程序，进而自动调节砂轮的进刀量，实现自动进刀打磨的功能。

所述砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构1107中包括伺服电机和减速机，在伺服电机的驱动下，带动丝杠螺母传动机构，通过砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块1104的导向，带动砂轮沿待打磨钢轨1横向运动，实现钢轨轨底焊缝焊瘤的横向打磨运动。

所述砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构1106中包括伺服电机，在伺服电机的驱动下，带动丝杠螺母传动机构，通过砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块1105的导向，带动砂轮沿待打磨钢轨1纵向运动，实现轨底打磨砂轮对待打磨钢轨1轨底母材的自动探位功能。

如图1、图2、图3、图4、图5所示：所述轨顶打磨装置8和轨底打磨装置11分置在待打磨钢轨1的上、下侧。待打磨钢轨1沿基地辊筒线通过钢轨导向装置7进入设备后，底座台车12沿地基钢轨2将打磨装置移动至焊缝附近，启动两侧的对中夹紧定位装置10，实现对焊缝两端钢轨的夹紧对中。启动除尘风机6。轨顶打磨装置8中的回转支架805翻转90度至待打磨钢轨轨顶的一侧面，轨顶打磨装置8中的轨顶打磨砂轮调节补偿机构807开始进行自动探位并自动打磨。待回转支架805翻转至75度时，轨底打磨装置11开始进行自动探位并自动打磨。完成对钢轨焊缝焊瘤打磨后，轨顶打磨装置8和轨底打磨装置11回归到零位。实现轨顶打磨装置8和轨底打磨装置11同时对焊缝焊瘤的自动打磨。如图2所示。

如图1、图2所示：打磨完成后，松开对中夹紧定位装置10，钢轨沿辊筒线输送走，最后关闭除尘风机6。

上面结合附图对本发明的优选实施例做了详细描述，但是本申请并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化，这些变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能自动钢轨打磨机，其特征在于：包括底座台车（12）和设置在底座台车（12）上的打磨机整体外罩（3），所述底座台车（12）设置在设备基础钢轨（2）上且能在其上变速移动，所述底座台车（12）的两端均设置有钢轨导向装置（7）和夹紧对中定位装置（10），所述底座台车（12）的中部设置有轨顶打磨装置（8），所述轨顶打磨装置（8）的下方设置有轨底打磨装置（11），所述轨顶打磨装置（8）和轨底打磨装置（11）之间为待打磨钢轨（1）。

2.根据权利要求1所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：所述底座台车（12）上还设置有除尘风机（6）、触摸屏操作箱（4）和电气控制柜（5）。

3.根据权利要求1所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：轨顶打磨装置（8）的两侧设置有钢轨夹紧对中定位装置（10），所述夹紧对中定位装置（10）包括左夹板（301）和右夹板（303），所述左夹板（301）和右夹板（303）分别安装在底座（305）上，所述左夹板（301）和右夹板（303）上均设置有齿轮，所述左夹板（301）和右夹板（303）通过齿轮相互啮合，所述左夹板（301）和右夹板（303）中的至少一个的底部连接有气缸（304）。

4.根据权利要求3所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：所述左夹板（301）和右夹板（303）的上部内侧均设置有夹块（302），所述夹块（302）呈凹型；所述气缸（304）的活塞杆与左夹板（301）连接，所述气缸（304）的缸体安装在第一支座上；所述底座（305）安装在第一支座上；所述底座（305）上安装有滚筒（306）。

5.根据权利要求1所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：所述钢轨导向装置（7）包括两个相对设置的导向块，待打磨钢轨（1）从两个导向块之间穿过；所述打磨机整体外罩（3）顶部设有吸尘口法兰，并通过管道与除尘风机（6）相连，所述打磨机整体外罩（3）上安装有机床专用操作悬臂及操作箱，所述打磨机整体外罩（3）采用钣金拼装件。

6.根据权利要求1所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：所述轨底打磨装置（11）包括轨底打磨砂轮（1088）传动机构、轨底打磨砂轮（1088）调节补偿机构、砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块、砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块、砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构和砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构；所述轨底打磨砂轮（1088）调节补偿机构与轨底打磨砂轮（1088）传动机构相连，所述砂轮横向打磨丝杠螺母传动机构与砂轮横向打磨运动直线导轨及滑块相连，所述砂轮纵向探位丝杠螺母传动机构与砂轮纵向探位运动直线导轨及滑块相连；所述轨底打磨砂轮（1088）调节补偿机构外沿设置有防尘挡板。

7.根据权利要求1所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：所述轨顶打磨装置（8）包括打磨机架（806），所述打磨机架（806）两端连接有气缸提升架（808），所述气缸提升架（808）上安装有滑块，回转支架组件上安装有与之配合的直线导轨；所述回转支架组件上安装有单作用气缸（801）；所述回转支架组件上安装有提升气缸（811），所述提升气缸（811）与气缸提升架（808）铰接；所述回转支架组件包含外齿轮回转支承，外齿轮回转支承安装在回转支座（803）上；所述打磨机架（806）的下侧安装有仿形靠模（809）；所述提升气缸（811）的控制阀换向阀前端连接有气动比例减压阀；所述打磨机架（806）沿长度方向安装有直线导轨，轨顶打磨砂轮调节补偿机构（807）的第一支座上安装有滑块，所述滑块套接在所述打磨机架（806）的直线导轨上；所述打磨机架（806）的直线导轨上通过滑块活动套接有轨顶打磨砂轮调节补偿机构（807）。

8.根据权利要求1所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：轨顶打磨砂轮调节补偿机构（807）包括第一伺服电机（1081）、第一减速机（1082）、联轴器（1083）、丝杠螺母传动副（1084）、第二支座（1085）、打磨电机（1086）、砂轮连接法兰（1087）、打磨砂轮（1088）、直线导轨滑块（1089）组合和打磨电机安装板（10810）；所述第一伺服电机（1081）、第一减速机（1082）及丝杠螺母传动副（1084）中的丝杠安装在第二支座（1085）上；所述直线导轨滑块（1089）中的直线导轨安装在第二支座（1085）上；所述直线导轨滑块（1089）中的滑块安装在打磨电机安装板（10810）上；所述丝杠螺母传动副（1084）中的螺母安装在打磨电机安装板（10810）上；所述打磨电机（1086）安装在打磨电机安装板（10810）上；所述打磨砂轮（1088）通过砂轮连接法兰（1087）安装在打磨电机（1086）上。

9.根据权利要求7所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：所述打磨机架（806）上安装有摆动气缸（810），摆动气缸（810）活塞杆与轨顶打磨砂轮调节补偿机构（807）中第一支座连接在一起，通过摆动气缸（304）推动轨顶打磨砂轮调节补偿机构（807）在打磨机架（806）上运动。

10.根据权利要求7所述的智能自动钢轨打磨机，其特征在于：回转驱动部件（804）包括两个轴承座（1053），两个轴承座（1053）之间连接有同步轴（1055），所述同步轴（1055）上还固定有两个小齿轮（1054），第二伺服电机（1051）通过第二减速机（1052）与一个轴承座（1053）相连；回转支架组件上安装的打磨机架（806）、轨顶打磨砂轮调节补偿机构（807）、气缸提升架（808）、提升气缸（811）、仿形靠模（809）在回转驱动部件（804）的带动下，同时在做翻转运动，每个第一支座上安装有回转支座（803），每个回转支座（803）上安装有压紧气缸（802）。