CN108252168A - 一种用于重载铁路的铁轨维护系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于重载铁路的铁轨维护系统，包括机体、水箱、控制箱、四个装撑板、八个安装架、两个上磨架、破障装置、八个纵旋磨盘、GPS定位仪和超声波探伤仪，机体前端焊接有破障装置，机体后端连接有固定架，可与火车头相连接，机体内部焊接有水箱，水箱侧面焊接有控制箱，机体下方设置有纵旋磨盘和横旋擦盘。本发明的有益效果是：采用智能控制系统，可对重载铁路的铁轨进行高频率的探伤检测和除锈作业，同时通过洒水降尘保护铁路周边环境，系统安装更加简单，使用更加便捷；采用上磨架和下磨架同时作业，可对铁路铁轨进行全方位的除锈处理，除锈更加全面，细致；其通过横旋擦盘清理火车前方的铁轨，提高火车行驶安全性，减少火车行驶消耗的能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种抛光除锈装置，具体为一种用于重载铁路的铁轨维护系统，属于道路 应用技术领域。
背景技术
重载铁路是指行驶列车总重大、行驶大轴重货车或行车密度和运量特大的铁路，主要 用于输送大宗原材料货物煤炭、矿石等。随着人们生活的快速发展，铁路在人们的生活中 占据的地位越来越重要。铁轨是铁路正常通行中的一个不可或缺的组件，重载铁路中，铁 轨由于受到较大的荷载，其表面容易出现钢轨侧磨、剥离掉块、疲劳核伤等伤损及出现大 量锈迹，各种损伤对重载铁路的火车运行造成安全隐患，同时锈迹加大了铁轨与火车的摩 擦损耗，使火车通行时的动力消耗增大，可能造成安全事故；同时铁轨上表面若潮湿且有 杂物，则会影响火车的沾着性，降低了火车的安全性能，增加了火车行驶的能源消耗。因 此重载铁路的铁轨维护系统使用的越来越频繁。
但是，目前的用于重载铁路铁轨的维护系统仍然存在着很多不足之处，如现有的用于 铁路铁轨的损伤检测耗时耗力，不能经常的对重载铁轨进行检测作业，然而重载铁路较普 通铁路更加容易受损，基本是一年换一次铁轨，故现有的检测设备难以满足重载铁路的维 护需求。同时由于重载铁路主要用于运输煤矿和矿石，其运输过程中容易引起较大的烟尘， 对环境造成影响，而现有的铁路维护设备未考虑到对铁路进行洒水降尘。且普通的铁轨除 锈设备使用时费时费力，不够便捷，对轨板抛光除锈效率低、不够全面细致，只能对同种 宽度规格的轨板进行抛光除锈工作，适配性低的缺点。
鉴于此，我们可以看出，人们需要一种能够高频率检测铁轨损伤情况、保护铁路周边 环境和清洁铁轨效率更高、清洁范围更广的设备，即一种用于重载铁路的铁轨维护系统， 其具体有益效果如下：
1.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其采用智能控制系统，可对重载 铁路的铁轨进行高频率的探伤检测和除锈作业，同时通过洒水降尘保护铁路周边环境，系 统安装更加简单，使用更加便捷。
2.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其采用上磨架和下磨架同时作 业，可对铁路铁轨进行全方位的除锈处理，除锈更加全面，细致。
3.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其横旋擦盘清理火车前的铁轨上 表面的杂物及污水，提高火车沾着性，同时利用自然风对横旋擦盘进行清理，达到良性循 环，有效的节约了能源，提高了火车的安全性。
4.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其上磨架和下磨架位置均可调 整，保证了本装置适用性强，可用于多种铁轨维护作业。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种用于重载铁路的铁轨维护系统，主要用 于对铁路轨道进行除锈作业。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于重载铁路的铁轨维护系统，包 括机体、水箱、控制箱、四个装撑板、八个安装架、两个上磨架和破障装置，所述机体内 部焊接有水箱，水箱侧面焊接有控制箱，机体两端下方横向设置有装撑板，所述装撑板两 端各卡接有一个安装架，所述机体两侧均设置有上磨架，且机体前端与破障装置焊接，使 得破障装置更加稳定。
所述机体后端设置有固定架，固定架与机体活动连接，且固定架通过螺栓与火车头部 相固连，使得火车带动铁轨维护系统相前运动，且所述机体上端设置有GPS定位仪，GPS 定位仪用于实时定位维护系统所处位置的精确坐标；所述水箱内部设置有水泵，水箱下方 设置有若干个喷头，水泵用来控制若干喷头的喷洒作业；所述装撑板中部横向设置有焊接 板，且所述焊接板上等间距设置有五个接电孔，接电孔用于固定系统所用电线，提高维护 系统电力布局的条理性，所述装撑板两侧横向设置有一个滚珠丝杆，滚珠丝杆一端通过联 轴器与转动电机相固连，滚珠丝杆左右两侧各设置有一个滑块，滑块可在滚珠丝杆上左右 移动；所述安装架与滑块相连接，安装架包括滑柱、锁紧圈、送电孔和安装座，所述滑柱 上端旋接有锁紧圈，锁紧圈可将滑柱固定于装撑板，旋紧圈下方设置有送电孔，送电孔可 为安装架内的电子设备提供电源，且所述安装座可与带一号驱动电机的纵旋磨盘相固连， 纵旋磨盘的旋转方向与滚动轮运动方向相反，使得纵旋磨盘除锈作业效率更高。安装座可 与方形的超声波探伤仪相固连，超声波探伤仪能够快速、便捷、无损伤、精确地进行铁轨 内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等)的检测、定位、评估和诊断；所述上磨架上 端与机体焊接，上磨架下方安装有带二号驱动电机的横旋擦盘，横旋擦盘用于对铁轨上表 面进行清理作业。
所述破障装置包括破障挡板和两个风干装置，所述破障挡板为中间凸起、两侧沿弧形 内凹的钢板，这有利于推开铁轨中的树枝等障碍物，且于雪天可有效的清除铁轨中的积雪； 所述两个风干装置为上宽下窄的弧形通道，有利于提高下端的风速，风干装置下端布置于 横旋擦盘上方，风干装置用于对横旋擦盘进行强风除尘和风干，可有效清除横旋擦盘由于 擦拭铁轨所沾附的灰尘及污水，风干装置上端设置有弧形的风口，弧形风口可扩大在破障 挡板上的有效收集面积，风干装置内部设置有过滤网和吸水网，所述过滤网主要过滤树叶 等杂物，且过滤网下方设置有通孔的杂物槽，被过滤的树叶等杂物沿杂物槽滑落；所述吸 水网位于过滤网下方，吸水网为薄层棉网，吸水性良好，同时具有较好的通风性，吸水网 用于吸收吹入气体中的水蒸气，且吸水网下方与风干装置连接处设置有弧形凹槽，用来积 攒吸水网渗出的液体，防止吸水网中渗出的液体沿风干装置滑落至横旋擦盘上，弧形凹槽 连接有垂直的滤水槽，用于排出弧形凹槽内的液体；所述机体下方安装四个滚动轮，四个 滚动轮被火车牵引着沿铁轨运动。
八个所述安装架呈两两对称布置，前四个对称的安装架下方均安装有纵旋磨盘，后四 个对称的安装架下方均安装有超声波探伤仪，超声波探伤仪对除锈处理的铁轨检测结果更 加准确，且所述安装架与装撑板垂直，使得安装架对铁轨的维护作业更加全面。
所述喷头喷洒清洁水的范围在两个铁轨之间，且清洁水不接触铁轨，避免清洁水对铁 轨进行二次损害。
所述滚珠丝杆为双向正反牙结构，可使每个滚珠丝杆上的两个滑块同步相向运动或相 反运动，使得超声波探伤仪和纵旋磨盘对铁轨夹持更加紧密。
所述控制箱分别与水泵、一号驱动电机、二号驱动电机、转动电机、GPS定位仪和超声波探伤仪电性连接，控制箱通过控制水泵对铁轨内侧进行洒水降尘作业；控制箱通过控制一号驱动电机和二号驱动电机的转动，对铁轨上表面及两侧面进行清尘除锈作业；控制箱通过控制超声波探伤仪对铁路进行结构损失检测，并通过GPS定位仪将破损处的精确坐标传输至铁路部门控制中心。
本发明的有益效果是：
1.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其采用智能控制系统，可对重载 铁路的铁轨进行高频率的探伤检测和除锈作业，同时通过洒水降尘保护铁路周边环境，系 统安装更加简单，使用更加便捷。
2.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其采用上磨架和下磨架同时作 业，可对铁路铁轨进行全方位的除锈处理，除锈更加全面，细致。
3.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其横旋擦盘清理火车前的铁轨上 表面的杂物及污水，提高火车沾着性，同时利用自然风对横旋擦盘进行清理，达到良性循 环，有效的节约了能源，提高了火车的安全性。
4.本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其上磨架和下磨架位置均可调 整，保证了本装置适用性强，可用于多种铁轨维护作业。
附图说明
图1为本发明整体结构正视图；
图2为本发明整体结构侧视图；
图3为本发明装撑板构示意图；
图4为本发明安装架结构示意图；
图5为本发明图2中A的局部放大图。
图中：1、机体；2、水箱；3、控制箱；4、装撑板；5、安装架；6、上磨架；7、横 旋擦盘；8、滚动轮；9、焊接板；10、接电孔；11、滚珠丝杆；12、转动电机；13、滑块； 14、滑柱；15、锁紧圈；16、送电孔；117、安装座；18、纵旋磨盘；19、超声波探伤仪； 20、固定架；21、喷头；22、GPS定位仪；23、滚动轮；24、风干装置；25、破障装置； 26、风口；27、杂物槽；28、滤水槽；29、过滤网；30、吸水网。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合 具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1和图5所示，本发明所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，包括机体1、水箱2、控制箱3、四个装撑板4、八个安装架5、两个上磨架6和破障装置25，所述机体 1内部焊接有水箱2，水箱2侧面焊接有控制箱3，机体1两端下方横向设置有装撑板4， 所述装撑板4两端各卡接有一个安装架5，所述机体1两侧均设置有上磨架6，且机体1 前端与破障装置焊接，使得破障装置更加稳定；
所述机体1后端设置有固定架20，固定架20与机体1活动连接，且固定架20通过螺栓与火车头相固连，使得火车带动铁轨维护系统向前运动，且所述机体1上端设置有GPS 定位仪22，GPS定位仪22用于实时定位维护系统所处位置的精确坐标；所述水箱内部设 置有水泵，水箱下方设置有若干个喷头21，水泵用来控制若干喷头21的喷洒作业；所述 装撑板4中部横向设置有焊接板9，且所述焊接板9上等间距设置有五个接电孔10，接电 孔10用于固定系统所用电线，提高维护系统电力布局的条理性，所述装撑板4两侧横向 设置有一个滚珠丝杆11，滚珠丝杆11一端通过联轴器与转动电机12相固连，滚珠丝杆 11左右两侧各设置有一个滑块13，滑块13可在滚珠丝杆11上左右移动；所述安装架5 与滑块13相连接，安装架5包括滑柱14、锁紧圈15、送电孔16和安装座17，所述滑柱 14上端旋接有锁紧圈15，锁紧圈15可将滑柱14固定于装撑板4，旋紧圈15下方设置有 送电孔16，送电孔16可为安装架5内的电子设备提供电源，且所述安装座17可与带一号 驱动电机的纵旋磨盘18相固连，纵旋磨盘18的旋转方向与滚动轮运动方向相反，使得纵 旋磨盘除锈作业效率更高。安装座18可与方形的超声波探伤仪19相固连，超声波探伤仪 19能够快速、便捷、无损伤、精确地进行铁轨内部多种缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹杂等) 的检测、定位、评估和诊断；所述上磨架6上端与机体1焊接，上磨架6下方安装有带二 号驱动电机的横旋擦盘7，横旋擦盘7负责对铁轨上表面进行清理处理。
所述破障装置25包括破障挡板和两个风干装置24，所述破障挡板为中间凸起、两侧 沿弧形内凹的钢板，这有利于推开铁轨中的树枝等障碍物，且于雪天可有效的清除铁轨中 的积雪；所述两个风干装置24为上宽下窄的弧形通道，有利于提高下端的风速，风干装置24下端布置于横旋擦盘7上方，风干装置24用于对横旋擦盘7进行强风除尘和风干， 可有效清除横旋擦盘7由于擦拭铁轨所沾附的灰尘及污水，风干装置24上端设置有弧形 的风口26，弧形风口26可扩大在破障挡板上的有效收集面积，风干装置24内部设置有过 滤网29和吸水网30，所述过滤网29主要过滤树叶等杂物，且过滤网29下方设置有通孔 的杂物槽27，被过滤的树叶等杂物沿杂物槽27滑落；所述吸水网30位于过滤网29下方， 吸水网30为薄层棉网，吸水性良好，同时具有较好的通风性，吸水网30用于吸收吹入气 体中的水蒸气，且吸水网30下方与风干装置24连接处设置有弧形凹槽，用来积攒吸水网 30渗出的液体，防止吸水网30中渗出的液体沿风干装置24滑落至横旋擦盘7上，弧形凹 槽连接有垂直的滤水槽28，用于排出弧形凹槽内的液体；所述机体下方安装四个滚动轮8， 四个滚动轮被火车牵引着沿铁轨运动。
八个所述安装架5呈两两对称布置，前四个对称的安装架5下方均安装有纵旋磨盘18， 后四个对称的安装架5下方均安装有超声波探伤仪19，超声波探伤仪对除锈处理的铁轨检 测结果更加准确，且所述安装架5与装撑板4垂直，使得安装架4对铁轨的维护作业更加 全面。
所述喷头21喷洒清洁水的范围在两个铁轨之间，且清洁水不接触铁轨，避免清洁水 对铁轨进行二次损害。
所述滚珠丝杆11为双向正反牙结构，可使每个滚珠丝杆11上的两个滑块13同步相向运动或相反运动，使得超声波探伤仪19和纵旋磨盘18对铁轨夹持更加紧密。
所述控制箱3分别与水泵、一号驱动电机、二号驱动电机、转动电机12、GPS定位仪22和超声波探伤仪19电性连接，控制箱3通过控制水泵对铁轨内侧进行洒水降尘作业； 控制箱3通过控制一号驱动电机和二号驱动电机的转动，对铁轨上表面及两侧面进行清尘 除锈作业；控制箱3通过控制超声波探伤仪19对铁路进行结构损失检测，并通过GPS定 位仪22将破损处的精确坐标传输至铁路部门控制中心。
工作时，首先，将整个铁轨维护系统通过固定架固定于火车头部，其次，在使用该装 置时，将机体1两侧下方的滚动轮8放置在铁轨两侧，通过火车前行带动滚动轮8沿铁轨不断向前移动，在移动的同时，喷头21向下方喷洒清洁水降尘，通过滚动轮8前方两侧 安装架5上的纵旋磨盘18对铁轨侧边进行不断旋转打磨，通过机体两侧的上磨架6对铁 轨上端进行旋转打磨，使该装置使用起来更加省时省力，保证了抛光除锈的高效性；通过 后方两侧安装架5上的超声波探伤仪19检测铁轨结构是否受损，并检测报告通过控制箱3 传输给工作人员；通过滚珠丝杆11来调节纵旋磨盘18对轨板侧边的抛光除锈位置，保证 该装置对不同宽度的铁轨轨板能够更精准的旋磨，保证了适配的广泛性，通过锁紧圈15 对滑柱14进行旋紧固定，使纵旋磨盘15在工作时更加稳固牢靠。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在 不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落 入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种用于重载铁路的铁轨维护系统，包括机体(1)、水箱(2)、控制箱(3)、四个装撑板(4)、八个安装架(5)、两个上磨架(6)和破障装置(25)，其特征在于：所述机体(1)内部焊接有水箱(2)，水箱(2)侧面焊接有控制箱(3)，机体(1)两端下方横向设置有装撑板(4)，所述装撑板(4)两端各卡接有一个安装架(5)，所述机体(1)两侧均设置有上磨架(6)，且机体(1)前端与破障装置(25)焊接；
所述机体(1)后端设置有固定架(20)，固定架(20)与机体(1)活动连接，且固定架(20)用于连接火车头部，且所述机体(1)上端设置有GPS定位仪(22)；所述水箱内部设置有水泵，水箱下方设置有若干个喷头(21)；所述装撑板(4)中部横向设置有焊接板(9)，且所述焊接板(9)上等间距设置有五个接电孔(10)，所述装撑板(4)两侧横向设置有一个滚珠丝杆(11)，滚珠丝杆(11)一端通过联轴器与转动电机(12)相固连，滚珠丝杆(11)左右两侧各设置有一个滑块(13)；所述安装架(5)与滑块(13)相连接，安装架(5)包括滑柱(14)、锁紧圈(15)、送电孔(16)和安装座(17)，所述滑柱(14)上端旋接有锁紧圈(15)，旋紧圈(15)下方设置有送电孔(16)，且所述安装座(17)可与带一号驱动电机的纵旋磨盘(18)相固连，安装座(18)可与方形的超声波探伤仪(19)相固连；所述上磨架(6)上端与机体(1)焊接，上磨架(6)下方安装有带二号驱动电机的横旋擦盘(7)；
所述破障装置(25)包括破障挡板和两个风干装置(24)，所述破障挡板为中间凸起、两侧沿弧形内凹的钢板，破障挡板用于清除铁轨中的障碍物；所述两个风干装置(24)为上宽下窄的弧形通道，风干装置(24)下端布置于横旋擦盘(7)上方，风干装置(24)用于对横旋擦盘(7)进行强风除尘和风干，风干装置(24)上端设置有弧形的风口(26)，风干装置(24)内部设置有过滤网(29)和吸水网(30)，所述过滤网(29)主要过滤树叶等杂物，且过滤网(29)下方设置有通孔的杂物槽(27)，被过滤的树叶等杂物沿杂物槽(27)滑落；所述吸水网(30)位于过滤网(29)下方，吸水网(30)为薄层棉网，吸水性良好，同时具有较好的通风性，吸水网(30)用于吸收吹入气体中的水蒸气，且吸水网(30)下方与风干装置(24)连接处设置有弧形凹槽，用来积攒吸水网(30)渗出的液体，弧形凹槽连接有垂直的滤水槽(28)，用于排出弧形凹槽内的液体；所述机体下方安装四个滚动轮(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其特征在于：八个所述安装架(5)呈两两对称布置，前四个对称的安装架(5)下方均安装有纵旋磨盘(18)，后四个对称的安装架(5)下方均安装有超声波探伤仪(19)，且所述安装架(5)与装撑板(4)垂直。
3.根据权利要求1所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其特征在于：所述喷头(21)喷洒清洁水的范围在两个铁轨之间，且清洁水不接触铁轨。
4.根据权利要求1所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其特征在于：所述滚珠丝杆(11)为双向正反牙结构，可使每个滚珠丝杆(11)上的两个滑块(13)同步相向运动或相反运动。
5.根据权利要求1所述的一种用于重载铁路的铁轨维护系统，其特征在于：所述控制箱(3)分别与水泵、一号驱动电机、二号驱动电机、转动电机(12)、GPS定位仪(22)和超声波探伤仪(19)电性连接，控制箱(3)通过控制水泵对铁轨内侧进行洒水降尘作业；控制箱(3)通过控制一号驱动电机和二号驱动电机的转动，对铁轨上表面及两侧面进行清尘除锈作业；控制箱(3)通过控制超声波探伤仪(19)对铁路进行结构损失检测，并通过GPS定位仪(22)将破损处的精确坐标传输至铁路部门控制中心。
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