CN108907996A - 自动化双面式铁路轨腰打磨机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动化双面式铁路轨腰打磨机，包括机架、设置在机架上的动力机构、传动机构、行走机构、打磨机构和打磨平面检测装置，动力机构与传动机构连接，传动机构包括行走传动机构和打磨传动机构，行走传动机构连接行走机构，打磨传动机构连接打磨机构；行走机构包括多组行走轮和多组导向轮，打磨机构包括沿钢轨前后设置的两个的打磨组，每个打磨组均包括两组打磨单元，两组打磨单元分别打磨钢轨的内外侧面，每组打磨单元均设置有张紧装置，每组打磨单元均包括打磨轴和打磨砂轮，打磨砂轮设置在打磨轴末端，打磨轴与打磨传动机构连接。本发明装置解决现有钢轨轨腰打磨机打磨效率低、质量差、无法自动扶正的问题。
Description
技术领域
本发明属于铁路钢轨打磨技术领域，具体涉及一种自动化双面式铁路轨腰打磨机。
背景技术
钢轨在使用过程中因为生产瑕疵或者外部环境的影响，会在裂纹或者毛刺处形成应力集中，进而会在应力集中的部位形成坑洞或者新的断面，从而影响钢轨的使用寿命和质量。因此，对钢轨进行定期维护和保养尤为重要。当前铁路钢轨轨腰打磨主要依靠人工手持电动砂轮机或角磨器进行，劳动强度大，而工作效率和打磨质量不高。从已有专利文献看来，相似专利为[ CN201310133141.6 铁路钢轨轨腰打磨机]，该专利技术可以实现对铁路轨腰单面打磨工作，效率较低；另有相似专利[CN201420268809.8 半自动双面式轨腰打磨机]，该专利技术可以实现对于铁路轨腰的半自动双面式打磨工作，节省了打磨时间，但需要人工全程参与机构扶正与调平工作，增加了操作的难度和劳动强度，从而在一定程度上限制了打磨效率和质量的提高。
发明内容
本申请提供一种自动化双面式铁路轨腰打磨机，解决现有钢轨轨腰打磨机打磨效率低、质量差、无法自动扶正的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:
自动化双面式铁路轨腰打磨机，包括机架、设置在机架上的动力机构、传动机构、行走机构、打磨机构和打磨平面检测装置，所述动力机构与传动机构连接，所述传动机构包括行走传动机构和打磨传动机构，所述行走传动机构连接行走机构，打磨传动机构连接打磨机构；所述行走机构包括多组行走轮和多组导向轮，所述打磨机构包括沿钢轨前后设置的两个的打磨组，每个打磨组均包括两组打磨单元，两组打磨单元分别打磨钢轨的内外侧面，每组打磨单元均设置有张紧装置，每组打磨单元均包括打磨轴和打磨砂轮，打磨砂轮设置在打磨轴末端，打磨轴与打磨传动机构连接。
进一步的，所述动力机构设置在机架顶端，动力机构为四冲程汽油发动机，发动机的输出轴通过联轴器连接竖直轴，竖直轴与行走传动机构和打磨传动机构连接。
进一步的，所述行走传动机构包括竖直锥齿轮轴和接减速机构，所述竖直锥齿轮轴的上端与竖直轴连接，竖直锥齿轮轴末端设置锥齿轮，锥齿轮通过伞齿轮连接所述减速机构，减速机构通过行走轴连接多组行走轮。
进一步的，所述打磨传动机构包括固定齿轮和增速机构，所述固定齿轮设在竖直轴上，固定齿轮与增速机构配合，所述增速机构连接打磨轴。
进一步的，所述减速机构为齿轮减速器。
进一步的，所述增速机构包括联动齿轮、联动带轮、打磨带轮和带，所述联动齿轮与固定齿轮啮合，联动齿轮与联动带轮同轴安装，联动带轮通过带连接打磨带轮，所述打磨带轮固定套设在打磨轴上端。
进一步的，所述张紧装置与打磨轴中段连接，包括液压杆、旋转拉杆、拉伸弹簧和旋转架。
进一步的，所述行走轮设置六个，六个行走轮与钢轨轨头上表面接触，所述导向轮设置四个。
进一步的，所述行走轮、导向轮外层均包覆有橡胶层。
进一步的，所述打磨砂轮的磨料为锆刚玉。
本发明的有益效果：
1.本发明采用的是双面前后两个打磨组完成钢轨打磨作业的，前后两个打磨组所对应两个打磨单元的打磨轴均通过旋转拉杆上的高强度拉伸弹簧连接在一起，使得每个打磨组的两对打磨头始终与轨腰面接触，前部的打磨组做一个粗打磨的动作之后，轨腰打磨机侧面的光学平整性检测头会检测打磨平面的合格性，如果打磨平面不合格，监测系统会控制打磨机上的液压杆回缩，经过旋转拉杆的作用后后部两对打磨头的间距会变小，对轨腰面的打磨切入量增大，以达到打磨标准。
2.本发明通过联动机构的设计，发动机的动力可以同时传递到整个打磨机的前后方的两组打磨轴上，实现了自动化双面打磨工作，节省了打磨时间并提高了打磨效率和质量；本发明导向轮的安装设置，不仅仅起到了自动导向和扶正机构的作用，还起到了夹持和稳定的作用，因此本专利具备工作稳定高效优点。
3. 本发明的行走轮和导向轮都设置了橡胶包覆层，增大与钢轨面接触摩擦力的同时对接触面起到了保护作用，避免轨腰打磨机打磨过程中对钢轨其他表面的损伤。
4.本发明采用的打磨砂轮为钢轨专用砂轮，能够与不同型号的钢轨轨腰面完美结合，在使用材料方面，方案设计的砂轮磨料为自磨性和锐度更加优秀的锆刚玉，相比现用的通用型砂轮磨料打磨性能更加优秀。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图中，1-机架，2-行走轮，3-导向轮，4-打磨轴，5-打磨砂轮，6-发动机，7-竖直锥齿轮轴，8-减速机构，9-锥齿轮，10-伞齿轮，11-行走轴，12-固定齿轮，13-联动齿轮，14-联动带轮，15-打磨带轮，16-带，17-液压杆，18-旋转拉杆，19-拉伸弹簧，20-旋转架。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
参见图1-图2所示的自动化双面式铁路轨腰打磨机，包括机架1、设置在机架上的动力机构、传动机构、行走机构、打磨机构和打磨平面检测装置，所述动力机构与传动机构连接，所述传动机构包括行走传动机构和打磨传动机构，所述行走传动机构连接行走机构，打磨传动机构连接打磨机构；行走机构包括六组行走轮2和四组导向轮3，四组导向轮3两两前后设置，保证打磨机运动到道岔部位和焊缝部位的能够稳定的完成转向动作；在打磨机机身两侧中间的设置有稳定轮，保证运动过程的稳定进行，以上所有轮系与行走机架相连，且均可拆装。在行走轮2和导向轮3的轮毂的外缘包覆有橡胶包覆层，一方面是为了增大摩擦力实现行走，另外一方面是为了保护钢轨的上表面，避免打磨机运动过程中的二次损伤。
打磨机构包括沿钢轨前后设置的两个的打磨组，每个打磨组均包括两组打磨单元，两组打磨单元分别打磨钢轨的内外侧面，每组打磨单元均设置有张紧装置，每组打磨单元均包括打磨轴4和打磨砂轮5，打磨砂轮5设置在打磨轴4末端，打磨轴4与打磨传动机构连接；张紧装置包括液压杆17、旋转拉杆18、拉伸弹簧19和旋转架20，当液压杆17往复运动时，带动旋转拉杆18回缩，与旋转拉杆18连接的旋转架20因为一端固定，从而使得打磨砂轮5表面与钢轨轨腰侧面发生接触，完成打磨进给工作。拉伸弹簧19选用高强度弹簧，拉伸弹簧19的作用是给打磨砂轮5一个很小的拉紧力，使两打磨砂轮5始终与轨腰侧面保持接触状态，同时保证了打磨砂轮5的柔性张合，避免卡死现象的发生，保证了结构的安全性。
前后两个打磨组所对应两个打磨单元的打磨轴4均通过旋转拉杆上的高强度拉伸弹簧连接在一起，使得每个打磨组的两对打磨头始终与轨腰面接触，前部的打磨组做一个粗打磨的动作之后，轨腰打磨机侧面的光学平整性检测头会检测打磨平面的合格性，如果打磨平面不合格，监测系统会控制打磨机上的液压杆回缩，经过旋转拉杆的作用后后部两对打磨头的间距会变小，对轨腰面的打磨切入量增大，以达到打磨标准。
动力机构设置在机架顶端作为动力源，动力机构为四冲程汽油发动机6，发动机6的输出轴通过联轴器连接竖直轴，竖直轴与行走传动机构和打磨传动机构连接。行走传动机构包括竖直锥齿轮轴7和接减速机构8，竖直锥齿轮轴7的上端与竖直轴连接，竖直锥齿轮轴末端设置锥齿轮9，锥齿轮9通过伞齿轮10连接所述减速机构8，减速机构8通过行走轴11连接六组行走轮2，减速机构8为齿轮减速器，将发动机6的初始转速降低，齿轮减速器的多级减速之后，传递到行走轴11上的转速已经非常低，由此实现了整个轨腰打磨机在高速打磨轨腰的同时缓慢的行走。
打磨传动机构包括固定齿轮12和增速机构，固定齿轮12设在竖直轴上，固定齿轮12与增速机构配合，增速机构连接打磨轴，减速机构为齿轮减速器，通过增速机构包括联动齿轮13、联动带轮14、打磨带轮15和带16，所述联动齿轮13与固定齿轮12啮合，联动齿轮13与联动带轮14同轴安装，联动带轮14通过带16连接打磨带轮15，所述打磨带轮15固定套设在打磨轴4上端。通过固定齿轮12和联动齿轮13将发动机传递过来的初始转速增大，使联动带轮14达到设计要求的转速，再利用带16将动力传递到装有打磨砂轮5的打磨轴44上，从而带动打磨砂轮5，完成打磨作业。打磨砂轮5包括打磨基体和磨料层两个部分，机体与磨料层通过粘合剂粘合在一起，成为一个整体，能够与不同型号的钢轨轨腰面完美结合，磨料选用自磨性和锐度优秀的锆刚玉，比较与现存的通用型砂轮磨料打磨性能更加优秀。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，包括机架（1）、设置在机架上的动力机构、传动机构、行走机构、打磨机构和打磨平面检测装置，所述动力机构与传动机构连接，所述传动机构包括行走传动机构和打磨传动机构，所述行走传动机构连接行走机构，打磨传动机构连接打磨机构；所述行走机构包括多组行走轮（2）和多组导向轮（3），所述打磨机构包括沿钢轨前后设置的两个的打磨组，每个打磨组均包括两组打磨单元，两组打磨单元分别打磨钢轨的内外侧面，每组打磨单元均设置有张紧装置，每组打磨单元均包括打磨轴（4）和打磨砂轮（5），打磨砂轮（5）设置在打磨轴（4）末端，打磨轴（4）与打磨传动机构连接。
2.根据权利要求1所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述动力机构设置在机架顶端，动力机构为四冲程汽油发动机（6），发动机（6）的输出轴通过联轴器连接竖直轴，竖直轴与行走传动机构和打磨传动机构连接。
3.根据权利要求2所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述行走传动机构包括竖直锥齿轮轴（7）和接减速机构（8），所述竖直锥齿轮轴（7）的上端与竖直轴连接，竖直锥齿轮轴末端设置锥齿轮（9），锥齿轮（9）通过伞齿轮（10）连接所述减速机构（8），减速机构（8）通过行走轴（11）连接多组行走轮（2）。
4.根据权利要求3所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述打磨传动机构包括固定齿轮（12）和增速机构，所述固定齿轮（12）设在竖直轴上，固定齿轮（12）与增速机构配合，所述增速机构连接打磨轴。
5.根据权利要求3所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述减速机构为齿轮减速器。
6.根据权利要求4所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述增速机构包括联动齿轮（13）、联动带轮（14）、打磨带轮（15）和带（16），所述联动齿轮（13）与固定齿轮（）12啮合，联动齿轮（13）与联动带轮（14）同轴安装，联动带轮（14）通过带（16）连接打磨带轮（15），所述打磨带轮（15）固定套设在打磨轴（5）上端。
7.根据权利要求5或6所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述张紧装置与打磨轴（5）中段连接，包括液压杆（17）、旋转拉杆（18）、拉伸弹簧（19）和旋转架（20）。
8.根据权利要求7所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述行走轮（2）设置六个，六个行走轮（2）与钢轨轨头上表面接触，所述导向轮（3）设置四个。
9.根据权利要求8所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述行走轮（2）、导向轮（3）外层均包覆有橡胶层。
10.根据权利要求9所述自动化双面式铁路轨腰打磨机，其特征在于，所述打磨砂轮（5）的磨料为锆刚玉。
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