CN1090703C - 轨道钢轨打磨装置 - Google Patents

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Abstract

钢轨打磨装置有一个利用探测轮能在钢轨上滚动的承载架。承载架安装在具有能在钢轨上滚动的导向轮的机组架上并能围绕沿钢轨纵向的旋转轴线转动。探测轮和导向轮分别有滚动面。贴靠钢轨垂直侧面用的打磨机构与机组架相连并可调节与承载架之间的距离。其中，当探测轮的旋转轴处于水平位置并与导向轮的旋转轴平行时，导向轮滚动面与钢轨形成的接触点的位置高于探测轮的滚轮与钢轨接触点的位置。转动驱动机构用于使机组架相对于承载架转动。

Description

轨道钢轨打磨装置
                         技术领域
本发明涉及一种打磨轨道钢轨用的装置。
                         背景技术
DE1274610A号专利介绍的这样一种装置，已为人们所知。这种手推式钢轨打磨机有一个利用探测轮支承在轨头上的承载架。承载架上装有打磨机构和驱动发动机，利用主轴驱动机构可调整承载架对钢轨的位置。承载架的两侧端部与机组架可偏转地联结。机组架通过具有水平旋转轴的导向轮支承在钢轨上。这些带轮缘的导向轮分别装在叉形滑轮支架内，该支架设置在机组架上的导向板内，并可相对该机组架沿导向轮旋转轴的方向移动。由承载架和机组架组成的单元可沿轨道的横向在不同的位置上进行调整，然后可借助夹紧螺母与导向轮(此时与轨头保持闭锁啮合)固定在这个位置上。承载架与机组架利用两个摇臂相连。摇臂分别通过一个沿钢轨纵向的转动销固定在承载架上，又通过另一个与第一个转动销错开设置的转动销固定在机组架上。
DE 2908244A号专利公开了一种具有沿钢轨纵向延伸的框架的打磨装置。框架在其纵向两端分别与支承底座相连，并能围绕一根与钢轨平行的轴线转动。这样，框架就卡紧在待打磨钢轨的打磨地点的两侧。一个锁闭装置可将框架锁闭在任意的转动位置上。装有打磨机构的滑座安装在框架上的纵向导轨上，并能沿钢轨的纵向移动。其中纵向导轨装有跟踪器，当框架横向转动时，探测器跟踪钢轨断面，确切地说对钢轨断面进行仿形。为了能改变纵向导轨和打磨机构对旋转轴的距离，纵向导轨通过垂直于钢轨纵向的支柱可滑动地安装在框架上，该纵向导轨还装有复位弹簧。
WO91/08343号专利介绍的一种可以卡在钢轨上的装置，同样已为人们所知。其中一个能沿垂直于钢轨方向调整的打磨机构可移动地安装在一个平行于钢轨的、起支架作用的纵向导轨上。这个支架的两端由一个基本上与钢轨理想断面平行的曲线轨道所引导，并且还用滚轮支承在钢轨上。滚轮沿横向在轨头上滚动，从而使砂轮与钢轨的实际断面保持等距。
DE 4316252A 1号专利介绍的另一种轨行式钢轨打磨机的打磨机构固定在一个旋转托架上。这个旋转托架与一升降框架相连并可围绕一根沿钢轨纵向的轴线转动。升降框架装在一个进给滑座上，能上下移动。进给滑座又装在一个垂直于钢轨纵向的承载架上，能沿水平方向移动。承载架最终装在一个能在钢轨上滚动的底盘框架上。为了将打磨机构调整到准备打磨的钢轨断面上的某一点，需要有三种用液压或主轴驱动机构单独完成的运动，即打磨机构的横向移动，垂直移动和转动。US 4993193号专利也公开了类似的装置。
                         发明内容
本发明的目的就是要提供一种打磨轨道钢轨用的装置，要求用这种装置能为操作人员提供最方便的操作条件和人身安全的情况下，顺利而准确地对轨头断面进行仿形。
本发明的目的是通过采用一种轨道钢轨打磨装置而实现的，该装置包括一个利用具有旋转轴的探测轮能在钢轨上滚动的承载架，其上装有能相对钢轨进行调节的打磨机构，该承载架又装在一个机组架上，并能围绕一沿钢轨纵向的转动轴线转动，机组架装有能在钢轨上滚行的导向轮，其中探测轮和导向轮均有在钢轨上滚行用的滚动面，该装置还有一个贴靠钢轨垂直侧面用的导向机构与机组架相连，其中导向机构与承载架间的距离可以调整，其特征在于：在探测轮的旋转轴处于平行于导向轮旋转轴的水平位置时，导向轮滚动面与钢轨的接触点的位置高于探测轮与钢轨接触点的位置，另外还装有转动驱动机构，使机组架能相对于承载架转动。
探测轮与导向轮采取这种特殊布置方法，就可以顺利而精确地加工轨头的水平踏面和两个垂直侧面。同时结合使用转动驱动机构就可以保证最大限度地满足人类工程学的要求。打磨钢轨踏面和轨头上部边缘时，起仿形滚轮作用的探测轮围绕旋转轴的转动绝不会受到任何影响或阻碍，因为此时导向轮并不接触钢轨，全套装置仅通过上述探测轮支承在钢轨上。这样就可以极其准确地跟踪打磨处所两侧的钢轨断面，并由打磨机构对打磨处所进行仿形，比如为了将焊接的轨缝打磨平整。假如将承载架完全转向旁侧，以便打磨轨头侧面，就能使装置自动降下，直到导向轮压在钢轨上。这是因为导向轮与钢轨的接触点的位置高于探测轮与钢轨的接触点。装置自动降下有这样的优点，就是可以更好地将打磨机构安置在准备打磨钢轨的侧面，同时也可使打磨范围更加向下延伸。与此同时导向机构能防止装置从钢轨上滑落，而不必注意打磨机构所处的转动位置。这样，操作人员就可以在很大程度上不必去考虑安全措施，而将精神集中在使装置在钢轨上保持平衡和操纵转动驱动机构上，而承载架和机组架之间的所有其他动作都是自动完成的。
                    附图说明
下面借助一个图示实施例进一步阐明本发明，附图中：
图1为本发明钢轨打磨装置的侧视图；
图2为图1所示装置的俯视图，图中的打磨装置处于偏转的位置，以便打磨轨头侧面；
图3为打磨装置安装转动驱动机构处的局部侧视图，图4为该处简单的放大的斜视图；
图5为图1中沿箭头V的正视图；
图6为图2中沿箭头VI的另一正视图；
图7为本发明另一实施例极其简化的草图。
                    具体实施方式
图1和2所示打磨轨道钢轨2用的装置1有一纵向伸长的承载架3。承载架利用两个彼此相隔一定距离的、有旋转轴5的探测轮4支承在准备打磨的钢轨2上，确切地说能在钢轨上滚动。承载架3的两端通过一根沿钢轨纵向的轴与机组架8相连，并能围绕由轴6组成的转动轴线7转动。机组架有一个向上弯曲并跨越承载架3的弓形构件9。
在一个与机组架8固定的托座10上装有驱动发动机11，通过一根柔性驱动轴12与装在承载架3上的打磨机组13相连。打磨机组由一个在两个探测轮4中间装在承载架3上的打磨机构14和锥齿轮传动机构15组成。驱动轴12与此锥齿轮传动机构相接。打磨机构14是一个围绕一根垂直于钢轨纵向的旋转轴线18旋转的盘形砂轮16。利用三角皮带17通过锥齿轮传动机构15控制砂轮。利用移动驱动机构20可使盘形砂轮16沿其旋转轴线18的方向垂直移向准备加工的钢轨2。这个用电控制的移动是由一个安装在弓形构件9上方的按键19遥控的。
如图3和4更加明显所示，机组架8在其纵向两端各装有一个导向轮22。具有水平的，确切地说具有平行于轨道平面的旋转轴23的导向轮22，沿旋转轴23的方向有相隔一定距离的轮缘21。该轮缘具有用于贴靠钢轨2的一个垂直侧面39的导向机构40的功能。导向机构对承载架3的位置是可调的，确切地说可以调整与承载架的距离。为此，导向轮22安装在沿旋转轴23方向的横向导向装置24上，并能沿此导向装置相对于机组架8移动。横向导向装置24是一个与导向轮22的轴箱26相连的滑动轴环25。滑动轴环装在横断面为方形的滑动支架27上，能在上面自由移动，确切地说是浮动安装在支架27上的。滑动托架27装在一个一侧敞开的箱体28内，其下部有一个容纳连接承载架3的轴6用的支承座29。
位于滑动支架27内部的弹簧42形式的压紧元件41与滑动轴环25相连，以使导向轮22保持在横向导向装置24的中间，确切地说使导向轮对正机组架8(见图5)。探测轮4和导向轮22分别有滚动面43和44，以便能在钢轨2上滚动。探测轮4的滚动面43与钢轨2接触后产生一个滚轮与钢轨接触点45，而导向轮22的滚轮与钢轨接触点的标号为46。如图3和尤其由图5所示，在使探测轮4的旋转轴5与导向轮22的旋转轴23平行的水平校准中，导向轮的滚轮与钢轨接触点46的位置设置得高于探测轮的滚轮与钢轨的接触点45，确切地说两个滚轮与钢轨接触点沿垂直方向相隔一定距离。
为了使承载架3能相对于机组架8转动，设有转动驱动机构30。这个转动驱动机构是一个锥齿轮传动机构31，位于两个构架3和8的连接处。锥齿轮传动机构由一个固定在承载架3上的、周围有齿环32的锥齿轮33，以及一个与机组架8相连的主动齿轮34组成。半圆形的锥齿轮33安装在垂直于钢轨纵向的平面内并与转动轴线7，确切地说与轴6同轴，而直径大大小于锥齿轮的主动齿轮34以其轴35垂直于转动轴线7地安装在机组架8的一个支架36内。利用固定在弓形构件9上的手柄37和可弯曲的杆体38，可使主动齿轮34转动，从而使承载架3转动，确切地说控制承载架的转动。
作业时，用手沿钢轨2推动装置前进并在打磨地点使之往复移动。此时机组架8，确切地说弓形构件9始终处于垂直状态，而与承载架3相反，不使之倾斜。这样就为操作人员提供了一个完全符合人体工程学的、直立的舒适工作方法。他可以利用装在弓形构件9上的操作机构完成所有控制过程。另外，驱动发动机11可以使用排放值较好的、噪声较低的四冲程发动机(因为发动机不会被倾斜)。
打磨钢轨2水平踏面47时，装置1处于图1和5所示之状态。承载架3通过探测轮4支承在钢轨2上。此时探测轮的旋转轴5处于水平位置。机组架8通过横向导向装置24也支承在探测轮4上，而导向轮22则由于其滚轮与钢轨接触点46的位置较高，因此不支承在钢轨2上。导向轮22轮缘21的尺寸是这样设计的，就是要使轮缘向下超出轨头边缘而发挥导向机构40的作用，以防止装置1从钢轨2的旁侧滑落。操作人员利用按键19控制移动驱动机构20，以此调整打磨机构14，确切地说调整盘形砂轮16的进程。此时装置1的自身重量产生打磨时所需的压紧力。
如果需要加工轨头边缘或轨头52的垂直侧面39(如图2和6所示)，只需通过手柄37控制的转动驱动机构30转动承载架3即可。轴6围绕转动轴线7转动时，将使探测轮4产生倾斜而发挥仿形滚轮的功能，以便跟踪轨头52的断面形状。这样也将使承载架3以及通过轴6与它相连的机组架8，自动产生与钢轨的纵向成横向水平的移动。此时由于有轮缘21将会使旋转轴23处于水平位置的导向轮22保持对正钢轨2的状态。由此而使滑动轴环25相对横向导向装置24的滑动支架27产生的横向移动将在打磨地点对面的一侧使压紧元件41产生压缩，从而使打磨机构14对轨头52的侧面39产生压紧力。这个压紧力随承载架3的转动而按正比例增大，并以此自动顶替被强制逐渐减小的装置自身重量所产生的压紧力。
承载架3的转动达到最大程度，即达到限定的横向移动时，探测轮4的旋转轴5大约处于垂直状态(图6)。这样就可以使全套装置1沿垂直方向下降一定的距离。这个距离相当于导向轮22滚动面44的滚轮与钢轨接触点46在初始位置时与钢轨2踏面47之间的距离。图6中的点划细线48展示了转动轴线7在可能的两种极端位置时的弧形踪迹。由于打磨机构14能够着轨头52的两个侧面39，所以不必在钢轨2上翻转打磨装置1。
图7所示钢轨打磨装置的方案中，凡功能相同的部分，均采用与图1至6中相同的标号。这套装置49与前述者不同之处在于，导向机构40不配属于准备加工的钢轨2，而是设计成在对面钢轨2上滚动的双轮缘滚轮50。这个双轮缘滚轮也是通过横向导向装置24与机组架8相连，并能相对于机组架横向移动。横向导向装置24是一个能伸缩的柱51，上面装有压紧元件41。安装在机组架8上的导向轮22对机组架的位置是不能调整的，因此没有轮缘，以避免防碍打磨装置必要的横向移动。

Claims (12)

1、一种轨道钢轨打磨装置，包括一个利用具有旋转轴(5)的探测轮(4)能在钢轨(2)上滚动的承载架(3)，其上装有能相对钢轨(2)进行调节的打磨机构(14)，该承载架又装在一个机组架(8)上，并能围绕一沿钢轨纵向的转动轴线(7)转动，机组架装有能在钢轨(2)上滚行的导向轮(22)，其中探测轮和导向轮(4，22)均有在钢轨(2)上滚行用的滚动面(43、44)，该装置还有一个贴靠钢轨垂直侧面(39)用的导向机构(40)与机组架(8)相连，其中导向机构与承载架(3)间的距离可以调整，其特征在于：在探测轮(4)的旋转轴(5)处于平行于导向轮(22)旋转轴(23)的水平位置时，导向轮(22)滚动面(44)与钢轨(2)的接触点(46)的位置高于探测轮(4)与钢轨接触点(45)的位置，另外还装有转动驱动机构(30)，使机组架(8)能相对于承载架(3)转动。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：沿旋转轴(23)方向相隔一定距离的、与导向轮(22)相连的两个导向机构(40)，具有轮缘(21)的形式，其中导向轮(22)可沿一个沿旋转轴(23)方向的横向导向装置(24)相对于机组架(8)移动。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于：使导向轮(22)能自由地沿轨道横向移动用的横向导向装置(24)安装在机组架(8)上，同时有一压紧元件(41)使机组架(8)复原到导向轮(22)所对正的位置。
4、如权利要求2所述的装置，其特征在于：横向导向装置(24)有一个与导向轮(22)轴箱(26)相连的滑动轴环(25)，该滑动轴环安装在一个与机组架(8)相连的滑动支架(27)上，并能沿支架移动。
5、如权利要求4所述的装置，其特征在于：滑动轴环(25)和滑动支架(27)的横断面为方形。
6、如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：打磨机构(14)是一个具有垂直于钢轨纵向的旋转轴线(18)的旋转式盘形砂轮(16)。
7、如权利要求1所述的装置，其特征在于：转动驱动机构(30)是一个锥齿轮传动装置(31)。
8、如权利要求7所述的装置，其特征在于：锥齿轮传动装置(31)由固定在承载架(3)上的、在垂直于钢轨纵向的垂直平面内与转动轴线(7)同轴的锥齿轮(33)和一个与机组架(8)相连的主动齿轮(34)组成。
9、如权利要求8所述的装置，其特征在于：锥齿轮(33)有一个在其圆周上至少延伸180°的齿圈(32)，而锥齿轮(33)的直径是主动齿轮(34)直径的多倍。
10、如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：在机组架(8)上固定有驱动发动机(11)，该发动机通过柔性驱动轴(12)与装在承载架(3)上并具有打磨机构(14)的打磨机组(13)相连。
11、如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：利用遥控式移动驱动机构(20)可使打磨机构(14)沿垂直于转动轴线(7)的方向调整与待打磨钢轨(2)之间的距离。
12、如权利要求11所述的装置，其特征在于：机组架(8)有一个向上弯曲和弓形构件(9)，上面装有控制移动驱动机构(20)和转动驱动机构(30)用的操作元件。
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