CN110227987B - 一种槽型轨轨槽的打磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种槽型轨轨槽的打磨装置，包括包括车体、升降装置、直线打磨机构、过渡面打磨机构和控制装置，所述车体包括车架、在槽型轨上行走的车轮、驱动机构和车板，所述升降装置位于所述车板底部两侧，所述升降装置的移动端安装有安装板，所述直线打磨机构包括滑移机构和打磨机，所述安装板上滑动安装有电机滑板，所述打磨机包括安装在所述电机滑板上的打磨电机一，所述打磨电机一的输出轴端部固定有穿过所述滑槽的砂轮轴，所述砂轮轴下端安装有打磨堆焊层直线部分的直线砂轮，所述过渡面打磨机构对称安装在所述安装板上并位于所述直线打磨机构两端。本发明提高了修复堆焊层时对堆焊层的打磨效率，减少了手持方式带来的人为因素影响。

Description

一种槽型轨轨槽的打磨装置
技术领域
本发明属于轨道维护领域，具体涉及一种槽型轨轨槽的打磨装置。
背景技术
在轨道领域中，槽型轨非工作边的轮缘槽设计，可以起到保护车轮的作用，防止车辆脱轨。传统道岔为了防止在叉心的有害空间发生车轮撞击心轨尖端会设置护轨，为了使得车辆可以安全通过，大多是在基本轨上铣削并添加额外的护轨，护轨与工作边的距离小于轨槽，且护轨两端具有平滑过渡面，这样减小基本轨的轨槽槽宽，能起到防止车辆脱轨的作用。然而这种工艺加工复杂，且安装后不利于后期养护，拆装不便。
现在研发了一种替代护轨的技术使用焊接堆焊技术后可以在轨唇内侧进行堆焊，通过堆焊层减小轨槽宽度让轨槽宽度满足车辆过岔时的要求，起到护轨作用；在日常线路运营中，钢轨磨损避免不了，需要及时维护，当发现槽宽不能起到保护作用时，使用该技术堆焊后进行打磨处理后，亦能满足日常使用。
由于堆焊层位于轨槽中，现在没有适于这种结构的打磨装置，只能由人力打磨或手持小型打磨机对该部分进行打磨，人力打磨工作效率低。即使用小型打磨机也需要耗费相当的人力，而且易受人为因素影响打磨的效果和质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种槽型轨轨槽的打磨装置，以解决现有技术中只能通过人工方式对替代护轨的轨槽中堆焊区进行打磨修复，因此要耗费相当的人力，而且易受人为因素影响打磨的效果和质量的问题。
所述的槽型轨轨槽的打磨装置包括车体、升降装置、直线打磨机构、过渡面打磨机构和控制装置，所述车体包括车架、在槽型轨上行走的车轮、驱动机构和车板，所述升降装置位于所述车板底部两侧，所述升降装置的移动端安装有安装板，所述直线打磨机构包括滑移机构和打磨机，所述安装板上设有沿所述槽型轨延伸的滑槽，所述滑移机构的移动端沿所述滑槽移动，所述滑移机构的移动端为电机滑板，所述打磨机包括安装在所述电机滑板上的打磨电机一，所述打磨电机一的输出轴端部固定有穿过所述滑槽的砂轮轴，所述砂轮轴下端安装有打磨堆焊层直线部分的直线砂轮，所述过渡面打磨机构对称安装在所述安装板上并位于所述直线打磨机构两端，过渡面打磨机构包括安装在所述安装板上的打磨电机二、砂带、张紧机构、主动接触轮、从动接触轮和张紧轮，所述主动接触轮和所述从动接触轮转动安装在所述安装板下面，所述主动接触轮的轮轴固定在所述打磨电机二的输出轴上，是张紧轮的轮轴与所述安装板上设置的张紧槽滑动配合，所述安装板上还固定有所述张紧机构，所述张紧机构的移动端连接所述张紧轮的轮轴，所述砂带绕过所述主动接触轮、从动接触轮和张紧轮。
优选的，所述张紧机构包括外壳、固定在所述外壳内侧沿所述槽型轨方向伸出导向轨、滑动套接在所述导向轨上的轮轴夹紧件，所述轮轴夹紧件与所述外壳内侧之间通过套在所述导向轨上的弹簧连接。
优选的，所述滑移机构包括对称设置在所述滑槽两端固定在所述安装板上的L型安装板，所述L型安装板的竖直部分之间连接有丝杆和滑柱，所述丝杆和滑柱水平设置并相互平行，一个L型安装板的竖直部分外侧安装有滑移电机，所述丝杆固定连接所述滑移电机的输出端，所述丝杆上螺纹连接有螺母滑块，所述螺母滑块固定在所述电机滑板上，所述滑柱上滑动套接有导向滑块，所述导向滑块也固定在所述电机滑板上，所述打磨电机一位于所述导向滑块和所述螺母滑块之间。
优选的，所述直线砂轮用于打磨所述槽形轨轨槽中堆焊层表面，所述直线砂轮由上至下分为上圆台部、圆柱部和下过渡部，所述上圆台部为锥台形且侧面轮廓线为匹配所述堆焊层上端弧面区域的平滑曲线，所述上圆台部与所述圆柱部平滑过渡，所述圆柱部位置的砂带外侧紧贴所述堆焊层内侧，所述下过渡部为锥台形且侧面为平滑曲线，所述下过渡部底部直径小于相应深度的轨槽宽度。
优选的，所述主动接触轮和所述从动接触轮的形状与所述直线砂轮相同令砂带与所述堆焊层两端过渡区域贴合，所述从动接触轮将所述砂带压在所述槽型轨轨唇没有堆焊层的内侧，所述张紧轮侧面为环形槽，所述砂带卡在所述环形槽中。
优选的，所述车架包括车轮架和支撑架，所述车轮通过轮轴安装在所述车轮架中，前后车轮架通过纵梁固定连接，所述车轮架上面固定有支撑架，所述支撑架均与车板底部固定连接，所述支撑架顶部为支撑平板，所述升降装置安装在所述支撑平板底部，所述安装板位于前后两边的支撑架之间，所述纵梁位于所述槽型轨之间挡住所述安装板下降。
优选的，所述升降装置为直线电缸，所述直线电缸的活塞杆端部固定有T型板，所述T型板通过螺栓与所述安装板固定连接，所述T型板上设有安装所述螺栓的腰型孔，所述腰型孔延伸方向垂直与所述槽型轨方向。
本发明有下列优点：
1、本发明直线砂轮机构能在紧贴堆焊层直线区域的情况下进行沿轨道方向运动同时打磨堆焊层直线区域的作用，同时也能通过过渡面打磨机构对堆焊层的过渡区域进行打磨，这样就能快速对补焊修复后的堆焊层进行打磨保证其各处表面光滑，保证堆焊层与工作边之间的距离，让过渡区域能平滑过渡。从而减少车轮外缘在行驶时与堆焊层发生碰撞，提高堆焊层和车轮的使用寿命，同时提高了修复堆焊层时对堆焊层的打磨效率，减少了手持方式带来的人为因素影响。
升降机构让打磨机构能在叉心处遇到堆焊层在降下打磨机构进行打磨，避免砂轮始终在轨槽中容易发生砂轮与槽型轨的碰撞磨损，对槽型轨造成损害。采用本发明的车架结构能抬高车板，减少对打磨机构的影响，方便将打磨机构抬起，同时能通过升降机构的T型板，对整个打磨机构的横向位置进行微调，适用于更多的情况。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中一侧打磨机构和升降机构的结构示意图；
图3为图2所示结构在使用中的结构示意图；
图4为本发明中过渡面打磨机构的结构示意图；
图5为图4所示结构的仰视图；
图6为本发明中直线砂轮的结构示意图；
图7为本发明中张紧机构的结构示意图；
图8为具有堆焊层的槽型轨的主视图；
图9为具有堆焊层的槽型轨的俯视图。
图中的附图标记为：
1、车体，11、车板，12、纵梁，13、车轮，14、车轮架，15、支撑架，16、支撑平板，2、直线打磨机构，21、滑移机构，211、L型安装板，212、滑移电机，213、丝杆，214、滑柱，215、螺母滑块，216、导向滑块，22、直线砂轮，221、上圆台部，222、圆柱部，223、下过渡部，23、打磨电机一，3、过渡面打磨机构，31、打磨电机二，32、张紧机构，321、外壳，322、导向轨，323、轮轴夹紧件，324、弹簧，33、主动接触轮，34、从动接触轮，35、张紧轮，36、砂带，4、升降装置，41、安装板，42、直线电缸，43、滑槽，44、张紧槽，5、槽型轨，51、轨槽，52、轨唇，53、堆焊层，531、直线区域，532、过渡区域，6、操作面板，7、控制箱。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1：
如图1-9所示，本发明提供了一种槽型轨轨槽的打磨装置，包括车体1、升降装置4、直线打磨机构2、过渡面打磨机构3和控制装置，所述车体1包括车架、在槽型轨5上行走的车轮13、驱动机构和车板11，所述升降装置4位于所述车板11底部两侧，所述升降装置4的移动端安装有安装板41，所述直线打磨机构2包括滑移机构21和打磨机，所述安装板41上设有沿所述槽型轨5延伸的滑槽43，所述滑移机构21的移动端沿所述滑槽43移动，所述滑移机构21的移动端为电机滑板，所述打磨机包括安装在所述电机滑板上的打磨电机一23，所述打磨电机一23的输出轴端部固定有穿过所述滑槽43的砂轮轴，所述砂轮轴下端安装有打磨堆焊层53的直线区域531的直线砂轮22，所述过渡面打磨机构3对称安装在所述安装板41上并位于所述直线打磨机构2两端，过渡面打磨机构3包括安装在所述安装板41上的打磨电机二31、砂带36、张紧机构32、主动接触轮33、从动接触轮34和张紧轮35，所述主动接触轮33和所述从动接触轮34转动安装在所述安装板41下面，所述主动接触轮33的轮轴固定在所述打磨电机二31的输出轴上，是张紧轮35的轮轴与所述安装板41上设置的张紧槽44滑动配合，所述安装板41上还固定有所述张紧机构32，所述张紧机构32的移动端连接所述张紧轮35的轮轴，所述砂带36绕过所述主动接触轮33、从动接触轮34和张紧轮35。
所述张紧机构32包括外壳321、固定在所述外壳321内侧沿所述槽型轨5方向伸出的导向轨322、滑动套接在所述导向轨322上的轮轴夹紧件323，所述轮轴夹紧件323与所述外壳321内侧之间通过套在所述导向轨322上的弹簧324连接。
所述滑移机构21包括对称设置在所述滑槽43两端固定在所述安装板41上的L型安装板211，所述L型安装板211的竖直部分之间连接有丝杆213和滑柱214，所述丝杆213和滑柱214水平设置并相互平行，一个L型安装板211的竖直部分外侧安装有滑移电机212，所述丝杆213固定连接所述滑移电机212的输出端，所述丝杆213上螺纹连接有螺母滑块215，所述螺母滑块215固定在所述电机滑板上，所述滑柱214上滑动套接有导向滑块216，所述导向滑块216也固定在所述电机滑板上，所述打磨电机一23位于所述导向滑块216和所述螺母滑块215之间。
所述直线砂轮22用于打磨所述槽形轨轨槽51中堆焊层53的直线区域531，所述直线砂轮22由上至下分为上圆台部221、圆柱部222和下过渡部223，所述上圆台部221为锥台形且侧面轮廓线为匹配所述直线区域531上端弧面区域的平滑曲线，所述上圆台部221与所述圆柱部222平滑过渡，所述圆柱部222位置对应所述堆焊层53内侧，所述下过渡部223为锥台形且侧面为平滑曲线，所述下过渡部223底部直径小于相应深度的轨槽51宽度。
所述主动接触轮33和所述从动接触轮34的形状与所述直线砂轮22相同令砂带36与所述堆焊层53两端过渡区域532贴合，所述从动接触轮34将所述砂带36压在所述槽型轨5轨唇52没有堆焊层53的内侧，所述张紧轮35侧面为环形槽，所述砂带36卡在所述环形槽中。
所述车架包括车轮架14和支撑架15，所述车轮13通过轮轴安装在所述车轮架14中，前后车轮架14通过纵梁12固定连接，所述车轮架14上面固定有支撑架15，所述支撑架15均与车板11底部固定连接，所述支撑架15顶部为支撑平板16，所述升降装置4安装在所述支撑平板16底部，所述安装板41位于前后两边的支撑架15之间，所述纵梁12位于所述槽型轨5之间挡住所述安装板41下降。
所述升降装置4为直线电缸42，所述直线电缸42的活塞杆端部固定有T型板，所述T型板通过螺栓与所述安装板41固定连接，所述T型板上设有安装所述螺栓的腰型孔，所述腰型孔延伸方向垂直与所述槽型轨5方向。
所述控制装置包括控制箱7和操作面板6，所述控制箱7中的控制器分别连接所述操作面板6、两侧的打磨电机一23、打磨电机二31、滑移电机212和直线电缸42。
所述安装板41底部还设有分别对准所述过渡面打磨机构3的两个摄像头一与对准所述直线砂轮22的摄像头二，所述摄像头一固定在所述安装板41底部，所述摄像头二通过连接柱与所述电机滑板底部连接，所述连接柱穿过所述滑槽43。
本发明的使用过程为，对堆焊层53进行补焊修复后，如果修复区域较大则可采用本发明节约打磨时间。首先将本装置行驶到道岔上，到达设有堆焊层53的位置，通过摄像头观察移动到堆焊层53正上方。然后通过升降装置4将打磨机构降下，直线打磨机构2对应到堆焊层53的直线部分531，即维持内侧到工作边距离为28mm的部分，相应的过渡面打磨机构3则降到堆焊层53的过渡区域532。然后通过操作面板6启动打磨电机一23和打磨电机二31。打磨电机二通过主动接触轮33带动砂带36对过渡区域532打磨。此过程中张紧轮35保持对砂带36的张紧，防止砂带36松弛影响打磨效果。打磨电机一23启动正常后再启动滑移电机212带动电机滑板沿槽型轨5方向移动，从而对堆焊层53直线部分表面进行打磨，通过上圆台部221、圆柱部222和下过渡部223能分别对应打磨堆焊层53的顶部弧面部分、轨唇52内侧的部分以及延伸至轨槽51槽底的部分，下过渡部223是为了防止在堆焊层53下部打磨出台阶面引起应力集中，因此下过渡部223底部直径小于相应深度的轨槽51宽度。
采用上述方法能对补焊修复后的堆焊层进行打磨保证其各处表面光滑，保证堆焊层与工作边之间的距离，让过渡区域能平滑过渡。从而减少车轮外缘在行驶时与堆焊层发生碰撞，提高堆焊层和车轮的使用寿命，同时提高了修复堆焊层时对堆焊层的打磨效率，减少了手持方式带来的人为因素影响。如果打磨时发现直线砂轮22或砂带36与堆焊层53贴合不够紧密而影响打磨效果，可以通过T型板上的腰型孔调节安装板41的位置，从而让直线砂轮22或砂带36与堆焊层53贴合。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种槽型轨轨槽的打磨装置，其特征在于：包括车体(1)、升降装置(4)、直线打磨机构(2)、过渡面打磨机构(3)和控制装置，所述车体(1)包括车架、在槽型轨(5)上行走的车轮(13)、驱动机构和车板(11)，所述升降装置(4)位于所述车板(11)底部两侧，所述升降装置(4)的移动端安装有安装板(41)，所述直线打磨机构(2)包括滑移机构(21)和打磨机，所述安装板(41)上设有沿所述槽型轨(5)延伸的滑槽(43)，所述滑移机构(21)的移动端沿所述滑槽(43)移动，所述滑移机构(21)的移动端为电机滑板，所述打磨机包括安装在所述电机滑板上的打磨电机一(23)，所述打磨电机一(23)的输出轴端部固定有穿过所述滑槽(43)的砂轮轴，所述砂轮轴下端安装有打磨堆焊层(53)直线部分的直线砂轮(22)，所述过渡面打磨机构(3)对称安装在所述安装板(41)上并位于所述直线打磨机构(2)两端，过渡面打磨机构(3)包括安装在所述安装板(41)上的打磨电机二(31)、砂带(36)、张紧机构(32)、主动接触轮(33)、从动接触轮(34)和张紧轮(35)，所述主动接触轮(33)和所述从动接触轮(34)转动安装在所述安装板(41)下面，所述主动接触轮(33)的轮轴固定在所述打磨电机二(31)的输出轴上，是张紧轮(35)的轮轴与所述安装板(41)上设置的张紧槽(44)滑动配合，所述安装板(41)上还固定有所述张紧机构(32)，所述张紧机构(32)的移动端连接所述张紧轮(35)的轮轴，所述砂带(36)绕过所述主动接触轮(33)、从动接触轮(34)和张紧轮(35)。
2.根据权利要求1所述的一种槽型轨轨槽的打磨装置，其特征在于：所述张紧机构(32)包括外壳(321)、固定在所述外壳(321)内侧沿所述槽型轨(5)方向伸出的导向轨(322)、滑动套接在所述导向轨(322)上的轮轴夹紧件(323)，所述轮轴夹紧件(323)与所述外壳(321)内侧之间通过套在所述导向轨(322)上的弹簧(324)连接。
3.根据权利要求2所述的一种槽型轨轨槽的打磨装置，其特征在于：所述滑移机构(21)包括对称设置在所述滑槽(43)两端固定在所述安装板(41)上的L型安装板(211)，所述L型安装板(211)的竖直部分之间连接有丝杆(213)和滑柱(214)，所述丝杆(213)和滑柱(214)水平设置并相互平行，一个L型安装板(211)的竖直部分外侧安装有滑移电机(212)，所述丝杆(213)固定连接所述滑移电机(212)的输出端，所述丝杆(213)上螺纹连接有螺母滑块(215)，所述螺母滑块(215)固定在所述电机滑板上，所述滑柱(214)上滑动套接有导向滑块(216)，所述导向滑块(216)也固定在所述电机滑板上，所述打磨电机一(23)位于所述导向滑块(216)和所述螺母滑块(215)之间。
4.根据权利要求1-3中任一所述的一种槽型轨轨槽的打磨装置，其特征在于：所述直线砂轮(22)用于打磨所述槽型 轨轨槽(51)中堆焊层(53)表面，所述直线砂轮(22)由上至下分为上圆台部(221)、圆柱部(222)和下过渡部(223)，所述上圆台部(221)为锥台形且侧面轮廓线为匹配所述堆焊层(53)上端弧面区域的平滑曲线，所述上圆台部(221)与所述圆柱部(222)平滑过渡，所述圆柱部(222)位置的砂带(36)外侧紧贴所述堆焊层(53)内侧，所述下过渡部(223)为锥台形且侧面为平滑曲线，所述下过渡部(223)底部直径小于相应深度的轨槽(51)宽度。
5.根据权利要求4所述的一种槽型轨轨槽的打磨装置，其特征在于：所述主动接触轮(33)和所述从动接触轮(34)的形状与所述直线砂轮(22)相同令砂带(36)与所述堆焊层(53)两端过渡区域(532)贴合，所述从动接触轮(34)将所述砂带(36)压在所述槽型轨(5)轨唇(52)没有堆焊层(53)的内侧，所述张紧轮(35)侧面为环形槽，所述砂带(36)卡在所述环形槽中。
6.根据权利要求5所述的一种槽型轨轨槽的打磨装置，其特征在于：所述车架包括车轮架(14)和支撑架(15)，所述车轮(13)通过轮轴安装在所述车轮架(14)中，前后车轮架(14)通过纵梁(12)固定连接，所述车轮架(14)上面固定有支撑架(15)，所述支撑架(15)均与车板(11)底部固定连接，所述支撑架(15)顶部为支撑平板(16)，所述升降装置(4)安装在所述支撑平板(16)底部，所述安装板(41)位于前后两边的支撑架(15)之间，所述纵梁(12)位于所述槽型轨(5)之间挡住所述安装板(41)下降。
7.根据权利要求6所述的一种槽型轨轨槽的打磨装置，其特征在于：所述升降装置(4)为直线电缸(42)，所述直线电缸(42)的活塞杆端部固定有T型板，所述T型板通过螺栓与所述安装板(41)固定连接，所述T型板上设有安装所述螺栓的腰型孔，所述腰型孔延伸方向垂直与所述槽型轨(5)方向。
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