CN110241666A - 钢轨打磨车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢轨打磨车，包括沿铁路钢轨行走的车架，每个钢轨对应的车架体上均设置有至少两个打磨机械臂，至少两个打磨机械臂上分别设置有用于打磨钢轨的顶面、内侧弧面以及外侧弧面的正线打磨头组件以及用于打磨钢轨内侧垂直边和道岔垂直边的道岔打磨头组件。本发明具有正线及道岔打磨的功能，提高了打磨效率和质量，保证了铁路运行的安全。

Description

钢轨打磨车

技术领域

本发明涉及轨道打磨维护领域，具体涉及一种钢轨打磨车。

背景技术

近些年，随着我国铁路运输事业的不断发展，主要干线的列车重量和行车密度不断增加，大规模客运专线不断建设，提高铁路运行舒适性、安全性是铁路发展过程中的基本要求。但是由于我国行车密度大、客运提速、货运重载、行车条件恶劣，火车对轨道结构破坏严重，钢轨表面易产生疲劳裂纹、剥落、肥边等及波浪磨耗等缺陷，对铁路运行安全性和稳定性产生严重影响。

为了防止轨道在受到损害后病害进一步扩大，通常可用钢轨打磨车或传统的手动打磨机对钢轨进行打磨维护。传统的手动打磨机打磨精度不高、打磨效率低、操作复杂、劳动强度大，而钢轨打磨车打磨速度快、精度高、效果好。道岔是线路上的薄弱环节，也存在肥边等缺陷，并且道岔结构复杂、间隙小，现有的正线打磨机构无法打磨道岔，使得打磨适用性差，大大延长了打磨时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钢轨打磨车，具有正线及道岔打磨的功能，无需操作人员手动调节，提高了打磨效率和质量，保证了铁路运行的安全。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种钢轨打磨车，包括沿铁路钢轨行走的车架，每个钢轨对应的车架体上均设置有至少两个打磨机械臂，至少两个打磨机械臂上分别设置有用于打磨钢轨的顶面、内侧弧面以及外侧弧面的正线打磨头组件以及用于打磨钢轨内侧垂直边和道岔垂直边的道岔打磨头组件。

进一步的，所述正线打磨头组件和道岔打磨头组件均包括打磨动力部件和磨头，所述道岔打磨头组件的打磨动力部件和磨头之间还设置有动力转向器。

进一步的，所述打磨机械臂包括移动平台，所述移动平台通过水平移动机构与车架体连接，所述移动平台沿钢轨的宽度方向往复移动，所述移动平台上设置有第一直线升降组件，所述第一直线升降组件朝向钢轨顶面设置，所述第一直线升降组件上设置有旋转部件和旋转平台，所述旋转部件带动旋转平台转动，所述旋转平台上设置有第二直线升降组件，所述第二直线升降组件上设置有正线打磨头组件或道岔打磨头组件。

进一步的，所述第一直线升降组件包括两个相对设置的旋转承载台和旋转安装架，旋转承载台和旋转安装架通过两个第一导向组件与移动平台连接，所述第一导向组件包括第一导向杆以及套设在第一导向杆上的第一导向套，其中一个第一导向组件与旋转承载台连接，另一个与旋转安装架连接，旋转安装架上安装有提供旋转动力的旋转部件，旋转承载台与移动平台之间设置有第一直线单元，所述第一直线单元固定设置在移动平台底部，所述第一直线单元的本体还与相邻的第一导向组件通过连接板固定连接。

进一步的，所述第二直线升降组件包括第二直线单元和多个第二导向组件，所述第二导向组件包括第二导向杆以及套设在第二导向杆上的第二导向套，所述第二导向套第二直线单元固定设置在旋转平台上，所述第二导向杆以及第二直线单元的伸出端与安装平台连接。

进一步的，所述旋转平台的两侧均垂直设置有摆动臂板，所述摆动臂板的摆动端朝向移动平台设置并与旋转平台固定连接。

进一步的，所述水平移动机构包括安装底座，所述安装底座与移动平台之间设置有导轨组件，所述移动平台上设置有第三直线单元，所述第三直线单元的伸出端设置为鱼眼杆，所述鱼眼杆另一端与鱼眼连接块连接，所述鱼眼连接块固定设置在安装底座上，所述安装底座固定设置在车架体上。

进一步的，所述车架体的车头和车尾上均设置有固定基体，两个固定基体上分别设置有动力源单元和控制单元。

进一步的，所述动力源单元为发电机、电池或者外部电源，所述固定基体为三角形架结构，所述车架体的宽度根据钢轨的宽度进行焊接制备。

本发明的有益效果：

打磨车结构简单、易于操作，既可以打磨正线，又可以打磨道岔，解决了现有的正线打磨机构无法打磨道岔的问题，具有全面打磨的功能，提高了打磨效率和质量，保证铁路运行的安全。

正线打磨头组件或道岔打磨头组件的结构区别在于道岔打磨头组件具有动力转向器，结构一致性高，便于维修维护，能够提高生产效率以及生产质量。

每个正线打磨头组件和每个道岔打磨头组件均可独立工作，相互之间互不干扰，因此能够对两条钢轨进行打磨的同时还能对钢轨不同位置一并打磨，提高了打磨效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的正线打磨头组件结构示意图；

图3是本发明的道岔打磨头组件结构示意图；

图4是本发明的打磨钢轨顶面时的状态示意图；

图5是本发明打磨钢轨侧边弧面时第一步动作状态示意图；

图6是本发明打磨钢轨侧边弧面时第二步动作状态示意图；

图7是本发明打磨钢轨侧边弧面时第三步动作状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图3所示，本发明的钢轨打磨车的一实施例，包括沿铁路钢轨行走的车架1，每个钢轨对应的车架体上均设置有至少两个打磨机械臂2，至少两个打磨机械臂上分别设置有用于打磨钢轨的顶面、内侧弧面以及外侧弧面的正线打磨头组件3以及用于打磨钢轨内侧垂直边和道岔垂直边的道岔打磨头组件4。正线打磨头组件和道岔打磨头组件均至少为1个，根据使用需求可以增加，并且每个正线打磨头组件和每个道岔打磨头组件均可独立工作，相互之间互不干扰，但是在打磨效果中，又能够相互配合，因此能够对两条钢轨进行打磨的同时还能对钢轨不同位置一并打磨，提高了打磨效率。

上述正线打磨头组件和道岔打磨头组件均包括打磨动力部件和磨头，道岔打磨头组件的打磨动力部件和磨头之间还设置有动力转向器；具体的，正线打磨头组件包括第一打磨动力部件6以及沿第一打磨动力部件的轴向安装的第一磨头7；即第一磨头打磨用的端面与第一打磨动力部件的轴向垂直；道岔打磨头组件包括依次连接的第二打磨动力部件8、动力转向器9以及沿第一打磨动力部件的径向安装的第二磨头10；即第二磨头打磨用的端面与第二打磨动力部件的轴向平行。动力转向器是直角减速机或者转向齿轮箱等，但不限于上述的记举例的几种机构。上述的第一打磨动力部件和第二打磨动力部件可以为相同的结构，即打磨动力部件，一般采用打磨电机，进一步提高一致性。第一磨头和第二磨头可以统称为磨头，为相同的部件。

并且在车架体的车头和车尾上均设置有固定基体31，两个固定基体上分别设置有动力源单元29和控制单元30，分别用以提供打磨、移动等的动力以及控制打磨单元的动作。动力源单元为发电机、电池或者外部电源，能够有效的单机工作，固定基体为三角形架结构，稳定可靠；

在设计车架体时，车架体的宽度根据钢轨的宽度进行焊接制备，保证打磨单元能够对钢轨需要打磨的位置进行加工。

上述的正线打磨头组件和道岔打磨头组件均包括移动平台11，移动平台通过水平移动机构12与车架体连接，移动平台沿钢轨的宽度方向往复移动，移动平台上设置有第一直线升降组件13，第一直线升降组件朝向钢轨顶面设置，第一直线升降组件上设置有旋转部件14和旋转平台15，旋转部件带动旋转平台转动，旋转平台上设置有第二直线升降组件16，第二直线升降组件上设置有磨头组件。移动平台通过水平移动机构实现水平方向的移动，第一直线升降组件能够带动旋转平台沿轴向移动，第二直线升降组件能够带动磨头组件沿其轴向移动，而旋转部件则带动旋转平台转动，以改变磨头与钢轨之间的夹角。

第一直线升降组件和第二直线升降组件配合，具有较长的伸出距离，并且在收缩状态时，具有较为紧凑的结构，行程长，利于不同位置以及不同角度的调节使用，提高打磨车的使用精度，并且也利于降低机构之间以及轨道路面的干涉。

具体的，在使用时，根据打磨钢轨位置的不同调节打磨装置，当打磨钢轨的顶面时，移动平台带动下部所有的打磨组件移动至钢轨上方，然后第一直线升降组件动作，带动旋转部件和旋转平台伸出，随后打磨动力部件动作带动磨头转动，第二直线升降组件动作，带动旋转平台再次伸出，即将转动的磨头推向钢轨并与钢轨抵接，即磨头打磨钢轨顶面，参照4所示。

当打磨钢轨的内侧弧面时，移动平台带动下部所有的打磨组件移动至钢轨内侧部，然后根据需要打磨的角度，旋转部件带动旋转平台转动，参照图5所示，接着第一直线升降组件动作，带动旋转部件和旋转平台伸出，参照图6所示，其中上述的两个步骤可以同步动作，或者先第一直线升降组件动作，后旋转部件动作，根据需求选择即可；随后打磨动力部件动作带动磨头转动，第二直线升降组件动作，带动旋转平台再次伸出，即将转动的磨头推向钢轨并与钢轨抵接，即磨头打磨钢轨，参照图7所示。

当打磨钢轨的外侧弧面时，移动平台带动下部所有的打磨组件移动至钢轨外侧部，其余参照打磨钢轨的内侧弧面的动作。

上述的旋转平台的旋转角度至少为85度，以垂直钢轨顶面为基础中轴线，朝向钢轨内侧方向为70度以及朝向钢轨内侧方向为15度，满足打磨需求。

参照图3所示，磨头的打磨端是平行钢轨侧边的，因此磨头与钢轨的内侧边的垂直边平行，使用时，先第一直线升降组件动作和第二直线升降组件动作，将磨头伸出移动至垂直边一侧，然后磨头动作，接着移动平台带动，使得磨头与钢轨贴合即可实现垂直边打磨效果。

所有打磨均需要通过车架体的移动配合完成，并且由于上述的多个打磨单元都独立运行使用，因此能够同时对钢轨的顶面、两个侧弧面以及垂直边进行打磨，打磨时，各组件之间的干涉小，能够在宽度方向上通过相邻单元之间打磨不同位置改变碰触的问题，具有较强的灵活性。

上述均针对直线钢轨进行打磨，能够满足直线钢轨所有需要打磨的面使用；而轨道具有道岔部分，因此还需要对道岔进行打磨，因此道岔打磨头组件在能够打磨垂直边的同时，其主要还能够打磨道岔，采用动力转向器后，磨头能够直接伸入道岔缝隙并对道岔的垂直边直接打磨(道岔段具有窄缝隙的特点)，达到通用性强的效果，并且结构统一性高。

在打磨道岔的垂直边以及直线的钢轨的垂直边时，旋转平台能够带动磨头的打磨面与垂直边之间的平行度，起到微调效果，能够更为精准打磨，提高精度。

参照图2所示，第一直线升降组件包括两个相对设置的旋转承载台17和旋转安装架171，旋转承载台和旋转安装架通过两个第一导向组件18与移动平台连接，所述第一导向组件包括第一导向杆以及套设在第一导向杆上的第一导向套，其中一个第一导向组件与旋转承载台连接，另一个与旋转安装架连接，旋转安装架上安装有提供旋转动力的旋转部件，旋转承载台与移动平台之间设置有第一直线单元19，所述第一直线单元固定设置在移动平台底部，所述第一直线单元的本体还与相邻的第一导向组件通过连接板20固定连接。连接板将相邻的第一导向组件成为一体结构，可以是与第一导向套固定连接，第一导向套与移动平台固定连接，第一直线单元的伸出端与旋转承载台连接固定为一体，旋转承载台通过旋转平台与旋转安装架连接，因此整体结构通过旋转平台连接为一体。第一导向组件在移动时提供导向功能

其中，极为关键的是，在磨头打磨过程中，可能存在打磨出现干扰或者出现故障无法打磨等的情况，在这些情况发生后继续打磨工作会造成装置其他部位的损坏，最为直接的就是磨头的损坏，因此当出现问题时，通过第一直线单元的动作，快速的将旋转承载台提拉，使得磨头远离钢轨，起到良好的保护作用。

第二直线升降组件包括第二直线单元21和多个第二导向组件22，第二导向组件包括第二导向杆以及套设在第二导向杆上的第二导向套，第二导向套第二直线单元固定设置在旋转平台上，第二导向杆以及第二直线单元的伸出端与安装平台23连接，打磨动力部件设置在磨头组件上，第二直线单元作为伸出动力外，其还作为安装平台的连接限位，第二直线单元直接带动安装平台移动，第二导向组件在移动时提供导向功能。

旋转平台的两侧均垂直设置有摆动臂板24，摆动臂板的摆动端朝向移动平台设置并与旋转平台固定连接，摆动臂板使得磨头在转动时，尽可能的接近旋转部件的轴心，从而可以避免磨头在转动时与轨道及其他机构产生干涉问题，提高使用的安全性。并且在动作前，磨头至移动平台之间的距离能够有效缩短，使得整体结构紧凑，第一直线升降组件、第二直线升降组件以及旋转平台具有足够的提拉、伸缩以及旋转的操作空间。

上述的水平移动机构包括安装底座25，安装底座与移动平台之间设置有导轨组件，移动平台上设置有第三直线单元26，第三直线单元与鱼眼杆27一端连接，第三直线单元的伸出端设置为鱼眼杆28，鱼眼连接块固定设置在安装底座上，安装底座固定设置在车架体上。安装底座以标准化的结构存在，降低生产难度。通过第三直线单元提供移动动力，使得移动平台能够沿着导轨组件移动，其中鱼眼杆与鱼眼连接块配合实现第三直线单元提供动力的稳定性，作用力方向朝向轴向。

本申请的正线打磨头组件和道岔打磨头组件结构一致性高，因此能够批量生产，大大提高生产效率；结构一致性高还能够降低维修维护的难度，降低设备的复杂性。

该结构还能够大大降低使用成本，使得打磨车介于手动打磨机以及重型打磨车之间，是一种中小型机型，灵活性好，独立运行操作灵活，并且能够适应每个铁路的打磨，适应性强。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种钢轨打磨车，其特征在于，包括沿铁路钢轨行走的车架，每个钢轨对应的车架体上均设置有至少两个打磨机械臂，至少两个打磨机械臂上分别设置有用于打磨钢轨的顶面、内侧弧面以及外侧弧面的正线打磨头组件以及用于打磨钢轨内侧垂直边和道岔垂直边的道岔打磨头组件。

2.如权利要求1所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述正线打磨头组件和道岔打磨头组件均包括打磨动力部件和磨头，所述道岔打磨头组件的打磨动力部件和磨头之间还设置有动力转向器。

3.如权利要求1或2所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述打磨机械臂包括移动平台，所述移动平台通过水平移动机构与车架体连接，所述移动平台沿钢轨的两侧往复移动，所述移动平台上设置有第一直线升降组件，所述第一直线升降组件朝向钢轨顶面设置，所述第一直线升降组件上设置有旋转部件和旋转平台，所述旋转部件带动旋转平台转动，所述旋转平台上设置有第二直线升降组件，所述第二直线升降组件上设置有正线打磨头组件或道岔打磨头组件。

4.如权利要求3所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述第一直线升降组件包括两个相对设置的旋转承载台和旋转安装架，旋转承载台和旋转安装架通过两个第一导向组件与移动平台连接，所述第一导向组件包括第一导向杆以及套设在第一导向杆上的第一导向套，其中一个第一导向组件与旋转承载台连接，另一个与旋转安装架连接，旋转安装架上安装有提供旋转动力的旋转部件，旋转承载台与移动平台之间设置有第一直线单元，所述第一直线单元固定设置在移动平台底部，所述第一直线单元的本体还与相邻的第一导向组件通过连接板固定连接。

5.如权利要求3所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述第二直线升降组件包括第二直线单元和多个第二导向组件，所述第二导向组件包括第二导向杆以及套设在第二导向杆上的第二导向套，所述第二导向套第二直线单元固定设置在旋转平台上，所述第二导向杆以及第二直线单元的伸出端与安装平台连接。

6.如权利要求3所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述旋转平台的两侧均垂直设置有摆动臂板，所述摆动臂板的摆动端朝向移动平台设置并与旋转平台固定连接。

7.如权利要求1所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述水平移动机构包括安装底座，所述安装底座与移动平台之间设置有导轨组件，所述移动平台上设置有第三直线单元，所述第三直线单元的伸出端设置为鱼眼杆，所述鱼眼杆另一端与鱼眼连接块连接，所述鱼眼连接块固定设置在安装底座上，所述安装底座固定设置在车架体上。

8.如权利要求1所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述车架体的车头和车尾上均设置有固定基体，两个固定基体上分别设置有动力源单元和控制单元。

9.如权利要求8所述的钢轨打磨车，其特征在于，所述动力源单元为发电机、电池或者外部电源，所述固定基体为三角形架结构，所述车架体的宽度根据钢轨的宽度进行焊接制备。