CN111851176A - 钢轨仿形打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢轨仿形打磨机，包括：机架，用于连接或布置钢轨仿形打磨机的各个装置或为其提供支撑；电力供给装置，用于向钢轨仿形打磨机中的装置提供电力；砂带打磨装置，用于对钢轨进行打磨，其连接到机架，包括驱动轮、接触轮和砂带；偏转装置，用于带动钢轨仿形打磨机绕钢轨发生偏转，包括同轴设置且直径不同的两个限位轮；和动力提供装置，用于向砂带打磨装置的驱动轮提供动力。本发明采用砂带作为打磨工具，接触轮橡胶层和砂带自身特性使得砂带和钢轨在打磨作业进行时为柔性接触，降低打磨机振动对钢轨表层的影响，提高了打磨质量；同时设置两段式偏转，可以对整个钢轨廓形范围进行打磨；使用直流电动机和电池来驱动，质量轻，噪音小并且更加环保。

Description

钢轨仿形打磨机

技术领域

本发明涉及铁路养护机械技术领域，尤其涉及钢轨仿形打磨机。

背景技术

根据线路钢轨检测要求，一般对钢轨接缝焊接处理后的尺寸和表面平整度要求较高，因此需要打磨焊缝(或称焊接部)。现有技术中采用钢轨砂轮焊缝打磨机对焊缝进行打磨。但现有的钢轨砂轮焊缝打磨机存在如下不足：(1)采用内燃机作为驱动，打磨过程中振动大，影响钢轨表面打磨质量；同时噪声大、粉尘大、尾气排放严重，导致环境污染，严重影响工人身体健康，和(2)采用砂轮进行打磨，打磨内容单调、火花周向喷溅、安全性差。

另外，由于焊缝的存在，导致现有的打磨机在行走经过焊缝及其附近时易造成导向轮的跳动(由于焊缝不平滑)，从而造成打磨表面不平顺而更易造成砂轮的损坏，进而影响操作人员安全。

发明内容

本发明的实施例提供了钢轨仿形打磨机，以实现利用砂带对钢轨焊缝进行有效的打磨，避免焊缝对打磨质量的影响。

为了实现上述目的，本发明提供钢轨仿形打磨机，包括机架，用于连接或布置钢轨仿形打磨机的各个装置或为其提供支撑；电力供给装置，用于向钢轨仿形打磨机中的装置提供电力；砂带打磨装置，用于对钢轨进行打磨，其连接到机架，包括驱动轮、接触轮和砂带；偏转装置，用于带动钢轨仿形打磨机绕钢轨发生偏转，包括同轴设置且直径不同的两个限位轮；和动力提供装置，用于向砂带打磨装置的驱动轮提供动力。

根据上述本发明的实施例提供的技术方案，本发明实施例的钢轨仿形打磨机采用砂带作为打磨工具，以电动机作为动力源，采用可充电锂电池给电动机供电，接触轮的橡胶层和砂带自身特性使得砂带和钢轨在打磨作业时为柔性接触，可以降低打磨机振动对打磨质量的影响，同时提高了打磨作业效率，减轻了操作者劳动强度。同时设置两段式偏转，通过升降手轮调节接触轮的纵向位置，可以对整个钢轨廓形范围进行打磨。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的总体图(正面)。

图2示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的总体图(背面)。

图3示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的砂带打磨装置的结构的图。

图4示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的张紧机构的结构的图。

图5示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的偏转装置的结构的图。

图6示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的两段偏转的示意图。

图7示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的升降装置的结构的图。

图8示出了本发明实施例的钢轨仿形打磨机的接触轮架装置的结构的图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或5者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述。

本发明的实施例提供了钢轨仿形打磨机，主要用于对钢轨进行打磨以消除或减轻磨损，特别是有效打磨钢轨接缝焊接处理后焊接区域，并降低焊缝对钢轨仿形打磨机的影响。钢轨仿形打磨机的尺寸，从整体上观察，需要沿钢轨延伸的方向(下文简称“钢轨方向”)伸展。例如，如下文所详细描述的，机架沿钢轨方向延伸，其延伸范围内设置有砂带打磨装置。进一步地，为有利于钢轨仿形打磨机的小型化，钢轨仿形打磨机的平行于钢轨方向(纵向)延伸的长度大于钢轨仿形打磨机的垂直于钢轨方向(横向或水平方向)延伸的长度。机架的前方和/或后方连接有沿钢轨方向延伸的偏转装置。本发明的钢轨仿形打磨机整体上沿钢轨延伸的方向布置，能够对铁路上的两条平行钢轨中的一条钢轨进行打磨。

本发明提供的钢轨仿形打磨机包括：机架、电力供给装置、砂带打磨装置、偏转装置和动力提供装置。在进一步实施例中，本发明提供的钢轨仿形打磨机还包括升降装置。其中机架用于直接或间接地布置、承载、连接、支撑或安装电力供给装置、砂带打磨装置、偏转装置、动力提供装置和升降装置。

以下对上述各装置、机构、元件、部件等进行详细描述。

<机架>

机架1起承载和引导钢轨打磨机沿钢轨行走的作用。钢轨仿形打磨机的各个装置、机构、元件、部件等直接或间接地布置、支撑、连接、安装于机架1。

机架1的构造和形状不限，例如可以构造为矩形形状、一字梁形状等，只要其具有足够的强度并能支撑其他装置。

在示例性实施例中，机架1为板结构，包括中部板111，以及在中部板111的上部设置的上部板112和在中部板111的两侧设置的侧部板113和114。上部板112可被构造为Z字形的形状，例如上部板112可以由3段组成，其中两侧的高度(低板)低于中部(高板)的高度。电力供给装置、动力提供装置和升降装置优选地被布置在上部板112上。砂带打磨装置优选地被布置在中部板111的前侧，并位于侧部板113和114之间，如图1所示的那样。连接升降装置与砂带打磨装置的接触轮架装置优选地被布置在中部板111的后侧或贯穿中部板111，且也位于侧部板113和114之间。行走轮架2a和偏转装置优选被布置在侧部板113和114的外侧。行走轮架2a例如从上部板112的两侧的低板上悬垂下来。行走轮架2a的数量不限，例如可以是如图所示的2个，分别位于机架1的前、后两端部。

为便于钢轨仿形打磨机在钢轨上行走，机架1上设置有移动机构，例如导轮2。导轮2可以安装在机架1下的行走轮架2a上。导轮的数量不限。导轮2能在打磨过程中便于整个打磨机在钢轨上的行走。

为便于操作钢轨仿形打磨机，机架1上设置有手扶杆3。手扶杆3可通过焊接等方式连接至机架1。在设置有后续的偏转装置的情况下，手扶杆3的两端中的至少一端还可通过例如焊接等方式连接至偏转装置的摆动轴架28。手扶杆3呈大致倒U形形状。钢轨仿形打磨机运行时，操作者可以将手搭在手扶杆3上操作钢轨仿形打磨机的前进/后退。

为方便对钢轨仿形打磨机进行搬运，机架1的前、后两端部处还可以设置提手4，如图1所最佳显示的。提手4可通过焊接等方式直接连接至机架1，或者连接到上部板112的低板上。

导轮2与机架1之间可设置绝缘件(未示出)，以避免导轮与钢轨之间的摩擦引起的静电等对钢轨仿形打磨机的其他装置或元件等产生干扰。

<电力供给装置>

电力供给装置用于向钢轨仿形打磨机中的各装置、机构、元件和部件中的一者或多者提供电力。例如，电力供给装置向使砂带打磨装置的驱动轮24(后述)运转的动力提供装置5供电。

电力供给装置包括电气箱6与电池箱7，这两者分别安装在机架1之上。在示例性实施例中，电气箱6与电池箱7分别安装在上部板112上。如图所示，电气箱6位于高板，电池箱7位于底板。

可替换地，电气箱6与电池箱7还可以集成为一个箱体。

<动力提供装置>

动力提供装置由电力供给装置供电并为后述的驱动轮24提供动力。

作为示例，动力提供装置为电机5，其直接安装在机架1(上部板112)上，或安装在机架1上固定的电机托架上。

<砂带打磨装置>

图3所示为钢轨仿形打磨机的砂带打磨装置的示意图。如图3所示，砂带打磨装置包括接触轮23、驱动轮24和砂带27。

接触轮23用于与钢轨接触，其安装在接触轮架装置(后述)的接触轮轴17上。

驱动轮24用于从电机5获得动力旋转进而带动砂带27旋转。驱动轮24上设置有驱动轮轴25和驱动轮轴承座26。驱动轮24通过驱动轮轴25安装在驱动轮轴承座26上，驱动轮轴25的另一端通过同步带与电机5相连，以获取驱动力。驱动轮轴承座26安装在机架1上。

砂带27绕在驱动轮24和接触轮23的外周圆上，形成循环闭合回路。在钢轨仿形打磨机运行时，砂带27持续进给与钢轨接触。接触轮23上设置有橡胶层。该橡胶层与砂带自身特性使得砂带和钢轨为柔性接触。这可以降低打磨机振动对打磨质量的影响，同时提高打磨作业效率。待砂带27磨损后，可对砂带27进行更换。

为调节砂带27的张紧力，可以设置张紧机构，其用以调整驱动轮24与张紧轮23之间的距离。张紧机构的示意图如图4所示。张紧机构包括弹簧座18、弹簧套管19、张紧拉杆20和偏心轮21。为便于操作者的操作，张紧机构还可以包括张紧扳手22。弹簧安装于弹簧座18与弹簧套管19之间。弹簧座18安装在机架1(中部板)上并可以绕弹簧座18上的突起短轴转动但相对于驱动轮24固定，弹簧套管19的另一侧安装在接触轮23上(在具有后述的接触轮架装置的情况下，弹簧套管19的另一侧安装接触轮轴17上)。工作时，弹簧推动弹簧套管19产生张紧力以带动接触轮23朝着接近或远离驱动轮24的方向移动。

张紧拉杆20一端安装在弹簧套管19上，另一端安装在偏心轮21的偏心轴上。张紧扳手22通过偏心轮轴与偏心轮21相连，偏心轮轴插入弹簧座18的限位短轴的轴孔。由此，操作者可以通过操作张紧扳手22来调节接触轮的张紧力。

当更换砂带27时，扳动张紧扳手22带动偏心轮21拉动张紧拉杆20，弹簧套管19挤压弹簧，卸除张紧力。

<偏转装置>

图5所示为钢轨仿形打磨机的偏转装置的结构图。偏转装置用于带动钢轨仿形打磨机绕钢轨发生偏转，包括摆动轴架28、内侧限位轮29、外侧限位轮30、摆动导槽31。为便于操作者的操作，偏转装置还包括定位把手32。内侧限位轮29和外侧限位轮30通过限位轮轴安装在摆动轴架28一端的两侧，其同轴设置且这二者之间的距离约为一条钢轨的宽度。为适应不同宽度的钢轨，限位轮轴的长度可调，由此使得内侧限位轮29和外侧限位轮30之间的距离可调。内侧限位轮29的直径小于外侧限位轮30的直径，且该直径差有助于使得钢轨仿形打磨机在偏转60度的情况下不易跌倒。例如，外侧限位轮30的直径是内侧限位轮29直径的2倍。

在机架的前后两个位置设置两个摆动轴架28，并借用手扶杆3相连。摆动轴架28另一侧连接有安装在机架1上的摆动轴，安装在机架1上，机架1可以绕摆动轴架28转动。摆动导槽31一端安装在机架1的摆动耳上，另一端通过定位把手32与手扶杆3相连。转动定位把手32，可实现摆动导槽31的位置相对于手扶杆3发生变化，从而引起钢轨仿形打磨机整体沿钢轨的转动。

图6所示为钢轨仿形打磨机的两段偏转示意图。如图所示，在正常情况下，钢轨仿形打磨机垂直于钢轨行走(A情况所示)。在需要偏转时，转动定位把手32，可以使钢轨仿形打磨机在30度的范围内发生偏移(第一段偏转，B情况所示)。在钢轨仿形打磨机位于30度的偏转角度的情况下，可以操作手扶杆3使钢轨仿形打磨机继续偏移，以达到30°～90°度范围的偏转角度(C情况所示)。钢轨仿形打磨机不会由于偏转跌倒，是因为操作者施力，以及内侧限位轮29和外侧限位轮30的不同构造。

<升降装置>

图7所示为钢轨仿形打磨机的升降装置的示意图。升降装置包括丝杠套8、丝杠螺母9、丝杠10、丝杠头11和手轮12。丝杠套8安装在机架1的上部板112。丝杠螺母9通过螺钉与丝杠套8相连，丝杠10与丝杠螺母9配合，通过手轮12带动丝杠10转动实现装置的升降，丝杠头11一端通过销钉与丝杠10相连接，另一端与砂带打磨装置相连。在具有后述的接触轮架装置的情况下，丝杠头11的另一端与滑块连接板14相连。

<接触轮架装置>

图8所示为钢轨仿形打磨机的接触轮架装置的结构图。如图所示，接触轮架装置包括竖直直线导轨滑块13，滑块连接板14、15’，水平直线导轨滑块15和接触轮轴17。竖直直线导轨滑块13可滑动地安装在滑块连接板14上。水平直线导轨滑块15可滑动地安装在滑块连接板18上。滑块连接板14的一端与机架1相连，另一端通过滑块连接板15’和水平直线导轨滑块15与接触轮轴17相连，实现接触轮轴17在垂直于轴平面方向的自由移动。接触轮架装置还包括压堵16。滑块连接板14上部与丝杠头11相连，并使用压堵16进行限位。

综上所述，本发明实施例的钢轨仿形打磨机通过行走轮沿钢轨行走，升降装置控制砂带打磨头高度，砂带打磨头装置中设置砂带作为打磨工具，对钢轨廓形进行打磨。

本发明实施例的钢轨仿形打磨机采用砂带作为打磨工具，接触轮橡胶层和砂带自身特性使得砂带和钢轨在打磨作业时为柔性接触，降低打磨机振动对钢轨表层的影响，提高了打磨质量；同时设置两段式偏转，可以对整个钢轨廓形范围进行打磨；使用直流电动机和电池来驱动，质量轻，噪音小并且更加环保，同时本钢轨仿形打磨机结构简单，操作与维修方便。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢轨仿形打磨机，包括：

机架，用于连接或布置钢轨仿形打磨机的各个装置或为其提供支撑；

电力供给装置，用于向钢轨仿形打磨机中的装置提供电力；

砂带打磨装置，用于对钢轨进行打磨，其连接到机架，包括驱动轮、接触轮和砂带；

偏转装置，用于带动钢轨仿形打磨机绕钢轨发生偏转，包括同轴设置且直径不同的两个限位轮；和

动力提供装置，用于向砂带打磨装置的驱动轮提供动力。

2.根据权利要求1所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，机架包括中部板，以及在中部板的上部设置的上部板和在中部板的两侧设置的侧部板。

3.根据权利要求1所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，机架还包括大致呈倒U形的手扶杆，其两端分别位于机架的侧部板的外侧。

4.根据权利要求3所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，偏转装置还包括摆动轴架和摆动导槽，

其中，内侧限位轮和外侧限位轮通过限位轮轴安装在摆动轴架一端的两侧，摆动轴架经由摆动轴安装在机架上，

其中，摆动导槽一端安装在机架上，另一端与手扶杆相连。

5.根据权利要求1所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，还包括用于调节接触轮的张紧力的张紧机构，其包括弹簧、弹簧座、弹簧套管和张紧拉杆，

其中，弹簧座安装在机架，弹簧套管的一侧通过弹簧连接到弹簧座，且另一侧安装至接触轮，张紧拉杆的一端安装在弹簧套管上，另一端安装在位于弹簧座上的偏心轮上。

6.根据权利要求1所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，还包括接触轮架装置，接触轮架装置包括竖直直线导轨滑块、第一滑块连接板、第二滑块连接板、水平直线导轨滑块和接触轮轴，

其中，竖直直线导轨滑块可滑动地安装在第一滑块连接板上，水平直线导轨滑块可滑动地安装在第二滑块连接板上，第一滑块连接板的一端与机架相连，另一端通过第二滑块连接板和水平直线导轨滑块与接触轮轴相连。

7.根据权利要求6所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，接触轮轴与接触轮连接。

8.根据权利要求6所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，还包括升降装置，包括丝杠套、丝杠螺母、丝杠、丝杠头和手轮，

其中，丝杠套安装在机架的上表面，丝杠螺母与丝杠套相连，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠头的一端与丝杠相连接，另一端与接触轮架相连。

9.根据权利要求3所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，所述钢轨仿形打磨机可实现偏转装置与手扶杆下降的两段偏转模式，其中偏转装置的偏转范围为单侧0°至30°，手扶杆下降的偏转范围为单侧30°至90。

10.根据权利要求1所述的钢轨仿形打磨机，其特征在于，电力供给装置包括可充电电池。

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