CN111996851A - 一种小型钢轨打磨机 - Google Patents

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王金栋
何国华
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张世红
徐济松
唐建江
宋立君
吴和山
周佳亮
张锐
宋晓阳
刘传
刘尚昆
牛怀军
张玉秀
米芮昕
刘靖伟
伍山峰
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China Academy of Railway Sciences Corp Ltd CARS
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明涉及一种铁路线路养护维修设备，尤其是涉及一种小型钢轨打磨机，包括机架、打磨装置、靠轨装置、摆动机构、蓄电池、控制单元，所述的机架包括主机架、支撑梁和支撑轮，支撑梁一端和支撑轮连接，另一端和主机架连接；位于主机架内侧的打磨装置包括打磨电机、进给传动箱、砂轮、仿形轮、连接臂，所述仿形轮位于主机架两端内侧并和主机架连接，所述连接臂分左右两件，将进给传动箱和两侧的仿形轮组成连接为一体。本发明结构简单紧凑，大大减轻了设备本身的重量，操作便捷，搬运轻便，并且环保性能好。

Description

一种小型钢轨打磨机
技术领域
本发明涉及一种铁路线路养护维修设备，尤其是涉及一种小型钢轨打磨机。
背景技术
钢轨打磨是钢轨病害预防和修理的有效手段，普速铁路和高速铁路线路维修规则里要求钢轨打磨列车打磨作业前，对平直度超限的钢轨焊接接头采用小型钢轨打磨机进行打磨；普速线路上钢轨光带不良、波浪形磨耗、钢轨肥边、马鞍形磨耗、焊缝凹陷及鱼鳞裂纹等病害，也应使用打磨列车或小型打磨机进行打磨，故小型钢轨打磨机是铁路线路维修保养的必备设备。但是现有的小型钢轨打磨机都采用内燃机动力源，结构复杂，重量大，并且容易污染环境。
发明内容
本发明就是针对现有钢轨打磨机结构复杂，重量大，并且容易污染环境，提出一种结构简单、操作轻便、绿色环保的小型钢轨打磨机，可以实现全轨头廓形高精度打磨。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种小型钢轨打磨机，包括机架、打磨装置、蓄电池和控制单元，所述的机架包括主机架、支撑梁和支撑轮，支撑梁一端和支撑轮连接，另一端和主机架连接；位于主机架内侧的打磨装置包括打磨电机、进给传动箱、砂轮、仿形轮、连接臂，所述仿形轮位于主机架两端内侧并和主机架连接，所述连接臂分左右两件，将进给传动箱和两侧的仿形轮组成连接为一体。
优选的，所述的摆动机构包括手轮、减速机、万向传动轴、锥齿轮副、分动轴，手轮和减速机的输入轴连接，万向传动轴一端和减速机的输出轴连接，另一端和锥齿轮副的小齿轮连接，锥齿轮副的大齿轮和所述的打磨装置的仿形轮固定连接，所述的打磨装置通过连接臂两端的分动轴与机架连接，旋转手轮可以通过减速机、万向传动轴、锥齿轮副带动打磨装置偏转。
优选的，还包括位于主机架外侧的靠轨装置，所述的靠轨装置包括挂架、挂架顶部与机架连接的挂架轴、挂架底部的挂轮、扇形齿轮副、扇形轮轴、连杆、连杆座，所述扇齿轮副的大齿轮与主机架铰接，所述大齿轮的无齿端通过连杆和固定在挂架上的连杆座铰接；摆动机构锥齿轮副的大齿轮同时和分动轴的法兰端固连，分动轴的另一端与扇形齿轮副的小齿轮通过键连接；旋转手轮可以通过减速机、万向传动轴、锥齿轮副、分动轴、扇形齿轮副、连杆驱动靠轨装置偏转。
本发明由于采用电机作为动力源，结构简单紧凑，大大减轻了设备本身的重量，操作便捷，搬运轻便，并且环保性能好。
附图说明
图1是本发明所述的小型钢轨打磨机的主视图。
图2是本发明所述的小型钢轨打磨机的左视图。
图3是本发明所述的小型钢轨打磨机的扇形齿轮副局部视图。
图4是本发明所述的小型钢轨打磨机靠轨装置的局部剖视图。
图5是本发明所述的小型钢轨打磨机锥齿轮副的局部俯视图。
图6是本发明在钢轨内侧90°打磨时的工作原理示意图。
图7是本发明在钢轨外侧90°打磨时的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明所述的小型钢轨打磨机，由机架1、打磨装置2、靠轨装置3、摆动机构4、蓄电池5、控制单元6等组成。打磨装置2由打磨电机2.1、进给传动箱2.2、砂轮罩2.3、砂轮2.4、仿形轮2.5、连接臂2.6等组成。打磨电机2.1通过螺栓安装到进给传动箱2.2上。进给传动箱2.2包含进给电机、进给手轮、螺纹副、导向柱等部件。砂轮罩2.3由钢板压型焊接而成，使用螺栓安装到进给传动箱上。砂轮2.4通过螺纹与打磨旋转主轴连接，并安装有卡盘使砂轮连接牢固可靠。仿形轮2.5由仿形轮、仿形轮座、滚动轴承、轴及紧固连接件等组成。连接臂2.6分左右两件，均由圆管和钢板拼焊而成，采用螺栓将进给传动箱2.2和两侧的仿形轮组成2.5连接为一体。蓄电池5装在机架1电池座上，卡固牢靠。控制单元6安装在机架1上部的扶手上。采用蓄电池作为电源，环保便捷。
如图1所示，打磨装置2通过两端的分动轴4.7与机架1连接，可以在该转轴处相对机架1偏转，以形成需要的打磨角度。靠轨装置3通过顶部的挂架轴3.3与机架1连接，可以在该挂架轴3.3处相对机架1偏转，以形成相应的靠轨角度。摆动机构4通过螺栓安装在机架1上，通过传动机构使打磨装置2和靠轨装置3进行偏转。
如图1、图2所示，机架1由主机架1.1和跨轨支撑装置组成，跨轨支撑装置包括支撑梁1.2和支撑轮1.3，支撑梁1.2插在主机架1.1的方孔内，并用旋钮柱塞1.4锁定。主机架1.1由圆管、钢板焊接或螺栓组装而成。支撑梁1.2采用方管加工制成。支撑轮组成1.3由焊接支架和滚套、滚动轴承、轴、紧固件等组成，滚套长度满足不同打磨角度时的小机整体横移后保持有效支撑。
把本发明所述的小型钢轨打磨机摆放到铁道线路的钢轨上，即将打磨装置2的仿形轮2.5和靠轨装置3的挂轮3.2放置在被打磨钢轨上，相应的将跨轨支承轮1.3放置到另一侧非打磨钢轨上，人力推动机架上的扶手，仿形轮2.5、挂轮3.2、支撑轮1.3共同与钢轨贴靠并发生滚动，使钢轨打磨机实现沿钢轨的平稳移动。通过控制单元6上的按钮可控制进给电机，使砂轮2.4伸出或缩回，也可通过进给手轮驱动砂轮的伸出和缩回，两种砂轮进给方式，进给精度高。砂轮对钢轨的压力完全由小机自重产生，小机自重也完全通过仿形轮和挂轮由钢轨承担，无需人力施加砂轮压力和控制自重，作业劳动强度低。
如图1~图5所示，摆动机构4由手轮4.1、旋转锁定件4.2、减速机4.3、万向传动轴4.4、轴承座4.5、锥齿轮副4.6、分动轴4.7以及滚动轴承、键、紧固件等组成。手轮4.1和减速机4.3的输入轴连接，万向传动轴4.4一端和减速机4.3的输出轴连接，另一端和锥齿轮副4.6的小齿轮连接，锥齿轮副4.6中的大锥齿轮为非整圆的裁剪结构，和仿形轮2.5固定连接，还同时和分动轴4.7的法兰端固连，分动轴4.7与机架1.1较接，旋转手轮4.1可以通过减速机4.3、万向传动轴4.4、锥齿轮副4.6带动包括仿形轮2.5和砂轮2.4在内的打磨装置2相对机架1.1偏转。
靠轨装置3由挂架3.1和挂轮3.2、滚动轴承、挂架轴3.3、连杆座3.4、扇形齿轮副3.5、扇形轮轴3.6、连杆3.7及紧固连接件等组成。挂架3.1上装有连杆座3.4，用于与连杆3.7铰接。挂轮3.2由两个锥面翼轮和轴套组焊而成。挂架轴3.3为端面法兰结构，通过螺栓将靠轨装置3连接到机架1上。分动轴4.7的另一端与扇形齿轮副3.5的小齿轮键连接，扇形齿轮副3.5的大齿轮在扇形轮轴3.6处与机架1.1铰接，扇形齿轮副3.5的大齿轮的无齿端通过连杆3.7和连杆座3.4铰接，当手轮4.1通过减速机4.3、万向传动轴4.4驱动锥齿轮副4.6的小齿轮转动时，可以通过分动轴4.7、扇齿轮副3.5和连杆3.7驱动靠轨装置3偏转。
也就是说，通过上述传动机构，转动手轮4.1可以同时驱动仿形轮2.5和靠轨装置3偏转，并且两者的偏转角度是成近似固定比例的，使挂轮3.2的单侧翼轮和仿形轮组成2.5中的仿形轮共同压紧被打磨钢轨。
图1到图5展示的是在打磨钢轨顶面时的结构示意图，如图6所示，本发明所述的小型钢轨打磨机需要在钢轨内侧90°极限位置打磨时，转动手轮4.1驱动仿形轮2.5并带动打磨砂轮偏转到钢轨内侧，同时驱动靠轨装置3的挂轮3.2向钢轨外侧偏转，这样挂轮3.2和仿形轮2.5可以协同作用卡紧钢轨，并且由于两者的偏转角度差成近似固定比例的，可以把偏转角度差设计成正好压紧钢轨。
同理，如图7所示，本发明所述的小型钢轨打磨机需要在钢轨外侧90°极限位置打磨时，转动手轮4.1驱动仿形轮2.5并带动打磨砂轮偏转到钢轨外侧，同时驱动靠轨装置3的挂轮3.2向钢轨内侧偏转，从而使得挂轮3.2和仿形轮2.5可以协同作用压紧钢轨。
本发明可以实现钢轨轨头全轮廓全覆盖打磨，即可进行从钢轨内侧立面到钢轨外侧立面180°范围的钢轨轮廓打磨。通过仿形轮2.5和挂轮3.2压紧钢轨，夹持牢靠，打磨轮廓控制精度高；根据打磨位置需要，通过摆动手轮调整打磨装置的偏转角度，通过进给电机或进给手轮使砂轮靠近钢轨，在小机沿钢轨移动过程中，根据打磨需求控制砂轮的进给量对钢轨进行打磨。

Claims (3)

1.一种小型钢轨打磨机，包括机架、打磨装置、蓄电池和控制单元，其特征是所述的机架包括主机架、支撑梁和支撑轮，支撑梁一端和支撑轮连接，另一端和主机架连接；位于主机架内侧的打磨装置包括打磨电机、进给传动箱、砂轮、仿形轮、连接臂，所述仿形轮位于主机架两端内侧并和主机架连接，所述连接臂分左右两件，将进给传动箱和两侧的仿形轮组成连接为一体。
2.如权利要求1所述的小型钢轨打磨机，其特征是还包括摆动机构，所述的摆动机构包括手轮、减速机、万向传动轴、锥齿轮副、分动轴，手轮和减速机的输入轴连接，万向传动轴一端和减速机的输出轴连接，另一端和锥齿轮副的小齿轮连接，锥齿轮副的大齿轮和所述的打磨装置的仿形轮固定连接，所述的打磨装置通过连接臂两端的分动轴与机架连接，旋转手轮可以通过减速机、万向传动轴、锥齿轮副带动打磨装置偏转。
3.如权利要求2所述的小型钢轨打磨机，其特征是还包括位于主机架外侧的靠轨装置，所述的靠轨装置包括挂架、挂架顶部与机架连接的挂架轴、挂架底部的挂轮、扇形齿轮副、扇形轮轴、连杆、连杆座，所述扇齿轮副的大齿轮与主机架铰接，所述大齿轮的无齿端通过连杆和固定在挂架上的连杆座铰接；摆动机构锥齿轮副的大齿轮同时和分动轴的法兰端固连，分动轴的另一端与扇形齿轮副的小齿轮通过键连接；旋转手轮可以通过减速机、万向传动轴、锥齿轮副、分动轴、扇形齿轮副、连杆驱动靠轨装置偏转。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114753197A (zh) * 2022-04-06 2022-07-15 苏州睿友智能装备有限公司 一种钢轨波磨打磨机

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