CN112252101A - 一种钢轨精确对轨装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种钢轨精确对轨装置及其相应的对轨方法，所述精确对轨装置包括静端、动端及连接静端和动端的导杆，静端用以保持钢轨位置的固定，动端用以实现钢轨横向、纵向、垂向位置及轨身角度的调整。所述钢轨精确对轨方法包括：静端夹轨块夹紧钢轨保持居中位置静止；横向调整装置和提升装置动作，调整钢轨的横向和垂向位置，并保持动端夹轨块对于钢轨的预夹紧；轨身扭转调整装置动作，调整钢轨轨身的扭转角度；横向调整装置动作，推动动端夹轨块夹紧钢轨，并保持预定的夹紧力；拉轨装置活动端带动动端钢轨动作，调整动端被夹钢轨的纵向位置。上述装置和方法，能够实现钢轨焊接前的对位调整工作，解决了实际焊接生产中对轨效果不理想的问题。

Description

一种钢轨精确对轨装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种铁路机械设备及其工作方法，特别是一种钢轨对轨装置及其对轨方法，属于钢轨对轨技术领域。

背景技术

现阶段钢轨焊接(特别是移动式钢轨焊接)并不具有钢轨完全自动对中功能，为了保证钢轨焊接的外观质量，在夹紧钢轨的同时操作人员只能通过手摸的方式检查钢轨的对中情况，若没对中，必需松开夹钳通过增加调整垫后反复夹持从先对中。这样一来，由于调整因素较多，操作繁琐，劳动强度大，焊接辅助工序长，极大的影响了焊接效率，且对中精度受操作人员的经验影响较大，钢轨焊接质量难以保障。

公开号为CN 101624805 A的发明专利公开了一种按钢轨工作边夹持对齐的钢轨对焊机，理论上完全可以自动对中，但因轮廓、钢轨磨耗及夹轨靠模等不同的原因，在实际焊接生产中对轨效果很不理想，导致钢轨接头出现平直度超差或严重错边的情况。

公开号为CN 102493295 A的发明专利公开了一种固定于车架上的拉轨对正装置，包括固定在车架上的横向滑移机构，连接在横向滑移机构两侧的垂向滑移机构，连接在每一垂向滑移机构下端的纵向滑移机构，其特征在于在纵向滑移机构中部设有夹轨机构，在纵向滑移机构前、后侧对应设置前、后提轨机构。该发明工作效率高、操作灵活、方便、性能可靠，能够解决焊接钢轨时的拉轨对正问题，但是仍然不够精确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简便，不需人工配合即可作业，精度高的对轨装置，以克服现有焊机焊接生产中对轨效果不理想的问题。

本发明中设定平行于钢轨延伸的方向为纵向，平行于轨枕的方向为横向。

本发明第一方面提供一种钢轨精确对轨装置，包括静端、动端及连接静端和动端的导杆。静端用以保持钢轨位置的固定，动端用以实现钢轨横向、纵向、垂向位置及轨身角度的调整。

静端包括拉轨装置、横向调整装置、夹轨块及箱体，拉轨装置、横向调整装置均固定在箱体上，夹轨块固定在横向调整装置的活塞杆端部，并由拉轨装置的活塞杆支撑所述夹轨块。

在一个优选的实施方式中，钢轨精确对轨装置包括静端和动端，静端和动端连接导杆7，静端和动端之间还装有拉轨装置，该拉轨装置与导杆7平行设置。所述静端优选为静端箱体，所述动端优选为动端箱体。

优选的是，所述动端包括横向调整装置、可转动夹轨块、轨身角度调整装置、垂向调整装置。可转动夹轨块通过相关连接设计与垂向调整装置和横向调整装置连接，横向调整装置对齐后施力，对钢轨的横向位置进行调整，垂向调整装置动作，对钢轨的垂向位置进行调整，轨身角度调整装置连接于所述可转动夹轨块和所示横向调整装置之间。

优选的是，动端还装有第二活塞杆，固定在静端的拉轨装置动作时，通过第二活塞杆带动钢轨动端动作。

所述导杆固定在静端，作业时，将整个钢轨精确对轨装置通过固定在导杆上的悬挂装置与外部机构连接，然后再依次进行静端和动端的对准作业。

所述静端的横向调整装置的活动端与连接块连接，连接块上包括长圆孔，该长圆孔供拉轨装置的活动端通过，拉轨装置的活动端与连接块呈十字交叉状，并且所述静端的横向调整装置的活动端带动连接块动作时该长圆孔不影响拉轨装置活动端与连接块的相对运动，摆动杆为T形结构。

动端夹轨块通过摆动杆、盖板与连接块连接，盖板通过螺纹连接固定在动端夹轨块上，摆动杆通过螺纹连接固定在连接块上。盖板上设置矩形孔，矩形孔的宽度与摆动杆的直径相同，能够防止T形摆动杆与动端夹轨块的脱离。

动端的横向调整装置的活动端动作时，摆动杆推动或者拉动动端夹轨块动作，并且摆动杆能沿盖板上的矩形孔与盖板、动端夹轨块之间在垂向上相对运动，摆动杆与动端夹轨块之间可以有一定角度范围的相对转动，以便于轨身扭转角度的调整。

提升装置通过吊耳、拉杆与动端夹轨块连接，吊耳通过销轴与提升装置连接，拉杆与动端夹轨块通过转轴连接，吊耳上设置长圆孔作为导向槽。

动端的横向调整装置的活动端动作时，带动动端夹轨块及拉杆沿所述吊耳上的长圆孔动作。提升装置活动端动作时，通过吊耳带动拉杆及动端夹轨块在垂向上动作。

动端夹轨块中部设置矩形槽，推轨块与动端夹轨块在矩形槽内形成面接触，推轨块可以在轨身扭转调整油缸活塞杆带动下沿矩形槽做横向动作。

本发明第二方面提供一种钢轨精确对轨方法：

步骤a)、静端夹轨块夹紧钢轨保持居中位置静止；

步骤b)、横向调整装置和提升装置动作，调整钢轨的横向和垂向位置，并保持动端夹轨块对于钢轨的预夹紧；

步骤c)、轨身扭转调整装置动作，调整钢轨轨身的扭转角度；

步骤d)、横向调整装置动作，推动动端夹轨块夹紧钢轨，并保持预定的夹紧力；

步骤e)、拉轨装置动作，拉轨装置活动端带动动端钢轨动作，调整动端被夹钢轨的纵向位置。

依上述步骤依次执行。

优选的是，本发明第二方面所述钢轨精确对轨方法采用本发明第一方面所述钢轨精确对轨装置。

本发明第三方面提供一种钢轨精确对轨方法，包括

步骤S1.钢轨静端夹轨。

步骤S2.调整钢轨静端的横向位置。

步骤S3.钢轨动端预夹紧。

步骤S4.调整动端钢轨的竖向位置。

步骤S5.调整动端钢轨的扭转角度。

步骤S6.夹紧钢轨动端。

步骤S7.调整钢轨动端的横向位置，使动端钢轨与静端钢轨对中。

步骤S8.调整钢轨的纵向位置。

依上述步骤依次进行。

优选的是，步骤S3中钢轨动端的横向调整油缸3相向动作，带动连接块11末端的摆动杆13伸出，从而使动端夹轨块15朝向钢轨伸出，直到动端钢轨两侧的动端夹轨块15与待夹钢轨接触并实现预夹紧钢轨。

优选的是，本发明第三方面所述钢轨精确对轨方法采用本发明第一方面所述钢轨精确对轨装置。

优选的是，在步骤S3之后，及夹紧钢轨之前，使轨身扭转调整油缸5相向动作，同时第二活塞杆18通过耳座17带动推轨块16伸缩，直到推轨块16与钢轨接触并夹紧钢轨，然后，轨身扭转调整油缸5同向动作，调整钢轨轨身的扭转角度。同时，摆动杆13与盖板14与动端夹轨块15做相对转动，保证动端夹轨块15与被夹钢轨紧密接触。

优选的是，步骤S6的具体操作方式是：将动端被夹钢轨轨身扭转角度调整至与静端被夹钢轨轨身扭转角度一致，之后，动端箱体6中的横向调整油缸3相向动作，使横向调整油缸3的活塞杆12带动连接块11及摆动杆13、盖板14运动，并促使动端夹轨块15伸出直到钢轨被夹紧并达到预定的夹轨力。

优选的是，待动端钢轨被夹紧之后，使动端箱体6中的横向调整油缸3、轨身扭转调整油缸5同向动作，调整动端钢轨的横向位置。同时，拉杆21将沿吊耳19下部的导槽同步横向移动。

附图说明

图1为本发明实施例的总装正等测图；

图2为本发明实施例的总装俯视图；

图3为本发明实施例的静端调整机构正等测图；

图4为本发明实施例的动端调整机构正等测图；

图5为本发明实施例的动端垂向调整机构局部视图；

图6为本发明实施例的动端垂向调整机构局部剖视图；

附图标记说明：

1静端箱体 2拉轨油缸 3横向调整油缸 4拉轨油缸活塞杆

5轨身扭转调整油缸 6动端箱体 7导杆 8静端夹轨块

9耳座 10单耳座 11连接块 12活塞杆 13摆动杆

14盖板 15动端夹轨块 16推轨块 17第二耳座 18第二活塞杆

19吊耳 20提升油缸 21拉杆 22摩擦块。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1.1:一种钢轨精确对轨装置，包括静端箱体1和动端箱体6，静端箱体1和动端箱体6的第一侧壁和第三侧壁上部均连接导杆7，导杆7贯穿静端箱体1和动端箱体6的两个侧壁。静端箱体1和动端箱体6的第一侧壁和第三侧壁之间还装有拉轨油缸2，该拉轨油缸2与导杆7平行设置，拉轨油缸2位于导杆7下方。导杆7主要起导向的作用，并承受一定的垂向力。

静端箱体1的第二侧壁和第四侧壁连接横向调整油缸3，横向调整油缸3的活动端位于静端箱体1的箱体内。

横向调整油缸3的活塞杆12末端通过连接块11连接单耳座10，该单耳座10与耳座9配合并连接，耳座9的另一端连接至静端夹轨块8。

每个静端夹轨块8连接两套横向调整油缸3及连接块11、单耳座10及耳座9。耳座9与单耳座10通过两根螺栓固定在一起，以防止静端夹轨块8沿钢轨方向的转动。

静端箱体1内设置两个静端夹轨块8，用于夹持钢轨。

静端箱体1的第一侧壁和第三侧壁均包括凹槽，以便容纳钢轨，并使静端箱体1内安装的横向调整油缸3和连接块11及静端夹轨块8能够夹于钢轨两侧。

动端箱体6的第二侧壁和第四侧壁均连接两个横向调整油缸3，两个横向调整油缸3之间的第二侧壁和第四侧壁均装有一个轨身扭转调整油缸5，该轨身扭转调整油缸5通过第二活塞杆18连接第二耳座17，该第二耳座17末端连接推轨块16。

动端箱体6的横向调整油缸3的活塞杆12末端连接摆动杆13，该摆动杆13连接盖板14，盖板14末端连接动端夹轨块15，动端夹轨块15的动作由两套活塞杆、摆动杆13、盖板14及活塞杆12共同控制，动端夹轨块15的中部背向钢轨的一侧包括第二凹槽，该第二凹槽容纳推轨块16，便于完成轨身扭转作业。

动端夹轨块15的一纵向端面还连接拉杆21，两个动端夹轨块15同向设置的拉杆21还连接于同一个吊耳19，该吊耳19上方还连接两个提升油缸20，便于提升油缸20的提升力通过吊耳19和拉杆21传递至动端夹轨块15，以带动动端夹轨块15调整垂向位置。

吊耳19包括横向导槽，便于拉杆21沿该横向导槽移动，以调节钢轨的横向位置。

横向调整油缸3、轨身扭转调整油缸5、摆动杆13、盖板14、动端夹轨块15、推轨块16、第二耳座17、第二活塞杆18、吊耳19、拉杆21配合实现夹轨及横向调整功能。

静端作业过程：静端箱体1内的横向调整油缸3相向动作，横向调整油缸3的活塞杆12带动连接块11、单耳座10动作，进而推动耳座9、静端夹轨块8直到静端夹轨块8与待夹钢轨接触并夹紧钢轨。钢轨被夹紧之后，横向调整油缸3同向动作，调整钢轨的横向位置。

动端作业过程：使动端箱体6中的横向调整油缸3相向动作，横向调整油缸3的活塞杆12带动连接块11、摆动杆13、盖板14、动端夹轨块15直到动端夹轨块15与待夹钢轨接触并实现预夹紧钢轨。

在夹紧钢轨之前，通过提升油缸20动作，带动吊耳19、拉杆21、动端夹轨块15动作，从而调整钢轨的垂向位置。

在夹紧钢轨之前，通过轨身扭转调整油缸5相向动作，第二活塞杆18带动推轨块16、第二耳座17伸缩，直到推轨块16与钢轨接触并夹紧钢轨，然后，轨身扭转调整油缸5同向动作，调整钢轨轨身的扭转角度。同时，摆动杆13与盖板14、动端夹轨块15做相对转动，完成轨身扭转角度的调整。

待动端被夹钢轨轨身扭转角度调整至与静端被夹钢轨轨身扭转角度一致之后，横向调整油缸3相向动作，横向调整油缸3的活塞杆12带动连接块11、摆动杆13、盖板14运动，并促使动端夹轨块15伸出直到钢轨被夹紧并保持预定的夹轨力。

如图5所示，动端夹轨块15和摆动杆13之间设置摩擦块22，该摩擦块22为长方体结构，并在摆动杆13一侧开有半圆柱槽，从而将摆动杆13端部放置于摩擦块22的半圆柱槽结构内，从而使动端夹轨块15与所述横向调整油缸3的活塞杆12之间能够相对转动，便于完成动端钢轨的扭转微调。

待钢轨被夹紧之后，横向调整油缸3、轨身扭转调整油缸5同向动作，调整钢轨的横向位置。同时，拉杆21沿吊耳19下部的导槽横向移动。

待钢轨被夹紧之后，拉轨油缸2动作，拉轨油缸活塞杆4带动动端箱体6及相关零部件做纵向动作，可以调整两被夹钢轨断面之间的距离，并可在焊缝区钢轨被加热后进行锻轨操作。

本发明实施例的精确对轨机构，能够实现钢轨焊接前的对位调整工作，解决了公开号为CN 101624805 A的发明专利中钢轨对焊机按钢轨工作边夹持对齐，因轮廓、钢轨磨耗及夹轨靠模等不同的原因，在实际焊接生产中对轨效果不理想的问题。

实施例2.1:一种钢轨精确对轨方法，包括

步骤1.钢轨静端夹轨。

本步骤中，静端箱体1内钢轨两侧的横向调整油缸3相向伸出，使横向调整油缸3的活塞杆12带动连接块11、单耳座10动作，进而推动耳座9，并带动耳座9末端的静端夹轨块8朝向钢轨运动，直到静端夹轨块8与待夹钢轨接触并夹紧钢轨。

步骤2.钢轨被夹紧之后，横向调整油缸3沿同向动作，以调整钢轨的横向位置。

步骤3.钢轨动端预夹紧钢轨。

本步骤中，动端箱体6内的横向调整油缸3相向动作，横向调整油缸3的活塞杆12带动连接块11及连接块11末端的摆动杆13和盖板14伸出，从而使动端夹轨块15朝向钢轨伸出，直到动端钢轨两侧的动端夹轨块15与待夹钢轨接触并实现预夹紧钢轨。

步骤4.钢轨垂向位置调整。

在夹紧钢轨之前，通过提升油缸20动作，带动吊耳19和拉杆21拉动动端夹轨块15向上或向下动作，从而调整钢轨的垂向位置。

步骤5.轨身扭转角度调整。

即：在步骤3之后，及夹紧钢轨之前，使轨身扭转调整油缸5相向动作，同时第二活塞杆18通过第二耳座17带动推轨块16伸缩，直到动端夹轨块15与钢轨接触并夹紧钢轨，然后，轨身扭转调整油缸5同向动作，调整钢轨轨身的扭转角度，将动端被夹钢轨轨身扭转角度调整至与静端被夹钢轨轨身扭转角度一致。同时，摆动杆13与盖板14与动端夹轨块15做相对转动。

步骤6.夹紧钢轨。

动端箱体6中的横向调整油缸3相向动作，横向调整油缸3的活塞杆12带动连接块11及摆动杆13、盖板14运动，并促使动端夹轨块15伸出直到钢轨被夹紧并保持预定的夹轨力。

步骤7.调整钢轨的横向位置。

待动端钢轨被夹紧之后，使动端箱体6中的横向调整油缸3、轨身扭转调整油缸5同向动作，调整动端钢轨的横向位置。同时，使拉杆21沿吊耳19下部的导槽同步横向移动。

步骤8.调整钢轨的纵向位置。

待钢轨被夹紧之后，拉轨油缸2动作，拉轨油缸活塞杆4带动动端箱体6及相关零部件做纵向动作，调整被夹的静端钢轨和动端钢轨断面之间的距离，并在焊缝区对钢轨加热后进行锻轨操作。

实施例2.1所述的钢轨精确对轨方法可采用实施例1.1所述的钢轨精确对轨装置。

Claims (10)

1.一种钢轨精确对轨装置，其特征在于：包括静端、动端及连接静端和动端的导杆，静端用以保持钢轨位置的固定，动端用以实现钢轨横向、纵向、垂向位置及轨身角度的调整。

2.如权利要求1所述的钢轨精确对轨装置，其特征在于：所述静端包括拉轨装置、横向调整装置、夹轨块及箱体，拉轨装置、横向调整装置均固定在箱体上，夹轨块固定在横向调整装置的活塞杆端部，并由拉轨装置活塞杆(4)支撑所述夹轨块。

3.如权利要求1所述的钢轨精确对轨装置，其特征在于：所述动端包括横向调整装置、可转动夹轨块、轨身角度调整装置、垂向调整装置；可转动夹轨块与垂向调整装置和横向调整装置连接，横向调整装置对齐后施力，对钢轨的横向位置进行调整，垂向调整装置动作，对钢轨的垂向位置进行调整，轨身角度调整装置连接于所述可转动夹轨块和所示横向调整装置之间。

4.如权利要求1-3中任一项所述的钢轨精确对轨装置，其特征在于：动端连接第二活塞杆(4)，固定在静端的拉轨装置动作时，通过第二活塞杆(4)带动钢轨动端动作。

5.如权利要求4所述的钢轨精确对轨装置，其特征在于：导杆(7)固定在静端，作业时，将整个钢轨精确对轨装置通过固定在导杆(7)上的悬挂装置与外部机构连接，然后再依次进行静端和动端的对准作业。

6.如权利要求4所述的钢轨精确对轨装置，其特征在于：所述静端的横向调整装置的活动端与连接块(11)连接，连接块(11)上包括长圆孔，该长圆孔供拉轨装置的活动端通过，拉轨装置的活动端与连接块(11)呈十字交叉状，并且所述静端的横向调整装置的活动端带动连接块(11)动作时该长圆孔不影响拉轨装置活动端与连接块(11)的相对运动。

7.如权利要求6所述的钢轨精确对轨装置，其特征在于：动端夹轨块(15)通过摆动杆(13)、盖板(14)与连接块(11)连接，盖板通过螺纹连接固定在动端夹轨块上，摆动杆通过螺纹连接固定在连接块上，摆动杆(13)为T形结构。

8.如权利要求7所述的钢轨精确对轨装置，其特征在于：盖板(14)上设置矩形孔，矩形孔的宽度与摆动杆(13)的直径相同，能够防止T形结构的摆动杆(13)与动端夹轨块(15)的脱离。

9.一种钢轨精确对轨方法，其特征在于包括：

步骤a)、静端夹轨块夹紧钢轨保持居中位置静止；

步骤b)、横向调整装置和提升装置动作，调整钢轨的横向和垂向位置，并保持动端夹轨块对于钢轨的预夹紧；

步骤c)、轨身扭转调整装置动作，调整钢轨轨身的扭转角度；

步骤d)、横向调整装置动作，推动动端夹轨块夹紧钢轨，并保持预定的夹紧力；

步骤e)、拉轨装置动作，拉轨装置活动端带动动端钢轨动作，调整动端被夹钢轨的纵向位置；依上述步骤依次执行。

10.一种钢轨精确对轨方法，其特征在于包括：

步骤S1.钢轨静端夹轨；

步骤S2.调整钢轨静端的横向位置；

步骤S3.钢轨动端预夹紧；

步骤S4.调整动端钢轨的竖向位置；

步骤S5.调整动端钢轨的扭转角度；

步骤S6.夹紧钢轨动端；

步骤S7.调整钢轨动端的横向位置，使动端钢轨与静端钢轨对中；

步骤S8.调整钢轨的纵向位置；依上述步骤依次进行。

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