CN113136749B - 一种钢轨肥边打磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢轨肥边打磨方法，包括以下步骤：S10)在钢轨打磨作业前，在车架的单侧或两侧设置若干个钢轨肥边打磨单元，钢轨肥边打磨单元被配置成端面打磨单元或弧面打磨单元；S20)在钢轨打磨作业过程中，当钢轨的内侧存在塑性变形严重，肥边去除量超过设定值时，先采用端面打磨单元对钢轨内侧的肥边进行打磨，再通过弧面打磨单元对钢轨进行廓形包络磨削。本发明能解决现有打磨方法策略单一，无法根据实际需求调整打磨方式，不能同时满足较大磨削量要求，去除钢轨塑性肥边，又能够保证打磨后钢轨廓形、表面粗糙度满足要求的技术问题。

Description

一种钢轨肥边打磨方法

技术领域

本发明涉及轨道工程机械技术领域，尤其涉及一种针对钢轨内侧伤损，尤其是肥边打磨的钢轨打磨方法。

背景技术

钢轨作为轨道交通的重要组成部件，承担着引导车辆沿规定方向运行，将来自车辆的冲击和载荷传递至轨枕及扣件上的作用，钢轨的强度和安全状态直接影响轨道交通车辆运行的平稳、安全。在承受繁重运输压力时，钢轨主要承受车轮轮载作用下的垂向应力、横向应力以及摩擦力。在复杂应力的长期作用下，钢轨廓形将会产生较大恶化，常常出现肥边、波磨等病害。

打磨小车是打磨作业的执行机构，是钢轨打磨列车的关键组成部件，在打磨列车上具有重要的地位与作用。同时，打磨列车所要求的打磨动作、质量、效率和打磨工艺的先进性等最终都要由打磨小车来体现。而打磨小车中最核心的部分就是打磨单元，打磨单元直接作用在钢轨上实现打磨作业，所以打磨单元的机构设计、合理性和动作的精确性就显得十分重要。

在现有技术中，与本申请最接近的技术方案为潘超于2019年01月21日申请，并于2019年11月26日公开，公开号为CN209686172U的中国实用新型专利。该实用新型专利公开了一种钢轨肥边打磨机及其砂轮，打磨机由机架、动力系统、进给系统、定位系统、成型打磨砂轮和行走轮组成；机架横跨在钢轨两边之上，动力系统、进给系统与成型打磨砂轮相连接，加上定位系统一起集中在需要打磨的一边钢轨之上，而行走轮设置在另一边的钢轨的上面。其成型打磨砂轮工作面设计成钢轨肥边部位目标打磨廓形，通过进给系统与定位系统实现横向和垂向精确定位，在动力系统的驱动下实现钢轨肥边的打磨。当一边钢轨打磨完毕，打磨机调换方向，行走轮换到已经打磨好的一边钢轨之上，成型打磨砂轮对未打磨的另一边钢轨继续打磨。

然而，该现有技术描述的钢轨肥边打磨机采用仿形打磨，打磨策略单一，无法根据实际需求调整打磨方式，不能同时满足既能够满足较大磨削量的要求，去除钢轨塑性肥边，又能够保证打磨后钢轨廓形、表面粗糙度满足要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢轨肥边打磨方法，以解决现有打磨方法策略单一，无法根据实际需求调整打磨方式，不能同时满足较大磨削量要求，去除钢轨塑性肥边，又能够保证打磨后钢轨廓形、表面粗糙度满足要求的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种钢轨肥边打磨方法的技术实现方案，钢轨肥边打磨方法，包括以下步骤：

S10)在钢轨打磨作业前，在车架的单侧或两侧设置若干个钢轨肥边打磨单元，所述钢轨肥边打磨单元被配置成端面打磨单元或弧面打磨单元；

S20)在钢轨打磨作业过程中，当钢轨的内侧存在塑性变形严重，肥边去除量超过设定值时，先采用所述端面打磨单元对钢轨内侧的肥边进行打磨，再通过所述弧面打磨单元对钢轨进行廓形包络磨削。

进一步的，所述步骤S20)包括：当通过内侧存在障碍物的钢轨区段时，采用所述弧面打磨单元对钢轨的内侧进行打磨。

进一步的，所述步骤S10)包括：在钢轨打磨作业前，根据钢轨的线路情况选择打磨作业方式，并为所述钢轨肥边打磨单元安装对应形式的打磨砂轮。

进一步的，在所述步骤S20)中，通过传动机构实现所述钢轨肥边打磨单元的打磨电机与打磨砂轮之间的动力传动。所述传动机构包括第一砂轮连接轴、第二砂轮连接轴、第一传动齿轮及第二传动齿轮。将所述打磨电机的电机转轴连接至第一传动齿轮，将所述第一砂轮连接轴的一端与所述第一传动齿轮相连，另一端用于连接打磨工作面为端面的打磨砂轮。将所述第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合，将所述第二砂轮连接轴的一端与第二传动齿轮相连，另一端用于连接打磨工作面为外圆周面的打磨砂轮。

进一步的，所述步骤S10)中，在所述车架的单侧沿纵向安装至少6个钢轨肥边打磨单元，两端的钢轨肥边打磨单元被配置为打磨砂轮沿轴向转动工作的端面打磨单元，其余的钢轨肥边打磨单元被配置为打磨砂轮沿切向转动工作的弧面打磨单元。通过所述弧面打磨单元的打磨砂轮组合实现对单侧钢轨整个打磨面的包络。

进一步的，所述钢轨肥边打磨单元的打磨砂轮的打磨面覆盖所述钢轨顶部R300，顶部两侧R80以及轨头内、外侧R13的圆弧面。

进一步的，所述弧面打磨单元的各个打磨砂轮通过打磨覆盖面的交叉重叠实现所述钢轨打磨面的圆滑过渡。

进一步的，所述步骤S10)中，在所述车架的单侧沿纵向依次安装第一打磨单元、第二打磨单元、第三打磨单元、第四打磨单元、第五打磨单元及第六打磨单元。所述第一打磨单元及第六打磨单元均为端面打磨单元，所述第二打磨单元、第三打磨单元、第四打磨单元及第五打磨单元均为弧面打磨单元。

进一步的，将所述第二打磨单元的打磨砂轮的厚度设置为25mm～65mm，在其外圆周面加工R300的圆弧面，用于打磨所述钢轨的轨头顶部。

进一步的，将所述第三打磨单元的打磨砂轮的厚度设置为12mm～30mm，在其外圆周面加工R13及R80的圆弧面，用于打磨所述钢轨的轨头外侧部。

进一步的，将所述第四打磨单元的打磨砂轮的厚度设置为15mm～35mm，在其外圆周面加工R80的圆弧面，用于打磨所述钢轨的轨头内侧部。

进一步的，将所述第五打磨单元的打磨砂轮的厚度设置为12mm～30mm，在其外圆周面加工R13及R80的圆弧面，用于打磨所述钢轨的轨头内侧部。

通过实施上述本发明提供的钢轨肥边打磨方法的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本发明钢轨肥边打磨方法，其所利用的打磨电机输出轴具有两个接口，能够满足不同类型砂轮的安装需求，实现端面打磨和弧面打磨两种方式的切换，从而充分满足多种打磨需求；打磨策略灵活多样，可以根据实际需求调整打磨方式，同时满足较大磨削量，去除钢轨塑性肥边要求，又能够保证打磨后钢轨廓形、表面粗糙度满足要求；

(2)本发明钢轨肥边打磨方法，给出了一种弧面打磨与端面打磨相结合的打磨方法，两种打磨机构能够进行灵活的个性化匹配，能够满足不同的钢轨打磨需求，打磨单元既能够满足大角度偏转需求，又能够对塑性变形类伤损进行切削量大的修复性打磨，在提高作业效率的同时又能有效去除肥边、波纹等伤损，大幅提升了打磨作业质量；

(3)本发明钢轨肥边打磨方法，其所利用的打磨单元兼具偏转、横移及下压机构，能够适应多种打磨模式布置，具有全角度、廓形覆盖的特性，通过增加打磨砂轮数量或打磨过程中多次往复能够实现钢轨完整轮廓包络，通过多个打磨单元组合还能实现单遍廓形全覆盖，对提高钢轨打磨作业效率和质量具有重要作用；

(4)本发明钢轨肥边打磨方法，其所利用的打磨单元采用模块化设计，打磨单元架采用曲臂结构，打磨电机采用立式安装结构，并通过传动机构转换打磨方向，能够独立控制打磨电机姿态，打磨角度范围大，设置灵活，精简的结构设计能够满足小尺寸布局和小空间安装的要求；

(5)本发明钢轨肥边打磨方法，各个打磨砂轮通过覆盖面交叉重叠实现圆滑过渡，能够避免出现打磨砂轮覆盖的交错位置打磨不充分，传动机构采用锥齿轮传动，占用空间小，并具有更高的传动效率；同时，打磨电机与下压机构之间采用可活动连接方式，通过调整打磨电机与下压机构之间的相对固定位置关系实现打磨电机自横向的偏转角度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例。

图1是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元一种具体实施例中打磨电机动力传动部分的结构示意图；

图2是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元一种具体实施例切换为轴箱(端面)工作打磨状态的结构示意图；

图3是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元一种具体实施例切换为切向打磨工作状态的结构示意图；

图4是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元一种具体实施例切换为切向打磨工作状态在另一视角下的结构示意图；

图5是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元一种具体实施例切换为切向打磨工作状态的横向偏转原理示意图；

图6是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元一种具体实施例切换为切向打磨工作状态打磨砂轮的包络示意图；

图7是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元另一种具体实施例中切换为切向打磨工作状态打磨砂轮的包络示意图；

图8是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元另一种具体实施例中切换为切向打磨工作状态打磨砂轮的组合示意图；

图9是基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元一种具体实施例的结构示意图；

图10是基于本发明方法的钢轨打磨车一种具体实施例的结构示意图；

图11是本发明钢轨肥边打磨方法一种具体实施例中打磨砂轮的布局结构示意图；

图12是本发明钢轨肥边打磨方法另一种具体实施例中打磨砂轮的布局结构示意图；

图13是本发明钢轨肥边打磨方法一种具体实施例的程序流程图；

图中：1-横移导柱，2-横移导套，3-打磨单元架，4-下压导套，5-下压导柱，6-横移驱动机构，7-下压驱动机构，8-偏转驱动机构，9-打磨砂轮，10-打磨电机，11-第一上连接盘，12-第一下连接盘，13-偏转架，14-传动机构，15-防护罩，16-第一传动齿轮，17-电机转轴，18-第一砂轮连接轴，19-第二传动齿轮，20-第二砂轮连接轴，21-第二上连接盘，22-第二下连接盘，23-连接梁，24-臂架，25-肋板，30-偏转滑槽，31-螺栓，32-螺母，40-钢轨，50-走行轮，60-牵引机构，70-提升机构，91-第一打磨砂轮，92-第二打磨砂轮，93-第三打磨砂轮，94-第四打磨砂轮，95-第五打磨砂轮，96-第六打磨砂轮，100-钢轨肥边打磨单元，101-第一打磨单元，102-第二打磨单元，103-第三打磨单元，104-第四打磨单元，105-第五打磨单元，106-第六打磨单元，200-钢轨打磨装置，300-车架，400-钢轨打磨车，500-车体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图13所示，给出了本发明钢轨肥边打磨方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如附图1至附图5所示，本实施例给出了一种针对钢轨40的内侧伤损，尤其是针对肥边打磨的综合打磨单元，一种基于本发明方法的钢轨肥边打磨单元100的实施例，具体包括：

横移机构；

打磨电机10，其输出轴通过传动机构14与打磨砂轮9相连，通过传动机构14实现打磨砂轮9在轴向打磨与切向打磨之间工作状态的转换；

用于安装打磨电机10，并可活动地连接至横移机构的打磨单元架3，通过横移机构能带动打磨电机10实现横移操作；

连接于打磨单元架3与打磨电机10之间的偏转机构，通过偏转机构能带打磨电机10实现偏转操作；

以及连接于偏转机构与打磨电机10之间的下压机构，通过下压机构能带动打磨电机10实现提升及下压操作。

打磨电机10与下压机构之间采用可活动连接方式，通过调整打磨电机10与下压机构之间的相对固定位置实现打磨电机10在水平面的偏转角度。

如附图1所示，传动机构14进一步包括防护罩15、第一砂轮连接轴18、第二砂轮连接轴20，及设置于防护罩15内的第一传动齿轮16和第二传动齿轮19。打磨电机10的电机转轴17连接至第一传动齿轮16，第一砂轮连接轴18的一端与第一传动齿轮16相连，另一端伸出至防护罩15的外部。第二传动齿轮19与第一传动齿轮16啮合，第二砂轮连接轴20与第二传动齿轮19相连，同时伸出至防护罩15的外部。

如附图2所示，第一砂轮连接轴18用于连接打磨工作面为端面的打磨砂轮9，打磨电机10输出动力通过第一砂轮连接轴18传递至打磨砂轮9，从而带动打磨砂轮9进行轴向打磨。如附图3所示，第二砂轮连接轴20用于连接打磨工作面为外圆周面的打磨砂轮9，打磨电机10输出动力通过电机转轴17传递至传动机构14内，并通过相互啮合的第一传动齿轮16与第二传动齿轮19换向传递至第二砂轮连接轴20，从而带动打磨砂轮9进行切向打磨。当打磨砂轮9被配置为切向打磨工作状态时，该打磨砂轮9的外圆周面加工有与钢轨23轨头弧面相对应的打磨工作面。

横移机构进一步包括横移导柱1、横移导套2及横移驱动机构6，打磨单元架3通过横移导套2可活动地安装于横移导柱1上。横移驱动机构6的一端安装于打磨单元架3上，另一端安装于钢轨打磨小车200的车架300上。通过横移驱动机构6带动打磨单元架3在横移导柱1上运动，进而带动打磨电机10及打磨砂轮9在钢轨23横向的位移。横移导柱1固定安装于钢轨打磨小车200的车架300上，横移导套2与打磨单元架3的顶部相连接，两个横移导套2之间设置有连接梁23。

下压机构进一步包括下压导套4、下压导柱5及下压驱动机构7，下压导柱5的上部通过第一连接盘与打磨电机10固定，下压导柱5的下部通过第二连接盘与打磨电机10固定，通过第一连接盘及第二连接盘调整打磨电机10与下压导柱5之间的相对固定位置。下压驱动机构7的一端与下压导套4相连，另一端与第一连接盘相连，通过下压驱动机构7带动打磨电机10在竖直方向上下运动，进而带动与打磨电机10相连的打磨砂轮9上下运动。

偏转机构进一步包括偏转驱动机构8及偏转架13，偏转驱动机构8的一端固定于打磨单元架3上，另一端与偏转架13相连。偏转架13与下压导套4连接为一个整体并朝向左右两侧延伸，偏转架13的一侧与打磨单元架3相铰接，另一侧铰接至打磨单元架3后向外延伸再与偏转驱动机构8的活动端相铰接。通过偏转驱动机构8带动打磨电机10及打磨砂轮9进行偏转运动。

如附图4和附图5所示，第一连接盘包括与下压导柱5上部固定连接的第一上连接盘11，及与打磨电机10上部固定连接的第一下连接盘12。第一上连接盘11上设置有偏转滑槽30，螺栓31穿过偏转滑槽30后再通过螺母32紧固在螺栓31上实现第一上连接盘11与第一下连接盘12之间的连接。第二连接盘包括与打磨电机10下部固定连接的第二上连接盘21，及与下压导柱5下部固定连接的第二下连接盘22。第二下连接盘22上设置有偏转滑槽30，螺栓31穿过偏转滑槽30后再通过螺母32紧固在螺栓31上实现第二上连接盘21与第二下连接盘22之间的连接。通过调整螺栓31在偏转滑槽30中的固定位置实现打磨电机10在水平面(如附图5中所示的XOY平面)上的偏转角度。通过调整打磨电机10沿其轴向(即绕Z轴)的偏转角度实现打磨砂轮9与钢轨40之间的夹角可控，能够有效确保打磨下高温铁屑的飞溅方向可控。同时，使得磨削痕迹与钢轨长度方向形成一定夹角，不同角度的夹角设置可以形成交错纹，有利于钢轨40表面使用寿命的延长。

打磨单元架3进一步包括两个彼此平行并沿纵向相对设置，采用中空曲臂结构的臂架24，臂架24包括两块彼此平行并沿纵向相对设置的肋板25，横移导套2连接于两块肋板25的上部，偏转驱动机构8设置于其中一个打磨单元架3的两块肋板25之间。

实施例2

如附图9所示，一种本发明方法的钢轨打磨装置200的实施例，具体包括：

设置于钢轨打磨车400底部的车架300；

安装于车架300与钢轨打磨车400的车体500底部之间，用于传递牵引力并带动钢轨肥边打磨单元100沿轨道打磨作业的牵引机构600；

以及安装于车架300上的钢轨肥边打磨单元100，钢轨肥边打磨单元100能被配置成端面打磨单元或弧面打磨单元；

端面打磨单元用于对钢轨40内侧的肥边进行针对性打磨，弧面打磨单元用于对钢轨40进行廓形包络磨削。

本实施例描述的钢轨打磨装置200，主要由牵引机构600、车架300，以及钢轨肥边打磨单元100组成。其中，牵引机构600用于传递牵引力并带动钢轨打磨装置200沿轨道打磨作业，能够牵引钢轨打磨装置200正向、反向走行和作业。

其中，端面打磨单元保持在弧面打磨单元之前进行作业。端面打磨单元布置于弧面打磨单元沿作业方向的前后两端，以满足钢轨打磨装置200正向、反向进行打磨时，端面打磨单元始终保持在弧面打磨单元之前作业。

当钢轨40的内侧存在塑性变形严重，肥边去除量超过设定值时，先采用端面打磨单元覆盖钢轨40内侧的肥边进行针对性打磨，再通过弧面打磨单元对钢轨40进行廓形包络磨削。

当通过内侧存在障碍物的钢轨40区段时，采用弧面打磨单元对钢轨40的内侧进行打磨。

车架300的单侧沿纵向安装有至少6个钢轨肥边打磨单元100，分别为布置于纵向两端的端面打磨单元，以及布置于端面打磨单元之间的弧面打磨单元。端面打磨单元的打磨砂轮9被配置为利用其端面对钢轨40进行轴向打磨，弧面打磨单元的打磨砂轮9被配置为利用其外圆周面对钢轨40进行切向打磨。通过弧面打磨单元的打磨砂轮9组合实现对单侧钢轨40整个打磨面的包络。

如附图6所示，弧面打磨单元的打磨砂轮9的打磨面覆盖钢轨40顶部R300，顶部两侧R80以及轨头内、外侧R13的圆弧面。弧面打磨单元的若干个打磨砂轮9通过打磨覆盖面的交叉重叠实现钢轨40打磨面的圆滑过渡，如附图7所示。

车架300的单侧沿纵向依次安装有第一打磨单元101、第二打磨单元102、第三打磨单元103、第四打磨单元104、第五打磨单元105及第六打磨单元106。第一打磨单元101及第六打磨单元106均为端面打磨单元，第二打磨单元102、第三打磨单元103、第四打磨单元104及第五打磨单元105均为弧面打磨单元。如附图8所示，第二打磨砂轮92为外圆周面加工有R300圆弧面的打磨砂轮9，第三打磨砂轮93为外圆周面加工有R13及R80圆弧面的打磨砂轮9，第四打磨砂轮94为外圆周面加工有R80圆弧面的打磨砂轮9，第五打磨砂轮95为外圆周面加工有R13圆弧面的打磨砂轮9。

作为本发明一种较佳的具体实施例，第一打磨砂轮91及第六打磨砂轮96均为利用端面进行打磨的打磨砂轮9。各个弧面打磨单元所使用的打磨砂轮9根据其实际厚度，外圆周面加工的圆弧面有所不同。第二打磨单元102的打磨砂轮9(即第二打磨砂轮92)的厚度为25mm～65mm，其外圆周面加工有R300的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头顶部。第三打磨单元103的打磨砂轮9(即第三打磨砂轮93)的厚度为12mm～30mm，其外圆周面加工有R13及R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头外侧部。第四打磨单元104的打磨砂轮9(即第四打磨砂轮94)的厚度为15mm～35mm，其外圆周面加工有R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头内侧部。第五打磨单元105的打磨砂轮9(即第五打磨砂轮95)的厚度为12mm～30mm，其外圆周面加工有R13及R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头内侧部。

车架300设计为对称式结构，用于集成安装钢轨肥边打磨单元100。钢轨肥边打磨单元100安装于左右两侧的车架300上，其中单侧至少设置有6个钢轨肥边打磨单元100。如附图9中所示，从左至右依次定义为第一打磨单元101、第二打磨单元102、第三打磨单元103、第四打磨单元104、第五打磨单元105及第六打磨单元106。

钢轨肥边打磨单元100可配置为端面打磨单元和弧面打磨单元两种，并分别为：第一打磨单元101、第二打磨单元102、第三打磨单元103、第四打磨单元104、第五打磨单元105及第六打磨单元106，可根据实际要求调整端面打磨单元和弧面打磨单元的数量、编排顺序，在极限情况下也可采用全端面打磨单元或全弧面打磨单元。所有钢轨肥边打磨单元100均具备横移、偏转和下压功能，以保证打磨过程中打磨砂轮9能够处于最佳位置范围，避免出现打磨后砂轮异形，无法正常使用的情况。

作为本发明一种较佳的具体实施例，第一打磨砂轮92及第六打磨砂轮96均为利用端面进行打磨的打磨砂轮9。第二打磨单元102的打磨砂轮9(即第二打磨砂轮92)的厚度为25mm～65mm，其外圆周面加工有R300的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头顶部。第三打磨单元103的打磨砂轮9(即第三打磨砂轮93)的厚度为12mm～30mm，其外圆周面加工有R13及R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头外侧部。第四打磨单元104的打磨砂轮9(即第四打磨砂轮94)的厚度为15mm～35mm，其外圆周面加工有R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头内侧部。第五打磨单元105的打磨砂轮9(即第五打磨砂轮95)的厚度为12mm～30mm，其外圆周面加工有R13及R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头内侧部。

在本实施例中，端面打磨单元能满足较大磨削量要求，有效去除剥落、肥边等病害；弧面打磨单元进行廓形包络磨削，保证打磨后钢轨廓形、表面粗糙度满足要求。钢轨打磨装置200通过单侧6个，共12个钢轨肥边打磨单元100，能够实现单遍廓形打磨完全覆盖，从而大幅提高打磨作业效率。

实施例3

如附图10所示，一种基于本发明方法的钢轨打磨车400的实施例，具体包括：

车体500；

以及设置于车体500下部的钢轨打磨装置200。

其中，牵引机构60的安装于钢轨打磨车400的底部，并与车架300连接。提升机构70的一端连接至钢轨打磨车400的底部，另一端与车架300连接。牵引机构60和提升机构70均为一端与钢轨打磨车400的车体500底部连接，另一端与车架300连接，钢轨打磨装置200安装在车架300上。牵引机构60进一步采用竖直安装式结构，能够解决传统打磨小车斜拉式牵引机构带来的牵引弊端，避免斜拉式牵引杆的垂向牵引分力导致的减载作用，还能够有效缩短钢轨打磨装置200的整体尺寸空间，有利于钢轨打磨车400的尺寸设计和布局。

实施例4

如附图11、12和13所示，一种本发明钢轨肥边打磨方法的实施例，具体包括以下步骤：

在车架300的单侧或两侧设置若干个钢轨肥边打磨单元100，钢轨肥边打磨单元100被配置成端面打磨单元或弧面打磨单元；

当钢轨40的内侧存在塑性变形严重，肥边去除量超过设定值时，先采用端面打磨单元对钢轨40内侧的肥边进行打磨，再通过弧面打磨单元对钢轨40进行廓形包络磨削。

当通过内侧存在障碍物的钢轨40区段时，采用弧面打磨单元对钢轨40的内侧进行打磨。

在钢轨打磨作业前，根据钢轨40的线路情况选择打磨作业方式，并为钢轨肥边打磨单元100安装对应形式的打磨砂轮9。

通过传动机构14实现钢轨肥边打磨单元100的打磨电机10与打磨砂轮9之间的动力传动。传动机构14包括第一砂轮连接轴18、第二砂轮连接轴20、第一传动齿轮16及第二传动齿轮19。将打磨电机10的电机转轴17连接至第一传动齿轮16，将第一砂轮连接轴18的一端与第一传动齿轮16相连，另一端用于连接打磨工作面为端面的打磨砂轮9。将第二传动齿轮19与第一传动齿轮16啮合，将第二砂轮连接轴20的一端与第二传动齿轮19相连，另一端用于连接打磨工作面为外圆周面的打磨砂轮9。

车架300的单侧沿纵向安装有至少6个钢轨肥边打磨单元100，两端的钢轨肥边打磨单元100被配置为打磨砂轮9沿轴向转动工作的端面打磨单元，其余的钢轨肥边打磨单元100被配置为打磨砂轮9沿切向转动工作的弧面打磨单元。通过弧面打磨单元的打磨砂轮9组合实现对单侧钢轨23整个打磨面的包络。

钢轨肥边打磨单元100的打磨砂轮9的打磨面覆盖钢轨23顶部R300，顶部两侧R80以及轨头内、外侧R13的圆弧面。弧面打磨单元的各个打磨砂轮9通过打磨覆盖面的交叉重叠实现钢轨23打磨面的圆滑过渡。

车架300的单侧沿纵向依次安装有第一打磨单元101、第二打磨单元102、第三打磨单元103、第四打磨单元104、第五打磨单元105及第六打磨单元106。第一打磨单元101及第六打磨单元106均为端面打磨单元，第二打磨单元102、第三打磨单元103、第四打磨单元104及第五打磨单元105均为弧面打磨单元。

第二打磨单元102的打磨砂轮9的厚度为25mm～65mm，其外圆周面加工有R300的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头顶部。

第三打磨单元103的打磨砂轮9的厚度为12mm～30mm，其外圆周面加工有R13及R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头外侧部。

第四打磨单元104的打磨砂轮9的厚度为15mm～35mm，其外圆周面加工有R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头内侧部。

第五打磨单元105的打磨砂轮9的厚度为12mm～30mm，其外圆周面加工有R13及R80的圆弧面，用于打磨钢轨23的轨头内侧部。

作为本发明一种较佳的具体实施例，本实施例描述的钢轨肥边打磨方法，利用实施例2描述的钢轨打磨装置200，按照第一打磨单元101、第二打磨单元102、第三打磨单元103、第四打磨单元104、第五打磨单元105及第六打磨单元106的顺序依次安装，其中第一打磨单元101及第六打磨单元106为端面打磨单元，第二打磨单元102、第三打磨单元103及第四打磨单元104为弧面打磨单元，如附图11所示。当钢轨打磨装置200正向、反向进行打磨时，始终保证端面打磨单元的打磨顺序在弧面打磨单元之前，通过多次正、反向的往复式打磨能获得打磨质量更高的钢轨轨面。当然，也可以采用如附图12所示的打磨砂轮布局结构实现钢轨40的单向打磨。打磨作业前，根据线路情况选择钢轨肥边打磨单元100的作业方式，并安装对应结构的打磨砂轮9。对于钢轨40塑性变形严重、肥边去除量比较大的，优先使用杯形砂轮的端面打磨单元。当钢轨40的轨道内侧障碍物较多时，使用具备硬质弧面打磨砂轮9的弧面打磨单元更优。在钢轨肥边打磨过程中，端面打磨单元覆盖钢轨40的内侧进行针对性打磨。弧面打磨单元通过打磨砂轮9与钢轨40的接触线进行廓形包络，多组弧面打磨单元即可实现钢轨廓形全覆盖。第二打磨单元102安装厚度为25mm或50mm的打磨砂轮9，打磨钢轨40的顶部。第三打磨单元103安装厚度为25mm的打磨砂轮9，打磨钢轨40的外侧。第四打磨单元104安装厚度为20mm的打磨砂轮9，第五打磨单元105安装厚度为25mm的打磨砂轮9，打磨、抛光钢轨40的内侧。各个打磨砂轮9通过覆盖面交叉重叠实现圆滑过渡，避免出现打磨砂轮9覆盖的交错位置打磨不充分，如附图7所示。

通过实施本发明具体实施例描述的钢轨肥边打磨方法的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本发明具体实施例描述的钢轨肥边打磨方法，其所利用的打磨电机输出轴具有两个接口，能够满足不同类型砂轮的安装需求，实现端面打磨和弧面打磨两种方式的切换，从而充分满足多种打磨需求；打磨策略灵活多样，可以根据实际需求调整打磨方式，同时满足较大磨削量，去除钢轨塑性肥边要求，又能够保证打磨后钢轨廓形、表面粗糙度满足要求；

(2)本发明具体实施例描述的钢轨肥边打磨方法，给出了一种弧面打磨与端面打磨相结合的打磨方法，两种打磨机构能够进行灵活的个性化匹配，能够满足不同的钢轨打磨需求，打磨单元既能够满足大角度偏转需求，又能够对塑性变形类伤损进行切削量大的修复性打磨，在提高作业效率的同时又能有效去除肥边、波纹等伤损，大幅提升了打磨作业质量；

(3)本发明具体实施例描述的钢轨肥边打磨方法，其所利用的打磨单元兼具偏转、横移及下压机构，能够适应多种打磨模式布置，具有全角度、廓形覆盖的特性，通过增加打磨砂轮数量或打磨过程中多次往复能够实现钢轨完整轮廓包络，通过多个打磨单元组合还能实现单遍廓形全覆盖，对提高钢轨打磨作业效率和质量具有重要作用；

(4)本发明具体实施例描述的钢轨肥边打磨方法，其所利用的打磨单元采用模块化设计，打磨单元架采用曲臂结构，打磨电机采用立式安装结构，并通过传动机构转换打磨方向，能够独立控制打磨电机姿态，打磨角度范围大，设置灵活，精简的结构设计能够满足小尺寸布局和小空间安装的要求；

(5)本发明具体实施例描述的钢轨肥边打磨方法，各个打磨砂轮通过覆盖面交叉重叠实现圆滑过渡，能够避免出现打磨砂轮覆盖的交错位置打磨不充分，传动机构采用锥齿轮传动，占用空间小，并具有更高的传动效率；同时，打磨电机与下压机构之间采用可活动连接方式，通过调整打磨电机与下压机构之间的相对固定位置关系实现打磨电机自横向的偏转角度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (11)

1.一种钢轨肥边打磨方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10)在钢轨打磨作业前，在车架(300)的单侧或两侧设置若干个钢轨肥边打磨单元(100)，所述钢轨肥边打磨单元(100)被配置成端面打磨单元或弧面打磨单元；

S20)在钢轨打磨作业过程中，当钢轨(40)的内侧存在塑性变形严重，肥边去除量超过设定值时，先采用所述端面打磨单元对钢轨(40)内侧的肥边进行打磨，再通过所述弧面打磨单元对钢轨(40)进行廓形包络磨削；

在所述步骤S20)中，通过传动机构(14)实现所述钢轨肥边打磨单元(100)的打磨电机(10)与打磨砂轮(9)之间的动力传动；所述传动机构(14)包括第一砂轮连接轴(18)、第二砂轮连接轴(20)、第一传动齿轮(16)及第二传动齿轮(19)；将所述打磨电机(10)的电机转轴(17)连接至第一传动齿轮(16)，将所述第一砂轮连接轴(18)的一端与所述第一传动齿轮(16)相连，另一端用于连接打磨工作面为端面的打磨砂轮(9)；将所述第二传动齿轮(19)与第一传动齿轮(16)啮合，将所述第二砂轮连接轴(20)的一端与第二传动齿轮(19)相连，另一端用于连接打磨工作面为外圆周面的打磨砂轮(9)。

2.根据权利要求1所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于，所述步骤S20)进一步包括：当通过内侧存在障碍物的钢轨(40)区段时，采用所述弧面打磨单元对钢轨(40)的内侧进行打磨。

3.根据权利要求1或2所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于，所述步骤S10)进一步包括：在钢轨打磨作业前，根据钢轨(40)的线路情况选择打磨作业方式，并为所述钢轨肥边打磨单元(100)安装对应形式的打磨砂轮(9)。

4.根据权利要求3所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：所述步骤S10)中，在所述车架(300)的单侧沿纵向安装至少6个钢轨肥边打磨单元(100)，两端的钢轨肥边打磨单元(100)被配置为打磨砂轮(9)沿轴向转动工作的端面打磨单元，其余的钢轨肥边打磨单元(100)被配置为打磨砂轮(9)沿切向转动工作的弧面打磨单元；通过所述弧面打磨单元的打磨砂轮(9)组合实现对单侧钢轨(23)整个打磨面的包络。

5.根据权利要求4所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：所述钢轨肥边打磨单元(100)的打磨砂轮(9)的打磨面覆盖所述钢轨(23)顶部R300，顶部两侧R80以及轨头内、外侧R13的圆弧面。

6.根据权利要求5所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：所述弧面打磨单元的各个打磨砂轮(9)通过打磨覆盖面的交叉重叠实现所述钢轨(23)打磨面的圆滑过渡。

7.根据权利要求4、5或6所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：所述步骤S10)中，在所述车架(300)的单侧沿纵向依次安装第一打磨单元(101)、第二打磨单元(102)、第三打磨单元(103)、第四打磨单元(104)、第五打磨单元(105)及第六打磨单元(106)；所述第一打磨单元(101)及第六打磨单元(106)均为端面打磨单元，所述第二打磨单元(102)、第三打磨单元(103)、第四打磨单元(104)及第五打磨单元(105)均为弧面打磨单元。

8.根据权利要求7所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：将所述第二打磨单元(102)的打磨砂轮(9)的厚度设置为25mm～65mm，在其外圆周面加工R300的圆弧面，用于打磨所述钢轨(23)的轨头顶部。

9.根据权利要求8所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：将所述第三打磨单元(103)的打磨砂轮(9)的厚度设置为12mm～30mm，在其外圆周面加工R13及R80的圆弧面，用于打磨所述钢轨(23)的轨头外侧部。

10.根据权利要求9所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：将所述第四打磨单元(104)的打磨砂轮(9)的厚度设置为15mm～35mm，在其外圆周面加工R80的圆弧面，用于打磨所述钢轨(23)的轨头内侧部。

11.根据权利要求10所述的钢轨肥边打磨方法，其特征在于：将所述第五打磨单元(105)的打磨砂轮(9)的厚度设置为12mm～30mm，在其外圆周面加工R13及R80的圆弧面，用于打磨所述钢轨(23)的轨头内侧部。

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