CN113265916B - 一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机 - Google Patents

Abstract

本发明属于铁路轨道设备技术领域，具体公开了一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，包括行走系统、砂轮系统和驱动系统；行走系统包括外罩组件、驱动组件和两个导向组件，导向组件铰接在外罩组件内，驱动组件驱动两个导向组件相互靠近或远离；砂轮系统包括支架组件、调节组件和砂轮组件，支架组件上转动连接有对称的主动销轴和从动销轴，调节组件与主动销轴连接，并能够水平推动主动销轴绕从动销轴公转，砂轮组件包括砂轮盘，每个导向组件内均设有砂轮系统；驱动系统驱动砂轮盘转动，且不同砂轮系统中的砂轮盘转动方向相反。采用本发明的方案，解决了现有打磨除锈中磨削量不均匀，砂轮磨损后补偿不好调节，出现将轨道打磨坏的问题。

Description

一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机

技术领域

本发明属于铁路轨道设备技术领域，尤其涉及一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机。

背景技术

钢轨是铁路轨道的主要组成部件，它的作用在于引导机车的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上，钢轨的顶部为上颚，而上颚下方的侧壁则为轨腰；现有技术中针对轨腰的打磨除锈主要包括两种方式，一种是手持砂轮机进行打磨除锈，由于手持砂轮机重量大，使得操作人员的劳动强度大而且不安全，打磨除锈的磨削量多少不便掌控，且磨削量不均匀，容易将轨道打磨坏，因此发展出了另一种打磨方式。

即将砂轮固定在机架上的一侧，推动固定砂轮的机架靠近轨腰，并用手推动机架在轨道上沿轨道行走进行打磨除锈，而这样的打磨除锈方式，存在以下问题：1、因轨道上尺寸变化及手持的力度不好控制，砂轮的固定轴会出现悬臂，使其刚度不好，导致打磨除锈的磨削量多少不便掌控，且磨削量不均匀，容易出现将轨道打磨坏的问题；2、因需要手动推动固定砂轮的机架向前移动，劳动强度依然较高，由于打磨除锈过程中，环境中粉尘严重，因此对操作人员的安全也产生了不良影响；3、当砂轮的打磨面出现磨损后，无法对砂轮以及轨腰之间的距离进行修正，使得砂轮出现磨损后，轨腰的打磨除锈的效果下降的问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，以解决现有打磨除锈方式中，劳动强度高，且磨削量不均匀，砂轮磨损后补偿不好调节，容易出现将轨道打磨坏的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，包括行走系统、砂轮系统和驱动系统；

所述行走系统包括外罩组件、驱动组件和两个导向组件，导向组件铰接在外罩组件内，外罩组件上开设有供钢轨进入的梯形孔，两个导向组件相对于梯形孔对称设置，驱动组件用于驱动两个导向组件相互靠近或远离；

所述砂轮系统包括支架组件、调节组件和砂轮组件，所述砂轮组件安装在支架组件中，支架组件固定在导向组件内，支架组件上转动连接有对称的主动销轴和从动销轴，调节组件与主动销轴连接，并能够水平推动主动销轴绕从动销轴公转，砂轮组件包括砂轮盘，每个导向组件内均设有砂轮系统；

所述驱动系统驱动砂轮盘转动，且不同砂轮系统中的砂轮盘转动方向相反；

所述导向组件包括两块立板和两块条形板，立板固定在条形板的两端，两块立板和两块条形板形成用于安装砂轮系统的腔体，靠近外罩组件内侧的条形板上开设有打磨孔，设有打磨孔的条形板上还设有导轮单元；

所述调节组件包括第二螺杆、限位螺母、拉杆和第二手轮，拉杆垂直固定在主动销轴上，第二螺杆转动连接在拉杆的端部且与拉杆保持同轴，限位螺母与第二螺杆配合，限位螺母固定在导向组件上，第二手轮固定在第二螺杆的端部；

在主动销轴下方水平设有导向架，导向架上开设有弧形槽，弧形槽的圆心位于从动销轴的中轴线上，主动销轴的底端伸入弧形槽内，在从动销轴底部以及导向架的底部均固定有支脚架，支脚架固定在行走系统上。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、采用本方案在进行钢轨的打磨除锈工作前，通过驱动组件使得两个导向组件相互远离，后将整个除锈机放置在钢轨上，使钢轨位于梯形孔内，后再通过驱动组件带动两个导向组件相互靠拢；这样方便操作人员将除锈机安装或取下钢轨。

2、采用本方案进行打磨除锈工作时，驱动系统启动，并使得两个砂轮盘的转动方向相反，这样打磨过程中，行走系统在砂轮盘与轨腰之间的摩擦力作用下，自动向前移动，无需外力推动，这样就解决了现有技术中需要操作人员人为推动除锈机向前移动，使得劳动强度大的问题，另外本方案中除锈机在工作时，操作人员无需靠近，且无需额外增设动力来驱动行走系统向前移动。

3、本方案中，当砂轮盘的打磨面出现磨损时，操作人员通过调节组件推动主动销轴绕着从动销轴公转，使得砂轮盘向轨腰一侧移动，从而完成对砂轮盘的修正，使得砂轮盘的打磨面继续与轨腰接触，保证砂轮盘对轨腰的打磨除锈效果；解决了现有技术中砂轮磨损后的补偿不好调节的问题，同时也保证了磨削量的均匀性。

4、这样使得整个砂轮系统位于导向组件和外罩组件内，减少打磨过程中产生的粉尘进入到工作环境内。

5、这样当操作人员转动第二手轮时，由于限位螺母的转动受限制，第二螺杆带动拉杆向主动销轴一侧移动，从而推动主动销轴绕从动销轴公转。

进一步，所述导轮单元包括上颚导向轮、轨腰导向轮和轨顶导轮，上颚导向轮倾斜转动连接在设有打磨孔的条形板上，且外壁能与钢轨的上颚底部接触，轨腰导向轮转动连接在设有打磨孔的条形板上，且外壁能与钢轨的轨腰接触，轨顶导轮水平转动连接在外罩组件上，且外壁能够与钢轨顶部接触。

有益效果：这样设置使得行走系统与钢轨之间的摩擦力减小，使其更好的向前移动，另外在钢轨的上颚底部、轨腰以及顶部均设置导轮，这样保证整个行走系统在向前移动的过程中与钢轨之间贴合更紧密，使得除锈机能够稳定向前移动。

进一步，所述驱动组件包括驱动单元和调节单元，调节单元包括第一螺杆、左旋螺母和右旋螺母，左旋螺母固定在其中一个导向组件上，右旋螺母固定在另一个导向组件上，第一螺杆的两侧分别设有螺距相等但旋向相反的螺纹，驱动单元用于驱动第一螺杆的转动。

有益效果：这样设置通过驱动单元驱动第一螺杆转动时，通过第一螺杆与左旋以及右旋螺母的配合，使得两个导向组件能够同步的远离或靠拢，操作方便快捷。

进一步，所述驱动单元包括齿轮箱、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动轴和第一手轮，齿轮箱固定在外罩组件内，第一螺杆贯通齿轮箱，主动轴转动连接在齿轮箱上，主动锥齿轮固定在主动轴上，从动锥齿轮固定在第一螺杆上，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，第一手轮固定在主动轴的端部，且位于外罩组件的外部。

有益效果：这样操作人员在转动第一手轮时，主动轴输出的转矩通过啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮传递给第一螺杆，使得第一螺杆能够稳定的正转或反转。

进一步，所述驱动系统包括电机和机箱，机箱固定在顶板上，机箱内水平转动连接有从动轴，从动轴与电机的输出轴之间设有齿轮传动机构，齿轮传动机构中的两个齿轮的传动比为1:1，从动轴与电机输出轴端部均同轴固定连接有软轴，软轴分别与砂轮盘同轴连接。

有益效果：这样电机输出的转矩同步传递给软轴，并使得软轴反向转动，从而驱动两个砂轮盘的反向转动。

附图说明

图1为本发明实施例的整体轴测图。

图2为图1中取下顶板的轴测图。

图3为本发明实施例中行走系统的轴测图。

图4为图3中外罩组件的轴测图。

图5为图3中导向组件的轴测图。

图6为图3中驱动组件的轴测图。

图7为本发明实施例中单个砂轮系统的轴测图。

图8为图7中支架组件和调节组件的轴测图。

图9为图7的俯视图。

图10为图9中A-A向的剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：钢轨1、上颚2、轨腰3、行走系统10、砂轮系统20、驱动系统30、顶板110、侧板111、弧形孔112、梯形孔113、连接杆114、立板120、条形板121、支架122、打磨孔123、连接轴124、上颚导向轮125、轨腰导向轮126、轨顶导轮127、连接座128、第一螺杆130、左旋螺母131、右旋螺母132、齿轮箱133、主动锥齿轮134、从动锥齿轮135、第一手轮136、链轮链条传动机构137、上支板210、下支架211、竖架212、连接台213、主动销轴214、从动销轴215、导向架216、弧形槽217、支脚架218、拉杆220、第二螺杆221、限位螺母222、第二手轮223、转轴230、砂轮盘231、安装孔232、轴承座233、轴承挡圈234、锁紧螺母235、定位轴236、电机301、机箱302、软轴303。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

实施例基本如图1和图2所示，一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，包括行走系统10、砂轮系统20和驱动系统30，其中砂轮系统20安装在行走系统10内，驱动系统30驱动砂轮系统20中的砂轮盘231转动，并使得行走系统10沿着钢轨1自动向前行走；具体方式如下：

结合图2和图3所示，行走系统10包括外罩组件、驱动组件和两个导向组件，其中外罩组件结合图4所示，包括顶板110和分别固定在顶板110两端的侧板111，在顶板110上开设有两个弧形孔112，侧板111上开设有供钢轨1进入的梯形孔113，在两块侧板111之间固定有三根连接杆114，以提高外罩的稳定性。

两个导向组件相对于梯形孔113对称设置，本实施例中导向组件结合图5所示，包括两块立板120和两块条形板121，其中立板120固定在条形板121的两端，两块立板120和两块条形板121形成腔体，在腔体底部设有支架122，在靠近外罩组件外侧的立板120上设有两个连接耳，在靠近外罩组件内侧的条形板121上开设有打磨孔123，供砂轮系统20对钢轨1进行打磨。

本实施例中导向组件铰接在外罩组件上，具体为：在两块立板120上均固定有连接轴124，连接轴124转动连接在与之相邻的侧板111上，连接轴124靠近立板120的顶部设置，在设有打磨孔123的条形板121上还设有两组导轮单元，两组导轮单元相对于打磨孔123对称设置，单个导轮单元包括转动连接在条形板121上的上颚导向轮125和轨腰导向轮126，其中上颚导向轮125为倾斜设置，其外壁与钢轨1的上颚2底部接触，轨腰导向轮126为竖直设置，其外壁与钢轨1的轨腰3接触；结合图3所示，本实施例中还设有两组位于两个导向组件之间的轨顶导轮127，两组轨顶导轮127相对于打磨孔123对称设置，轨顶导轮127水平转动连接在外罩组件上，具体为：在侧板111上固定有连接座128，轨顶导轮127设置在连接座128的下方，轨顶导轮127的外壁与钢轨1的顶部接触。

驱动组件用于驱动两个导向组件相互靠近或远离，结合图3所示，本实施例中驱动组件包括驱动单元和调节单元，其中调节单元包括第一螺杆130、左旋螺母131和右旋螺母132，其中左旋螺母131固定在其中一个导向组件中的立板120上，而右旋螺母132则固定在另一个导向组件中的立板120上，第一螺杆130的两侧分别设有螺距相等但旋向相反的螺纹，即设有左旋螺纹一侧与左旋螺母131连接，而设有右旋螺纹一侧则与右旋螺母132连接。

驱动单元用于驱动螺杆的转动，本实施例中，结合图6所示，驱动单元包括齿轮箱133、主动锥齿轮134、从动锥齿轮135、主动轴和第一手轮136，其中齿轮箱133通过安装座固定在与其相邻的侧板111上，即第一螺杆130转动并贯通齿轮箱133，主动轴转动连接在齿轮箱133上，主动锥齿轮134固定在主动轴上，而从动锥齿轮135固定在第一螺杆130上，主动锥齿轮134与从动锥齿轮135啮合，在靠近齿轮箱133的侧板111上开设有供主动轴通过的开口槽，第一手轮136固定在主动轴的外部，且位于外罩组件的外部。

本实施例中调节单元设有两个，且两个调节单元相对于打磨孔123对称设置，而两个调节单元中的螺杆通过链轮链条传动机构137连接。

本实施例中砂轮系统20设有两个，且分别安装在行走系统10的腔体内，砂轮系统20结合图7所示，包括支架组件、调节组件和砂轮组件，其中支架组件结合图8所示，包括上支板210、下支架211和竖架212，其中竖架212设有两根，并分别与上支板210以及下支架211固定，砂轮组件安装在上支板210与下支架211之间，在两根竖架212的侧边上均一体成型有连接台213，其中一个连接台213内竖向转动连接有主动销轴214，另一个连接台213内竖向转动连接有从动销轴215。

在主动销轴214下方水平设有导向架216，导向架216上开设有弧形槽217，弧形槽217的圆心位于从动销轴215的中轴线上，主动销轴214的底端伸入弧形槽217内，在从动销轴215底部以及导向架216的底部均固定有支脚架218，支脚架218固定在行走系统10中的支架122上。

本实施例中调节组件结合图9所示，包括拉杆220、第二螺杆221、限位螺母222和第二手轮223，其中拉杆220垂直于主动销轴214，且固定在主动销轴214上，第二螺杆221转动连接在拉杆220的端部且与拉杆220保持同轴，限位螺母222与第二螺杆221螺纹配合，限位螺母222固定在立板120上，第二手轮223固定在第二螺杆221的端部，这样当转动第二手轮223时，第二螺杆221进行水平方向的位移，通过拉杆220推动主动销轴214在弧形槽217内转动，使得砂轮组件靠近轨腰3。

本实施例中砂轮组件结合图10所示，包括转轴230和砂轮盘231，其中转轴230转动连接在上支板210和下支架211之间，转轴230内部设有同轴且贯通的安装孔232，砂轮盘231同轴固定在转轴230上，且位于上支板210和下支架211之间，具体的连接方式为：在上支板210上固定有轴承座233，在轴承座233与转轴230之间安装有滚珠轴承，在转轴230上设有两个分别位于砂轮盘231端部的轴承挡圈234，在转轴230靠近下支架211一端设有锁紧螺母235，其中锁紧螺母235与其靠近的轴承挡圈234抵紧，在下支架211上固定有与转轴230同轴的定位轴236，其中定位轴236与安装孔232之间安装有滚珠轴承。

本实施例中驱动系统30包括电机301和机箱302，机箱302固定在顶板110上，在机箱302内水平转动连接有从动轴，在从动轴与电机301的输出轴之间设有齿轮传动机构，且本齿轮传动机构中，两个齿轮的传动比为1:1，即从动轴的转速与电机301输出轴的转速相同，在从动轴与电机301输出轴端部均同轴固定连接有软轴303，软轴303伸出机箱302并通过顶板110上的弧形孔112伸入外罩组件内，并分别与固定砂轮盘231的转轴230连接。

在进行钢轨1的打磨除锈工作前，操作人员通过转动第一手轮136，驱动第一螺杆130转动，使得两个导向组件相互远离，后将整个除锈机放置在钢轨1上，使钢轨1位于梯形孔113内，且轨顶导轮127与钢轨1的顶部紧贴，再反向转动第一手轮136，使得第一螺杆130反向转动，带动两个导向组件相互靠拢，使得上颚导向轮125与钢轨1的上颚2底部紧贴，而轨腰导向轮126与钢轨1的轨腰3紧贴，砂轮盘231的打磨面与轨腰3紧贴。

进行打磨除锈工作时，电机301启动，电机301输出的转矩通过齿轮传动机构传递给软轴303，使得两个砂轮盘231的转动方向相反，这样打磨过程中，行走系统10在砂轮盘231与轨腰3之间的摩擦力作用下，以及导轮单元与钢轨1之间的作用下，自动向前移动，无需外力推动。

当砂轮盘231的打磨面出现磨损时，操作人员通过第二手轮223转动第二螺杆221，由于限位螺母222的转动受限，第二螺杆221带动拉杆220向主动销轴214一侧移动，并推动主动销轴214绕着从动销轴215公转，使得砂轮盘231向轨腰3一侧移动，从而完成对砂轮盘231的修正，使得砂轮盘231的打磨面继续与轨腰3接触，保证砂轮盘231对轨腰3的打磨除锈效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，其特征在于：

包括行走系统、砂轮系统和驱动系统；

所述行走系统包括外罩组件、驱动组件和两个导向组件，导向组件铰接在外罩组件内，外罩组件上开设有供钢轨进入的梯形孔，两个导向组件相对于梯形孔对称设置，驱动组件用于驱动两个导向组件相互靠近或远离；

所述砂轮系统包括支架组件、调节组件和砂轮组件，所述砂轮组件安装在支架组件中，支架组件固定在导向组件内，支架组件上转动连接有对称的主动销轴和从动销轴，调节组件与主动销轴连接，并能够水平推动主动销轴绕从动销轴公转，砂轮组件包括砂轮盘，每个导向组件内均设有砂轮系统；

所述驱动系统驱动砂轮盘转动，且不同砂轮系统中的砂轮盘转动方向相反；

所述导向组件包括两块立板和两块条形板，立板固定在条形板的两端，两块立板和两块条形板形成用于安装砂轮系统的腔体，靠近外罩组件内侧的条形板上开设有打磨孔，设有打磨孔的条形板上还设有导轮单元；

所述调节组件包括第二螺杆、限位螺母、拉杆和第二手轮，拉杆垂直固定在主动销轴上，第二螺杆转动连接在拉杆的端部且与拉杆保持同轴，限位螺母与第二螺杆配合，限位螺母固定在导向组件上，第二手轮固定在第二螺杆的端部；

在主动销轴下方水平设有导向架，导向架上开设有弧形槽，弧形槽的圆心位于从动销轴的中轴线上，主动销轴的底端伸入弧形槽内，在从动销轴底部以及导向架的底部均固定有支脚架，支脚架固定在行走系统上。

2.根据权利要求1所述的一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，其特征在于：所述导轮单元包括上颚导向轮、轨腰导向轮和轨顶导轮，上颚导向轮倾斜转动连接在设有打磨孔的条形板上，且外壁能与钢轨的上颚底部接触，轨腰导向轮转动连接在设有打磨孔的条形板上，且外壁能与钢轨的轨腰接触，轨顶导轮水平转动连接在外罩组件上，且外壁能够与钢轨顶部接触。

3.根据权利要求1所述的一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，其特征在于：所述驱动组件包括驱动单元和调节单元，调节单元包括第一螺杆、左旋螺母和右旋螺母，左旋螺母固定在其中一个导向组件上，右旋螺母固定在另一个导向组件上，第一螺杆的两侧分别设有螺距相等但旋向相反的螺纹，驱动单元用于驱动第一螺杆的转动。

4.根据权利要求3所述的一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，其特征在于：所述驱动单元包括齿轮箱、主动锥齿轮、从动锥齿轮、主动轴和第一手轮，齿轮箱固定在外罩组件内，第一螺杆贯通齿轮箱，主动轴转动连接在齿轮箱上，主动锥齿轮固定在主动轴上，从动锥齿轮固定在第一螺杆上，主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，第一手轮固定在主动轴的端部，且位于外罩组件的外部。

5.根据权利要求1所述的一种带导向可调节补偿磨损量的自动行走轨腰除锈机，其特征在于：所述驱动系统包括电机和机箱，机箱固定在顶板上，机箱内水平转动连接有从动轴，从动轴与电机的输出轴之间设有齿轮传动机构，齿轮传动机构中的两个齿轮的传动比为1:1，从动轴与电机输出轴端部均同轴固定连接有软轴，软轴分别与砂轮盘同轴连接。

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