CN113355960A - 一种自驱式智能化砂带打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自驱式智能化砂带打磨机。包括：砂带轮系、张紧机构、升降机构、横移偏转联动机构和整机行驶驱动机构，砂带轮系中的主动轮与张紧机构中的驱动电机连接，砂带轮系中的接触轮支架与升降机构中的接触轮支架安装板连接，横移偏转联动机构中的立柱通过连接杆与升降机构中的升降导柱连接，整机行驶驱动机构通过车架分别与砂带轮系、张紧机构、升降机构和横移偏转联动机构连接，依靠整机行驶驱动机构中的轮毂电机和车轮横跨在钢轨上。本发明的打磨机通过电机安装架下面的强力弹簧弹力实现砂带张紧，使结构紧凑。将偏转与横移两个机构进行联动，将打磨机构调整到预定打磨位置上方，可完成沿钢轨廓形从内测到外侧较大角度范围的打磨。

Description

一种自驱式智能化砂带打磨机

技术领域

本发明涉及钢轨打磨技术领域，尤其涉及一种自驱式智能化砂带打磨机。

背景技术

随着我国高速铁路建设的飞速发展和列车重量、行车密度的不断增加，钢轨磨损的问题日益突出。而提高铁路运行舒适性、安全性是铁路发展过程中的基本要求，同时也是铁路发展水平的重要衡量指标。为了增加旅客乘车舒适度、列车运行平稳性，我们需要对钢轨病害进行及时有效的去除，保证列车行驶安全可靠，同时延长钢轨的服役寿命。

目前已有很多钢轨修护设备用于钢轨病害处理，主要的钢轨打磨方式有砂轮打磨、砂带打磨、铣刀铣磨以及不同刀具互相配合加工。针对于小范围的钢轨病害去除，主要以砂轮打磨且以人工手扶式打磨机为主。近几年由于砂带制造技术的快速发展和磨削性能的不断提升，一些钢轨砂带打磨设备陆续出现，且砂带打磨已被证明具有良好的效果。

目前，现有技术中的手扶式打磨机中，打磨角度、砂带打磨速度以及打磨机的行走速度基本通过人工控制，尤其是打磨深度要通过工人经验调节，打磨效果因人而异，这就对工人操作水平提出了更高要求。

发明内容

本发明的实施例提供了一种自驱式智能化砂带打磨机，以增加砂带打磨机作业过程的自动化水平，提高打磨精度。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种自驱式智能化砂带打磨机，包括：砂带轮系、张紧机构、升降机构、横移偏转联动机构和整机行驶驱动机构，所述砂带轮系中的主动轮与所述张紧机构中的驱动电机连接，所述砂带轮系中的接触轮支架与所述升降机构中的接触轮支架安装板连接，所述横移偏转联动机构中的立柱通过连接杆与所述升降机构中的升降导柱连接，所述整机行驶驱动机构通过车架分别与所述砂带轮系、张紧机构、升降机构和横移偏转联动机构连接，打磨机依靠所述整机行驶驱动机构中的两个轮毂电机和两个车轮横跨在钢轨上，并在钢轨上行走。

优选地，所述的砂带轮系包括驱动电机、主动轮、接触轮、砂带和接触轮支架，所述主动轮安装在所述驱动电机轴上，所述主动轮与所述接触轮通过所述砂带进行联动，所述主动轮、所述接触轮都固定在所述接触轮支架上，所述驱动电机带动所述主动轮，使整个砂带轮系运转，进而进行打磨作业。

优选地，在所述张紧机构中，驱动电机座与驱动电机安装板通过螺栓固接，两个张紧导柱通过螺栓安装在上张紧板和下张紧板之间，张紧导套通过螺栓安装在驱动电机安装板上，张紧导套与张紧导柱之间相互运动，通过套在张紧导杆上的强力弹簧作用，使驱动电机座带着驱动电机和主动轮一起向远离接触轮的方向移动，实现砂带的张紧。

优选地，张紧扣套在所述张紧导柱上，根据打磨需求调整张紧扣的位置，进而控制强力弹簧的张紧力。

优选地，在所述升降机构中，接触轮支架的安装板与下张紧板分别通过螺栓固定在升降导套上，上张紧板通过滑动轴承与升降导柱相互配合实现上下运动，升降导套套在升降导杆上实现上下运动。

优选地，在所述升降机构中，上张紧板、张紧导柱、下张紧板、升降导套和接触轮支架安装板刚性连接，顶部连接板通过螺栓固定在两升降导柱上端，升降电机安装在顶部连接板上，升降电机带动升降丝杆转动，进而带动升降丝杆母相对于升降导柱实现上下运动，升降丝杆母安装在上张紧板上，接触轮支架安装在接触轮支架安装板上，上张紧板和升降导套带动接触轮支架安装板进行升降运动，进而使主动轮、接触轮与砂带一起实现升降运动。

优选地，在所述横移偏转联动机构中，立柱通过底部连接板和连接杆与升降导柱连接，立柱与电动推杆上连接点铰接，立柱底端通过滑动轴承与横移框架配合实现偏转运动，电动推杆的下连接点与偏转调整滑块铰接，偏转调整滑块套在偏转调整导杆上并与偏转调整丝杆配合，横移偏转联动电机与横移齿轮箱安装在横移框架上，横移偏转联动电机通过横移齿轮箱分别带动横移丝杆和偏转调整丝杆运动。

优选地，在所述横移偏转联动机构中，横移滑块安装在横移框架上，与横移导轨配合，横移导轨安装在车架下端，横移丝杆母安装在车架上，与横移丝杆合，通过横移丝杆与横移丝杆母的相互运动使横移框架带动整个打磨部分首先实现横向位置的调整，其次偏转调整丝杆带动偏转调整滑块沿偏转调整导杆做横向运动，从而带动电动推杆下连接点相对于偏转中心横向运动，再通过电动推杆的伸缩运动，将砂带调整到相应打磨角度和打磨位置，实现沿钢轨廓形从内测到外侧大范围角度打磨。

优选地，所述整机行驶驱动机构包括车架、扶手、车座、便携电气箱、轮毂电机、车轮和抬手，所述扶手和所述车座焊接在所述车架上，便携电气箱安放在所述车座下面。轮毂电机安装架与车轮安装架通过螺栓固定在车架上，两轮毂电机安装在车架同侧，轮毂电机工作实现整机的行走。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的自驱式智能化砂带打磨机通过电机安装架下面的强力弹簧弹力实现砂带张紧，不需要设置单独的张紧轮，使结构紧凑，达到了节省空间、装置轻便的目的；将偏转与横移两个机构进行联动，由横移偏转联动电机和电动推杆作为原动力，将打磨机构调整到预定打磨位置上方，结构紧凑简便，机构运动参数易于调节，可完成沿钢轨廓形从内测到外侧较大角度范围的打磨，制造成本低。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自驱式智能化砂带打磨机正视总体示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自驱式智能化砂带打磨机后视总体示意图；

图3为本发明实施例提供的一种自驱式智能化砂带打磨机的打磨机构的正视示意图；

图4为本发明实施例提供的一种自驱式智能化砂带打磨机的打磨机构的后视示意图。

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。

本发明实施例提供了一种自驱式智能化砂带打磨机，该打磨机继承了大多数现有打磨机的打磨运动方式，包括打磨单元围绕钢轨廓形的角度调节运动、升降进给运动和整机的行驶运动。打磨方式是砂带打磨。打磨过程中打磨参数的调节通过上位机控制，大大增加了打磨机作业过程的自动化水平，使打磨精度更高。

本发明实施例提供的自驱式智能化砂带打磨机的正视总体示意图如图1所示，后视总体示意图如图2所示，包括砂带轮系、张紧机构、升降机构、横移偏转联动机构和整机行驶驱动机构。砂带轮系中的主动轮与张紧机构中的驱动电机连接，砂带轮系中的接触轮支架与升降机构中的接触轮支架安装板连接，横移偏转联动机构中的立柱通过连接杆与升降机构中的升降导柱连接，整机行驶驱动机构通过车架分别与砂带轮系、张紧机构、升降机构和横移偏转联动机构连接，打磨机依靠整机行驶驱动机构中的两个轮毂电机和两个车轮横跨在钢轨上，并在钢轨上行走。

所述的砂带轮系包括驱动电机43、主动轮12、接触轮28、砂带22和接触轮支架27。主动轮12安装在驱动电机轴上，主动轮12与接触轮28通过砂带22进行联动，驱动电机43带动主动轮12，使整个砂带轮系运转，进而进行打磨作业。主动轮12、接触轮28都固定在接触轮支架27上。

在所述张紧机构中，驱动电机座44与驱动电机安装板41通过螺栓固接，两个张紧导柱39通过螺栓安装在上张紧板26和下张紧板42之间，张紧导套40通过螺栓安装在驱动电机安装板41上，张紧导套40与张紧导柱39之间可以相互运动。通过套在张紧导杆39上的强力弹簧45作用，使驱动电机座44带着驱动电机43和主动轮12一起向远离接触轮28的方向移动，从而实现砂带22的张紧。张紧扣46套在张紧导柱39上，根据打磨需求调整张紧扣46的位置可以控制强力弹簧45的张紧力。

所述升降机构中，接触轮支架的安装板6与下张紧板42分别通过螺栓固定在升降导套5上。上张紧板26通过滑动轴承与升降导柱21相互配合实现上下运动，升降导套5套在升降导杆21上可以上下运动。上张紧板26、张紧导柱39、下张紧板42、升降导套5和接触轮支架安装板6刚性连接。顶部连接板11通过螺栓固定在两升降导柱21上端，升降电机1安装在顶部连接板11上；升降电机1带动升降丝杆37转动，进而带动升降丝杆母38相对于升降导柱21实现上下运动，升降丝杆母38安装在上张紧板26上，接触轮支架27安装在接触轮支架安装板6上，上张紧板26和升降导套5带动接触轮支架安装板进行升降运动，进而使主动轮12、接触轮28与砂带22一起实现升降运动，即打磨深度的进给运动。

所述横移偏转联动机构中，立柱4通过底部连接板18和连接杆3与升降导柱21连接，立柱4与电动推杆25上连接点铰接，立柱底端，即偏转中心通过滑动轴承23与横移框架29配合实现偏转运动，电动推杆25的下连接点与偏转调整滑块30铰接，偏转调整滑块30套在偏转调整导杆31上并与偏转调整丝杆32配合。横移偏转联动电机33与横移齿轮箱34安装在横移框架29上，横移偏转联动电机33通过横移齿轮箱34分别带动横移丝杆36和偏转调整丝杆32运动。横移滑块24安装在横移框架29上，与横移导轨10配合，横移导轨10安装在车架8下端。横移丝杆母35安装在车架8上，与横移丝杆36配合，通过横移丝杆36与横移丝杆母35的相互运动使横移框架29带动整个打磨部分首先实现横向位置的调整，其次偏转调整丝杆32带动偏转调整滑块30沿偏转调整导杆31做横向运动，从而带动电动推杆25下连接点相对于偏转中心横向运动，再通过电动推杆25的伸缩运动，最终将打磨部分(砂带)调整到相应打磨角度和打磨位置，实现沿钢轨廓形从内测到外侧大范围角度打磨。

所述整机行驶驱动机构，包括车架8、扶手13、车座14、便携电气箱15、轮毂电机9、车轮17和抬手7。扶手13和车座14焊接在车架8上，便携电气箱15安放在车座14下面。轮毂电机安装架16与车轮安装架19通过螺栓固定在车架8上。两轮毂电机16安装在车架8同侧，轮毂电机16工作实现整机的行走。抬手7一端与车架8铰接，自然状态下竖直下垂，人工搬运打磨机时可将抬手调整到水平状态，方便搬运。

图3为本发明实施例提供的一种自驱式智能化砂带打磨机的打磨机构正视示意图，图4为打磨机构的后视示意图。打磨机构包括主动轮12、接触轮28、驱动电机43以及强力弹簧45、砂带22，拟实施打磨作业时，由驱动电机12带动砂带22、接触轮28共同旋转，砂带12在接触轮28的作用下可以实施打磨作业。强力弹簧45可实现主动轮12、砂带22和接触轮28之间的张紧。

综上所述，本发明实施例的自驱式智能化砂带打磨机具有如下的有益效果：

(1)通过电机安装架下面的强力弹簧弹力实现砂带张紧，不需要设置单独的张紧轮，使结构紧凑，达到了节省空间、装置轻便的目的；

(2)摒弃现有打磨小机关于打磨部分的偏转机构偏转实现形式，将偏转与横移两个机构进行联动，由横移偏转联动电机和电动推杆作为原动力，将打磨机构调整到预定打磨位置上方，结构紧凑简便，机构运动参数易于调节，可完成沿钢轨廓形从内测到外侧较大角度范围的打磨，制造成本低；

(3)整机的打磨参数调节全部通过上位机控制，提高了打磨机作业的自动化水平、打磨精度；在恶劣环境下作业时，工人可以远距离操控机器，远离打磨现场，降低了打磨作业对环境的要求；

(4)电器元件集成在一个电气箱内，与车架上固定接口连接就可实现电路控制，便于电路维修、电池充电、电路保护与运输等。

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。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

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 (9)

1.一种自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，包括：砂带轮系、张紧机构、升降机构、横移偏转联动机构和整机行驶驱动机构，所述砂带轮系中的主动轮与所述张紧机构中的驱动电机连接，所述砂带轮系中的接触轮支架与所述升降机构中的接触轮支架安装板连接，所述横移偏转联动机构中的立柱通过连接杆与所述升降机构中的升降导柱连接，所述整机行驶驱动机构通过车架分别与所述砂带轮系、张紧机构、升降机构和横移偏转联动机构连接，打磨机依靠所述整机行驶驱动机构中的两个轮毂电机和两个车轮横跨在钢轨上，并在钢轨上行走。

2.根据权利要求1所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，所述的砂带轮系包括驱动电机、主动轮、接触轮、砂带和接触轮支架，所述主动轮安装在所述驱动电机轴上，所述主动轮与所述接触轮通过所述砂带进行联动，所述主动轮、所述接触轮都固定在所述接触轮支架上，所述驱动电机带动所述主动轮，使整个砂带轮系运转，进而进行打磨作业。

3.根据权利要求1所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，在所述张紧机构中，驱动电机座与驱动电机安装板通过螺栓固接，两个张紧导柱通过螺栓安装在上张紧板和下张紧板之间，张紧导套通过螺栓安装在驱动电机安装板上，张紧导套与张紧导柱之间相互运动，通过套在张紧导杆上的强力弹簧作用，使驱动电机座带着驱动电机和主动轮一起向远离接触轮的方向移动，实现砂带的张紧。

4.根据权利要求3所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，张紧扣套在所述张紧导柱上，根据打磨需求调整张紧扣的位置，进而控制强力弹簧的张紧力。

5.根据权利要求3所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，在所述升降机构中，接触轮支架的安装板与下张紧板分别通过螺栓固定在升降导套上，上张紧板通过滑动轴承与升降导柱相互配合实现上下运动，升降导套套在升降导杆上实现上下运动。

6.根据权利要求5所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，在所述升降机构中，上张紧板、张紧导柱、下张紧板、升降导套和接触轮支架安装板刚性连接，顶部连接板通过螺栓固定在两升降导柱上端，升降电机安装在顶部连接板上，升降电机带动升降丝杆转动，进而带动升降丝杆母相对于升降导柱实现上下运动，升降丝杆母安装在上张紧板上，接触轮支架安装在接触轮支架安装板上，上张紧板和升降导套带动接触轮支架安装板进行升降运动，进而使主动轮、接触轮与砂带一起实现升降运动。

7.根据权利要求5所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，在所述横移偏转联动机构中，立柱通过底部连接板和连接杆与升降导柱连接，立柱与电动推杆上连接点铰接，立柱底端通过滑动轴承与横移框架配合实现偏转运动，电动推杆的下连接点与偏转调整滑块铰接，偏转调整滑块套在偏转调整导杆上并与偏转调整丝杆配合，横移偏转联动电机与横移齿轮箱安装在横移框架上，横移偏转联动电机通过横移齿轮箱分别带动横移丝杆和偏转调整丝杆运动。

8.根据权利要求7所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，在所述横移偏转联动机构中，横移滑块安装在横移框架上，与横移导轨配合，横移导轨安装在车架下端，横移丝杆母安装在车架上，与横移丝杆合，通过横移丝杆与横移丝杆母的相互运动使横移框架带动整个打磨部分首先实现横向位置的调整，其次偏转调整丝杆带动偏转调整滑块沿偏转调整导杆做横向运动，从而带动电动推杆下连接点相对于偏转中心横向运动，再通过电动推杆的伸缩运动，将砂带调整到相应打磨角度和打磨位置，实现沿钢轨廓形从内测到外侧大范围角度打磨。

9.根据权利要求1至8任一项所述的自驱式智能化砂带打磨机，其特征在于，所述整机行驶驱动机构包括车架、扶手、车座、便携电气箱、轮毂电机、车轮和抬手，所述扶手和所述车座焊接在所述车架上，便携电气箱安放在所述车座下面。轮毂电机安装架与车轮安装架通过螺栓固定在车架上，两轮毂电机安装在车架同侧，轮毂电机工作实现整机的行走。

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