CN113714917B - 一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于砂轮技术领域，尤其是一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法，包括呈对称分布的砂轮组，所述砂轮组的轴心处设有可活动调节其夹角的三角支架；所述三角支架的顶部设有驱动源；所述三角支架的内部设有动力传输机构，所述动力传输机构将驱动源传送驱动所述砂轮组实现相向转动切割其底部的钢轨。本发明通过设置砂轮组来从钢轨的两侧同时切割，以此来获得双倍的切割效率，再通过激光测距传感器来自动调节树脂砂轮组之间的间距，防止发生干扰切割的问题，最后在砂轮的顶部设置冷却机构，以此来对砂轮的切割表面实现制冷式的散热，从而增加砂轮的切割时间，无需频繁的启停砂轮组，增加切割的精准度。

Description

一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法

技术领域

本发明涉及树脂砂轮技术领域，尤其涉及一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法。

背景技术

树脂砂轮，是用树脂做成的砂轮，强度高，应用在切割片，双端面，重负荷砂轮，抛光轮等等。具有一定的弹性，耐热性低，自锐性好，制作简便，工艺周期短的特点；广泛用于粗磨、荒磨、切断和自由磨削，如磨钢锭，铸件打毛刺等。

而针对树脂砂轮在对钢轨进行切割的时候，由于其内热性较低，切割时间不长，容易发热；而且钢轨相对于其他金属，不仅厚度要厚，且硬度也高得多，若频繁的启停树脂砂轮的切割，不仅切割效率低，且重新切割时需要重新矫正位置，切割精度低。

发明内容

基于现有的树脂砂轮在切割钢轨时不仅效率低，且切割精度也低的技术问题，本发明提出了一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法。

本发明提出的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法，包括呈对称分布的砂轮组，所述砂轮组的轴心处设有可活动调节其夹角的三角支架；

所述三角支架的顶部设有驱动源；

所述三角支架的内部设有动力传输机构，所述动力传输机构将驱动源传送驱动所述砂轮组实现相向转动切割其底部的钢轨；

所述砂轮组的顶部设有用于其转动切割冷却的冷却机构。

优选地，所述三角支架由两个呈对称分布的固定套管以及其底部铰接的液压缸组成，所述液压缸直线伸缩后调节两个所述固定套管顶部相铰接处的夹角。

通过上述技术方案，利用三角形具有很强稳固性能的特点来对安装树脂砂轮组。

优选地，所述动力传输机构包括安装在所述三角支架三个拐角处的传动管，位于所述三角支架顶部的传动管由四节可相互转动的连接管组成，且位于首尾所述连接管的外表面通过弧形板固定连成一体；

所述驱动源有伺服电机组成，所述伺服电机固定安装在位于尾部所述连接管的内壁。

通过上述技术方案，能够配合其底部液压缸起到调节时需要实现转动的效果。

优选地，所述四节所述连接管之间通过活动件实现转动连接，所述活动件包括开设在其端面的工型槽，所述工型槽的内壁滑动套接有滚珠。

通过上述技术方案，能够方便各连接管之间的转动。

优选地，所述伺服电机的输出轴通过联轴器固定连接有与尾部所述连接管活动连接的转轴，所述转轴的表面固定套接有呈镜像对称分布的主动锥齿轮；

两个所述固定套管的顶部分别与中间两节所述连接管的内壁固定连通，所述固定套管的内壁通过轴承固定安装有延伸至所述传动管内部的传动轴，所述传动轴的两端均固定套接有传动锥齿轮，位于顶部的所述传动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合后实现两个所述传动轴相向转动。

通过上述技术方案，能将伺服电机的动力转化为两个相向转动的动力源。

优选地，所述三角支架底部的两个所述固定套管分别与树脂砂轮组的轴心驱动轴通过轴承固定安装，所述树脂砂轮组的轴心驱动轴外表面固定套接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的表面与所述传动锥齿轮的表面啮合后驱动所述树脂砂轮组实现转动切割。

通过上述技术方案，两个相向转动的动力源通过从动锥齿轮驱动树脂砂轮同时转动切割。

优选地，所述冷却机构包括位于所述树脂砂轮组顶部且呈中空状的弧形管，所述弧形管通过连接杆与所述三角支架的表面固定连接；

所述弧形管的中部靠近树脂砂轮的内侧表面固定安装有用于检测树脂砂轮组中砂轮直径的激光测距传感器，所述激光测距传感器通过单片机与所述液压缸电性连接。

通过上述技术方案，利用高精度的激光测距传感器实时对砂轮的直径进行检测传感，以此可根据数据来及时自动调整两个砂轮之间的间距，防止因砂轮的损耗而造成切割精度不高的问题发生。

优选地，所述弧形管的底部内表面固定连通有水冷管，所述水冷管的表面呈工字形状，且工字形状套接在所述砂轮的外表面处的一毫米至三毫米处。

通过上述技术方案，能够以较佳的距离分布在砂轮的两侧面以及外表面，避免砂轮对水冷管切割的问题。

优选地，所述水冷管靠近砂轮表面的一端固定安装有半导体制冷片，所述半导体制冷片的发热端通过在其外表面套接防水薄膜后位于所述水冷管的内部，其制冷端延伸至所述水冷管的端面实现对砂轮外表面制冷。

通过上述技术方案，利用半导体制冷片对砂轮外表面的周边空气进行制冷，便于砂轮经过时其热量能够迅速被冷空气冷却。

一种用于钢轨切割的树脂砂轮组的使用方法，其使用方法为：

步骤一、切割，将钢轨放置在树脂砂轮的正下方处，启动伺服电机，伺服电机通过带动转轴表面的主动锥齿轮转动，进而驱动传动轴两端的传动锥齿轮转动，从而通过传动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合后带动树脂砂轮组相向转动实现对钢轨的切割动作；

步骤二、测距，同时启动激光测距传感器对树脂砂轮组中的各砂轮进行直径检测传感，当砂轮切割时直径减小，被激光测距传感器检测到，之后通过单片机处理后控制液压缸启动收缩，带动树脂砂轮组向中间补刀进给后继续对钢轨实现切割；

步骤三、冷却，启动半导体制冷片，其水冷管靠近砂轮的端面处周边的空气被制冷，砂轮的切割表面经过水冷管的表面被制冷式散热，同时半导体制冷片的发热端对水冷管内的水进行热传导。

本发明中的有益效果为：

本发明通过设置砂轮组来从钢轨的两侧同时切割，以此来获得双倍的切割效率，再通过激光测距传感器来自动调节树脂砂轮组之间的间距，防止发生干扰切割的问题，最后在砂轮的顶部设置冷却机构，以此来对砂轮的切割表面实现制冷式的散热，从而增加砂轮的切割时间，无需频繁的启停砂轮组，增加切割的精准度。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法的示意图；

图2为本发明提出的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法的砂轮组结构安装立体图；

图3为本发明提出的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法的连接管结构安装立体图；

图4为本发明提出的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法的弧形管结构安装立体图；

图5为本发明提出的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法的水冷管结构立体图。

图中：1、砂轮组；2、固定套管；21、液压缸；3、传动管；31、连接管；32、弧形板；33、工型槽；34、滚珠；35、转轴；36、主动锥齿轮；37、传动轴；38、传动锥齿轮；39、从动锥齿轮；4、伺服电机；5、弧形管；51、激光测距传感器；52、水冷管；53、半导体制冷片。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种用于钢轨切割的树脂砂轮组及其使用方法；

为了实现对砂轮组的同步安装，包括呈对称分布的砂轮组1，所述砂轮组1的轴心处设有可活动调节其夹角的三角支架；

进一步地，所述三角支架由两个呈对称分布的固定套管2以及其底部铰接的液压缸21组成，所述液压缸21直线伸缩后调节两个所述固定套管2顶部相铰接处的夹角，将砂轮组安装在三角支架的底部两端，不仅能够方便控制，还能够防止动力源直接安装在砂轮的尾部而造成砂轮的切割深度不够的问题，其液压缸21的安装位置也可铰接在三角支架的两边。

通过本实施例，利用三角形具有很强稳固性能的特点来对安装树脂砂轮组。

所述三角支架的顶部设有驱动源，所述驱动源有伺服电机4组成，伺服电机4的可控性较好。

为了将驱动源的动力做同步传输，在所述三角支架的内部设有动力传输机构，所述动力传输机构将驱动源传送驱动所述砂轮组1实现相向转动切割其底部的钢轨；

进一步地，所述动力传输机构包括安装在所述三角支架三个拐角处的传动管3，位于所述三角支架顶部的传动管3由四节可相互转动的连接管31组成，且位于首尾所述连接管31的外表面通过弧形板32固定连成一体，弧形板32将四节连接管31首尾连接呈可活动的整体，既能形成一个整体，又不阻碍相互的转动动作；

所述伺服电机4固定安装在位于尾部所述连接管31的内壁。

通过本实施例，能够配合其底部液压缸21起到调节时需要实现转动的效果。

进一步地，所述四节所述连接管31之间通过活动件实现转动连接，所述活动件包括开设在其端面的工型槽33，所述工型槽33的内壁滑动套接有滚珠34，工型槽33配合滚珠34既能够方便四节连接管31之间的连接，又能防止其相互出现径向移位而造成不同心的问题发生。

通过本实施例，能够方便各连接31管之间的转动。

进一步地，所述伺服电机4的输出轴通过联轴器固定连接有与尾部所述连接管31活动连接的转轴35，所述转轴35的表面固定套接有呈镜像对称分布的主动锥齿轮36；

两个所述固定套管2的顶部分别与中间两节所述连接管31的内壁固定连通，所述固定套管2的内壁通过轴承固定安装有延伸至所述传动管3内部的传动轴37，所述传动轴37的两端均固定套接有传动锥齿轮38，位于顶部的所述传动锥齿轮38与所述主动锥齿轮36啮合后实现两个所述传动轴37相向转动，利用齿轮之间的传动稳固性和高效率来实现动力传输，相比普通的轮带传动，齿轮传动不会出现打滑而造成两个砂轮切割速度不同步的问题。

通过本实施例，能将伺服电机4的动力转化为两个相向转动的动力源。

进一步地，所述三角支架底部的两个所述固定套管2分别与树脂砂轮组1的轴心驱动轴通过轴承固定安装，所述树脂砂轮组1的轴心驱动轴外表面固定套接有从动锥齿轮39，所述从动锥齿轮39的表面与所述传动锥齿轮38的表面啮合后驱动所述树脂砂轮组1实现转动切割，利用锥齿轮可以将动力实现拐弯传动的特点，实现角度的动力传输动作。

通过本实施例，两个相向转动的动力源通过从动锥齿轮39驱动树脂砂轮同时转动切割。

为了对砂轮组1实现制冷式散热，在所述砂轮组1的顶部设有用于其转动切割冷却的冷却机构。

进一步地，所述冷却机构包括位于所述树脂砂轮组1顶部且呈中空状的弧形管5，所述弧形管5通过连接杆与所述三角支架的表面固定连接；

所述弧形管5的中部靠近树脂砂轮的内侧表面固定安装有用于检测树脂砂轮组1中砂轮直径的激光测距传感器51，所述激光测距传感器51通过单片机与所述液压缸21电性连接。

通过本实施例，利用高精度的激光测距传感器51实时对砂轮的直径进行检测传感，以此可根据数据来及时自动调整两个砂轮之间的间距，防止因砂轮的损耗而造成切割精度不高的问题发生。

进一步地，所述弧形管5的底部内表面固定连通有水冷管52，所述水冷管52的表面呈工字形状，且工字形状套接在所述砂轮的外表面处的一毫米至三毫米处。

通过本实施例，能够以较佳的距离分布在砂轮的两侧面以及外表面，避免砂轮对水冷管52切割的问题。

进一步地，所述水冷管52靠近砂轮表面的一端固定安装有半导体制冷片53，所述半导体制冷片53的发热端通过在其外表面套接防水薄膜后位于所述水冷管52的内部，防水薄膜能够防止水冷管52内的水接触到半导体制冷片53而造成短路的问题发生，其制冷端延伸至所述水冷管52的端面实现对砂轮外表面制冷。

通过本实施例，利用半导体制冷片53对砂轮外表面的周边空气进行制冷，便于砂轮经过时其热量能够迅速被冷空气冷却。

一种用于钢轨切割的树脂砂轮组的使用方法，其使用方法为：

步骤一、切割，将钢轨放置在树脂砂轮的正下方处，启动伺服电机4，伺服电机4通过带动转轴35表面的主动锥齿轮36转动，进而驱动传动轴37两端的传动锥齿轮38转动，从而通过传动锥齿轮38与所述从动锥齿轮39啮合后带动树脂砂轮组1相向转动实现对钢轨的切割动作；

步骤二、测距，同时启动激光测距传感器51对树脂砂轮组1中的各砂轮进行直径检测传感，当砂轮切割时直径减小，被激光测距传感器51检测到，之后通过单片机处理后控制液压缸21启动收缩，带动树脂砂轮组1向中间补刀进给后继续对钢轨实现切割；

步骤三、冷却，启动半导体制冷片53，其水冷管52靠近砂轮的端面处周边的空气被制冷，砂轮的切割表面经过水冷管52的表面被制冷式散热，同时半导体制冷片53的发热端对水冷管52内的水进行热传导。

本发明通过设置砂轮组来从钢轨的两侧同时切割，以此来获得双倍的切割效率，再通过激光测距传感器51来自动调节树脂砂轮组之间的间距，防止发生干扰切割的问题，最后在砂轮的顶部设置冷却机构，以此来对砂轮的切割表面实现制冷式的散热，从而增加砂轮的切割时间，无需频繁的启停砂轮组，增加切割的精准度。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于钢轨切割的树脂砂轮组，包括呈对称分布的砂轮组（1），其特征在于：所述砂轮组（1）的轴心处设有可活动调节其夹角的三角支架；

所述三角支架由两个呈对称分布的固定套管（2）以及其底部铰接的液压缸（21）组成，所述液压缸（21）直线伸缩后调节两个所述固定套管（2）顶部相铰接处的夹角；

所述三角支架的顶部设有驱动源；

所述三角支架的内部设有动力传输机构，所述动力传输机构将驱动源传送驱动所述砂轮组（1）实现相向转动切割其底部的钢轨；

所述动力传输机构包括安装在所述三角支架三个拐角处的传动管（3），位于所述三角支架顶部的传动管（3）由四节可相互转动的连接管（31）组成，四节所述连接管（31）之间通过活动件实现转动连接，所述活动件包括开设在其端面的工型槽（33），所述工型槽（33）的内壁滑动套接有滚珠（34）；

所述砂轮组（1）的顶部设有用于其转动切割冷却的冷却机构；

所述冷却机构包括位于所述树脂砂轮组（1）顶部且呈中空状的弧形管（5），所述弧形管（5）通过连接杆与所述三角支架的表面固定连接，所述弧形管（5）的底部内表面固定连通有水冷管（52），所述水冷管（52）靠近砂轮表面的一端固定安装有半导体制冷片（53），所述半导体制冷片（53）的发热端通过在其外表面套接防水薄膜后位于所述水冷管（52）的内部，其制冷端延伸至所述水冷管（52）的端面实现对砂轮外表面制冷；

所述弧形管（5）的中部靠近树脂砂轮的内侧表面固定安装有用于检测树脂砂轮组（1）中砂轮直径的激光测距传感器（51），所述激光测距传感器（51）通过单片机与所述液压缸（21）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组，其特征在于：位于首尾所述连接管（31）的外表面通过弧形板（32）固定连成一体；

所述驱动源有伺服电机（4）组成，所述伺服电机（4）固定安装在位于尾部所述连接管（31）的内壁。

3.根据权利要求2所述的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组，其特征在于：所述伺服电机（4）的输出轴通过联轴器固定连接有与尾部所述连接管（31）活动连接的转轴（35），所述转轴（35）的表面固定套接有呈镜像对称分布的主动锥齿轮（36）；

两个所述固定套管（2）的顶部分别与中间两节所述连接管（31）的内壁固定连通，所述固定套管（2）的内壁通过轴承固定安装有延伸至所述传动管（3）内部的传动轴（37），所述传动轴（37）的两端均固定套接有传动锥齿轮（38），位于顶部的所述传动锥齿轮（38）与所述主动锥齿轮（36）啮合后实现两个所述传动轴（37）相向转动。

4.根据权利要求3所述的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组，其特征在于：所述三角支架底部的两个所述固定套管（2）分别与树脂砂轮组（1）的轴心驱动轴通过轴承固定安装，所述树脂砂轮组（1）的轴心驱动轴外表面固定套接有从动锥齿轮（39），所述从动锥齿轮（39）的表面与所述传动锥齿轮（38）的表面啮合后驱动所述树脂砂轮组（1）实现转动切割。

5.根据权利要求4所述的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组，其特征在于：所述水冷管（52）的表面呈工字形状，且工字形状套接在所述砂轮的外表面处的一毫米至三毫米处。

6.根据权利要求5所述的一种用于钢轨切割的树脂砂轮组的使用方法，其使用方法为：

步骤一、切割，将钢轨放置在树脂砂轮的正下方处，启动伺服电机（4），伺服电机（4）通过带动转轴（35）表面的主动锥齿轮（36）转动，进而驱动传动轴（37）两端的传动锥齿轮（38）转动，从而通过传动锥齿轮（38）与所述从动锥齿轮（39）啮合后带动树脂砂轮组（1）相向转动实现对钢轨的切割动作；

步骤二、测距，同时启动激光测距传感器（51）对树脂砂轮组（1）中的各砂轮进行直径检测传感，当砂轮切割时直径减小，被激光测距传感器（51）检测到，之后通过单片机处理后控制液压缸（21）启动收缩，带动树脂砂轮组（1）向中间补刀进给后继续对钢轨实现切割；

步骤三、冷却，启动半导体制冷片（53），其水冷管（52）靠近砂轮的端面处周边的空气被制冷，砂轮的切割表面经过水冷管（52）的表面被制冷式散热，同时半导体制冷片（53）的发热端对水冷管（52）内的水进行热传导。

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