CN114753198B - 一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统及方法，该系统包括设于两条平行轨道上的走行模块、设于走行模块上的水箱模块、磨料进给模块、增压模块、轨距测量单元、肥边对准模块、水射流精磨模块以及控制定位模块；轨距测量单元与走行模块的控制定位模块相连；通过走行模块实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；通过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给所述控制定位模块，控制定位模块控制所述肥边对准模块对准钢轨肥边位置并根据所述钢轨肥边数据检测肥边的切削量和控制所述水射流精磨模块上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨。

Description

一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统及方法

技术领域

本发明属于水射流打磨技术领域，更具体地，涉及一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统及方法。

背景技术

钢轨是高铁和城市轨道交通的主要部件，钢轨与列车的车轮直接接触，其质量的好坏直接影响到行车的安全性和平稳性。铁路开通运营之后，钢轨就长期处于恶劣的环境中，由于列车的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会发生伤损情况，如裂纹、磨耗等现象，造成了钢轨寿命减少、养护工作量增加、养护成本增加，甚至严重影响行车安全。因此必须及时对钢轨进行伤损消除和修复，而钢轨打磨是高效消除伤损的有效手段。

同时，随着列车速度、载重的提高以及钢轨超劳再用等原因，列车车辆对基本轨和尖轨反复挤压，会造成钢轨边缘形成肥边，使钢轨肥边病害普遍增加；钢轨肥边的产生改变了钢轨几何形状、尺寸和轮轨运行的关系，给线路的养护维修带来很大困难；肥边会影响道岔的调整，列车与钢轨间的平稳性，影响列车行驶，而且肥边也会破坏钢轨绝缘，导致轨道电路短路；还会表现为检测出来的轨距不真实，静态轨距超限无法完全消除，动态添乘检查晃车；同时，钢轨肥边也是产生钢轨伤损的源头之一，伤损的发展容易造成钢轨折断，为列车运行安全带来严重的隐患；根据国家规定，当钢轨工作边肥边大于2mm时，应及时对肥边进行处理；因此必须及时对钢轨肥边进行伤损消除和修复。

然而，一般的钢轨打磨车对于道岔转辙部位的尖轨和基本轨、曲线部分钢轨等的肥边处理不到，因此需要钢轨精磨机对特殊部位进行单独处理，但是传统的钢轨精磨机采用砂轮对钢轨头部和侧边滚动表面的打磨来消除钢轨肥边，使钢轨恢复到原始设计要求，但是这种打磨方式存在以下缺陷：(1)会产生钢轨温度急剧升高，并由于冷热不均产生不平衡的热应力，降低轨道的各项性能；(2)打磨切削量很少，作业效率低；(3)作业时火星飞溅，需要防火；(4)产生大量粉尘，影响环境和操作人员健康；(5)噪声较大；(6)人工手动操作，无法高效自动化打磨；由上可见，目前对钢轨肥边病害整修尚无理想的解决方法；急需研发一种不会使钢轨温度急剧升高、作业不产生火星和粉尘、作业时噪声小、切销质量好、效率高、控制精准的钢轨肥边切割技术来克服现有技术的上述缺陷。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种适用于钢轨肥边打磨的水射流精磨装置，通过在两条平行轨道上设走行模块，实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；在走行模块上设水箱模块、磨料进给模块、增压模块、轨距测量单元、肥边对准模块、水射流精磨模块以及控制定位模块，通过增压模块、水箱模块以及磨料进给模块为水射流精磨模块提供水射流打磨磨料，增加切削钢轨的能力；在两条轨道的上方分别布置肥边对准模块，在沿轨道纵向轴线方向每个肥边对准模块的前后两侧分别布置水射流精磨模块；通过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块对准钢轨肥边位置并根据轨道标准值检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨；本发明通过高压磨料射流与水射流联合的方式对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边进行精磨作业，不会使钢轨温度急剧升高、作业不产生火星和粉尘、作业时噪声小、切销质量好、效率高且控制精准；本发明钢轨肥边切割技术能够解决传统的打磨机采用砂轮对钢轨头部和侧边滚动表面的打磨，难以消除钢轨肥边，人工手动操作，无法高效自动化打磨的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，包括设于两条平行轨道上的走行模块、设于所述走行模块上的水箱模块、磨料进给模块、增压模块、轨距测量单元、肥边对准模块、与所述磨料进给模块相连的水射流精磨模块以及控制定位模块；其中，

所述走行模块的底部设有车架、所述车架的底部两侧设有用于安装所述肥边对准模块和所述水射流精磨模块的安装板；所述安装板沿轨道纵向轴线方向设于轨道的正上方；所述轨距测量单元包括轨距测量传感器、倾角测量传感器和里程测量传感器；所述轨距测量单元与走行模块的控制定位模块相连；所述水射流精磨模块沿轨道纵向轴线方向在所述肥边对准模块的前后两侧分别布置；

通过所述走行模块实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；通过所述增压模块、所述水箱模块以及所述磨料进给模块为所述水射流精磨模块提供水射流打磨磨料，以增加切削钢轨的能力；通过所述轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给所述控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块对准钢轨肥边位置并根据所述钢轨肥边数据检测肥边的切削量和控制所述水射流精磨模块上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨。

进一步地，所述车架上设有电机、减速齿轮、行车制动机构、驻车制动机构、蓄电池以及导向轮，所述导向轮设于车架底部，所述导向轮与钢轨的廓形相配套，其在所述车架的前端和尾端分别左右对称设置。

进一步地，所述增压模块与所述水箱模块相连，通过增压模块对水箱模块进行增压，进而为水射流打磨作业提供高压水流。

进一步地，所述轨距测量单元挂接在走行模块的两侧。

进一步地，所述肥边对准模块包括设于所述安装板底部中央的连接板、滑动设于所述连接板底部的肥边对准单元以及设于所述肥边对准单元上的弹性滚动机构；

所述肥边对准单元包括相向对称设于轨道左右两侧的第一肥边对准连杆和第二肥边对准连杆；第一肥边对准连杆和第二肥边对准连杆为可伸缩连杆；

所述弹性滚动机构包括垂直设于第一肥边对准连杆底端的第一弹性容纳腔、与所述第一弹性容纳腔对称设于第二肥边对准连杆底端的第二弹性容纳腔、设于所述第一弹性容纳腔的第一弹性滚轮以及设于所述第二弹性容纳腔的第二弹性滚轮；

所述肥边对准模块不工作时，所述肥边对准单元的连杆为收缩状态，并位于轨道的上方。

进一步地，所述水射流精磨模块包括分别设于所述车架两侧的打磨机构；所述打磨机构在所述车架的两侧分别设置两个，两个所述打磨机构沿钢轨的纵向中心轴线方向在所述肥边对准模块的前后两侧分别布置。

进一步地，所述打磨机构包括安装于所述安装板上的第一旋转中心、设于所述第一旋转中心上的第一连杆机构、设于所述第一连杆机构远离所述第一旋转中心一端的第二旋转中心以及设于所述第二旋转中心上的弧形打磨执行机构。

进一步地，所述打磨执行机构的弧形末端一端为水刀发射端，另一端对水刀接收端；所述水刀发射端和所述水刀接收端在所述第二旋转中心两侧对称设置；

所述第一连杆机构可沿所述第一旋转中心旋转；所述打磨执行机构可沿所述第二旋转中心旋转。

本发明的另一个方面提供一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨方法，包括如下步骤：

S1：寻找钢轨磨损或肥边，启动走行模块上轨作业，通过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块；所述控制定位模块控制肥边对准模块对准钢轨肥边位置后控制走行模块停止；

S2：测量轨距标准差值，通过轨距测量单元分别测量肥边钢轨间距与标准钢轨间距获得轨距标准差值；

S3：下放肥边对准模块，根据所述轨距标准差值调整所述肥边对准模块上两个肥边对准单元的位移，使其到达轨道标准值所在位置；同时伸长待打磨侧肥边对准单元的连杆使弹性滚轮下落并与钢轨肥边接触；

S4：启动水射流精磨模块，根据弹性滚轮所受钢轨压力状况调整水刀打磨姿态和切削量，使弹性滚轮不断接近轨道标准值，直至所述轨距测量单元测得轨距标准差值为0时，打磨结束；

S5：重复步骤S1～S4,走行模块移至下一处继续作业。

进一步地，步骤S4中，所述轨距标准差值为0时，所述弹性滚轮的外边缘与水刀的中心轴线平行。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本发明的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，通过在两条平行轨道上设走行模块，实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；在走行模块上设水箱模块、磨料进给模块、增压模块、轨距测量单元、肥边对准模块、水射流精磨模块以及控制定位模块，通过增压模块、水箱模块以及磨料进给模块为水射流精磨模块提供水射流打磨磨料，增加切削钢轨的能力；在两条轨道的上方分别布置肥边对准模块，在沿轨道纵向轴线方向每个肥边对准模块的前后两侧分别布置水射流精磨模块；通过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块对准钢轨肥边位置并根据轨道标准值检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨；本发明通过高压磨料射流与水射流联合的方式对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边进行精磨作业能够解决传统的打磨机采用砂轮对钢轨头部和侧边滚动表面的打磨，难以消除钢轨肥边，人工手动操作，无法高效自动化打磨的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的肥边对准模块和水射流精磨模块的侧视布置结构示意图；

图4为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的肥边对准模块和水射流精磨模块打磨轨道顶部时的打磨状态示意图；

图5为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的肥边对准模块和水射流精磨模块打磨轨道侧面时的打磨状态示意图；

图6为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的肥边对准模块非打磨状态时的位置示意图；

图7为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的肥边对准模块在轨道标准值位置时水射流精磨模块的示意图；

图8为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的肥边对准模块在轨道标准值位置时且弹性滚轮不受压时的状态示意图；

图9为本发明实施例一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨方法的流程示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-走行模块、11-车架、111-安装板、12-导向轮、2-水箱模块、3-磨料进给模块、4-增压模块、5-轨距测量单元、6-肥边对准模块、61-连接板、62-肥边对准单元、621-第一肥边对准连杆、622-第二肥边对准连杆、63-弹性滚动机构、631-第一弹性滚轮、632-第二弹性滚轮、7-水射流精磨模块、71-打磨机构、711-第一旋转中心、712-第一连杆机构、713-第二旋转中心、714-打磨执行机构、7141-水刀发射端、7142-所述水刀接收端、8-轨道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，当元件被称为“固定于”、“设置于”或“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上；术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”......仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”......的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-图8所示，本发明提供一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，包括设于两条平行轨道上的走行模块1、设于所述走行模块1上的水箱模块2、磨料进给模块3、增压模块4、轨距测量单元5、肥边对准模块6、与所述磨料进给模块3相连的水射流精磨模块7以及控制定位模块；所述走行模块1的底部设有车架11、所述车架11的底部两侧设有用于安装所述肥边对准模块6和所述水射流精磨模块7的安装板111；所述安装板111沿轨道纵向轴线方向设于轨道8的正上方；所述水射流精磨模块7沿轨道纵向轴线方向在所述肥边对准模块6的前后两侧分别布置；所述肥边对准模块6用于检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块7上打磨水刀的切削深度；所述控制定位模块用于接收轨距测量单元的测量数据并实现钢轨肥边位置的精确定位；本发明通过走行模块1实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；通过增压模块4、水箱模块2以及磨料进给模块3为水射流精磨模块7提供水射流打磨磨料，增加切削钢轨的能力；通过轨距测量单元5测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块6对准钢轨肥边位置并根据轨道标准值检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块7上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨；本发明通过高压磨料射流与水射流联合的方式对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边进行精磨作业，不会使钢轨温度急剧升高、作业不产生火星和粉尘、作业时噪声小、切销质量好、效率高且控制精准；本发明钢轨肥边切割技术能够解决传统的打磨机采用砂轮对钢轨头部和侧边滚动表面的打磨，难以消除钢轨肥边，人工手动操作，无法高效自动化打磨的问题。

进一步地，如图1-图8所示，所述车架11上设有电机、减速齿轮、行车制动机构、驻车制动机构、蓄电池以及导向轮12，所述导向轮12设于车架11底部，行车速度可达到20km/h，所述蓄电池用于给走行模块1提供动力，同时也给装配在走行模块1上的其他模块提供电力，车上设置驾驶位，可由人工操作，同时也可自动驾驶，所述走行模块1可在天窗时间上轨，平时存放方便；所述导向轮12与钢轨的廓形相配套，其在所述车架11的前端和尾端分别左右对称设置，可沿钢轨的纵向轴线方向移动，用于支撑所述车架11和其上的附加设备，以实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动。

进一步地，如图1-图8所示，所述增压模块4与所述水箱模块2相连，通过增压模块4对水箱模块2进行增压，进而为水射流打磨作业提供高压水流，避免水射流打磨过程中的热量过大烧伤钢轨，造成连续发蓝带，降低打磨过程中产生大量粉尘烟雾和高温碎屑、火星，污染环境，避免火灾隐患；所述磨料进给模块3用于为所述水射流精磨模块7提供细小磨料粒子，以增加切削钢轨的能力。

进一步地，如图1-图8所示，所述轨距测量单元5挂接在走行模块1的两侧，用于对轨道几何尺寸精确检查，发现钢轨磨损或肥边，并将数据传递到走形模块1的控制定位模块；所述轨距测量单元5包括轨距测量传感器、倾角测量传感器和里程测量传感器，用于测量轨道的轨距、超高参数；所述轨距测量单元5与走行模块1的控制定位模块相连，通过所述控制定位模块实现走形模块在轨道廓形上的行走与定位；控制定位模块根据所述轨距测量单元5的测量结果控制走行模块1的走停、控制肥边对准模块6的肥边对准以及水射流精磨模块7切削深度。

进一步地，如图1-图8所示，所述肥边对准模块6包括设于安装板111底部中央的连接板61、滑动设于所述连接板61底部的肥边对准单元62以及设于所述肥边对准单元62上的弹性滚动机构63；所述肥边对准单元62包括相向对称设于轨道左右两侧的第一肥边对准连杆621和第二肥边对准连杆622；第一肥边对准连杆621和第二肥边对准连杆622为可伸缩连杆；所述弹性滚动机构63包括垂直设于第一肥边对准连杆621底端的第一弹性容纳腔、与所述第一弹性容纳腔对称设于第二肥边对准连杆622底端的第二弹性容纳腔、设于所述第一弹性容纳腔的第一弹性滚轮631以及设于所述第二弹性容纳腔的第二弹性滚轮632；所述肥边对准模块6不工作时，所述肥边对准单元62的连杆为收缩状态，并位于轨道的上方；本发明通过轨距测量单元5测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块6对准钢轨肥边位置并根据轨道标准值检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块7上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨

进一步地，如图1-图8所示，所述水射流精磨模块7包括分别设于所述车架11两侧的打磨机构71；所述打磨机构71在所述车架11的两侧分别设置两个，两个所述打磨机构71沿钢轨的纵向中心轴线方向在所述肥边对准模块6的前后两侧分别布置；所述打磨机构71包括安装于所述安装板111上的第一旋转中心711、设于所述第一旋转中心711上的第一连杆机构712、设于所述第一连杆机构712远离所述第一旋转中心711一端的第二旋转中心713以及设于所述第二旋转中心713上的弧形打磨执行机构714；所述打磨执行机构714的弧形末端一端为水刀发射端7141，另一端对水刀接收端7142；所述水刀发射端7141和所述水刀接收端7142在所述第二旋转中心713两侧对称设置；所述第一连杆机构712可沿所述第一旋转中心711旋转；所述打磨执行机构714可沿所述第二旋转中心713旋转；本发明通过轨距测量单元5测得的轨距标准值和轨距偏差值传送给所述控制定位模块后，控制所述肥边对准模块6对准钢轨肥边位置并根据轨道标准值和轨道偏差值检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块7上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨。

如图9所示，本发明的另一方面提供一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨方法，包括如下步骤：

S1：寻找钢轨肥边，启动走行模块上轨作业，通过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块；所述控制定位模块控制肥边对准模块对准钢轨肥边位置后控制走行模块停止；具体地，作业开始前，通过蓄电池为走行模块充电；通过光电计数器等测量方式对轨道几何尺寸精确检查；轨距测量单元发现钢轨肥边后将钢轨肥边数据传递到控制定位模块；接着，控制走行模块停止；钢轨肥边数据包括磨损或肥边数据；

S2：测量轨距标准差值，通过所述轨距测量单元分别测量肥边钢轨间距与标准钢轨间距获得轨距标准差值；

S3：下放肥边对准模块，根据所述轨距标准差值调整所述肥边对准模块上两个肥边对准单元的位移，使其到达轨道标准值所在位置；同时伸长待打磨侧肥边对准单元的连杆使弹性滚轮下落并与钢轨肥边接触；

S4：启动水射流精磨模块，根据弹性滚轮所受钢轨压力状况调整水刀打磨姿态和切削量，使弹性滚轮不断接近轨道标准值，直至所述轨距测量单元测得轨距标准差值为0时，打磨结束；其中当弹性滚轮不再受到钢轨压力时，即达到轨道标准值；此时，所述弹性滚轮的外边缘与水刀的中心轴线平行；

S5：重复步骤S1～S4,走行模块移至下一处继续作业。

本发明提供的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统的工作原理：通过在两条平行轨道上设走行模块1，实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；在走行模块1上设水箱模块2、磨料进给模块3、增压模块4、轨距测量单元5、肥边对准模块6、水射流精磨模块7以及控制定位模块，通过增压模块4、水箱模块2以及磨料进给模块3为水射流精磨模块7提供水射流打磨磨料，增加切削钢轨的能力；在走行模块1的底部设车架11、在车架11的底部两侧分别设用于安装所述肥边对准模块6和所述水射流精磨模块7的安装板111和设用于安装所述轨距测量单元5的第二安装板112，在沿轨道纵向轴线方向肥边对准模块6的前后两侧分别布置水射流精磨模块7；通过轨距测量单元5测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块6对准钢轨肥边位置并根据轨距标准值和轨距偏差值检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块7上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨；本发明通过高压磨料射流与水射流联合的方式对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边进行精磨作业，不会使钢轨温度急剧升高、作业不产生火星和粉尘、作业时噪声小、切销质量好、效率高且控制精准；本发明钢轨肥边切割技术能够解决传统的打磨机采用砂轮对钢轨头部和侧边滚动表面的打磨，难以消除钢轨肥边，人工手动操作，无法高效自动化打磨的问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：包括设于两条平行轨道上的走行模块(1)、设于所述走行模块(1)上的水箱模块(2)、磨料进给模块(3)、增压模块(4)、轨距测量单元(5)、肥边对准模块(6)、与所述磨料进给模块(3)相连的水射流精磨模块(7)以及控制定位模块；其中，

所述走行模块(1)的底部设有车架(11)、所述车架(11)的底部两侧设有用于安装所述肥边对准模块(6)和所述水射流精磨模块(7)的安装板(111)；所述安装板(111)沿轨道纵向轴线方向设于轨道的正上方；所述轨距测量单元(5)包括轨距测量传感器、倾角测量传感器和里程测量传感器；所述轨距测量单元(5)与走行模块(1)的控制定位模块相连；所述水射流精磨模块(7)沿轨道纵向轴线方向在所述肥边对准模块(6)的前后两侧分别布置；

通过所述走行模块(1)实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；通过所述增压模块(4)、所述水箱模块(2)以及所述磨料进给模块(3)为所述水射流精磨模块(7)提供水射流打磨磨料，以增加切削钢轨的能力；通过所述轨距测量单元(5)测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给所述控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块(6)对准钢轨肥边位置并根据所述钢轨肥边数据检测肥边的切削量和控制所述水射流精磨模块(7)上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨。

2.根据权利要求1所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述车架(11)上设有电机、减速齿轮、行车制动机构、驻车制动机构、蓄电池以及导向轮(12)，所述导向轮(12)设于车架(11)底部，所述导向轮(12)与钢轨的廓形相配套，其在所述车架(11)的前端和尾端分别左右对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述增压模块(4)与所述水箱模块(2)相连，通过增压模块(4)对水箱模块(2)进行增压，进而为水射流打磨作业提供高压水流。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述轨距测量单元(5)挂接在走行模块(1)的两侧。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述肥边对准模块(6)包括设于所述安装板(111)底部中央的连接板(61)、滑动设于所述连接板(61)底部的肥边对准单元(62)以及设于所述肥边对准单元(62)上的弹性滚动机构(63)；

所述肥边对准单元(62)包括相向对称设于轨道左右两侧的第一肥边对准连杆(621)和第二肥边对准连杆(622)；第一肥边对准连杆(621)和第二肥边对准连杆(622)为可伸缩连杆；

所述弹性滚动机构(63)包括垂直设于第一肥边对准连杆(621)底端的第一弹性容纳腔、与所述第一弹性容纳腔对称设于第二肥边对准连杆(622)底端的第二弹性容纳腔、设于所述第一弹性容纳腔的第一弹性滚轮(631)以及设于所述第二弹性容纳腔的第二弹性滚轮(632)；

所述肥边对准模块(6)不工作时，所述肥边对准单元(62)的连杆为收缩状态，并位于轨道的上方。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述水射流精磨模块(7)包括分别设于所述车架(11)两侧的打磨机构(71)；所述打磨机构(71)在所述车架(11)的两侧分别设置两个，两个所述打磨机构(71)沿钢轨的纵向中心轴线方向在所述肥边对准模块(6)的前后两侧分别布置。

7.根据权利要求6所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述打磨机构(71)包括安装于所述安装板(111)上的第一旋转中心(711)、设于所述第一旋转中心(711)上的第一连杆机构(712)、设于所述第一连杆机构(712)远离所述第一旋转中心(711)一端的第二旋转中心(713)以及设于所述第二旋转中心(713)上的弧形打磨执行机构(714)。

8.根据权利要求7所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述打磨执行机构(714)的弧形末端一端为水刀发射端(7141)，另一端对水刀接收端(7142)；所述水刀发射端(7141)和所述水刀接收端(7142)在所述第二旋转中心(713)两侧对称设置；

所述第一连杆机构(712)可沿所述第一旋转中心(711)旋转；所述打磨执行机构(714)可沿所述第二旋转中心(713)旋转。

9.一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨方法，其特征在于：应用如权利要求1-8中任一项所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统实现，包括如下步骤：

S1：寻找钢轨肥边，启动走行模块上轨作业，通过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块；所述控制定位模块控制肥边对准模块对准钢轨肥边位置后控制走行模块停止；

S2：测量轨距标准差值，通过轨距测量单元分别测量肥边钢轨间距与标准钢轨间距获得轨距标准差值；

S3：下放肥边对准模块，根据所述轨距标准差值调整所述肥边对准模块上两个肥边对准单元的位移，使其到达轨道标准值所在位置；同时伸长待打磨侧肥边对准单元的连杆使弹性滚轮下落并与钢轨肥边接触；

S4：启动水射流精磨模块，根据弹性滚轮所受钢轨压力状况调整水刀打磨姿态和切削量，使弹性滚轮不断接近轨道标准值，直至所述轨距测量单元测得轨距标准差值为0时，打磨结束；

S5：重复步骤S1～S4,走行模块移至下一处继续作业。

10.根据权利要求9所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨方法，其特征在于：步骤S4中，所述轨距标准差值为0时，所述弹性滚轮的外边缘与水刀的中心轴线平行。

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