CN117265930B - 一种固定式钢轨廓形智能打磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，属于铁路钢轨廓形打磨技术领域，采用设备固定钢轨移动的方式打磨钢轨廓形，包括由多个机架模块拼接形成的整体平台机架，每个机架模块上以及整体平台机架出入口位置设置钢轨主动输送机构，同时在平台机架上还设置被动输送机构，共同实现钢轨输送。每个机架模块中部安装若干打磨单元对钢轨进行打磨，通过多个打磨单元组合，测量反馈和多轴联动的设计，实现钢轨廓形多曲率曲线打磨。同时在每个主动输送单元以及钢轨打磨位置处安装两种构型的水平与垂向夹紧机构，保证钢轨打磨时的稳定。本发明与智能测量控制系统配合可实现钢轨上道前廓形的连续打磨，打磨成本低，作业效率高，安全、环保、节能。

Description

一种固定式钢轨廓形智能打磨设备

技术领域

本发明属于铁路钢轨廓形打磨的技术领域，涉及一种生产线使用的固定式钢轨廓形智能打磨设备，应用于铁路建设和维修领域新钢轨上道前廓形打磨。

背景技术

在现代的工务养护中，针对钢轨表面病害通过钢轨打磨进行廓面的养护，是高速与重载铁路线路养护维修工作中一个必不可少的环节。现代打磨技术可以有效延长钢轨寿命，保证运行中列车的安全和稳定性，降低铁路部门的运营成本。

钢轨打磨是采用砂轮将钢轨的工作面（顶面和内侧面。其横截面曲线称为廓形）连续打磨成按照列车运行需要设计的廓形（目标廓形）。一般分为钢轨预打磨、预防性打磨以及修正性打磨三种。其中预打磨是指新铺或新换铺上道钢轨为避免钢轨脱碳层及表面微小缺陷的发展扩大，对全线钢轨工作面进行的打磨。

现有国内外钢轨预打磨方式均为新钢轨在铁路线路上铺设完成后由大型钢轨打磨列车，中型打磨车，小型打磨设备和打磨机具进行打磨，其打磨方式均为为钢轨固定，打磨头移动。其中大型钢轨打磨列车、中型打磨车均需要按照铁路线路标准铺设钢轨，占用场地大，辅助工作量大，基本不具可能性。小型打磨设备和打磨机具因其设备用于现场打磨考虑移动便捷，因此打磨效率低，不能满足规模生产的需求。且上述打磨方式需要打磨列车在运营的铁路线路上作业，在铁路运输的间隙完成，有效工作时间受限，作业效率低；作业线长，安全隐患大，环境污染大；打磨列车采用内燃动力，成本高，能耗高。由于铁路线路钢轨上道使用前均需要在焊轨厂厂内焊接成为长钢轨，再运输到现场铺设。在焊轨厂内进行新钢轨上道前预打磨可大幅提高工作效率，降低成本，环保节能。因此上述打磨方式并不适用新钢轨上道前厂内打磨。

目前，国内外均无可用于新钢轨上道前的预打磨设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，采用设备固定，工件（钢轨）移动的方式打磨钢轨廓形，与智能测量控制系统配合可实现钢轨上道前廓形的连续打磨，打磨成本低，作业效率高，安全、环保、节能。

本发明一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：包括钢轨传输平台，打磨单元、激光廓形测量装置以及控制系统、气动系统、液压系统与润滑系统。

所述钢轨传输平台包括平台机架以及主动主动输送机构与被动输送机构；其中平台机架入口与出口端各安装两套主动输送机构，平台机架上等间隔安装五套主动输送机构，将平台机架上表面沿输送方向六等分。同时相邻主动输送机构之间安装一套被动输送机构。

所述主动输送机构包括上输送轮、上轮架、侧输送轮、侧压紧摆臂、主动轮与送进减速电机；其中，上输送轮并排安装于轮架上，用于定位钢轨轨顶。主动轮通过辊轴安装于安装架上，位于上轮架下方，通过送进减速电机驱动转动，用于定位轨底以及传送钢轨；安装架两侧壁内壁面上安装侧压紧摆臂，侧压紧摆臂位于上输送轮与主动轮之间。侧压紧摆臂上通过轮轴安装有侧输送轮，用于定位钢轨轨腰两侧。

所述被动输送机构结构与主动输送机构间区别在于：不具备主动输送机构中的送进减速电机。

上述主动输送机构与被动输送机构中设计Ⅰ型水平夹紧机构与Ⅰ型垂直夹紧机构；其中，Ⅰ型水平夹紧机构，包括前述侧输送轮、侧压紧摆臂与水平夹紧液压缸。其中，设计前述安装架两侧的侧压紧摆臂内端与安装架侧壁间通过转动副连接，转动轴线沿竖直方向。同时在安装架两侧壁外壁面上安装水平夹紧液压缸，水平夹紧液压缸输出端垂直于侧压紧摆臂转动方向设置，与侧压紧摆臂内端侧方相连。通过水平夹紧液压缸推动侧压紧摆臂绕转动副转动，使侧输送轮夹紧钢轨轨腰。

所述Ⅰ型垂直夹紧机构包括垂直夹紧摆臂与垂直夹紧液压缸。垂直夹紧摆臂一端通过摆臂转动轴安装于安装架侧壁上，夹角处套通过轴承套接于转动轴。夹紧液压缸安装于安装架上，输出端与垂直夹紧摆臂另一端连接。通过夹紧液压缸动作，推动垂直夹紧摆臂绕其一端转动轴转动，进而右另一端推动主动轮上移与钢轨接触，与上定位轮组配合夹紧钢轨。

上述各机架模块中间位置左右两侧用于安装打磨单元固定位置。所述打磨单元的打磨位置位于相邻的主动输送机构与被动输送机构之间。打磨单元包括打磨单元支架、Z轴直线导轨、打磨电机、磨头、打磨砂轮与一套两轴砂轮修磨机构。

其中，打磨单元支架底端通过螺栓固定安装于外凸支撑台上表面；Z轴直线导轨固定安装于打磨单元支架侧部，Z轴直线导轨上的移动滑台上固定安装有底板，底板可随移动滑台移动，移动方向为Z轴。底板末端与前端分别固定安装打磨电机与磨头，两者轴线均垂直于Z轴设置；打磨电机输出端以及磨头输入端上固定安装有传动轮，传动轮之间通过传动带套接实现传动；使打磨电机带动打磨磨头输出端上固定的打磨砂轮转动。

上述打磨砂轮侧方的还安装有一套两轴砂轮修磨机构，整体安装于底板上，用于将打磨砂轮工作面的截面线修整为所需要的曲线。两轴砂轮修磨机构包括a轴直线导轨、c轴直线导轨、磨修电机与金刚石磨轮；其中，a轴垂直于打磨砂轮的转动轴，c轴平行于打磨砂轮的转动轴。

所述a轴直线导轨固定安装与底板上，具有可沿a轴方向滑动的滑台，滑台上固定安装a向托板。a向托板上固定安装有c轴直线导轨；c轴直线导轨具有沿c轴方向滑动的滑台，滑台上固定安装c向托板。

所述磨修电机的输出轴沿c轴方向设置，固定安装于c轴托板上；磨修电机的输出轴上同轴固定安装金刚石磨轮；由修磨电机驱动金刚石磨轮转动。

上述各个打磨位置处还设计有一套Ⅱ型垂直夹紧机构以及Ⅱ型水平夹紧机构；其中，Ⅱ型垂直夹紧机构位于钢轨输送通道下方，由1组垂向夹紧轮排，导向装置、同步顶升装置组成。其中，垂向夹紧轮排为沿X轴方向排列的滚轮，通过同步顶升装置驱动导向装置向上移动，使垂向夹紧轮排向上运动接触钢轨轨底。

Ⅱ型水平夹紧机构包括位于机架两侧的打磨位侧向摆臂以及打磨位侧向摆臂上安装的打磨位侧向滚轮与侧向夹紧油缸。

其中，打磨位侧向摆臂中部设计有接头，接头与机架侧部顶面上固定安装的铰接做铰接形成转动副，使两侧打磨位侧向摆臂相对或相反绕转动副转动。两侧打磨位侧向摆臂顶端按沿X轴方向安装有两个打磨位侧向滚轮，用于在钢轨通过时与钢轨轨头两侧接触；两侧打磨位侧向摆臂下端外壁上固定安装有侧向夹紧油缸，其输出端与机架侧壁配合，可驱动打磨位侧向摆臂绕转动副转动，进而使打磨位侧向输滚轮实现夹紧钢轨。

上述钢轨打磨平台两端，以及由钢轨打磨平台入口段开始计数的第三、第五个机架模块中部打磨位置一侧设置有激光廓形测量装置，用于实时测量钢轨打磨过程中各自所在位置处钢轨打磨位置廓形；激光廓形测量装置输出口为以太网口，经交换机连接后，与工控机的网口相连；工控机安装于控制台内，用于处理钢轨廓形实时数据，并将处理结果传递给CNC数控系统。

进一步，在钢轨打磨平台两端钢轨进口与出口位置安装有测速/位移编码器，用于检测钢轨的传送速度和位移。

进一步，在每个机架模块上各安装3个光电传感器，两个端部安装架上各安装1个光电传感器，共20个光电传感器；用来检测钢轨段是否进入到相应位置。

进一步，在Z轴直线导轨两侧安装有限位传感器，起到安全防护作用，限制移动滑台的行程。

进一步，每个机架模块上所安装的设备，对应配置个电子手轮，用于现场手动调试各数控轴。

所述控制系统采用分布式结构，具体为：6个机架模块上的设备分别对应设置6个控制机柜，令为机柜7-12，每个机柜内安装模块化分布式控制系统。各分布式控制系统间的控制信号通过以太网线连接。6个机柜内控制系统所接收的信号包括光电传感器信号，限位传感器信号，激光测量信号，各导轨伺服电机反馈信号。同时6个机柜还从主机房接收控制信号，控制6个机架模块上的设备。

上述主机房安装控制台1部，内装1台CNC数控系统和1台工控机，以及总线模块、I/O模块、显示屏、键盘、鼠标。

机房内安装6个动力柜，令为机柜1-6，内部分别用来设置驱动第一到第六个机架模块上设置的打磨单元、Z轴直线导轨、a轴和c轴直线导轨的驱动设备；且在其中2个机柜内还分别设置驱动18套打磨单元中磨修电机的驱动设备，以及九套主动输送机构的送进减速电机的驱动设备。

所述液压系统包括泵站、阀站、管路以及前述控制钢轨夹紧的液压缸及油缸，为钢轨的夹紧、松开提供动作。

所述气动系统外接气路，为激光廓形测量装置的转位提供动作。

所述润滑系统为脂润滑和油气润滑两个部分，脂润滑由润滑站和管路系统组成，为滚轮，各类摆臂转轴提供润滑；油气润滑为打磨头提供润滑；油气润滑控制信号、急停信号、告警指示等，根据其所进行润滑的设备所在机架模块分别接入对应的机柜内。

本发明的优点在于：

1、本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备，采用设备固定，钢轨移动的方式打磨钢轨。采用多个磨头组合，打磨可一次成形。本发明设备占地小，能耗低，可在固定场所进行钢轨廓形预打磨的规模生产；

2、本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备，采用多个磨头组合，测量反馈和多轴联动的设计，可实现钢轨廓形多曲率曲线的打磨；

3、本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备，采用不同砂轮组合方式和砂轮在线修磨机构修磨砂轮工作面，进行多种不同目标廓形的高效转换，可实现打磨过程中廓形连续可变。

附图说明

图1为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备整体结构示意图；

图2为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中平台机架模块化结构示意图；

图3为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中主动输送机构结构示意图；

图4为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中主动输送机构结构俯视图；

图5为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中打磨单元结构示意图；

图6为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中Ⅱ型垂向夹紧机构结构示意图；

图7为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中Ⅱ型侧向夹紧机构结构示意图；

图8为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中钢轨打磨设定位置结构示意图；

图9为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备的控制系统原理图；

图10为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中为控制系统布局图；

图11为本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备中针对目标廓形设定的角度与对应打磨单元数示例图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备，采用设备固定，钢轨移动方式进行钢轨打磨。包括钢轨传输平台1，18套打磨单元2、4套激光廓形测量装置3，如图1所示；同时，还包含控制系统及液压、气动、润滑等辅助系统。其中，液压系统由泵站、阀站、油缸和管路系统组成，为钢轨的夹紧、松开提供动作。气动系统外接气路，为激光廓形测量装置的转位提供动作。润滑系统为脂润滑和油气润滑两个部分，脂润滑由润滑站和管路系统组成，为滚轮，各类摆臂转轴提供润滑；油气润滑为打磨头提供润滑。

所述钢轨传输平台1，包括平台机架101、两个端部安装架102、九套主动输送机构103与五套被动输送机构104。

考虑整体设别长度及运输问题，设计平台机架101为模块化机构，分为六个结构相同的机架模块，其具有前后方向（X轴方向）上的一定长度，且中间位置左右两侧设计有外凸的支撑台，如图2所示。六个机架模块前后端面间通过螺栓连接固定，构成整体平台机架101。

平台机架101两端分别通过螺栓连接固定一套端部安装架102；同时，在平台机架101上共安装九套主动输送机构103；具体安装方式为：在两端的端部安装架102上个安装两套主动输送机构103，构成端部输送平台；剩余五套主动输送机构103通过平台表面安装架沿X轴方向固定安装于平台机架101上表面，将平台机架101上表面六等分，结合前述模块化机构，则剩余五套主动输送机构103分别安装于相邻机架模块相接位置处。平台机架101上表面上相邻的主动输送机构103之间位置安装一套被动输送机构104。

所述主动输送机构103包括上输送轮103a、上轮架103b、侧输送轮103c、侧压紧摆臂103d、主动轮103e与送进减速电机103f，如图3所示。

其中，上输送轮103a为多个，通过轮轴并排安装于安装架内部上方设计的上轮架103b上；主动轮103e通过辊轴安装于安装架上，位于上轮架103b下方。送进减速电机103f安装于安装架一侧外壁上，输送电机的输出轴通过联轴器103j同轴连接主动轮103e。安装架两侧壁内壁面上安装侧压紧摆臂103d，侧压紧摆臂103d位于上输送轮103a与主动轮103e之间；侧压紧摆臂103d上通过轮轴安装有侧输送轮103c。

由上述上输送轮103a、侧输送轮103c、主动轮103e围成空间即为钢轨输送通道。所述被动输送机构104结构与主动输送机构103结构类似，区别在于：不具备主动输送机构103中的送进减速电机103f。

上述结构的九套主动输送机构103与五套被动输送机构104中输送通道位置对应，钢轨经钢轨输送通道送入后，两侧侧输送轮103c分别贴合钢轨轨腰两侧，以及上输送轮103a与主动轮103e分别贴合钢轨轨顶与轨底，通过主动输送机构103中的送进减速电机103f驱动主动轮103e转动，带动钢轨沿X轴方向稳定输送。

在钢轨打磨时，为保持钢轨稳定，还在主动输送机构103与被动输送机构104中设计Ⅰ型水平夹紧机构与Ⅰ型垂直夹紧机构。

所述Ⅰ型水平夹紧机构，包括前述侧输送轮103c、侧压紧摆臂103d与水平夹紧液压缸103g，如图4所示。其中，设计前述安装架两侧的侧压紧摆臂103d内端与安装架侧壁间通过转动副连接，转动轴线沿竖直方向；同时在安装架两侧壁外壁面上安装水平夹紧液压缸103g，水平夹紧液压缸103g输出端垂直于侧压紧摆臂103d转动方向设置，与侧压紧摆臂103d内端侧方相连；由此通过水平夹紧液压缸103g推动侧压紧摆臂103d绕转动副转动，使侧输送轮103c可实现横向夹紧钢轨轨腰，定位、输送钢轨。

所述Ⅰ型垂直夹紧机构包括垂直夹紧摆臂103h与垂直夹紧液压缸103i。垂直夹紧摆臂103h为V型结构，一端通过摆臂转动轴安装于安装架侧壁上，夹角处套通过轴承套接于转动轴；垂直夹紧液压缸103i安装于安装架上，输出端与垂直夹紧摆臂103h另一端连接。在输送钢轨时，送进减速电机103f带动主动轮103e旋转；垂直夹紧液压缸103i动作，推动垂直夹紧摆臂103h绕其一端转动轴转动，进而右另一端推动主动轮103e上移与钢轨接触，与上输送轮103a配合夹紧钢轨。

上述各机架模块中间位置左右两侧的外凸支撑台上表面为打磨单元2固定位置。所述打磨单元2用于对输送中的钢轨进行打磨，打磨位置位于相邻的主动输送机构103与被动输送机构104之间。打磨单元2包括打磨单元支架201、Z轴直线导轨202、打磨电机203、磨头204、打磨砂轮205与一套两轴砂轮修磨机构8，如图5所示。

其中，打磨单元支架201底端通过螺栓固定安装于外凸支撑台上表面。Z轴直线导轨202固定安装于打磨单元支架201侧部，Z轴直线导轨202上的移动滑台上固定安装有底板206，底板206可随移动滑台移动，移动方向为Z轴。底板206末端与前端分别固定安装打磨电机203与磨头204，两者轴线均垂直于Z轴设置。打磨电机203输出端以及磨头输入端上固定安装有传动轮，传动轮之间通过传动带套接实现传动；使打磨电机203可带动打磨磨头204输出端上固定的打磨砂轮205转动。

同时，在打磨砂轮205侧方的还安装有一套两轴砂轮修磨机构8，整体安装于底板206上，用于将钢轨廓形打磨设备中的打磨砂轮205外圆周面（工作面）截面线修整为所需要的曲线，该曲线为由打磨曲线计算模块根据需要打磨的钢轨目标廓形，通过现有方法计算可得出；根据该曲线对砂轮修形机构进行控制，使其将打磨砂轮205工作面的截面线修整为所需要的曲线。上述截面线为：打磨砂轮205与钢轨间的磨削线（接触线）与钢轨间可以认为是共形的，磨削线在打磨砂轮205径向截面上的投影即打磨砂轮205外圆周面截面线。

所述两轴砂轮修磨机构8包括a轴直线导轨801、c轴直线导轨802、磨修电机803与金刚石磨轮804。其中，a轴垂直于打磨砂轮205的转动轴，c轴平行于打磨砂轮205的转动轴。

所述a轴直线导轨801固定安装与底板206上，具有可沿a轴方向滑动的滑台，滑台上固定安装a向托板。a向托板上固定安装有c轴直线导轨802；c轴直线导轨802具有沿c轴方向滑动的滑台，滑台上固定安装c向托板。

所述磨修电机803的输出轴沿c轴方向设置，固定安装于c轴托板上。磨修电机803的输出轴上同轴固定安装金刚石磨轮804；由磨修电机803驱动金刚石磨轮804转动。

由此，通过c轴直线导轨802控制金刚石磨轮804沿c轴方向移动，调节金刚石磨轮804的轴向位置，使金刚石磨轮804到达打磨位置。该打磨位置为在打磨砂轮205外罩上位于金刚石磨轮804一侧处开设的缺口位置。通过控制a轴直线导轨801控制金刚石磨轮804沿a轴方向移动，调节金刚石磨轮804与打磨砂轮205工作面间的距离，使金刚石磨轮804通过缺口位置接对打磨砂轮205工作面进行打磨。

不同的目标廓形，同一廓形的不同位置，廓形的曲率半径不同。打磨不同曲率半径时，打磨时通过a轴直线导轨801与c轴直线导轨802共同作用，控制金刚石磨轮804随a向拖板及c向拖板按工艺设计要求移动，使金刚石磨轮804可对打磨砂轮205的工作面c轴方向个位置不同深度的打磨，以实现打磨砂轮205不同曲率半径工作面的打磨作业。

上述打磨单元2固定在外凸支撑台表面后，打磨砂轮205处于打磨位置（相邻的主动输送机构103与被动输送机构104之间中部位置）处，通过控制Z轴直线导轨，实现打磨砂轮205向钢轨方向进给，在打磨位置处进行钢轨打磨。本发明中打磨单元2共设18套，在钢轨截面上以砂轮打磨中心线按9个角度（钢轨截面上的偏角）布置，如图8所示，具体角度设置根据应用过程中，效率、经济性等进行调整。根据各个角度的打磨余量综合考虑，在每个角度布置1~3组不等的打磨单元2，包络钢轨廓形打磨需要的范围。

为进一步保证打磨时钢轨的稳定性，除设计前述Ⅰ型垂直夹紧机构以及Ⅰ型水平夹紧机构外，还在各个打磨位置处增设一套Ⅱ型垂直夹紧机构以及Ⅱ型水平夹紧机构，如图2所示，通过Ⅱ型垂直夹紧机构以及Ⅱ型水平夹紧机构在钢轨打磨位处夹紧定位钢轨。

Ⅱ型垂直夹紧机构位于钢轨输送通道下方，如图6所示，由1组垂向夹紧轮排601，2组导向装置602、同步顶升装置603与2组轨底夹紧装置604组成。其中，垂向夹紧轮排601为多个沿X轴方向排列的滚轮，通过同步顶升装置603驱动导向装置602向上移动，使垂向夹紧轮排601向上运动接触钢轨轨底。

导向装置602安装于垂向夹紧轮排601两端底面，包括套筒和导柱；其中，导柱固定于垂向夹紧轮排601底面上，外部套有套筒，套筒固定安装于机架模块上。机架模块底部安装同步顶升装置603。同步顶升装置603具有一滚筒603a，该滚筒603a两端通过轴承安装于轴承座上。滚筒603a两端设计有支撑板603b；支撑板603b上固定安装有柱状顶升件603c，且柱状顶升件603c上端与导柱底端间接触。同时在滚筒603a中部设计有驱动板603d，驱动板603d与机架模块底部安装的油缸输出端接触。由此通过油缸输出端动作，推动驱动板603d，可带动滚筒603a转动；进而由滚筒603a两端的顶升件同时向上推动导柱，使垂向夹紧轮排601上升压紧钢轨；由于钢轨端部进入或离开Ⅱ型垂直夹紧机构时，垂向夹紧轮排601是单侧夹紧钢轨，因此通过上述设计，使垂向夹紧轮排601两端始终同步升降，不会因单端受力而发生倾斜。

轨底夹紧装置604安装于垂向夹紧轮排601两侧，左右对称；其具有可转动的摆臂604a，摆臂604a中部通过转轴安装于垂向夹紧轮排601侧壁上固定的连接件604b上，形成转动副。摆臂604a前端固定安装有连接筒604c，连接筒604c端部安装轴承604d；摆臂604a末端与安装于垂向夹紧轮排601侧部的油缸输出轴接触。上述轴承604d位于垂向夹紧轮排601中滚轮上方，两者之间用于钢轨传送过程中钢轨轨底两侧通过。通过油缸动作，可推动摆臂604a转动，使摆臂604a前端轴承604d下压钢轨轨底上表面两侧，从而将钢轨压紧垂向夹紧轮排601上。由于在钢轨端部进入或离开Ⅱ型垂直夹紧机构，由于钢轨上方为砂轮，无定位轮约束，因此钢轨处于单悬臂梁状态，需要轨底夹紧装置604压紧轨底，避免钢轨端部上翘。

所述Ⅱ型水平夹紧机构包括位于机架两侧的打磨位侧向摆臂701以及打磨位侧向摆臂701上安装的打磨位侧向滚轮702与侧向夹紧油缸703，如图7所示。

其中，打磨位侧向摆臂701中部设计有接头，该接头与机架侧部顶面上固定安装的铰接做铰接形成转动副，使两侧打磨位侧向摆臂701相对或相反绕转动副转动。两侧打磨位侧向摆臂701顶端按沿X轴方向安装有两个打磨位侧向滚轮702，用于在钢轨通过时与钢轨轨头两侧接触。两侧打磨位侧向摆臂701下端外壁上固定安装有侧向夹紧油缸703，其输出端与机架侧壁配合，可驱动打磨位侧向摆臂701绕转动副转动，进而使打磨位侧向滚轮702可实现夹紧钢轨，定位、输送钢轨。

上述Ⅰ型水平夹紧机构以及Ⅱ型水平夹紧机构中还安装有定位螺栓4；其中Ⅰ型水平夹紧机构中定位螺栓4安装于机架侧壁与侧压紧摆臂103d外端配合；Ⅱ型水平夹紧机构中定位螺栓4安装于打磨位侧向摆臂701下端与机架模块配合。两者中的定位螺栓作用相同，具体为：

由于钢轨的廓形打磨不需要打磨整个轨头表面，仅需要打磨与列车车轮接触的工作边，如图11所示左侧为工作边。因此，打磨钢轨时，Ⅰ型水平夹紧机构中钢轨工作边一侧的水平夹紧液压缸103g处于回退状态，同侧的侧压紧摆臂103d回转顶住定位螺栓4；此时，钢轨工作边一侧的侧压紧摆臂103d及侧输送轮103c起定位作用；同时对侧水平夹紧液压缸103g顶出，驱动对策的侧压紧摆臂103d上的滚轮压紧钢轨，与起定位作用的滚轮一同夹紧钢轨；反之亦然。

Ⅱ型水平夹紧机构中钢轨工作边同侧的侧向夹紧油缸703处于回退状态，使打磨位侧向摆臂701转动至底部顶住定位螺栓4，此时此侧打磨位侧向摆臂701与打磨位侧向滚轮702起定位作用。而对侧的侧向夹紧油缸703动作，其输出端与机架侧壁配合，使此侧的打磨位侧向摆臂701顶部运动至打磨位侧向滚轮702与钢轨轨头侧壁接触，与对侧起定位作用的打磨位侧向滚轮702共同作用夹紧钢轨；当侧向夹紧油缸703输出端收回时，该打磨位侧向摆臂701顶部向外运动，使打磨位侧向滚轮702松开钢轨。

上述结构的固定式钢轨廓形智能打磨设备中，在钢轨打磨平台两端，以及第三、第五个机架模块中部打磨位置一侧设置有激光廓形测量装置3，用于实时测量钢轨打磨过程中各自所在位置处钢轨打磨位置廓形，依据测量结果，判断趋势，动态调整打磨参数。激光廓形测量装置3输出口为以太网口，经交换机连接后，与工控机的网口相连。工控机安装于控制台内，用于处理钢轨廓形实时数据，并将处理结果传递给CNC数控系统。

进一步，在钢轨打磨平台1两端钢轨进口与出口位置安装有测速/位移编码器，用于检测钢轨的传送速度和位移情况。

进一步，在每个机架模块上各安装3个光电传感器，两个端部安装架102上各安装1个光电传感器，共20个光电传感器。其中，每个机架模块上3个光电传感器分别位于机架模块中I型水平和垂直夹紧机构以及两套II型水平和垂直夹紧定位机构入口侧每个端部安装架上的1个光电传感器位于钢轨入口段一侧。通过各个光电传感器结合前述编码器测量的位移量进行综合判断钢轨前端和末端端部位置。来检测钢轨段是否进入到相应位置。

进一步，在Z轴直线导轨202两侧安装有限位传感器，起到安全防护作用，限制移动滑台的行程。

进一步，每个机架模块上所安装的设备，对应配置1个电子手轮，用于现场手动调试各数控轴；配置手持式无线终端，可远程选择切换各数控轴，并实时显示数控轴坐标信息。

上述机械结构部分中，钢轨传输平台1中九套主动输送机构103中的共9个送进减速电机103f功率均为4kW，用于钢轨的传送，分别由九台37kW变频器控制，变频器安装于机房内的机柜内，满足钢轨传输速度0~2.5m/s的调速。18套打磨单元中的打磨电机203中，具有4台45kW主轴电机与14台30kW的主轴电机。打磨电机203采用变频控制，变频器输出的频率变化范围25~100Hz，当打磨砂轮205直径变小，可相应提高转速，使打磨砂轮205的线速度保持不变。18套打磨单元2中的Z轴直线导轨202由分别通过1个2kW伺服电机控制运动。

上述两轴砂轮修磨机构8中磨修电机803的启停由接触器控制，转速由1台15kW变频器控制，变频器安装于机柜1内，CNC数控系统根据需要启动磨修电机803。两轴砂轮修磨机构8中两条直线导轨采用400W伺服电机，绝对值伺服系统控制。

如图9所示，本发明固定式钢轨廓形打磨设备的控制系统采用分布式结构，有效减少传感器连线长度，具体为：6个机架模块上的设备分别对应设置6个控制机柜（机柜7-12），每个机柜内安装模块化分布式控制系统；各分布式控制系统间的控制信号通过以太网线连接，保证设备的可靠性和易维护性。上述这种模块化分布式控制系统的设置方案，目的是在平台处就近布置，减少线缆的长度，减少相互干扰；便于维修。6个机柜内控制系统所接收的信号包括光电传感器信号，限位传感器信号，激光测量信号，伺服电机反馈信号等；同时6个机柜也从主机房接收控制信号，控制6个机架模块上的设备。

油气润滑控制信号、急停信号、告警指示等，均接入相应的机柜内，机柜内安装总线模块、I/O模块、计数器模块等。各分布式系统与控制台内的CNC数控系统通过以太网线连接，通信接口采用EtherCAT协议。

所述主机房安装控制台1部，内装1台CNC数控系统和1台工控机，以及总线模块、I/O模块、显示屏、键盘、鼠标等，如图10所示。

机房内安装6个动力柜（机柜1-机柜6），其中：

机柜1包括45kW变频器1台，30kW变频器2台，2kW伺服驱动器3台与400W伺服驱动器6台；其中，1台45kW变频器与2台30kW变频器分别用来驱动第一个机架模块上设置的3套打磨单元2中打磨电机；3台2kW伺服驱动器3分别用来驱动第一个机架模块上设置的3套打磨单元2中Z轴直线导轨202的伺服电机。6台400W伺服驱动器分别用来驱动3套两轴砂轮修磨机构8中的a轴和c轴直线导轨的伺服电机；

机柜2包括45kW变频器1台，30kW变频器2台，2kW伺服驱动器3台，400W伺服驱动器6台与15kW变频器1台。其中，15kW变频器用于驱动18个磨修电机803；其余各部分对应驱动第二个机架模块上的设备，作用与前述相同。

机柜3包括45kW变频器1台，30kW变频器1台，2kW伺服驱动器2台，400W伺服驱动器4台与37kW变频器1台。其中，37kW变频器用于驱动9套主动输送机构103的送进减速电机103f；其余各部分对应驱动第三个机架模块上的设备，作用与前述相同。

机柜4包括30kW变频器3台，2kW伺服驱动器3台与400W伺服驱动器6台。各部分对应驱动第四个机架模块上的设备，作用与前述相同。

机柜5：45kW变频器1台，30kW变频器2台，2kW伺服驱动器3台，400W伺服驱动器6台。各部分对应驱动第五个机架模块上的设备，作用与前述相同。

机柜6：30kW变频器4台，2kW伺服驱动器4台，400W伺服驱动器8台。各部分对应驱动第六个机架模块上的设备，作用与前述相同。

油气润滑系统根据18个磨修电机803运转情况，开启或关闭相应电机主轴的润滑气路。

应用本发明固定式钢轨打磨设备进行钢轨打磨前，先进行前期工艺准备，具体如下：

（1）当设计确定一种目标廓形后，首先将之与待打磨的钢轨廓形对比，确定打磨余量；不同的目标廓形打磨余量不同，不同角度的打磨余量也不同。打磨时不需要所有的打磨单元2都参与打磨，由于18个打磨单元2的角度均已固定，对不同的目标廓形在18个打磨单元2中依据角度和磨削能力选择需要参与打磨的打磨单元2。

（2）对每个参与打磨的打磨单元2进行余量分配。如图11所示，某一目标廓形需要6个角度共10组打磨砂轮205参与进行打磨；

（3）按照工艺试验预置打磨砂轮的截面曲线，对打磨砂轮205截面进行修磨，打磨过程中可依据钢轨廓形测量结果判断是否需要修磨；

（4）通过工艺试验验证和优化后，预置当前工艺参数，存入工控机。

在进行钢轨打磨时；

A、人工通过工控机输入目标廓性和标准钢轨，选择出预置的相应工艺参数，启动打磨，钢轨传输平台1上送进减速电机启动，带动主动输送机构103中的主动轮103e按工艺设定转速转动，润滑、液压等辅助系统启动。

B、工控机依据预置的工艺参数，自动选择参与打磨的打磨单元2，通过CNC数控系统发出指令，启动相应的打磨单元2，启动相应的两轴砂轮修磨机构8按预置工艺参数修磨砂轮的截面曲线。

C、人工通过外部钢轨输送装置送进钢轨进入设备，位于钢轨传输平台1上的光电传感器检测到钢轨前端部到达相应的位置时，CNC数控系统发出指令，对应的Ⅰ型垂向夹紧机构和Ⅰ型侧向夹紧机构动作，夹紧和定位钢轨。

D、钢轨经过设备入口时，设备入口处激光廓形测量装置3测量需打磨钢轨廓形，并记录。

E、钢轨经过设备入口时，设备入口处测速/位移编码器转动进行测距和测速。

F、选定的打磨单元2中磨头204沿Z轴下降至修形后的打磨砂轮205外圆周到达工艺预置位置。

G、在每一轮（一轮为几个不同角度砂轮打磨钢轨一遍）打磨过程中，除入口处外其余3套激光廓形测量装置3对经过其位置处的钢轨廓形进行测量，以本轮未打磨廓形为基准，依据打磨深度变化程度和廓形变化程度，向钢轨本轮参与打磨的打磨单元2实时发出调整相应Z轴进给量或修整砂轮截面曲线的指令。

H、钢轨前端接触设备出口处测速/位移编码器时，设备入口处测速/位移编码器停止工作，出口处测速/位移编码器进行测距和测速。

I、位于钢轨传输平台1上的光电传感器检测到钢轨末端部到达相应的位置时，CNC系统发出指令，对应的Ⅰ型垂向夹紧机构和Ⅰ型侧向夹紧机构置释放钢轨，等待下一根钢轨的进入。

J、CNC数控系统自动记录4组激光轮廓仪测量数据，可用于产品质量追溯。

K、打磨结束时，控制打磨单元2沿Z轴提升磨头204，打磨电机50由工作转速逐步减速至零速。

L、传输辊道逐步减速停止。

M、润滑、液压等系统关闭。

本发明CNC数控系统将实时将激光廓形测量装置3测得钢轨打磨时的廓形数据与工艺预设的廓形数据进行比对，计算余量偏差，实时调整各打磨单元2Z轴的进给量，实时操作两轴砂轮修磨机构8修磨调整打磨砂轮205截面曲线。

本发明CNC数控系统在打磨过程中可以通过调整参与打磨的打磨单元2的数量和修磨不同的砂轮24截面曲线实现不同目标廓形的过渡打磨。

Claims (7)

1.一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：包括钢轨传输平台，打磨单元、激光廓形测量装置以及控制系统、气动系统、液压系统与润滑系统；

所述钢轨传输平台包括平台机架以及主动输送机构与被动输送机构；其中平台机架由6个首尾通过螺栓连接固定的机架模块构成，机架模块中部两侧设计有外凸支撑台用来安装打磨单元；平台机架入口与出口端各安装两套主动输送机构，平台机架上等间隔安装五套主动输送机构，将平台机架上表面沿输送方向六等分；同时相邻主动输送机构之间安装一套被动输送机构；

所述主动输送机构包括上输送轮、上轮架、侧输送轮、侧压紧摆臂、主动轮与送进减速电机；其中，上输送轮并排安装于上轮架上，用于定位钢轨轨顶；主动轮通过辊轴安装于安装架上，位于上轮架下方，通过送进减速电机驱动转动，用于定位轨底以及传送钢轨；安装架两侧壁内壁面上安装侧压紧摆臂，侧压紧摆臂位于上输送轮与主动轮之间；侧压紧摆臂上通过轮轴安装有侧输送轮，用于定位钢轨轨腰两侧；

所述被动输送机构与主动输送机构间区别在于：不具备主动输送机构中的送进减速电机；

上述主动输送机构与被动输送机构中设计Ⅰ型水平夹紧机构与Ⅰ型垂直夹紧机构；

其中，Ⅰ型水平夹紧机构，包括前述侧输送轮、侧压紧摆臂与水平夹紧液压缸；其中，设计前述安装架两侧的侧压紧摆臂内端与安装架侧壁间通过转动副连接，转动轴线沿竖直方向；同时在安装架两侧壁外壁面上安装水平夹紧液压缸，水平夹紧液压缸输出端垂直于侧压紧摆臂转动方向设置，与侧压紧摆臂内端侧方相连；通过水平夹紧液压缸推动侧压紧摆臂绕转动副转动，使侧输送轮夹紧钢轨轨腰；

所述Ⅰ型垂直夹紧机构包括垂直夹紧摆臂与垂直夹紧液压缸；垂直夹紧摆臂一端通过摆臂转动轴安装于安装架侧壁上，夹角处通过轴承套接于转动轴上；垂直夹紧液压缸安装于安装架上，输出端与垂直夹紧摆臂另一端连接；通过垂直夹紧液压缸动作，推动垂直夹紧摆臂绕其一端转动轴转动，进而由另一端推动主动轮上移与钢轨接触，与上输送轮配合夹紧钢轨；

上述各机架模块中间位置左右两侧用于安装打磨单元固定位置；所述打磨单元的打磨位置位于相邻的主动输送机构与被动输送机构之间；打磨单元包括打磨单元支架、Z轴直线导轨、打磨电机、磨头、打磨砂轮与一套两轴砂轮修磨机构；

其中，打磨单元支架底端通过螺栓固定安装于外凸支撑台上表面；Z轴直线导轨固定安装于打磨单元支架侧部，Z轴直线导轨上的移动滑台上固定安装有底板，底板可随移动滑台移动，移动方向为Z轴；底板末端与前端分别固定安装打磨电机与磨头，两者轴线均垂直于Z轴设置；打磨电机输出端以及磨头输入端上固定安装有传动轮，传动轮之间通过传动带套接实现传动；使打磨电机带动打磨磨头输出端上固定的打磨砂轮转动；

上述打磨砂轮侧方的还安装有一套两轴砂轮修磨机构，整体安装于底板上，用于将打磨砂轮工作面的截面线修整为所需要的曲线；两轴砂轮修磨机构包括a轴直线导轨、c轴直线导轨、磨修电机与金刚石磨轮；其中，a轴垂直于打磨砂轮的转动轴，c轴平行于打磨砂轮的转动轴；

所述a轴直线导轨固定安装与底板上，具有可沿a轴方向滑动的滑台，滑台上固定安装a向托板；a向托板上固定安装有c轴直线导轨；c轴直线导轨具有沿c轴方向滑动的滑台，滑台上固定安装c向托板；

所述磨修电机的输出轴沿c轴方向设置，固定安装于c轴托板上；磨修电机的输出轴上同轴固定安装金刚石磨轮；由磨修电机驱动金刚石磨轮转动；

上述各个打磨位置处还设计有一套Ⅱ型垂直夹紧机构以及Ⅱ型水平夹紧机构；其中，Ⅱ型垂直夹紧机构位于钢轨输送通道下方，由1组垂向夹紧轮排，导向装置、同步顶升装置组成；其中，垂向夹紧轮排为沿X轴方向排列的滚轮，通过同步顶升装置驱动导向装置向上移动，使垂向夹紧轮排向上运动接触钢轨轨底；

Ⅱ型水平夹紧机构包括位于机架两侧的打磨位侧向摆臂以及打磨位侧向摆臂上安装的打磨位侧向滚轮与侧向夹紧油缸；

其中，打磨位侧向摆臂中部设计有接头，接头与机架侧部顶面上固定安装的铰接做铰接形成转动副，使两侧打磨位侧向摆臂相对或相反绕转动副转动；两侧打磨位侧向摆臂顶端按沿X轴方向安装有两个打磨位侧向滚轮，用于在钢轨通过时与钢轨轨头两侧接触；两侧打磨位侧向摆臂下端外壁上固定安装有侧向夹紧油缸，其输出端与机架侧壁配合，可驱动打磨位侧向摆臂绕转动副转动，进而使打磨位侧向输滚轮实现夹紧钢轨；

上述钢轨传输平台两端，以及由钢轨传输平台入口段开始计数的第三、第五个机架模块中部打磨位置一侧设置有激光廓形测量装置，用于实时测量钢轨打磨过程中各自所在位置处钢轨打磨位置廓形；激光廓形测量装置输出口为以太网口，经交换机连接后，与工控机的网口相连；工控机安装于控制台内，用于处理钢轨廓形实时数据，并将处理结果传递给CNC数控系统；

进一步，在钢轨传输平台两端钢轨进口与出口位置安装有测速/位移编码器，用于检测钢轨的传送速度和位移；

进一步，在每个机架模块上各安装3个光电传感器，两个端部安装架上各安装1个光电传感器，共20个光电传感器；用来检测钢轨段是否进入到相应位置；

进一步，在Z轴直线导轨两侧安装有限位传感器，起到安全防护作用，限制移动滑台的行程；

进一步，每个机架模块上所安装的设备，对应配置个电子手轮，用于现场手动调试各数控轴；

所述控制系统采用分布式结构，具体为：6个机架模块上的设备分别对应设置6个控制机柜，令为机柜7-12，每个机柜内安装模块化分布式控制系统；各分布式控制系统间的控制信号通过以太网线连接；6个机柜内控制系统所接收的信号包括光电传感器信号，限位传感器信号，激光测量信号，各导轨伺服电机反馈信号；同时6个机柜还从主机房接收控制信号，控制6个机架模块上的设备；

上述主机房安装控制台1部，内装1台CNC数控系统和1台工控机，以及总线模块、I/O模块、显示屏、键盘、鼠标；

机房内安装6个动力柜，令为机柜1-6，内部分别用来设置驱动第一到第六个机架模块上设置的打磨单元、Z轴直线导轨、a轴和c轴直线导轨的驱动设备；且在其中2个机柜内还分别设置驱动18套打磨单元中磨修电机的驱动设备，以及九套主动输送机构的送进减速电机的驱动设备；

所述液压系统包括泵站、阀站、管路以及前述控制钢轨夹紧的液压缸及油缸，为钢轨的夹紧、松开提供动作；

所述气动系统外接气路，为激光廓形测量装置的转位提供动作；

所述润滑系统为脂润滑和油气润滑两个部分，脂润滑由润滑站和管路系统组成，为滚轮，各类摆臂转轴提供润滑；油气润滑为打磨头提供润滑；油气润滑控制信号、急停信号、告警指示，根据其所进行润滑的设备所在机架模块分别接入对应的机柜内。

2.如权利要求1所述一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：打磨单元共设18套，在钢轨截面上以砂轮打磨中心线按9个钢轨截面上的偏角布置，在每个角度布置1~3组不等的打磨单元，包络钢轨廓形打磨需要的范围。

3.如权利要求1所述一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：导向装置安装于垂向夹紧轮排两端底面，包括套筒和导柱；其中，导柱固定于垂向夹紧轮排底面上，外部套有套筒，套筒固定安装于机架模块上；机架模块底部安装同步顶升装置；同步顶升装置具有一滚筒，该滚筒两端通过轴承安装于轴承座上；滚筒两端设计有支撑板；支撑板上固定安装有柱状顶升件，且顶升件上端与导柱底端间接触；同时在滚筒中部设计有驱动板，驱动板与机架模块底部安装的油缸输出端接触；通过油缸输出端动作，推动驱动板，可带动滚筒转动；进而由滚筒两端的顶升件同时向上推动导柱，使垂向夹紧轮排上升压紧钢轨。

4.如权利要求1所述一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：Ⅱ型水平夹紧机构还包括2组轨底夹紧装置，轨底夹紧装置安装于垂向夹紧轮排两侧，左右对称；其具有可转动的摆臂，摆臂中部通过转轴安装于垂向夹紧轮排侧壁上固定的连接件上，形成转动副；摆臂前端固定安装有连接筒，连接筒端部安装轴承；摆臂末端与安装于垂向夹紧轮排侧部的油缸输出轴接触；上述轴承位于垂向夹紧轮排中滚轮上方，两者之间用于钢轨传送过程中钢轨轨底两侧通过；通过油缸动作，可推动摆臂转动，使摆臂前端轴承下压钢轨轨底上表面两侧，从而将钢轨压紧垂向夹紧轮排上。

5.如权利要求1所述一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：Ⅰ型水平夹紧机构以及Ⅱ型水平夹紧机构中还安装有定位螺栓；其中，Ⅰ型水平夹紧机构中定位螺栓安装于机架侧壁与侧压紧摆臂外端配合；Ⅱ型水平夹紧机构中定位螺栓安装于打磨位侧向摆臂下端与机架模块配合；

打磨钢轨时，Ⅰ型水平夹紧机构中钢轨工作边一侧的水平夹紧液压缸处于回退状态，同侧的侧压紧摆臂回转顶住定位螺母；此时，钢轨工作边一侧的侧压紧摆臂及侧输送轮起定位作用；同时对侧水平夹紧液压缸顶出，驱动对策的侧压紧摆臂上的滚轮压紧钢轨，与起定位作用的滚轮一同夹紧钢轨；反之亦然；

打磨钢轨时，Ⅱ型水平夹紧机构中钢轨工作边同侧的侧向夹紧油缸处于回退状态，使打磨位侧向摆臂转动至底部顶住定位螺母，此时此侧打磨位侧向摆臂与打磨位侧向滚轮起定位作用；而对侧的侧向夹紧油缸动作，输出端与机架侧壁配合，使此侧的打磨位侧向摆臂顶部运动至打磨位侧向滚轮与钢轨轨头侧壁接触，与对侧起定位作用的打磨位侧向滚轮共同作用夹紧钢轨；当侧向夹紧油缸输出端收回时，打磨位侧向摆臂顶部向外运动，使打磨位侧向滚轮松开钢轨。

6.如权利要求1所述一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：上述钢轨传输平台中九套主动输送机构中的共9个送进减速电机功率均为4kW，用于钢轨的传送，分别由九台37kW变频器控制，变频器安装于机房内的机柜内，满足钢轨传输速度0~2.5m/s的调速；18套打磨单元中的打磨电机中，具有4台45kW主轴电机与14台30kW的主轴电机；打磨电机采用变频控制，变频器输出的频率变化范围25~100Hz，当打磨砂轮直径变小，可相应提高转速，使打磨砂轮的线速度保持不变；18套打磨单元中的Z轴直线导轨由分别通过1个2kW伺服电机控制运动；两轴砂轮修磨机构中磨修电机的启停由接触器控制，转速由1台15kW变频器控制，变频器安装于机柜1内，CNC数控系统根据需要启动磨修电机；两轴砂轮修形机构中两条直线导轨采用400W伺服电机，绝对值伺服系统控制。

7.如权利要求1所述一种固定式钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：进行钢轨打磨时，需先进行前期工艺准备，具体如下：

（1）当设计确定一种目标廓形后，首先将之与待打磨的钢轨廓形对比，确定打磨余量；打磨时不需要所有的打磨单元都参与打磨，由于18个打磨单元的角度均已固定，对不同的目标廓形在18个打磨单元中依据角度和磨削能力选择需要参与打磨的打磨单元；

（2）对每个参与打磨的打磨单元进行余量分配；

（3）按照工艺试验预置打磨砂轮的截面曲线，对打磨砂轮截面进行修磨；

（4）通过工艺试验验证和优化后，预置当前工艺参数，存入工控机；

随后开始进行钢轨打磨，具体如下：

A、人工通过工控机输入目标廓性和标准钢轨，选择出预置的相应工艺参数，启动打磨，钢轨传输平台上送进减速电机启动，带动主动输送机构中的主动轮按工艺设定转速转动，润滑系统、气动系统与液压系统启动；

B、工控机依据预置的工艺参数，自动选择参与打磨的打磨单元，通过CNC数控系统发出指令，启动相应的打磨单元，启动相应的两轴砂轮修磨机构按预置工艺参数修磨砂轮的截面曲线；

C、人工通过外部钢轨输送装置送进钢轨进入设备，位于钢轨传输平台上的光电传感器检测到钢轨前端部到达相应的位置时，CNC数控系统发出指令，对应的Ⅰ型垂直夹紧机构和Ⅰ型水平夹紧机构动作，夹紧和定位钢轨；

D、钢轨经过设备入口时，设备入口处激光廓形测量装置测量需打磨钢轨廓形，并记录；

E、钢轨经过设备入口时，设备入口处测速/位移编码器转动进行测距和测速；

F、选定的打磨单元中磨头沿Z轴下降至修形后的打磨砂轮外圆周到达工艺预置位置；

G、在每一轮打磨过程中，除入口端外其余3套激光廓形测量装置对经过其位置处的钢轨廓形进行测量，以本轮未打磨廓形为基准，依据打磨深度变化程度和廓形变化程度，向钢轨本轮参与打磨的打磨单元实时发出调整相应Z轴进给量或修整砂轮截面曲线的指令；

H、钢轨前端接触设备出口处测速/位移编码器时，设备入口处测速/位移编码器停止工作，出口处测速/位移编码器进行测距和测速；

I、位于钢轨传输平台1上的光电传感器检测到钢轨末端部到达相应的位置时，CNC系统发出指令，对应的Ⅰ型垂直夹紧机构和Ⅰ型水平夹紧机构释放钢轨，等待下一根钢轨的进入；

J、CNC数控系统自动记录4组激光轮廓仪测量数据；

K、打磨结束时，控制打磨单元沿Z轴提升磨头，打磨电机由工作转速逐步减速至零速；

L、传输辊道逐步减速停止；

M、润滑系统、液压系统、气动系统关闭。