CN117536035A - 一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，由钢轨的移动夹持部分、砂轮姿态控制部分和砂轮修形部分组成。其中，移动夹持部分沿钢轨移动方向布置，在钢棍移动的同时，对钢轨进行定位。砂轮姿态控制部分采用采用5轴姿态调节结构，通过三个移动副与两个转动副实现砂轮多个自由度的姿态调节，可控制和保持打磨砂轮和钢轨的空间位置关系；同时在砂轮一侧设置砂轮修型部分，通过设计两轴位置可调的磨轮，对砂轮工作面进行磨修，使砂轮工作面的截面线呈所需要的打磨曲线，实现钢轨廓形的多曲率曲线的打磨。通过本发明打磨设备动的方式打磨钢轨，结合匹配的控制系统可实现钢轨廓形多曲率曲线的打磨，且打磨过程中可实现多种不同目标廓形的高效转换。

Description

一种固定式五轴联动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五轴联动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。

本发明一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，包括移动夹持单元、设备基座以及打磨单元位机构。

所述移动夹持单元沿钢轨输送方向等间隔布置，实现钢轨夹持定位的同时不影响钢轨的移动。

所述打磨单元安装于设备基座上，由五轴调姿打磨机构和两轴砂轮修磨机构构成，通过五轴调姿打磨机构，实现打磨砂轮和钢轨间的空间位置关系调节并保持；通过两轴砂轮修磨机构，实现打磨。

所述五轴调姿打磨机构包括支架、打磨结构第一直线导轨、砂轮姿态调整控制机构与砂轮打磨机构。其中，支架顶部前后侧以相同安装方式安装打磨结构第一直线导轨与砂轮姿态调整控制机构。打磨结构第一直线导轨沿钢轨移动路线左右方向设置，固定安装于横梁侧面；打磨结构第一直线导轨的托板A上安装砂轮姿态调整控制机构。

所述砂轮调整控制机构包括转台与打磨结构第二直线导轨；其中，转台固定安装于托板A上，具有绕自身轴线的转动副A。打磨结构第二直线导轨固定安装于转台上，打磨结构第二直线导轨的托板B可沿转台径向滑动；托板B上安装砂轮打磨机构。

所述砂轮打磨机构包括打磨砂轮支架、打磨电机、砂轮、磨头与在线砂轮修形机构；

其中，打磨砂轮支架前端安装磨头，磨头的输出轴均平行于托板B，同时垂直于托板B运动方向。打磨砂轮支架与托板B间铰接，形成转动副C；转动副C的转轴轴线与砂轮的转动轴轴线垂直相交，并与砂轮中心点相交。

所述加工定位机构包括在打磨砂轮打磨位置前后侧设置的上定位辊，以及下方设置的五连杆机构。五连杆机构由驱动电机驱动，顶部具有水平横梁，横梁左中右三个位置处安装有压紧辊，压紧辊与上定位辊之间供钢轨进入；且三个压紧辊中两侧的压紧辊位置与两个上定位辊上下对应，中间的压紧辊与打磨位置上下对应。

所述两轴砂轮修磨机构包括xy轴移动平台、磨修电机与金刚石磨轮；xy轴移动平台的x轴平行于打磨砂轮的转动轴，y'轴垂直于打磨砂轮的转动轴。xy轴移动平台通过安装板安装于打磨砂轮侧方位置。磨修电机安装于xy轴移动平台上，输出轴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。通过xy轴移动平台调节金刚石磨轮与打磨砂轮打磨面间的距离，并在打磨砂轮的外罩上位于金刚石磨轮运动路径上开设缺口，使金刚石磨轮可与打磨砂轮工作面接触。由数控系统根据得到的打磨曲线对两轴砂轮修磨机构进行控制，使其将打磨砂轮工作面的截面线修整为所需要的曲线。

本发明的优点在于：

1、本发明固定式五轴联动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。设备占地小，能耗低，使固定场所建设生产线进行钢轨廓形预打磨的规模生产成为可能；

2、本发明固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，采用五轴调姿打磨机构设计，匹配控制系统可实现钢轨廓形多曲率曲线的打磨；

3、本发明固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，采用两轴砂轮修磨机构修磨砂轮工作面，可实现多种不同目标廓形的高效转换。

附图说明

图1为本发明固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备整体结构示意图。

图2为本发明固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备中砂轮打磨机构结构示意图。

图3为砂轮打磨机构中转动副结构示意图。

图4为砂轮截面线示意图。

图5为本发明固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备中加工定位机构结构示意图。

图6为在钢轨进入打磨位置时钢轨定位机构状态图。

图7为在钢轨轨端到打磨位置时钢轨定位机构状态图。

图8为本发明固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备中在线砂轮修形机构结构示意图。

图9为包含多组打磨单元进行钢轨一次性打磨成型的设备示意图。

图中：

1-移动夹持单元 2-设备基座 3-打磨单元

4-加工定位机构 301-支架 302-打磨结构第一直线导轨

303-砂轮姿态调整控制机构 304-砂轮打磨机构 301a-支柱

301b-横梁 303a-转台 303b-打磨结构第二直线导轨

304a-打磨砂轮支架 304b-打磨电机 304c-砂轮

304d-磨头 304e-在线砂轮修形机构304f-转动副机构

304a1-连接凸耳 304a2-U形连接架 304a3-轴筒

304a4-转轴 304a5-弧形滑槽

401-上定位辊A 402-上定位辊B 403-横梁

404-压紧辊A 405-压紧辊B 406-压紧辊C

407-摆臂A 408-摆臂B 409-加强连杆

410-连杆驱动机构 501-安装台 502-x轴直线导轨

503-y轴直线导轨 504-磨修电机 505-金刚石磨轮

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，包括移动夹持单元1、设备基座2及打磨单元3与加工定位机构4，如图1所示。

所述移动夹持单元1为n套，分别通过沿钢轨移动路线X轴方向等间隔设置的移动单元支架支撑固定，用于实现钢轨的夹持定位的同时不影响钢轨沿X轴方(前后方向)的移动。移动夹持单元1每相邻的三套为一组，包括前部移动夹持单元，中部移动夹持单元与后部移动夹持单元。具体组数根据输送的钢轨长度和所需的驱动力具体选取。

所述打磨单元3安装于设备基座2上。考虑钢轨需要打磨的廓形为多曲率曲线，钢轨预打磨目标廓形也为多曲率曲线，因此设计打磨单元3由五轴调姿打磨机构和两轴砂轮修磨机构构成，可控制和保持打磨砂轮和钢轨的空间位置关系，实现钢轨廓形的多曲率曲线的打磨。

所述五轴调姿打磨机构用于实现钢轨打磨及打磨位置调节，包括支架301、打磨结构第一直线导轨302、砂轮姿态调整控制机构303与砂轮打磨机构304。

其中，支架301具有两根支柱301a与一根横梁301b；两根支柱301a分别位于钢轨移动路线左右两侧，底端固定安装于设备基座2上；两根立柱301a顶端共同支撑固定横梁301b，形成整体龙门架结构。

上述支架301的横梁位于每组移动夹持单元1中的中部移动夹持单元正上方，支架前后侧面均以相同安装方式安装打磨结构第一直线导轨302与砂轮姿态调整控制机构303，由此使横梁前后侧的砂轮姿态调整控制机构303位于每组移动夹持单元1中相邻移动夹持单元1之间。

上述打磨结构第一直线导轨302与砂轮姿态调整控制机构303的结构及安装方式为：打磨结构第一直线导轨302沿Y轴(钢轨移动路线左右方向)设置，固定安装于横梁301b侧面。打磨结构第一直线导轨302上具有可沿Y轴方向滑动的打磨结构第一托板。打磨结构第一托板表面安装砂轮姿态调整控制机构303。

所述砂轮调整控制机构303包括转台303a与打磨结构第二直线导轨303b。其中，转台303a固定安装于打磨结构第一托板表面，具有绕自身轴线的转动副A，即可在垂直于X轴的平面转动。打磨结构第二直线导轨303b固定安装于转台303a上，打磨结构第二直线导轨303b上的打磨结构第二托板可沿转台径向滑动。打磨结构第二托板表面上安装砂轮打磨机构。

所述砂轮打磨机构304包括打磨砂轮支架304a、打磨电机304b、砂轮304c、磨头304d与在线砂轮修形机构304e。

如图2所示，其中打磨砂轮支架304a末端固定安装有打磨电机304b，前端固定安装有磨头304d；且打磨电机304b的输出轴与磨头304d的输出轴均平行于打磨结构第二托板，同时垂直于打磨结构第二托板运动方向设置。

上述磨头304d的转轴末端通过同轴固定安装传动轮，与打磨电机304b的输出端上同轴固定安装的传动轮间通过传动带套接传动，使打磨电机304b可带动磨头304d的转轴转动，进而带动转轴前端同轴安装的砂轮304c转动。

上述砂轮打磨机构304通过转动副机构304f安装于打磨结构第二托板表面，如图3所示，具体为在打磨砂轮支架304a侧部设计两个连接凸耳304a1，两个连接凸耳304a1间设置U形连接架304a2；U形连接架304a2相对两侧之间设置轴筒304a3；进一步通过转轴304a4穿过两个连接凸耳304a1以及轴筒304a3，实现U形连接架304a2与打磨砂轮支架304a间的连接形成转动副C。转动副C的转轴轴线应与砂轮304c的转动轴轴线垂直相交，并砂轮中心点相交，以简化控制系统的空间计算难度。上述该转动副C通过人工按工艺设定的角度转动后锁紧，具体方式为：

在U形连接架304a2相对两侧沿套筒外围圆周等角度间隔设计有4条弧形滑槽304d，同时在两个连接凸耳304a1上，在与弧形滑槽304a5同一圆周上等间隔设计多个连接孔304e；通过螺栓穿过弧形滑槽304a5与连接凸耳304a1上位于弧形滑槽304a5投影内部的通孔，配合连接螺母，实现U形连接架304a2与打磨砂轮支架304a间的定位后，进一步将打磨砂轮支架304a旋转至设定角度，此时拧紧螺母，实现U形连接架304a2与打磨砂轮支架304a间固定。

上述U形连接架304a底面通过螺钉固定安装于打磨结构第二托板表面，实现砂轮打磨机构304与打磨结构第二托板间固定，且使砂轮打磨机构304可在垂直于第二托板运动方向的平面上运动。

上述结构的固定式钢轨廓形智能打磨设备中，各套砂轮打磨机构304中的砂轮304c通过打磨结构第一直线导轨302与转台303a实现沿Y轴方向移动以及绕转动副A的转动，进而实现钢轨廓形不同位置的打磨；进一步结合绕转动副C的转动，使砂轮304c和钢轨间形成特定的截面线(砂轮304c与钢轨间的磨削线(接触线)在砂轮304c及钢轨径向截面上的投影，如图4所示为砂轮304c截面线示意图)，并在较长时间内保持稳定。砂轮304c通过打磨结构第二直线导轨303b的进给，实现打磨切削和砂轮补偿。

为保证钢轨打磨精度，在钢轨打磨位置处还设置有一套加工定位机构4，包括位于钢轨上方的上定位辊A401、上定位辊B402，以及位于钢轨下方的与五连杆机构；其中五连杆机构由横梁403，压紧辊A404、压紧辊B405、压紧辊C406，摆臂A407、摆臂B408、加强连杆409与连杆驱动机构410组成，如图5所示。

所述上定位辊A401与上定位辊B402尺寸相同，沿钢轨运动方前后对称布置，安装于支架上；两定位辊之间总心位置为钢轨打磨位置。上定位辊A401与上定位辊B402轴线位于同一水平面上，两定位辊下表面作为钢轨定位基准。上述两定位辊也可以相邻移动夹持机构1中相对的两个位于钢轨上方的辊轮替换。

所述五连杆机构位于两定位辊之间，五连杆机构与两定位辊之间为钢轨输送通道。五连杆机构中，横梁403沿钢轨走向方向水平设置，其上安装有压紧辊A404、压紧辊B405与压紧辊C406，三根压紧辊的转轴轴线位于同一水平面上。压紧辊A404与压紧辊C406分别位于横梁403两端。压紧辊B405位于横梁403中部，同时位置砂轮打磨位置处。横梁403两端的压紧辊A404和压紧辊C406的轴线分别与上定位辊A401和上定位辊B402的轴线位于同一竖直平面内，且该竖直平面垂直于钢轨输送方向。

上述横梁403通过摆臂A407与摆臂B408进行支撑；其中，摆臂A407与摆臂B408均由两根端部铰接的连杆杆件构成。摆臂A407与摆杆B9的顶端与横梁403底部左右位置铰接，形成转动副。摆臂A407与摆臂B408底端分别与水平支撑面上的铰接座铰接，形成转动副。加强连杆409两端分别与摆臂A407和摆臂B408中两连杆杆件铰接端一同铰接，使三者间形成转动副。由此由摆臂A407与摆臂B408、横梁403与水平支撑面构成两个四连杆机构，由连杆驱动机构410驱动运动。所述连杆驱动机构410采用液压油缸；液压油缸的缸体端与固定面上的铰接座铰接形成转动副；且该铰接座位于前述两个摆臂的铰接座之间；液压油缸的输出端与其中一根摆臂中心处铰接，形成转动副。上述各个转动副轴线均垂直于钢轨输送方向。由此，通过连杆驱动机构410动作，作用于摆臂，进而可带动横梁403及横梁403上的三个压紧辊在保持水平的同时上升或下降。由此通过五连杆机构2保证三个压紧辊始终处于同一水平位置，与上定位辊A401和上定位轮辊2在垂直方向上的距离始终保持一致。

在钢轨进行打磨过程中，钢轨到达机构入口侧时，连杆驱动机构11动作，带动横梁4上升，此时位于机构入口侧的下压紧辊A404上压钢轨使钢轨顶面与上定位辊A401接触，如图6所示。随后钢轨继续送进，当轨端到达砂轮304c下方处时，由于三个压紧辊始终处于同一水平位置，则此时压紧辊B405上顶钢轨1，可保证钢轨顶面在打磨位置处于定位基准线上，如图7所示。钢轨继续送进，钢轨虽承受砂轮的压力，但在中间压紧辊B6的支撑作用下始终保持在基准位，保证加工精度。在打磨钢轨末端时，工况与钢轨前端加工相同，同样为单支点支撑，此时由机构出口侧的下压紧辊C406与上定位辊B402夹紧定位钢轨末端。加工完成后，钢轨1末端退出加工位，连杆驱动机构410动作，拉动摆臂，带动横梁403下降，使上定位辊A401和三个压紧辊间留出钢轨通过空间，为下一根钢轨进入打磨位置做好准备。

如图8所示，所述两轴砂轮修磨机构安装于打磨砂轮支架304a前端，位于砂轮304c侧方，用来将砂轮外圆周面(工作面)修型至目标曲线，以保证设备自动打磨出目标廓形。该目标曲线为根据需要打磨的钢轨目标廓形，通过现有方法计算得出。由数控系统根据得到的打磨曲线对两轴砂轮修磨机构进行控，使其将打磨砂轮工作面的截面线修整为所需要的曲线。

所述两轴砂轮修磨机构包括安装台501、x轴直线导轨502、y轴直线导轨503、磨修电机504与金刚石磨轮505。其中，x轴平行于打磨砂轮2的转动轴，y轴垂直于打磨砂轮2的转动轴。

所述安装台501固定安装于打磨砂轮支架304a前端，作为两轴砂轮在线修形机构的安装平台。安装台501下表面固定安装y轴直线导轨503，y轴直线导轨503具有沿y轴滑动的y向托板。x轴直线导轨502固定安装于y向托板下表面。x轴直线导轨502具有可沿x向滑动的x向托板。

所述磨修电机504c的输出轴沿x轴方向设置，固定安装于x轴托板下表面。磨修电机4504的输出轴上同轴固定安装金刚石磨轮505；由磨修电机504驱动金刚石磨轮505转动。

由此，通过x轴直线导轨102控制金刚石磨轮505沿x轴方向移动，调节金刚石磨轮505与砂轮304c间的轴向位置。通过控制y轴直线导轨503控制金刚石磨轮505沿y轴方向移动，调节金刚石磨轮505与打磨面间的距离，并在砂轮304c外罩上位于金刚石磨轮505沿y轴的运动路径处开有缺口，使金刚石磨轮505可与砂轮304c工作面接触。最终，通过x轴直线导轨502与y轴直线导轨503共同作用，使金刚石磨轮505可对砂轮304c工作面x轴方向各个位置不同深度的打磨，使砂轮304c工作面的截面线呈所需要的打磨曲线。

由此，通过上述两轴砂轮修磨机构与砂轮姿态调整控制机构共同作用，实现不同目标廓形的打磨成形。

本发明固定式钢轨廓形智能打磨设备工作方式如下：

步骤1：将待加工钢轨放入设备中，由移动夹持机构1定位待加工钢轨后，沿X轴方向以工艺设定的速度输送待加工钢轨。

步骤2：当待加工钢轨到定位加工机构4处时，控制定位加工机构定位钢轨。

步骤3：人工调节转动副C角度并缩紧固定后，由控制执行系统按照工艺设定控制打磨结构第一直线导轨302，转台303a，使砂轮304c到达工艺设定位置；进一步通过控制打磨结构第二直线导轨303b，使砂轮304c以工艺设定的速度进给打磨钢轨。

步骤4：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。在打磨不同曲率半径时，控制x轴直线导轨502、y轴直线导轨503运动，使金刚石磨轮505按工艺设计要求移动，修磨砂轮304c工作面，以打磨不同曲率半径廓形。

本发明通过多组打磨机构共同配合，实现待加工钢轨的一次或多次打磨成形，具体方式如下：

1、所应用本发明设备包括1组移动夹持机构1、1套打磨单元3；通过砂轮姿态调整控制机构调整砂轮304c姿态对钢轨进行多遍打磨成形。钢轨通过前述步骤打磨一遍后，重复前述步骤1～3，进行多次打磨，以完成从钢轨廓形至目标廓形的打磨，可用于产量不高的打磨生产线或不同打磨工艺的试验。

2、所应用本发明设备包括多组移动夹持机构与多套打磨单元，如图9所示，多套打磨单元分别安装于各组移动夹持机构1的中部移动夹持机构2处，使每两个相邻的移动夹持机构2间具有一个打磨位置。由此可通过沿X轴设置多套打磨单元实现钢轨一次打磨成形。各套打磨单元3中，通过控制砂轮姿态调整控制机构303，将砂轮调节至工艺设计的要求设置的Y轴、转动副A及转动副C位置，同时控制两轴砂轮修磨机构按工艺设计修磨每个砂轮304c工作面截面线曲线，进而实现钢轨1通过设备一次打磨到目标廓形。通过设置不同的打磨单元3数量可满足不同生产规模的需求。此方式虽然具有最高的生产效率，但其对场地的要求也较高。

Claims (6)

1.一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：包括移动夹持单元、设备基座以及打磨单元位机构；

所述移动夹持单元沿钢轨输送方向等间隔布置，实现钢轨夹持定位的同时不影响钢轨的移动；

所述打磨单元安装于设备基座上，由五轴调姿打磨机构和两轴砂轮修磨机构构成，通过五轴调姿打磨机构，实现打磨砂轮和钢轨间的空间位置关系调节并保持；通过两轴砂轮修磨机构，实现打磨；

所述五轴调姿打磨机构包括支架、打磨结构第一直线导轨、砂轮姿态调整控制机构与砂轮打磨机构；其中，支架顶部前后侧以相同安装方式安装打磨结构第一直线导轨与砂轮姿态调整控制机构；打磨结构第一直线导轨沿钢轨移动路线左右方向设置，固定安装于横梁侧面；打磨结构第一直线导轨的托板A上安装砂轮姿态调整控制机构；

所述砂轮调整控制机构包括转台与打磨结构第二直线导轨；其中，转台固定安装于托板A上，具有绕自身轴线的转动副A；打磨结构第二直线导轨固定安装于转台上，打磨结构第二直线导轨的托板B可沿转台径向滑动；托板B上安装砂轮打磨机构；

所述砂轮打磨机构包括打磨砂轮支架、打磨电机、砂轮、磨头与在线砂轮修形机构；其中，打磨砂轮支架前端安装磨头，磨头的输出轴均平行于托板B，同时垂直于托板B运动方向；打磨砂轮支架与托板B间铰接，形成转动副C；转动副C的转轴轴线与砂轮的转动轴轴线垂直相交，并与砂轮中心点相交；

所述加工定位机构包括在打磨砂轮打磨位置前后侧设置的上定位辊，以及下方设置的五连杆机构；五连杆机构由驱动电机驱动，顶部具有水平横梁，横梁左中右三个位置处安装有压紧辊，压紧辊与上定位辊之间供钢轨进入；且三个压紧辊中两侧的压紧辊位置与两个上定位辊上下对应，中间的压紧辊与打磨位置上下对应；

所述两轴砂轮修磨机构包括xy轴移动平台、磨修电机与金刚石磨轮；xy轴移动平台的x轴平行于打磨砂轮的转动轴，y'轴垂直于打磨砂轮的转动轴；xy轴移动平台通过安装板安装于打磨砂轮侧方位置；磨修电机安装于xy轴移动平台上，输出轴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；通过xy轴移动平台调节金刚石磨轮与打磨砂轮打磨面间的距离，并在打磨砂轮的外罩上位于金刚石磨轮运动路径上开设缺口，使金刚石磨轮可与打磨砂轮工作面接触；由数控系统根据得到的打磨曲线对两轴砂轮修磨机构进行控制，使其将打磨砂轮工作面的截面线修整为所需要的曲线。

2.如权利要求1所述一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：打磨电机安装于打磨砂轮支架末端，打磨电机输出轴与磨头输出轴末端上同轴固定传动轮，两传动轮间通过传动带套接传动。

3.如权利要求1所述一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：打磨砂轮支架与托板B间的铰接方式为：

在打磨砂轮支架侧部设计两个连接凸耳，两个连接凸耳间设置U形连接架；U形连接架相对两侧之间设置轴筒；进一步通过转轴穿过两个连接凸耳以及轴筒，U形连接架底面通过螺钉固定安装于打磨结构第二托板表面，实现U形连接架与打磨砂轮支架间的连接形成转动副C。

4.如权利要求3所述一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：转动副C的角度锁紧方式为：

在U形连接架相对两侧沿套筒外围圆周等角度间隔设计有4条弧形滑槽，同时在两个连接凸耳上，在与弧形滑槽同一圆周上等间隔设计多个连接孔；通过螺栓穿过弧形滑槽与连接凸耳上位于弧形滑槽投影内部的通孔，配合连接螺母，实现U形连接架与打磨砂轮支架间的定位后；进一步将打磨砂轮支架旋转至设定角度，此时拧紧螺母，实现U形连接架与打磨砂轮支架间固定。

5.如权利要求1所述一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：工作方式为：

步骤1：将待加工钢轨放入设备中，由移动夹持机构定位待加工钢轨后，沿X轴方向以工艺设定的速度输送待加工钢轨；

步骤2：当待加工钢轨到定位加工机构处时，控制定位加工机构定位钢轨；

步骤3：人工调节转动副C角度并缩紧固定后，由控制执行系统按照工艺设定控制打磨结构第一直线导轨，转台，使砂轮到达工艺设定位置；进一步通过控制打磨结构第二直线导轨，使砂轮以工艺设定的速度进给打磨钢轨；

步骤4：在打磨不同曲率半径时，控制x轴直线导轨、y轴直线导轨运动，使金刚石磨轮按工艺设计要求移动，修磨砂轮工作面，以打磨不同曲率半径廓形。

6.如权利要求1所述一种固定式五轴联动钢轨廓形智能打磨设备，其特征在于：设置一套打磨单元，由砂轮姿态调整控制机构调整砂轮姿态对钢轨进行多遍打磨成形；

或沿X轴设置多套打磨单元实现钢轨一次打磨成形；各套打磨单元中，通过控制砂轮姿态调整控制机构，将砂轮调节至工艺设计的要求设置的Y轴、转动副A及转动副C位置，同时控制两轴砂轮修磨机构按工艺设计修磨每个砂轮工作面截面线曲线，进而实现钢轨通过设备一次打磨到目标廓形。