CN118046031A - 一种便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，包括：基座本体及其两端的固定架、设置在基座本体上的回转台、设置在回转台上的铣刀进给机构，铣刀进给机构包括基板、水平纵向进刀机构、铣刀纵向进给路径导轨，水平纵向进刀机构上设置有竖直滑轨一，竖直滑轨一上可以滑动地设置有铣刀单元悬挂板，还包括设置在铣刀纵向进给路径导轨上与铣刀单元悬挂板相连的导向滚轮。本发明的加工设备易拆装，便于将整体设备拆散后携带、再安装，加工质量稳定优良。本发明还提供其加工方法，包括将基座上的两个固定架安装在待修复钢轨上，并将全断面对接焊缝分成右侧轨顶及轨顶右侧焊缝等共八个部分采用四个形状拟合的专用铣刀进行铣加工。

Description

一种便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备及加工方法

技术领域

本发明涉及轨道交通的钢轨修复加工技术领域，具体地涉及一种便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备及加工方法。

背景技术

地铁、轻轨、铁路、高铁等轨道交通中，采用钢轨作为运行导轨。由于长期通车使用，钢轨表面容易产生硬化层、飞边、波磨等各种病害，如果不及时修复极易造成更大的安全隐患，比如：裂纹、断裂、凹坑等，严重影响行车安全。修复的方法通常是局部更换钢轨：切除部分长度的损坏钢轨段，加入相应长度的钢轨，将新的一段钢轨与线上钢轨进行对接焊接，焊接后焊缝凸出钢轨周边，通常趁焊缝未冷却状态进行推瘤工艺推到大部分焊缝平齐高度，一般留有1～2mm高的焊缝凸起，接着进行人工手动初步打磨，一条焊缝初步打磨一般需要半小时以上，然后在1～7天内再进行一次精细打磨，一条焊缝精细打磨通常再需要1小时以上，由于钢轨断面形状复杂，目前基本是人工打磨，容易出现打磨缺陷，比如打磨坑槽甚至损伤钢轨表面，打磨平整度较差，容易导致钢轨局部高温发蓝而降低钢轨材料性能，打磨质量不稳定难以控制，较难达到使用要求，轨底焊缝也不方便打磨，打磨效率较低。当然，在铺设轨道交通线时，也是将长度更长的钢轨逐一对接焊接在一起，也需要对对接焊缝进行打磨加工，因而存在同样的情况。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种在线便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，包括：

基座5，所述基座5包括基座本体505和设置在所述基座本体两端的固定架506，所述固定架505可以固定在钢轨轨头上；

回转平台6，所述回转平台6包括回转台604，所述回转台604设置在所述基座本体505上；

铣刀进给机构7，所述铣刀进给机构7设置在所述回转台6上，所述铣刀进给机构7包括基板702、设置在所述基板702上的水平纵向进刀机构703、铣刀纵向进给路径导轨706，所述水平纵向进刀机构703上设置有竖直滑轨一704，所述竖直滑轨一704上可以滑动地设置有铣刀单元悬挂板709，还包括设置在所述铣刀纵向进给路径导轨706上的导向滚轮707，所述铣刀单元悬挂板709与所述导向滚轮707相连；

铣刀单元，所述铣刀单元设置在所述铣刀单元悬挂板709上。

进一步地，所述铣刀纵向进给路径导轨706包括上进刀导轨7061、下进刀导轨7062，所述铣刀单元悬挂板709上设置有与所述导向滚轮707相连的横向调整装置708。

进一步地，所述上进刀导轨7061的两端比中间高，所述下进刀导轨7062的两端比中间低。

进一步地，所述竖直滑轨一704上设置有竖直滑轨二705，所述铣刀单元悬挂板709可滑动地设置在所述竖直滑轨二705上，还包括设置在所述竖直滑轨二705上驱动所述铣刀单元悬挂板709的升降装置711，及将所述所述铣刀单元悬挂板709锁紧在所述竖直滑轨二705上的升降锁紧装置710，所述铣刀单元悬挂板709通过所述所述竖直滑轨二705与所述导向滚轮707相连。

进一步地，所述水平回转平台包括回转轴601，所述回转台604设置在所述回转轴601上，所述基座本体505上设置有横向移动导轨602，所述回转轴601设置在所述横向移动导轨602中，还包括设置在所述横向移动导轨602上推动所述回转轴601沿所述横向移动导轨602移动的驱动丝杆603。

进一步地，所述基座5上设置有将所述回转台604压紧在所述基座本体505上的上锁机构503、从水平方向将回转台604压紧定位在基座本体505上的纵锁机构504。

进一步地，所述回转台604在横向上设置有定位孔606，还包括一端设置在所述定位孔中、另一端设置在所述基板702上的旋转销轴701，所述基板702与所述回转台604可转动设置，分别设置在所述回转台604两端的锁紧装置607、限位装置608，所述锁紧装置607将所述基板702压紧在所述回转台604的侧面，所述限位装置608对所述基板702在竖直平面内的位置进行限制。

进一步地，所述铣刀单元包括择一安装在所述铣刀进给机构7上的轨顶铣刀单元1、轨头下颚铣刀单元2、轨底上颚铣刀单元3、轨底铣刀单元4，所述铣刀进给机构7上的轨顶铣刀单元1、轨头下颚铣刀单元2、轨底上颚铣刀单元3、轨底铣刀单元4均包含有定位滚轮，所述定位滚轮包括水平定位滚轮、侧向定位滚轮，所述定位滚轮的安装支架与其安装座间设置有碟形弹簧104。

同时，本发明还提供上述在线便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的加工方法，包括以下步骤：

S1，将基座5上的两个固定架506安装在待修复钢轨上，使得对接焊缝位于两个固定架之间的中心位置；

S2，将铣刀单元的吊钩107安装到挂钩7091上，将全断面对接焊缝B分成右侧轨顶及轨顶右侧焊缝B1、右侧轨腰上部及轨头右下颚焊缝B2、右侧轨腰下部及轨底右上颚焊缝B3、右侧轨底及轨底右侧焊缝B4及对称的左侧轨顶及轨顶左侧焊缝B5、左侧轨腰上部及轨头左下颚焊缝B6、左侧轨腰下部及轨底左上颚焊缝B7、左侧轨底及轨底左侧焊缝B8共八个部分采用四个形状拟合的专用铣刀进行铣加工。

进一步地，加工B1、B3、B5、B7时，调整横向调整装置708将导向滚轮调节到上进刀导轨7061上；加工B2、B4、B6、B8时，调整横向调整装置708将导向滚轮调节到下进刀导轨7062上。

进一步地，在未开机的状态下操作水平纵向进刀机构703使得铣刀向前移动，同时通过升降装置711调整悬挂板709的位置调整铣刀距离待加工焊缝的高度，当导向滚轮707位于上进刀导轨7061最低位置或导向滚轮707位于下进刀导轨7062最高位置时，铣刀刚好位于待加工焊缝上时，此时即铣刀最大加工位置；然后通过升降装置711适当升高或降低铣刀单元的位置，然后锁紧升降锁紧装置710，退回水平纵向进刀机构703，即可开机进行第一次铣加工；第一次铣加工完成后，退回水平纵向进刀机构703，通过升降装置711向下或向上调整铣刀后锁紧升降锁紧装置710，然后水平纵向进刀机构703纵向进刀进行铣加工，重复以上动作直至铣刀最大加工位置。

进一步地，B1-4加工完成后，卸下铣刀单元，打开上锁机构503、纵锁机构504，将回转平台6回转180°，将悬挂版709旋转到钢轨的另一侧，锁紧上锁机构503、纵锁机构504，然后重复B1-4的加工步骤完成B5-8的铣加工。

本发明的在线便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备针对钢轨焊缝的特殊环境采用上锁机构、纵锁机构将回转台压紧在基座本体上，采用锁紧装置、限位装置就及旋转销轴有机结合将基板固定在回转台上，使得回转台易拆装，更换调整方便，便于将整体设备拆散后携带、再安装，铣刀单元采用定位滚轮形成移动定位支撑，其与基座共同作用构成本发明的设备的支撑体系，使得整个设备加工时更稳定，采用多条铣刀纵向进给路径导轨实现单一刀具多路径加工不同形状的被加工表面，上进刀导轨、下进刀导轨的让刀设置保证了进刀、退刀进给安全，避免干涉打刀损坏刀具，加工质量稳定优良，本发明的在线便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备既可以用于野外在线钢轨的修复作业，也可以用于野外钢轨的新建铺设，操作简单，大大降低了现有钢轨焊缝野外精加工作业劳动强度，加工速度均匀可靠，不存在手动打磨导致钢轨高温发蓝等缺陷。本发明的在线便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的加工方法采用分段铣加工方法，将钢轨焊缝进行合理的分区，采用多把专用铣刀进行铣加工，轨廓精准，保证了铣加工质量，采用回转平台调转铣刀方向提高了铣加工效率。

附图说明

图1为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的三维结构示意图；

图2为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备水平回转过程的三维结构示意图；

图3为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的基座三维示意图；

图4为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的基座两端的夹具定位夹紧结构示意图；

图5为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的水平回转平台三维结构示意图；

图6为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备沿回转轴中心的剖视部分示意图；

图7为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的铣刀进给机构三维结构示意图；

图8为图7的俯视示意图；

图9为本发明的上进刀导轨的导向示意图；

图10为本发明的下进刀导轨的导向示意图。

图11为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的轨顶铣刀单元的三维结构示意图；

图12为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的轨头下颚铣刀单元的三维结构示意图；

图13为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的轨底上颚铣刀单元的三维结构示意图；

图14为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的轨底铣刀单元的三维结构示意图；

图15为本发明的水平定位滚轮采用碟形弹簧的结构示意图；

图16为本发明的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的轨顶铣加工工况设备的二维主视示意图；

图17为图16的后视示意图；

图18为本发明的钢轨各加工部位示意图；

图19为本发明轨顶铣刀加工左侧轨顶及轨顶左侧及对称侧的工艺示意图；

图20为本发明轨头下颚铣刀加工左侧轨腰上部及轨头左下颚及对称侧的工艺示意图；

图21为本发明轨底上颚铣刀加工左侧轨腰下部及轨底左上颚及对称侧的工艺示意图；

图22为本发明轨底铣刀加工左侧轨底及轨底左侧及对称侧的加工工艺流示意图；

图23为本发明的另一种上进刀导轨导向示意图。

附图中，各标号所代表的部件及符号意义如下：

1、轨顶铣刀单元；101、轨顶铣刀；102、水平定位滚轮；103、侧向定位滚轮；104、碟形弹簧；105、液压马达；106、电机；107、吊钩；

2、轨头下颚铣刀单元；201、轨头下颚铣刀；202、水平定位滚轮；203、侧向定位滚轮；205、液压马达；206、电机；

3、轨底上颚铣刀单元；301、轨底上颚铣刀；302、水平定位滚轮；303、侧向定位滚轮；305、液压马达；306、电机；

4、轨底铣刀单元；401、轨底铣刀；402、水平定位滚轮；403、侧向定位滚轮；405、液压马达；406、电机；

5、基座；501、锁紧机构；502、定位销；503、上锁机构；504、纵锁机构；505、基座本体；506、固定架；507、轨侧定位块；508、轨头下颚定位块；5A、轨顶安放面、5B、轨侧定位面；5C、轨头下颚定位面；

6、水平回转平台；601、回转轴；602、横向移动导轨；603、驱动丝杆；604、回转台；605、回转轴承；606、定位孔；607、锁紧装置；608、限位装置；

7、铣刀进给机构；701、旋转销轴；702、基板；703、水平纵向进刀机构；704、竖直滑轨一；705、竖直滑轨二；706、铣刀纵向进给路径导轨；7061、上进刀导轨；7062、下进刀导轨；707、导向滚轮；708、横向调整装置；709、铣刀单元悬挂板；7091、挂钩；710、升降锁紧装置；711、升降装置；

B、全断面对接焊缝；B1、右侧轨顶及轨顶右侧焊缝；B2、右侧轨腰上部及轨头右下颚焊缝；B3、右侧轨腰下部及轨底右上颚焊缝；B4、右侧轨底及轨底右侧焊缝；B5、左侧轨顶及轨顶左侧焊缝；B6、左侧轨腰上部及轨头左下颚焊缝；B7、左侧轨腰下部及轨底左上颚焊缝；B8、左侧轨底及轨底左侧焊缝；

ZG1、左侧轨顶；ZG2、轨顶左侧；ZG3、左侧轨腰上部；ZG4、轨头左下颚；ZG5、左侧腰下部；ZG6、轨底左上颚；ZG7、左侧轨底；ZG8、轨底左侧；

YG1、右侧轨顶；YG2、轨顶右侧；YG3、右侧轨腰上部；YG4、轨头右下颚；YG5、右侧腰下部；YG6、轨底右上颚；YG7、右侧轨底；YG8、轨底右侧。

R、导向曲面半径；h、导向曲面升高；L、导向曲面玄长；K、夹具底部外跨距。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。

在铁道运行线上进行更换的钢轨完成对接的焊接及焊瘤推瘤后，对接焊缝需要打磨达到和两端对接的钢轨外形尺寸和表面质量一致，对此本实施例公开了一种便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备及加工方法来解决目前人工打磨质量差、存在打磨缺陷、损坏钢轨材料性能、施工效率低、轨底焊缝不易打磨的问题。

为了比较清晰地描述本实施例，以下实施例定义了钢轨的各个部位，如图18所示，各代码分别表示如下：

ZG1、左侧轨顶；ZG2、轨顶左侧；ZG3、左侧轨腰上部；ZG4、轨头左下颚；ZG5、左侧腰下部；ZG6、轨底左上颚；ZG7、左侧轨底；ZG8、轨底左侧；

YG1、右侧轨顶；YG2、轨顶右侧；YG3、右侧轨腰上部；YG4、轨头右下颚；YG5、右侧腰下部；YG6、轨底右上颚；YG7、右侧轨底；YG8、轨底右侧。

本实施例公开一种便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，见图1～15所示，包括：基座5、水平回转平台6、铣刀进给机构7、铣刀单元，铣刀单元包括轨顶铣刀单元1、轨头下颚铣刀单元2、轨底上颚铣刀单元3、轨底铣刀单元4，水平回转平台6安装在基座5上，铣刀进给机构7安装在水平回转平台6，轨顶铣刀单元1、轨头下颚铣刀单元2、轨底上颚铣刀单元3、轨底铣刀单元4择一安装在铣刀进给机构7上。

基座5：见图1～4所示，基座用于安放在待修复的钢轨上，基座5包括基座本体505、设置在基座本体505两端的固定架506，基座本体505的中心设置有一对定位销502，在基座本体505两端的分别设有上下和横向快速锁紧的上锁机构503和纵锁机构504，上锁机构503和纵锁机构504均可以采用手柄推拉式压紧机构，其压头采用弹簧结构，如图2、3所示。固定架506是一个连接在基座本体505上的半包钢轨的框架结构，固定架506内部设置有轨侧定位块507、轨头下颚定位块508，轨顶安放面5A位于框架结构的顶部，轨侧定位面5B位于轨侧定位块507上，轨头下颚定位面5C位于轨头下颚定位块508上，在轨侧定位面对向的框架结构上设置有锁紧机构501，能够快速第将基座5安装并锁紧在被铣焊缝两端的钢轨上。

本实施例中沿钢轨方向为纵向，在水平面垂直于钢轨方向为横向。

水平回转平台6：见图2、5、6所示，水平回转平台6包括回转台604，水平回转平台6中间设置有水平回转的回转轴601，回转轴601通过回转轴承605安装在回转台604上，回转轴601的底部设置在横向移动导轨602上，横向移动导轨602通过定位销502安装在基座本体505上。还包括驱动回转轴601沿横向移动导轨602移动的驱动丝杆603，驱动丝杆603驱动回转轴601沿横向移动导轨602移动从而带动回转台604作横向移动以调整回转台604在基座本体505上的横向位置；横向位置调整到位后，上锁机构503在竖直方向将回转台604压紧在基座本体505上，纵锁机构504从水平方向将回转台604压紧定位在基座本体505上。回转台604的中心设置有定位孔606，在回转台604两端均设置有锁紧装置607和限位装置608，如图5所示，限位装置608是一个带有手柄的丝杆，锁紧装置607也可以采用上锁机构503和纵锁机构504同样的结构。

铣刀进给机构7：见图1、2、7-10所示，铣刀进给机构7包括：基板702、旋转销轴701，旋转销轴701一端穿过回转台604中心的定位孔606，另一端穿过基板702的中心将基板定位在回转台604上。在基板702上沿基板长度方向设置有水平纵向进刀机构703，在水平纵向进刀机构703上设置有竖直滑轨一704，竖直滑轨一704上设置有竖直滑轨二705，竖直滑轨二705可以沿竖直滑轨一704上下滑动；竖直滑轨二705上设置有铣刀单元悬挂板709。水平纵向进刀机构703为丝杆付结构，丝杆付上安装滑轨一704。

基板702上还设置有铣刀纵向进给路径导轨706，铣刀纵向进给路径导轨706中设置有上进刀导轨7061(如图9所示)、下进刀导轨7062(如图10所示)，竖直滑轨二705上连接有设置在铣刀纵向进给路径导轨706中的导向滚轮707，导向滚轮707上设置有横向调整装置708，横向调整装置708可以横向调整导向滚轮707在铣刀纵向进给路径导轨706中的横向位置，导向滚轮707在横向调整装置708的调整下可以位于上进刀导轨7061或下进刀导轨7062中。在水平纵向进刀机构703的推动下，竖直滑轨二705的竖直行程由上进刀导轨7061或下进刀导轨7062的工作面形状给定。竖直滑轨二705上还设置有驱动铣刀单元悬挂板709的升降装置711，铣刀单元悬挂板709上设置有相对于竖直滑轨二705的升降锁紧装置710，铣刀单元悬挂板709上设置有安装铣刀单元的挂钩7091。上进刀导轨7061是两端略高于中间且中间平直的导轨(如图9所示)，还可以是两端略高于中间且中间具有凸起的导轨(如图23所示，特别是ZG1、YG1上的焊缝需要承载火车的载重碾压，易于磨损，将焊缝适当保留可以延长使用寿命而设计，其凸起导向曲面半径R、导向曲面升高h、导向曲面玄长L)，上进刀导轨7061两端高于中间，便于铣刀从上向下进刀逐渐与钢轨接触，避免在进刀时损坏刀具，在上进刀导轨7061的引导下，水平纵向进刀机构703推动铣刀前进，铣刀由上方向钢轨进刀其路径为斜向下便于进刀，而起刀时斜向上让刀具逐步离开钢轨，可以避免损伤待加工钢轨；下进刀导轨7062是两端略低于中间且中间平整的导轨，在下进刀导轨7062的引导下，水平纵向进刀机构703推动铣刀前进，铣刀由下方向钢轨进刀其路径为斜向上便于进刀，避免在进刀时打刀而损坏刀具，而起刀时斜向下让刀具逐步离开钢轨可以避免损伤待加工钢轨。

铣刀进给机构7安装在水平回转平台6的外侧横向垂直面上，可绕旋转销轴701在竖直方向转动；基板702上的水平纵向进刀机构703驱动滑轨一704向右纵向进刀；滑轨二705上的升降装置711可以驱动铣刀单元悬挂板709上下滑动以调节铣刀单元的位置，从而可以对不同型号的钢轨进行铣加工。

铣刀单元：见图11～15所示，包括：如图11所示的轨顶铣刀单元1、如图12所示的轨头下颚铣刀单元2、如图13所示的轨底上颚铣刀单元3、如图14所示的轨底铣刀单元4；各铣刀单元1～4包括液压马达105/205/305/405或电机106/206/306/406、安装在液压马达或电机前端与部位外形一致的铣刀101/201/301/401、以及与钢轨水平接触的弹性水平定位滚轮102/202/302/402、与钢轨侧面接触的弹性侧向定位滚轮103/203/303/403；还设置有安装吊钩107。各铣刀单元1～4均可通过吊钩107安装到挂钩7091上，并通过升降装置711驱动悬挂版709进行升降、在垂直面通过旋转销轴701的转动调整，使得各铣刀单元水平定位滚轮102/202/302/402与待加工钢轨的ZG1或ZG7或YG1或YG7良好的接触，完成水平定位；通过调整水平回转平台6在基座5上的水平回转及驱动丝杆603，使得铣刀单元侧向定位滚轮103/203/303/403与待加工钢轨侧良好接触，完成侧向定位找正。另外，各定位滚轮(水平定位滚轮102/202/302/402、侧向定位滚轮103/203/303/403)安装在安装支架上，安装支架安装在安装座上，安装支架及其安装座之间设置有碟形弹簧104，如图15所示。

本实施例还公开一种钢轨对接焊缝全断面精加工方法，使用多把专用铣刀对钢轨全断面对接焊缝B分成如下八段实行分段铣加工，第一段右侧轨顶及轨顶右侧焊缝B1，第五段左侧轨顶及轨顶左侧焊缝B5，如图19所示，轨顶铣刀101的形状与ZG1、ZG2及其对称面YG1、YG2的形状相契合，仅对ZG1、ZG2上的左侧轨顶及轨顶左侧焊缝B5及对称面YG1、YG2上的右侧轨顶及轨顶右侧焊缝B1进行铣加工；第二段右侧轨腰上部及轨头右下颚焊缝B2、第六段左侧轨腰上部及轨头左下颚焊缝B6，如图20所示，轨头下颚铣刀201的形状与ZG3、ZG4及其对称面YG3、YG4的形状相契合，仅对ZG3、ZG4上的左侧轨腰上部及轨头左下颚焊缝B6及对称面YG3、YG4上的右侧轨腰上部及轨头右下颚焊缝B2进行铣加工；第三段右侧轨腰下部及轨底右上颚焊缝B3、第七段左侧轨腰下部及轨底左上颚焊缝B7，如图21所示，轨底上颚铣刀301的形状与ZG5、ZG6的形状相契合，仅对ZG5、ZG6上的焊缝B7及对称面YG5、YG6上的焊缝B3进行铣加工；第四段右侧轨底及轨底右侧焊缝B4、第八段左侧轨底及轨底左侧焊缝B8，如图22所示，轨底铣刀401的形状与ZG7、ZG8的形状相契合，仅对ZG7、ZG8上的焊缝B8及对称面YG7、YG8上的焊缝B4进行铣加工。

具体地，本实施例公开的一种钢轨对接焊缝全断面精加工方法包括以下步骤：

安装本实施例的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，如图16、17所示，本实施例中基座5上的两个固定架506外跨长K＝600mm。在铁道运行线上更换钢轨时，先将损坏的钢轨锯断并拆除，放入相适应的新钢轨对接并焊接，对焊瘤推瘤后，在待加工的对接焊缝顶部找到中心，然后向右边量K/2＝300mm用记号笔划一纵向线作为标识线，将基座本体505底部右端的固定架506右侧对齐该标识线落下将固定架506卡进钢轨轨头，使得焊缝位于基座的对称中心，然后锁紧两端固定架506的锁紧机构501，基座与钢轨间完全夹紧，基座的横向中心正好与在对接焊缝的横向中心线重合，完成基座5的安装；将水平回转平台6的横向移动导轨602安装到定位销502上，转动回转台604，用上锁机构503竖直压紧回转台604，用纵锁机构504从水平方向压紧回转台604，从而将回转台604锁定在基座本体505上，完成水平回转平台6的安装；将旋转销轴701插入定位孔606中，将基板702安装到旋转销轴701上，竖直平面内转动基板702使得水平纵向进刀机构703的丝杆与待加工钢轨在水平方向平行，然后用锁紧装置607横向将基板702压紧在回转台604上，用限位装置608对基板在竖直平面方向上进行限位，防止基板702在竖直平面上旋转，完成铣刀进给机构7的安装；完成便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的初步安装。

将铣刀单元的吊钩107安装到挂钩7091上，用升降装置711调整铣刀的竖直位置，使得铣刀位于待加工面上方或下方，然后锁紧升降锁紧装置710，具体地：

铣加工B1,由于ZG1是承载摩擦面，易磨损，所以在铣加工后ZG1上的焊缝中心可以适当隆起以弥补长期承载磨损，延长钢轨的使用寿命，因此可以选择如图23的上进刀导轨7061。将轨顶铣刀单元1的吊钩107安装到挂钩7091上，调整驱动丝杆603使得侧向定位滚轮103贴紧ZG2；调整横向调整装置708，使得导向滚轮707位于上进刀导轨7061上；在未开机的状态下操作水平纵向进刀机构703使得铣刀向前移动，同时通过升降装置711调整悬挂板709的位置实质性地调整轨顶铣刀单元1距离待加工的ZG1的高度，当导向滚轮707位于上进刀导轨7061最低位置时，轨顶铣刀101刚好位于ZG1上时，此时即铣刀最大加工位置，通过升降装置711适当升高轨顶铣刀单元1的位置，然后锁紧升降锁紧装置710，退回水平纵向进刀机构703，即可开机进行B1的第一次铣加工，第一次铣加工完成后，退回水平纵向进刀机构703，通过升降装置711向下调整轨顶铣刀单元1使得轨顶铣刀101向下进刀后锁紧升降锁紧装置710，然后水平纵向进刀机构703纵向进刀进行铣加工，重复以上动作直至铣刀最大加工位置。

铣加工B2，将轨头下颚铣刀单元2的吊钩107安装到挂钩7091上，调整驱动丝杆603使得侧向定位滚轮203贴紧ZG8；调整横向调整装置708，使得导向滚轮707位于下进刀导轨7062上；在未开机的状态下操作水平纵向进刀机构703使得铣刀向前移动，同时通过升降装置711调整悬挂板709的位置实质性地调整轨头下颚铣刀单元2距离待加工的ZG4的高度，当导向滚轮707位于下进刀导轨7062水平段时，轨头下颚铣刀201刚好位于ZG4上时，此时为轨头下颚铣刀201最大加工位置，通过升降装置711适当降低轨头下颚铣刀单元2的位置，然后锁紧升降锁紧装置710，退回水平纵向进刀机构703，即可开机进行B2的第一次铣加工，第一次铣加工完成后，退回水平纵向进刀机构703，通过升降装置711向上调整轨头下颚铣刀单元2使得轨头下颚铣刀201向上进刀后锁紧升降锁紧装置710，然后水平纵向进刀机构703纵向进刀进行铣加工，重复以上动作直至铣刀最大加工位置。

铣加工B3，将轨底上颚铣刀单元3的吊钩107安装到挂钩7091上，调整驱动丝杆603使得侧向定位滚轮303贴紧ZG2；调整横向调整装置708，使得导向滚轮707位于上进刀导轨7061上；在未开机的状态下操作水平纵向进刀机构703使得铣刀向前移动，同时通过升降装置711调整悬挂板709的位置实质性地调整轨底上颚铣刀单元3距离待加工的ZG6的高度，当导向滚轮707位于上进刀导轨7061最低位置时，轨底上颚铣刀301刚好位于ZG6上时，此时为轨底上颚铣刀301最大加工位置，通过升降装置711适当升高轨底上颚铣刀单元3的位置，然后锁紧升降锁紧装置710，退回水平纵向进刀机构703，即可开机进行B3的第一次铣加工，第一次铣加工完成后，退回水平纵向进刀机构703，通过升降装置711向下调整轨底上颚铣刀单元3使得轨底上颚铣刀301向下进刀后锁紧升降锁紧装置710，然后水平纵向进刀机构703纵向进刀进行铣加工，重复以上动作直至铣刀最大加工位置。

铣加工B4，将轨底铣刀单元4的吊钩107安装到挂钩7091上，调整驱动丝杆603使得侧向定位滚轮403贴紧ZG8；调整横向调整装置708，使得导向滚轮707位于下进刀导轨7062上；在未开机的状态下操作水平纵向进刀机构703使得铣刀向前移动，同时通过升降装置711调整悬挂板709的位置实质性地调整轨底铣刀单元4距离待加工的ZG7的高度，当导向滚轮707位于上进刀导轨7062水平段时，轨底铣刀401刚好位于ZG7上时，此时为轨底铣刀401最大加工位置，通过升降装置711适当降低轨底铣刀单元4的位置，然后锁紧升降锁紧装置710，退回水平纵向进刀机构703，即可开机进行B4的第一次铣加工，第一次铣加工完成后，退回水平纵向进刀机构703，通过升降装置711向上调整轨底铣刀单元4使得轨底铣刀401向上进刀后锁紧升降锁紧装置710，然后水平纵向进刀机构703纵向进刀进行铣加工，重复以上动作直至铣刀最大加工位置。

B1-4加工完成后，卸下铣刀单元，打开上锁机构503、纵锁机构504，将回转平台6回转180°，将悬挂版709旋转到钢轨的另一侧，锁紧上锁机构503、纵锁机构504，然后重复B1-4的加工步骤完成B5-8的铣加工。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，包括：

基座(5)，所述基座(5)包括基座本体(505)和设置在所述基座本体两端的固定架(506)，所述固定架(505)可以固定在钢轨轨头上；

回转平台(6)，所述回转平台(6)包括回转台(604)，所述回转台(604)设置在所述基座本体(505)上；

铣刀进给机构(7)，所述铣刀进给机构(7)设置在所述回转台(6)上，所述铣刀进给机构(7)包括基板(702)、设置在所述基板(702)上的水平纵向进刀机构(703)、铣刀纵向进给路径导轨(706)，所述水平纵向进刀机构(703)上设置有竖直滑轨一(704)，所述竖直滑轨一(704)上可以滑动地设置有铣刀单元悬挂板(709)，还包括设置在所述铣刀纵向进给路径导轨(706)上的导向滚轮(707)，所述铣刀单元悬挂板(709)与所述导向滚轮(707)相连；

铣刀单元，所述铣刀单元设置在所述铣刀单元悬挂板(709)上。

2.根据权利要求1所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，所述铣刀纵向进给路径导轨(706)包括上进刀导轨(7061)、下进刀导轨(7062)，所述铣刀单元悬挂板(709)上设置有与所述导向滚轮(707)相连的横向调整装置(708)。

3.根据权利要求2所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，所述上进刀导轨(7061)的两端比中间高，所述下进刀导轨(7062)的两端比中间低。

4.根据权利要求1所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，所述竖直滑轨一(704)上设置有竖直滑轨二(705)，所述铣刀单元悬挂板(709)可滑动地设置在所述竖直滑轨二(705)上，还包括设置在所述竖直滑轨二(705)上驱动所述铣刀单元悬挂板(709)的升降装置(711)，及将所述所述铣刀单元悬挂板(709)锁紧在所述竖直滑轨二(705)上的升降锁紧装置(710)，所述铣刀单元悬挂板(709)通过所述所述竖直滑轨二(705)与所述导向滚轮(707)相连。

5.根据权利要求1所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，所述水平回转平台包括回转轴(601)，所述回转台(604)设置在所述回转轴(601)上，所述基座本体(505)上设置有横向移动导轨(602)，所述回转轴(601)设置在所述横向移动导轨(602)中，还包括设置在所述横向移动导轨(602)上推动所述回转轴(601)沿所述横向移动导轨(602)移动的驱动丝杆(603)。

6.根据权利要求1所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，所述基座(5)上设置有将所述回转台(604)压紧在所述基座本体(505)上的上锁机构(503)、从水平方向将回转台(604)压紧定位在基座本体505上的纵锁机构(504)。

7.根据权利要求1所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，所述回转台(604)在横向上设置有定位孔(606)，还包括一端设置在所述定位孔中、另一端设置在所述基板(702)上的旋转销轴(701)，所述基板(702)与所述回转台(604)可转动设置，分别设置在所述回转台(604)两端的锁紧装置(607)、限位装置(608)，所述锁紧装置(607)将所述基板(702)压紧在所述回转台(604)的侧面，所述限位装置(608)对所述基板(702)在竖直平面内的位置进行限制。

8.根据权利要求1所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备，特征在于，所述铣刀单元包括择一安装在所述铣刀进给机构(7)上的轨顶铣刀单元(1)、轨头下颚铣刀单元(2)、轨底上颚铣刀单元(3)、轨底铣刀单元(4)，所述铣刀进给机构(7)上的轨顶铣刀单元(1)、轨头下颚铣刀单元(2)、轨底上颚铣刀单元(3)、轨底铣刀单元(4)均包含有定位滚轮，所述定位滚轮包括水平定位滚轮、侧向定位滚轮，所述定位滚轮的安装支架与其安装座间设置有碟形弹簧(104)。

9.根据权利要求1-9所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的加工方法，包括以下步骤：

S1，将基座(5)上的两个固定架(506)安装在待修复钢轨上，使得对接焊缝位于两个固定架之间的中心位置；

S2，将铣刀单元的吊钩(107)安装到挂钩(7091)上，将全断面对接焊缝B分成右侧轨顶及轨顶右侧焊缝B1、右侧轨腰上部及轨头右下颚焊缝B2、右侧轨腰下部及轨底右上颚焊缝B3、右侧轨底及轨底右侧焊缝B4及对称的左侧轨顶及轨顶左侧焊缝B5、左侧轨腰上部及轨头左下颚焊缝B6、左侧轨腰下部及轨底左上颚焊缝B7、左侧轨底及轨底左侧焊缝B8共八个部分采用四个形状拟合的专用铣刀进行铣加工。

10.根据权利要求9所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的加工方法，其特征在于，加工B1、B3、B5、B7时，调整横向调整装置(708)将导向滚轮调节到上进刀导轨(7061)上；加工B2、B4、B6、B8时，调整横向调整装置(708)将导向滚轮调节到下进刀导轨(7062)上。

11.根据权利要求9所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的加工方法，其特征在于，在未开机的状态下操作水平纵向进刀机构(703)使得铣刀向前移动，同时通过升降装置(711)调整悬挂板(709)的位置调整铣刀距离待加工焊缝的高度，当导向滚轮(707)位于上进刀导轨(7061)最低位置或导向滚轮(707)位于下进刀导轨(7062)最高位置时，铣刀刚好位于待加工焊缝上时，此时即铣刀最大加工位置；然后通过升降装置(711)适当升高或降低铣刀单元的位置，然后锁紧升降锁紧装置(710)，退回水平纵向进刀机构(703)，即可开机进行第一次铣加工；第一次铣加工完成后，退回水平纵向进刀机构(703)，通过升降装置(711)向下或向上调整铣刀后锁紧升降锁紧装置(710)，然后水平纵向进刀机构(703)纵向进刀进行铣加工，重复以上动作直至铣刀最大加工位置。

12.根据权利要求9所述的便携式在线钢轨对接焊缝全断面加工设备的加工方法，其特征在于，B1-4加工完成后，卸下铣刀单元，打开上锁机构(503)、纵锁机构(504)，将回转平台(6)回转180°，将悬挂版(709)旋转到钢轨的另一侧，锁紧上锁机构(503)、纵锁机构(504)，然后重复B1-4的加工步骤完成B5-8的铣加工。