CN204570400U - 半自动磨轨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半自动磨轨机，包括钢轨固定平台、平移平台和若干打磨组件；钢轨固定平台架设并水平固定在钢轨上，可水平移动的平移平台通过滑动机构和钢轨固定平台连接；在平移平台上设有若干打磨组件，打磨组件的打磨头穿过钢轨固定平台、平移平台上的开口分别错位对准钢轨的若干待打磨轨面。本实用新型利用错位安装的打磨组件对铺设好的无缝钢轨的焊接处的所有面进行打磨，采用半自动设计可以减轻人的体力劳动强度，提高劳动效益和经济效益；结构简单、设计新颖，设备的尺寸小巧，携带方便，从而容易推广使用；在铺设好的钢轨上作业，免去了搬运、施工的麻烦，使得铺轨速度大大提高。

Description

半自动磨轨机

技术领域

本实用新型涉及一种用于打磨钢轨伸缩接缝焊接余料的一种半自动设备，具体地说是一种半自动磨轨机。

背景技术

传统的钢轨一般设有应对热胀冷缩的伸缩接缝。然而随着铁路运输的不断发展，许多的高速铁路都采用了无缝钢轨技术——即利用铝热反应将传统的钢轨之间的缝隙焊上，使得钢轨与钢轨之间不再有伸缩接缝，可以有效提高列车的平稳性能和速度；降低车轮与钢轨之间的噪音；消除接头冲击力，减少线路损害，节省原材料；增加旅客的舒适感。

无缝钢轨需要进行焊接。在焊接之后焊接余料会在相邻的两根钢轨上留下突出物，需要打磨去除并进行外形尺寸修正，且该操作需要保证一定的精度。无缝钢轨不仅要求在和车轮接触的钢轨轨头处进行打磨，还要求对钢轨的轨头、轨腰和轨底进行全方面的打磨修形。

2012200267536号实用新型专利公开了一种小型钢轨轨底焊缝自动打磨机，其在夹紧机构一侧的进给轴套上安装有上下位置可调的进给轴，在进给轴下部铰接有连接臂，在连接臂的自由端铰接有打磨架，在打磨架上安装有电动机和打磨头。该技术方案能够降低操作人员的劳动强度，一定程度消除对人的操作技术水平的依赖，但是终究是手动操作工具，存在消耗时间长、精度低的问题。

03148403.4号发明专利提供一种打磨轨道钢轨用的打磨机，它具有一个仿形框架，该仿形框架装在一个配备可在钢轨上滚行的导轨的机架上，并能围绕一根沿钢轨纵向的转动轴线转动。一个安装在机架上的驱动发动机通过一传动装置与打磨机构相连，以便传送力。这个技术方案可以有效打磨钢轨，但是需要搬运至其作业台上，比较繁琐；设备笨重不利于推广。

2012100301654号发明专利公开了一种混合动力钢轨打磨车，由内燃机驱动动力车拖动一节以上的安装有打磨装置的拖车，并设置了诸多电气控制系统。该技术方案发明打磨车在有、无电区和隧道区实现全路段无缝作业，但是未能解决对于钢轨的两个轨腰处的打磨问题。

发明内容

本实用新型为解决现有的问题，旨在提供一种半自动磨轨机。

本实用新型采用的技术方案包括钢轨固定平台、平移平台和若干打磨组件；

其中，钢轨固定平台架设并水平固定在钢轨上，可水平移动的平移平台通过滑动机构和钢轨固定平台连接；在所述平移平台上设有若干打磨组件，所述打磨组件的打磨头穿过钢轨固定平台、平移平台上的开口分别错位对准钢轨的若干待打磨轨面。

本实用新型还提供一种可同时打磨两根并排钢轨的半自动磨轨机，包括钢轨固定平台、平移平台和若干打磨组件；其中，钢轨固定平台架设并水平固定在两根并排钢轨上，可水平移动的平移平台通过滑动机构和钢轨固定平台连接；在所述平移平台上设有左、右两组打磨组件，所述两组打磨组件分别对应两根钢轨，所述打磨组件的打磨头穿过钢轨固定平台、平移平台上的左、右两侧的开口分别错位对准两根钢轨的若干待打磨轨面。

其中，所述钢轨固定平台包括基板、由水平转轴所固定的移动滚轮、腰定位块、下夹紧气缸和升降气缸，其中，移动滚轮由升降气缸驱动进行上、下运动，移动滚轮的上方连接基板，移动滚轮和钢轨轨头相接触；所述基板的下表面另连接有下夹紧气缸，所述下夹紧气缸设在钢轨轨腰的外侧，所述下夹紧气缸为水平方向设置，且所述下夹紧气缸驱动用于夹紧钢轨轨腰的腰定位块。

所述平移平台包括平移板，所述平移板位于钢轨固定平台的下方，在所述平移板和钢轨固定平台之间设有若干成对的滑轨、滑块；在钢轨固定平台和平移板之间设有用于实现平移平台水平移动的滑动机构。

其中，所述滑动机构包括在基板上所设的滑动伺服电机、丝杆和在平移板上所固定的滑套；滑套穿过基板上开设的滑动槽并穿入丝杆，所述丝杆在滑动伺服电机驱动下实现平移板的水平移动。

其中，所述打磨组件包括打磨头、变频电机、传动带；变频电机通过带轮传动带驱动打磨头旋转；打磨组件的后端设有推动其进入工作位置的伺服电机和推动机构。

其中，所述打磨组件为五具，五具打磨组件的打磨头的造型、方形分别对应钢轨轨头的左侧方、钢轨轨头的右侧方、两处钢轨轨腰和钢轨轨底。

其中，所述打磨头为成形砂轮。

其中，所述基板的下方连接有若干轨头定位块，所述轨头定位块的下方分别设有和钢轨轨头形状对应的凹槽，所述凹槽置于钢轨轨头上。

其中，还包括气泵，所述气泵通过设在打磨组件的侧壁上的开口向打磨头方向 输入散热、去尘用的空气。

其中，用于钢轨轨底打磨用的打磨组件设在钢轨的侧面方向，其打磨头的高度和钢轨轨底面一致且连接有水平方向向钢轨轨底推进的气缸。

和现有技术相比，本实用新型利用错位安装的打磨组件对铺设好的无缝钢轨的焊接处的所有面进行打磨，采用半自动设计可以减轻人的体力劳动强度，提高劳动效益和经济效益；结构简单、设计新颖，设备的尺寸小巧，携带方便，从而容易推广使用；在铺设好的钢轨上作业，免去了搬运、施工的麻烦，使得铺轨速度大大提高。

附图说明

图1为本实用新型第一个实施例的立体图。

图2为本实用新型第一个实施例的俯视图。

图3为图2中C-C截面的剖视图。

图4为图2中D-D截面的剖视图。

图5为本实用新型第一个实施例的剖视图。

图6为本实用新型第一个实施例的右视图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步地说明。

参见图1至图6，图1至图6展示的是本实用新型的第一个实施例，是一种“双轨式”的半自动磨轨机，可同时打磨两根并排钢轨；主要包括钢轨固定平台、平移平台和若干打磨组件。本实施例用于铁路工程现场施工的工地上使用，其打磨修形对象为60Kg级的钢轨。

其中，钢轨固定平台架设并水平固定在两根并排钢轨上，可水平移动的平移平台通过滑动机构和钢轨固定平台连接；在钢轨固定平台和平移板之间设有用于实现平移平台水平移动的滑动机构。

参见图4，所述钢轨固定平台所述钢轨固定平台包括基板、由水平转轴所固定的移动滚轮、腰定位块、下夹紧气缸和升降气缸，其中，移动滚轮由升降气缸驱动进行上、下运动，移动滚轮的上方连接基板，移动滚轮和钢轨轨头相接触；所述基板的下表面另连接有下夹紧气缸，所述下夹紧气缸设在钢轨轨腰的外侧，所述下夹紧气缸为水平方向设置，且所述下夹紧气缸驱动用于夹紧钢轨轨腰的腰定位块。

参见图5，所述基板的下方连接有若干轨头定位块，所述轨头定位块的下方分 别设有和钢轨轨头形状对应的凹槽，所述凹槽置于钢轨轨头上。

参见图3，所述平移平台包括平移板，所述平移板位于钢轨固定平台的下方。在所述平移板和钢轨固定平台之间设有四组成对的滑轨、滑块。滑轨、滑块用于辅助平移板限定在钢轨纵向轴线方向上进行滑动，并有帮助基板提举平移板的功能。

参见图2，所述滑动机构包括在基板中央所设的滑动伺服电机、丝杆和在平移板上所固定的滑套。在基板和平移板的中央位置分别设有对应设备，即在基板中央开有贯通基板的滑动槽，在平移板上表面的滑套的套孔穿过所述滑动槽并穿入丝杆，所述丝杆在滑动伺服电机驱动下实现平移板的水平移动。开动滑动伺服电机，丝杆通过螺纹带动滑套的运动；由于滑套和平移板连接，进而带动平移板的连接。

在所述平移平台上设有左、右两组打磨组件，所述两组打磨组件分别对应两根并排钢轨。本实施例的打磨组件为五具，五具打磨组件的打磨头采用CBN材质的成型砂轮，其造型、方形分别对应钢轨轨头的左侧方、钢轨轨头的右侧方、两处钢轨轨腰和钢轨轨底。在基板、平移板上对应两根钢轨的位置分别设有左、右两侧的开口，所述五具打磨组件的打磨头穿过开口分别“错位对准”两根钢轨的若干待打磨轨面。

参见图1和图2，所述“错位对准”，准确的来说就是将五具打磨组件的打磨头(即CBN材质的成型砂轮)在沿钢轨轴线方向上的投影分别对准钢轨的轨头、两处轨腰和轨底的待打磨处。如此设置的原因是，五个打磨组件的打磨头如果设置在同一个平面上，由于尺寸原因会产生相互重叠而无法工作的问题，所以在平移板上沿着钢轨方向每隔一小段距离设置一个打磨组件，即所谓“错位”；但是如果将这五个打磨头的投影放在一个同平面上时，打磨区域恰好是钢轨待打磨处的截面形状，即所谓“对准”。

由此错位对准的五具打磨组件可以区分为右上、右下、左上、左下和底部五个打磨组件。所述打磨组件包括打磨头、变频电机、传动带；变频电机通过带轮传动带驱动打磨头旋转(本实施例采用皮带传动)；打磨组件的后端设有推动其进入工作位置的伺服电机和推动机构。

参见图6，尤其要说明的是，用于钢轨轨底打磨用的打磨组件设在钢轨的侧面方向，其打磨头的高度和钢轨轨底面一致且连接有水平方向向钢轨轨底推进的气缸。其他的右上、右下、左上和左下的打磨组件可按照需要灵活错位设置。

本实施例在使用时首先将设备推至钢轨的焊接处，之后进行定位操作：利用基板四个角上的四个带和钢轨轨头形状对应的凹槽的轨头定位块分别固定在两根钢轨上，随后校对是否水平。在确认基板、平移板为水平之后，控制钢轨轨腰的两侧的八个下夹紧气缸推出八个腰定位块夹紧钢轨轨腰进而实现固定。

随后进行打磨操作，在两根并排钢轨上同时按照如下步骤进行：

第一步：

1)右上的打磨组件通过伺服电机和推动机构快速移动到工作位置。

2)打开右上电机，驱动成型砂轮转动。

3)向轨头右侧面的打磨处喷冷却液。

4)控制右上的伺服电机带动平移板移动，使得右上的成形砂轮移动到钢轨轨头的右上侧的待打磨位置进行磨削程序。

5)走完磨削程序后快速向前，使左上的打磨组件快速移动到工作位置。

第二步：

6)打开左上电机，驱动成型砂轮转动。

7)向轨头左侧面的喷冷却液。

8)控制左上的伺服电机带动平移板移动，使得左上的成形砂轮移动到钢轨轨头的左上侧的待打磨位置进行磨削程序。

9)走完磨削程序后大滑台快速向前，使右下的打磨组件快速移动到工作位置。第三步：

10)打开右下电机，驱动成型砂轮转动。

11)向右侧的轨腰喷冷却液。

12)控制右下的伺服电机带动平移板移动，使得右下的成形砂轮移动到钢轨轨头的右下侧待打磨位置进行磨削程序。

13)走完磨削程序后大滑台快速向前，使左下的打磨组件快速移动到工作位置。第四步：

14)打开左下电机，驱动成型砂轮转动。

15)向左侧的轨腰喷冷却液。

16)控制左下的伺服电机带动平移板移动，使得左下的成形砂轮移动到钢轨轨头的左下侧的待打磨位置进行磨削程序。

17)走完磨削程序后快速向前，使底部的打磨组件快速移动到工作位置。

第五步：

18)打开底部电机，驱动成型砂轮转动。

19)向轨底喷冷却液。

20)由水平方向向钢轨轨底推进的气缸推动底部的打磨组件对钢轨底部进行磨削程序。

直到磨削程序结束，各自反回原点。这时升降气缸回退到原点，通过移动滚轮将设备滚动到下一个焊接的位置，并松开腰定位块，随后重复上述过程。上述操作中，优选PLC控制滑动伺服电机带动丝杆；优选通过变频电机和皮带轮传动，进而达到高效的磨削性能。

整个过程中，平移板的移动距离为300mm，砂轮线速度为60m/S,每打磨一个焊接接头的五个面用时间为2分钟，平移板移动的速度为25～30m/min。本实施例的一次推进行程可将钢轨的五个待打磨面全部磨出符合国家标准。

通过实践可以估算出，每磨一处用时间预定为5分钟，按照8小时工作制计算一台设备在一个工作日可打磨96个接头；如果人员三班倒，可以进一步提高效率。

作为优选，本实施例还包括可以跟随设备一同运动的辅机架，所述辅机架和钢轨固定平台连接并安置在钢轨上，所述钢轨固定平台上设有工作所需要的电箱、水箱、油箱和、冷冻设备。这些辅助设备可以在辅机架上跟随运动，便于施工。

本实用新型还提供另一个实施例，是一种“单轨式”的半自动磨轨机，包括钢轨固定平台、平移平台和若干打磨组件；其中，钢轨固定平台架设并水平固定在一根钢轨上，平移平台通过滑动机构和钢轨固定平台连接；在所述平移平台上设有一组打磨组件，所述打磨组件的打磨头穿过钢轨固定平台、平移平台上的开口分别错位对准钢轨的若干待打磨轨面。

本实施例的特点是只提供打磨一根钢轨的打磨组件，也就是前述“双轨式”的半自动磨轨机的主要结构的二分之一，通过钢轨两端的两组轨头定位块、腰定位块、下夹紧气缸和上夹紧气缸夹紧钢轨后，利用一组五具打磨组件对焊接接头进行打磨修形。具体设备内容、操作过程与前述实施例相同，故不多赘述。“单轨式”的半自动磨轨机在运用上更加灵活；诸如电箱、水箱、油箱和冷冻设备这些辅助设备可以用辅机架，也可以设在基板的相对于打磨组件位置的另一侧，结构更加紧凑。

上述的实施例中，打磨头采用CBN磨料配方制成的成型砂轮；用数控技术制作 砂轮的基体，使用多次后不用对砂轮进行修正，其使用的寿命较长。还可以考虑掺入金刚砂的一些成分，进一步增加成型砂轮的强度。

对于打磨组件而言，在打磨过程中会产生大量热量和粉尘。上述喷涂冷却液是降温的一个方法，还可以考虑利用气泵实施气冷式降温的方式。气泵可以通过设在打磨组件的侧壁上的开口输入散出热量、除去粉尘用的空气，一举两得。上面结合附图及实施例描述了本实用新型的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本实用新型的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。

Claims (11)

1.一种半自动磨轨机，其特征在于：包括钢轨固定平台、平移平台和若干打磨组件；

其中，钢轨固定平台架设并水平固定在钢轨上，可水平移动的平移平台通过滑动机构和钢轨固定平台连接；

在所述平移平台上设有若干打磨组件，所述打磨组件的打磨头穿过钢轨固定平台、平移平台上的开口分别错位对准钢轨的若干待打磨轨面。

2.一种可同时打磨两根并排钢轨的半自动磨轨机，其特征在于：包括钢轨固定平台、平移平台和若干打磨组件；

其中，钢轨固定平台架设并水平固定在两根并排钢轨上，可水平移动的平移平台通过滑动机构和钢轨固定平台连接；

在所述平移平台上设有左、右两组打磨组件，所述两组打磨组件分别对应两根钢轨，所述打磨组件的打磨头穿过钢轨固定平台、平移平台上的左、右两侧的开口分别错位对准两根钢轨的若干待打磨轨面。

3.根据权利要求1或2所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：所述钢轨固定平台包括基板、由水平转轴所固定的移动滚轮、腰定位块、下夹紧气缸和升降气缸，

其中，移动滚轮由升降气缸驱动进行上、下运动，移动滚轮的上方连接基板，移动滚轮和钢轨轨头相接触；

所述基板的下表面另连接有下夹紧气缸，所述下夹紧气缸设在钢轨轨腰的外侧，所述下夹紧气缸为水平方向设置，且所述下夹紧气缸驱动用于夹紧钢轨轨腰的腰定位块。

4.根据权利要求1或2所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：所述平移平台包括平移板，所述平移板位于钢轨固定平台的下方，在所述平移板和钢轨固定平台之间设有若干成对的滑轨、滑块；在钢轨固定平台和平移板之间设有用于实现平移平台水平移动的滑动机构。

5.根据权利要求4所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：所述滑动机构包括在基板上所设的滑动伺服电机、丝杆和在平移板上所固定的滑套；滑套穿过基板上开设的滑动槽并穿入丝杆，所述丝杆在滑动伺服电机驱动下实现平移板的水平移动。

6.根据权利要求1或2所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：所述打磨组件包括打磨头、变频电机、传动带；变频电机通过带轮传动带驱动打磨头旋转；打磨组件的后端设有推动其进入工作位置的伺服电机和推动机构。

7.根据权利要求1或2所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：所述打磨组件为五具，五具打磨组件的打磨头的造型、方形分别对应钢轨轨头的左侧方、钢轨轨头的右侧方、两处钢轨轨腰和钢轨轨底。

8.根据权利要求6所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：所述打磨头为成形砂轮。

9.根据权利要求3所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：所述基板的下方连接有若干轨头定位块，所述轨头定位块的下方分别设有和钢轨轨头形状对应的凹槽，所述凹槽置于钢轨轨头上。

10.根据权利要求6所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：还包括气泵，所述气泵通过设在打磨组件的侧壁上的开口向打磨头方向输入散热、去尘用的空气。

11.根据权利要求7所述的一种半自动磨轨机，其特征在于：用于钢轨轨底打磨用的打磨组件设在钢轨的侧面方向，其打磨头的高度和钢轨轨底面一致且连接有水平方向向钢轨轨底推进的气缸。