CN212452133U - 无砟轨道的打磨系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种无砟轨道的打磨系统，涉及无砟轨道打磨技术，用于克服相关技术中采用轨道扣件调整方法整治无砟轨道上拱病害导致治理成本较高的问题。所述无砟轨道的打磨系统，包括：温度测量装置，用于测量目标钢轨的实际轨温与钢轨锁定温度；顶推装置，用于对所述目标钢轨进行垂向顶推和横向顶推；打磨装置，用于在对所述目标钢轨完成顶推后，对待打磨的承轨台进行打磨。

Description

无砟轨道的打磨系统

技术领域

本申请涉及无砟轨道打磨技术，尤其涉及一种无砟轨道的打磨系统。

背景技术

无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，具有避免飞溅道砟、平顺性好、稳定性好、使用寿命长、维修工作少等优点。

无砟轨道必须构建于坚实、稳定的基础上，若基础发生变形将引起轨道几何状态发生变化，从而导致列车限速，甚至中断运营。几何变化的其中一种“上拱”病害尤为突出，在全路营运高铁线路中已成为一大难题。相关技术中，通常是采用轨道扣件调整方法来处理上拱病害，这种方法会影响列车运营效率，且需要消耗不少的经济资源，治理成本很高。

实用新型内容

本申请实施例中提供一种无砟轨道的打磨系统，用于克服相关技术中采用轨道扣件调整方法整治无砟轨道上拱病害导致治理成本较高的问题。

本申请实施例提供一种无砟轨道的打磨系统，包括：

温度测量装置，用于测量目标钢轨的实际轨温与钢轨锁定温度；

顶推装置，用于对所述目标钢轨进行垂向顶推和横向顶推；

打磨装置，用于在对所述目标钢轨完成顶推后，对待打磨的承轨台进行打磨。

在其中一种可能的实现方式中，所述顶推装置包括：垂向顶推件及横向顶推件，所述垂向顶推件及横向顶推件分别用于对所述目标钢轨进行垂向顶推和横向顶推。

在其中一种可能的实现方式中，所述垂向顶推件包括：垂向驱动部及设置于垂向驱动部输出端的钢轨夹头；

所述横向顶推件包括：横向驱动部及设置于横向驱动部输出端的钢轨夹头；

其中，所述垂向驱动部的输出端垂直于所述横向驱动部的输出端。

在其中一种可能的实现方式中，沿所述目标钢轨的长度方向，所述垂向顶推件与横向顶推件间隔分布，相邻的所述垂向顶推件与横向顶推件之间的距离小于等于8米。

在其中一种可能的实现方式中，所述顶推装置包括：垂向驱动部、横向驱动部及钢轨夹头；

所述垂向驱动部、横向驱动部分别设置在所述目标钢轨的两侧，且相对设置；

所述垂向驱动部、横向驱动部能够与所述钢轨夹头连接。

在其中一种可能的实现方式中，所述垂向驱动部、横向驱动部能够与所述钢轨夹头可拆卸连接。

在其中一种可能的实现方式中，无砟轨道的打磨系统还包括：应力应变测试装置，用于在对所述目标钢轨进行顶推的过程中测量所述目标钢轨的应力。

在其中一种可能的实现方式中，所述打磨装置包括：承载机构、移动机构、旋转机构及打磨机构；所述承载机构具有用于带动所述打磨装置沿无砟轨道运动的行走系；所述移动机构与旋转机构用于带动所述打磨机构相对待打磨的承轨台运动；所述打磨机构用于对待打磨的承轨台进行打磨。

在其中一种可能的实现方式中，所述移动机构安装至所述承载机构，所述旋转机构安装于至所述移动机构，所述打磨机构安装至所述旋转机构。

在其中一种可能的实现方式中，所述打磨装置还包括控制单元及测量单元；所述控制单元与所述测量单元电连接；所述测量单元用于采集待打磨的承轨台的图像信息；所述控制单元用于根据所述测量单元采集的图像信息控制所述移动机构或旋转机构运动，或根据所述测量单元采集的图像信息判断打磨结果是否合格。

在其中一种可能的实现方式中，所述移动机构包括：横向移动机构，用于带动所述打磨机构沿无砟轨道的横向运动；垂向移动机构，用于带动所述打磨机构沿无砟轨道的高度方向运动；纵向移动机构，所述纵向移动机构用于带动所述打磨机构沿无砟轨道的横向运动。

在其中一种可能的实现方式中，所述纵向移动机构安装于所述承载机构；

所述承载机构设置有沿纵向延伸的纵向导轨；

所述纵向移动机构包括：纵向驱动件及纵向滑动件，所述纵向滑动件与所述纵向导轨滑动连接，所述纵向驱动件用于带动所述纵向滑动件沿所述纵向导轨滑动。

在其中一种可能的实现方式中，所述纵向驱动件包括：纵向驱动电机、纵向驱动齿轮及齿条，所述纵向驱动齿轮设置在所述纵向驱动电机的输出端，所述纵向驱动齿轮与所述齿条啮合，所述齿条设置于所述承载机构且沿纵向延伸；所述纵向驱动电机设置于所述纵向滑动件。

在其中一种可能的实现方式中，所述纵向滑动件包括：纵向滑板箱及主横梁，所述主横梁的两端分别连接有所述纵向滑板箱，所述纵向滑板箱与纵向导轨配合；所述纵向滑板箱安装有所述纵向驱动件。

在其中一种可能的实现方式中，所述纵向滑动件设置有沿横向延伸的至少一个横向导轨；

所述横向移动机构包括：横向驱动件及横向滑动件；所述横向滑动件与所述横向导轨滑动连接；所述横向驱动件用于驱动所述横向滑动件沿所述横向导轨运动。

在其中一种可能的实现方式中，所述横向移动机构包括两个，两个横向移动机构分别位于所述横向滑动件的两端；

所述横向驱动件包括：具有丝杠的横向驱动电机；所述横向驱动电机安装至所述纵向滑动件；

所述横向滑动件包括横向滑板箱，所述横向滑板箱设置有与横向驱动电机的丝杠配合的横向配合螺母。

在其中一种可能的实现方式中，所述横向滑动件设置有沿垂向延伸的垂向导轨；

所述垂向移动机构包括：垂向驱动件及垂向滑动件；所述垂向滑动件与所述垂向导轨滑动连接；所述垂向驱动件用于驱动所述垂向滑动件沿所述垂向导轨运动。

在其中一种可能的实现方式中，所述垂向驱动件包括：具有丝杠的垂向驱动电机；所述垂向驱动电机安装至所述横向滑动件；

所述垂向滑动件包括垂向滑板箱，所述垂向滑板箱设置有与垂向驱动电机的丝杠配合的垂向配合螺母。

在其中一种可能的实现方式中，所述旋转机构包括第一旋转机构及第二旋转机构；所述第一旋转机构用于带动所述打磨机构绕垂向轴线转动；所述第二旋转机构用于带动所述打磨机构绕纵向轴线转动。

在其中一种可能的实现方式中，所述第一旋转机构及第二旋转机构安装于所述垂向移动机构；所述第一旋转机构用于带动所述打磨机构绕垂向轴线转动；所述第二旋转机构用于带动所述打磨机构绕纵向轴线转动。

在其中一种可能的实现方式中，所述第一旋转机构设置于所述垂向移动机构；

所述第一旋转机构包括：第一伺服电机、小齿轮及大齿轮；所述小齿轮设置于所述第一伺服电机的输出端，所述小齿轮与大齿轮啮合；其中，所述第一伺服电机驱动所述小齿轮转动，所述小齿轮带动与其啮合的大齿轮转动，所述大齿轮带动所述打磨机构转动。

在其中一种可能的实现方式中，所述第一伺服电机安装至所述垂向滑板箱；所述大齿轮支撑于所述垂向滑板箱；所述垂向移动机构的垂向滑板箱下部设置有主轴箱，所述大齿轮用于带动所述主轴箱转动；所述打磨机构的电主轴设置于所述主轴箱内。

在其中一种可能的实现方式中，所述第二旋转机构设置于所述主轴箱；

所述第二旋转机构包括：第二伺服电机、涡轮及蜗杆，所述第二伺服电机的输出端设置有所述蜗杆；所述蜗杆与所述涡轮配合；所述涡轮的安装轴的一端连接所述电主轴；所述涡轮的安装轴的轴向垂直于所述电主轴的轴向；

其中，所述第二伺服电机通过所述蜗杆带动所述涡轮转动，所述涡轮带动所述电主轴转动。

在其中一种可能的实现方式中，所述打磨机构包括电主轴及磨轮，所述电主轴用于带动所述磨轮转动；所述磨轮与所述电主轴可拆卸连接。

在其中一种可能的实现方式中，所述打磨装置还包括承载机构包括行走系，所述行走系用于带动所述打磨装置沿轨道行进。

在其中一种可能的实现方式中，在将相应扣件拆除时，以待打磨的承轨台的横向中心线为中心，按照件拆除长度的一半将前后两侧的扣件拆除。

在其中一种可能的实现方式中，在对所述目标钢轨进行顶推的过程中，通过应力应变测试装置对所述目标钢轨的应力进行监测。

本申请实施例提供一种无砟轨道的打磨系统，能够实现对无砟轨道的承轨台进行在线打磨，利于降低对列车运营的不利影响，利于降低治理成本。另外，本实施例中，打磨系统中的打磨装置能够实现沿多个方向的运动，从而利于调整打磨装置中砂轮的位置来适配不同高度的上拱病害，相对于通过扣件调整而言，本实施例的打磨量范围更大，适应性更强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例一提供的顶推装置及目标钢轨的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的打磨装置与目标钢轨的结构示意图。

附图标记说明：

11-钢轨；12-承轨台；121-台肩；

2-顶推装置；21-垂向驱动部；22-横向驱动部；23-钢轨夹头；24-T形挡块；

3-打磨装置；31-承载机构；32-横向移动机构；33-垂向移动机构；34-纵向移动机构；35-打磨机构；36-第一旋转机构；37-第二旋转机构。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

无砟轨道结构出现上拱的原因主要是路基填料或地基土具有一定的膨胀性，在路基及地基的含水状态变化后发生膨胀变形，引起轨道结构上拱；或是地质灾害等原因引起的。一旦出现上拱变形通常需要对线路限速运行，甚至中断运营，对正常的运营秩序影响较大。

相关技术中，整治无砟轨道上拱病害的方法通常是采用轨道扣件调整方法来处理上拱病害，甚至需要将扣件更原有的轨道结构拆除再重新填筑路基，这种方法会导致列车运行速度降低，且需要消耗不少的经济资源，治理成本很高。另外，采用轨道扣件调整方法进行处理上拱病害的方法，调整的高度有限。

为了克服上述在整治无砟轨道病害时耗时较长及成本较高的问题，本实施例提供一种无砟轨道的打磨系统，能够实现对无砟轨道的承轨台进行在线打磨，利于降低对列车运营的影响，利于降低治理成本。另外，本实施例中，打磨系统中的打磨装置能够实现沿多个方向的运动，从而利于调整打磨装置中砂轮的位置来适配不同高度的上拱病害，相对于通过扣件调整而言，本实施例的打磨量范围更大，适应性更强。

下面结合附图对本实施例提供的打磨系统的结构及实现过程进行举例说明。

如图1及图2所示，图1及图2中X轴为纵向；Y轴为横向，Z轴为垂向。本实施例提供的打磨系统包括：

温度测量装置，用于测量目标钢轨11的实际轨温与钢轨锁定温度；

顶推装置2，用于对所述目标钢轨11进行垂向顶推和横向顶推；

打磨装置3，用于在对所述目标钢轨11完成顶推后，对待打磨的承轨台 12进行打磨。

其中，目标钢轨11与待打磨承轨台12对应。在对待打磨承轨台12进行打磨前，需先将其上的目标钢轨11移开，使得待打磨的承轨台12能够露出。钢轨锁定温度是指钢轨的应力为0时的温度。温度测量装置可采用本领域的常规结构，其精度为0-2℃。

顶推装置2用于对目标钢轨11进行顶推，以将目标钢轨11从承轨台12 上移开，使得待打磨的承轨台12能够露出。顶推装置2可先对目标钢轨11进行垂向顶推，再进行横向顶推。

在其中一种可能的实现方式中，所述顶推装置2包括：垂向顶推件及横向顶推件，所述垂向顶推件及横向顶推件分别用于对所述目标钢轨11进行垂向顶推和横向顶推。其中，对目标钢轨11的垂向顶推使得目标钢轨11的下表面高于承轨台台肩121的上表面.

可选地，所述垂向顶推件包括：垂向驱动部21及设置于垂向驱动部21输出端的钢轨夹头23；所述横向顶推件包括：横向驱动部22及设置于横向驱动部22输出端的钢轨夹头23；其中，所述垂向驱动部21的输出端垂直于所述横向驱动部22的输出端。其中，钢轨夹头23用于夹持目标钢轨11。钢轨夹头 23的具体结构可以采用本领域的常规设置，本实施例此处不做具体限定。

在一些示例中，垂向驱动部21可以包括千斤顶及球形调节阀。球形调节阀用于调节千斤顶带动目标钢轨11沿垂向运动；其中，球形调节阀可以为手动操作阀门或电控阀门。千斤顶可通过反力挡块或反力装置固定在目标钢轨11 附近。在具体实现时，垂向顶推的千斤顶可以竖直设置，其顶端连接有横向的连接件，以通过连接件连接钢轨夹头23，使得钢轨夹头23能够夹持目标钢轨 11的顶端，从而实现对目标钢轨11的举升。

在其它示例中，垂向驱动部21可以包括驱动电机，驱动电机的输出端设置有丝杠螺母机构，丝杠螺母机构通过连接件连接于能够夹持目标钢轨11的钢轨夹头23。

在一些示例中，横向驱动部22可以包括千斤顶及球形调节阀。球形调节阀用于调节千斤顶带动目标钢轨11沿横向运动；其中，球形调节阀可以为手动操作阀门或电控阀门。千斤顶可通过反力挡块或反力装置固定在目标钢轨11 附近，例如固定在目标钢轨11附近的轨道板上。在具体实现时，横向顶推的千斤顶可以横向设置，其输出端连接有接钢轨夹头23，钢轨夹头23能够夹持目标钢轨11的顶端，从而实现对目标钢轨11的横向顶推。

在其它示例中，横向驱动部22可以包括驱动电机，驱动电机的输出端设置有丝杠螺母机构，丝杠螺母机构通过中间件连接于能够夹持目标钢轨11的钢轨夹头23。

本示例中，沿所述目标钢轨11的长度方向，所述垂向顶推件与横向顶推件间隔分布，相邻的所述垂向顶推件与横向顶推件之间的距离可小于等于8米。其中，相邻的垂向顶推件之间的距离可以在5米～10米的范围内，例如，相邻的垂向顶推件之间的距离可以为7米。相邻的横向顶推件之间的距离可以在5 米～10米的范围内，例如，相邻的横向顶推件之间的距离可以为7米。如此，既利于实现对目标钢轨11的可靠且稳定地顶推，又能利于改善钢轨内部的应力集中现象。

另外，在本示例中，垂向驱动部21及横向驱动部22可固定在目标钢轨11 周围，可通过T形挡块24或其它反力装置来实现。

在其它可能的实现方式中，所述顶推装置2包括：垂向驱动部21、横向驱动部22及钢轨夹头23；所述垂向驱动部21、横向驱动部22分别设置在所述目标钢轨11的两侧，且相对设置；所述垂向驱动部21、横向驱动部22能够与所述钢轨夹头23连接。也即，垂向驱动部21、横向驱动部22可共用钢轨夹头 23，以利于节约成本。

在具体实现时，垂向驱动部21、横向驱动部22可分别与钢轨夹头23可拆卸连接；或者，垂向驱动部21及横向驱动部22滑动连接，例如，在垂向顶推时横向驱动部22可垂向运动，在横向顶推时垂向驱动部21可横向运动。其中，垂向驱动部21及横向驱动部22的具体实现形式可与前述类似，此处不再赘述。

在其中一种可能的实现方式中，打磨系统还包括：应力应变测试装置，用于在对所述目标钢轨11进行顶推的过程中测量所述目标钢轨11的应力。应力应变测试装置可粘贴于目标钢轨11的顶推点处。应力应变测试装置的具体结构可采用本领域的常规设置，本实施例此处不做具体限定。

在其中一种可能的实现方式中，所述打磨装置3包括：承载机构31、移动机构、转动机构及打磨机构35。所述打磨机构35用于对待打磨的承轨台12 进行打磨。承载机构31设置有行走系。所述行走系用于带动所述打磨装置3 沿无砟轨道运动。

承载机构31可包括车架及行走系。移动机构、转动机构及打磨机构35等安装于车架。行走系安装于车架用于带动车架沿轨道行走。如此，可通过行走系将打磨装置3带至待打磨的承轨台12处。

所述移动机构与旋转机构用于带动所述打磨机构35相对待打磨的承轨台 12运动，以调整打磨机构35中磨轮的位置，使得磨轮能够与待打磨的承轨台 12对准。在具体实现时，所述移动机构安装至所述行走机构，所述转动机构安装于至所述移动机构，所述打磨机构35安装至所述旋转机构；从而，利于打磨装置3的结构紧凑性。

可选地，所述打磨装置3还包括控制单元及测量单元；所述控制单元与所述测量单元电连接；所述测量单元用于采集待打磨的承轨台12的图像信息；所述控制单元用于根据所述测量单元采集的图像信息控制所述移动机构或转动机构运动，或根据所述测量单元采集的图像信息判断打磨结果是否合格，从而提高打磨装置3的自动化程度，利于实现自动打磨。

下面对打磨装置3的移动机构及旋转机构的结构及实现过程进行举例说明。可以理解的是：移动机构及旋转机构的结构及实现过程并不限于此，本实施例此处只是举例说明。

具体地，移动机构包括：横向移动机构32，用于带动所述打磨机构35沿无砟轨道的横向运动；垂向移动机构33，用于带动所述打磨机构35沿无砟轨道的高度方向运动；纵向移动机构34，所述纵向移动机构34用于带动所述打磨机构35沿无砟轨道的纵向运动。所述旋转机构包括第一旋转机构36及第二旋转机构37。所述第一旋转机构36用于带动所述打磨机构35绕垂向轴线转动；所述第二旋转机构37用于带动所述打磨机构35绕纵向轴线转动。

在一些示例中，承载机构31设置有沿纵向延伸的纵向导轨；其中，纵向导轨可以为一个或多个。纵向移动机构34包括：纵向驱动件及纵向滑动件。纵向滑动件与纵向导轨滑动连接；纵向滑动件设置有与纵向导轨相适配的滑槽，滑槽的数量与纵向导轨的数量相适配。纵向驱动件用于带动纵向滑动件沿纵向导轨滑动。

可选地，纵向驱动件包括：纵向驱动电机、纵向驱动齿轮及齿条，纵向驱动齿轮设置在纵向驱动电机的输出端，纵向驱动齿轮与齿条啮合，齿条设置于承载机构31且沿纵向延伸；纵向驱动电机设置于纵向滑动件。

纵向滑动件包括：纵向滑板箱及主横梁，纵向滑板箱安装有纵向驱动件，主横梁的两端分别连接有纵向滑板箱，纵向滑板箱与纵向导轨配合。

本示例中，纵向驱动电机的数量可与纵向滑板箱的数量相适配；在纵向滑板箱为两个时，纵向驱动电机也为两个，从而使得两端的纵向滑板箱可分别独立运动。其中，承载机构31的左右两端也分别设置有纵向导轨。

在具体工作时，控制单元可通过纵向驱动电机工作，纵向驱动电机带动纵向驱动齿轮转动，在纵向驱动齿轮与齿条的啮合作用下，纵向驱动齿轮将沿着齿条的延伸方向运动，从而带动纵向滑板箱及主横梁沿着齿条的延伸方向也即纵向运动。如此，纵向移动机构34将带动其他移动机构及打磨机构35一起沿纵向移动。

其中，通过设置纵向导轨，既能实现纵向移动机构34与承载机构31的安装，且能确保纵向移动机构34沿纵向方向移动。

在其它示例中，齿轮齿条传动结构也可由其它传动机构代替，例如带传动机构、链传动机构、丝杠螺母传动机构等。

纵向滑动件设置有沿横向延伸的至少一个横向导轨。例如，纵向滑动件中的主横梁设置有两个平行分布的横向导轨。横向导轨可沿主横梁的横向延伸设置，且延伸至主横梁的左右两端；或，横向导轨可从主横梁的左右两端向中部延伸，具体的延伸长度可根据实际需要来设置。相应地，主横梁的端部设置有限位块等限位结构，以免横向移动机构32从主横梁上滑落。

横向移动机构32包括：横向驱动件及横向滑动件；横向滑动件与横向导轨滑动连接；横向驱动件用于驱动横向滑动件沿横向导轨运动。横向移动机构 32包括两个，两个横向移动机构32分别位于横向滑动件的两端。

在一些示例中，横向驱动件包括：具有丝杠的横向驱动电机；横向驱动电机安装至纵向滑动件。横向滑动件包括横向滑板箱，横向滑板箱设置有与横向驱动电机的丝杠配合的横向配合螺母。

在具体工作时，控制单元控制横向驱动电机工作，横向驱动电机带动丝杠一起转动，而与丝杠配合的螺母则带动横向滑板箱一起沿横向左右移动。如此，横向移动机构32将带动垂向移动机构33及打磨机构35一起沿横向移动。

在其它示例中，丝杠螺母传动机构也可有其他例如齿轮齿条传动机构等来代替。在采用齿轮齿条传动机构时，齿条可沿横向延伸，齿条可设置于横向滑板箱上，齿轮可设置在横向驱动电机的输出端。

横向滑动件设置有沿垂向延伸的垂向导轨。例如，横向滑动件的横向滑板箱沿垂向延伸一定长度，主横梁设置在横向滑板箱的上端，纵向滑板箱设置在主横梁的上端，利于打磨装置3的结构紧凑性；横向滑板箱设置有沿垂向延伸的垂向导轨，每一横向滑板箱可设置有一个或多个垂向导轨。

垂向移动机构33包括：垂向驱动件及垂向滑动件；垂向滑动件与垂向导轨滑动连接；垂向驱动件用于驱动垂向滑动件沿垂向导轨运动。其中，垂向移动机构33可以为两个，两个垂向移动机构33分别对应于两个横向移动机构32 设置。

在一些示例中，垂向驱动件包括：具有丝杠的垂向驱动电机；垂向驱动电机安装至横向滑动件；垂向滑动件包括垂向滑板箱，垂向滑板箱设置有与垂向驱动电机的丝杠配合的垂向配合螺母。

在具体工作时，控制单元控制垂向驱动电机工作，垂向驱动电机带动丝杠一起转动，而与丝杠配合的螺母则带动垂向滑板箱一起沿横向左右移动。如此，垂向移动机构33将带打磨机构35一起沿垂向移动。

在其它示例中，丝杠螺母传动机构也可有其他例如齿轮齿条传动机构等来代替。在采用齿轮齿条传动机构时，齿条可沿垂向延伸，齿条可设置于垂向滑板箱上，齿轮可设置在垂向驱动电机的输出端。

上述实施例中，可尽量将纵向移动机构34设置在上部，以减少其对下部空间的占用，使得打磨装置3在横向上更加紧凑，满足线上车辆限界的要求。

在其中一种可能的实现方式中，第一旋转机构36及第二旋转机构37安装于垂向移动机构33；第一旋转机构36用于带动打磨机构35绕垂向轴线转动；第二旋转机构37用于带动打磨机构35绕纵向轴线转动。

在一些示例中，第一旋转机构36设置于垂向移动机构33。第一旋转机构36包括：第一伺服电机、小齿轮及大齿轮；小齿轮设置于第一伺服电机的输出端，小齿轮与大齿轮啮合；其中，第一伺服电机驱动小齿轮转动，小齿轮带动与其啮合的大齿轮转动，大齿轮带动打磨机构35转动。

第一伺服电机安装至垂向滑板箱；大齿轮支撑于垂向滑板箱；垂向移动机构33的垂向滑板箱下部设置有主轴箱，主轴箱用于安装打磨机构35的电主轴；大齿轮用于带动主轴箱转动。

其中，垂向滑板箱设置有沿安装轴，该安装轴的轴向沿垂向延伸，大齿轮安装在安装轴上；安装轴可通过轴承支撑在垂向滑板箱内，大齿轮将带动其安装轴一起转动，电主轴可设置在安装轴的下端。或者，安装轴固定于垂向滑板箱，大齿轮可转动地设置于安装轴，大齿轮可与主轴箱连接。

在具体工作时，控制单元控制第一伺服电机工作，第一伺服电机带动小齿轮转动，基于小齿轮与大齿轮的啮合作用，大齿轮将随之转动，大齿轮将带动第二旋转机构37及打磨机构35转动。

在其它示例中，大齿轮与小齿轮组成的传动机构可以由带传动机构、链传动机构等来代替。

第二旋转机构37设置于主轴箱。在一些示例中，第二旋转机构37包括：第二伺服电机、涡轮及蜗杆，第二伺服电机的输出端设置有蜗杆；蜗杆与涡轮配合；涡轮的安装轴的一端连接电主轴；涡轮的安装轴的轴向垂直于电主轴的轴向。其中，涡轮的安装轴可通过轴承支撑设置在主轴箱内。

在具体工作时，控制单元控制第二伺服电机工作，第二伺服电机通过蜗杆带动涡轮转动，涡轮带动电主轴转动。

在其它示例中，大齿轮与小齿轮组成的传动机构可以由带传动机构、链传动机构等来代替。

在上述示例中，打磨装置3的控制单元分别与打磨机构35、横向移动机构32、垂向移动机构33、纵向移动机构34、第一旋转机构36及第二旋转机构37 电连接，控制单元用于控制上述各机构的运动，以实现自动对刀。

在具体实现时，控制单元可根据操作人员输入的控制指令控制各机构的运动。

在一些示例中，在打磨装置3还包括测量单元，测量单元与控制单元电连接；测量单元用于测量单元用于扫描待打磨的承轨台12的轮廓信息也即采集待打磨的承轨台12的图像信息；控制单元用于根据测量单元采集的图像信息确定打磨量，根据打磨量确定各机构的运动量，并控制相应的机构运动，以实现自动打磨。

此外，控制单元还能够根据测量单元采集的图像信息判断打磨结果是否合格；若合格则打磨结束，打磨装置3可行进至下一待打磨的承轨台12处；若不合格，则重新确定打磨量并打磨。

测量单元包括激光扫描仪探头，激光扫描仪探头安装于打磨机构35的电主轴的下侧，以确保激光扫描仪探头与待打磨的承轨台12的底面平行，利于确保控制的精确性，利于打磨结果的精确性。

基于上述系统的打磨方法可包括：

S1、确定目标钢轨的实际轨温与钢轨锁定温度的温差；

S2、确定目标钢轨的垂向顶推距离及横向顶推距离；

S3、根据所述温差及横向顶推距离确定扣件拆除长度，并将相应的扣件拆除；

S4、根据确定的垂向顶推距离，且通过设置在钢轨侧向的顶推装置对所述目标钢轨进行顶推，使得目标钢轨的下表面高于承轨台台肩的上表面；

S5、根据确定的横向顶推距离，且通过设置在钢轨侧向的顶推装置对所述目标钢轨进行顶推；

S6、通过打磨装置对待打磨的承轨台进行打磨；

S7、在将所述承轨台打磨完成后，将所述目标钢轨回拨复位，且紧固扣件。

本实施例的方法可基于前述打磨系统来实现。

在步骤S1中，可通过温度测量装置来分别测量目标钢轨的实际轨温及钢轨锁定温度，再根据得到的目标钢轨的实际轨温及钢轨锁定温度确定二者的温差。

在步骤S2中，需要根据待打磨的承轨台的具体情况来确定目标钢轨的垂向顶推距离及横向顶推距离。在将目标钢轨顶推完成后，至少能够将待打磨的承轨台完全露出。

在步骤S3中，在根据所述温差及横向顶推距离确定扣件拆除长度。具体可以根据本领域的常规确定方法来实现，例如根据预先获取的函数关系或根据经验来确定扣件拆除长度。其中，在拆除扣件时，需以待打磨的承轨台的中心线为中心，前后各拆除扣件拆除长度的一半。

在步骤S4及S5之前，需预先安装反力挡块或反力装置；其中，反力挡块及反力装置的结构可采用本领域的常规设置。然后，安装顶推装置；顶推装置可包括垂向顶推件及横向顶推件，垂向顶推件及横向顶推件分别安装至相应的反力挡块或反力装置。在具体实现时，可先安装反力挡块或反力装置；再安装顶推装置的钢轨夹头；继而将作为顶推驱动部的千斤顶至于反力挡块与钢轨夹头之间。

在步骤S4和S5中，分别通过相应的调节阀来调节顶推装置的垂向、横向顶推距离。且在顶推过程中，通过应力应变测试装置对所述目标钢轨应力进行监测。其中，应力应变测试装置可具有显示模块或提示模块，显示模块用于将测量的应力值进行显示；提示模块用于在测量的应力值达到阈值时发出声音提示或视觉提示。

在步骤S6中，可通过打磨装置实现对待打磨承轨台的自动打磨，利于提高打磨效率，降低成本。打磨装置自动打磨的实现过程可与前述示例相同，此处不再赘述。

在步骤S7中，在将所述承轨台打磨完成后，松开顶推装置，且将所述目标钢轨回拨复位，将已拆除的扣件紧固。

举例来说，在待打磨承轨台两侧的轨道板上采用植筋的方式固定T形的反力挡块(以下简称T形挡块)。植筋前查看轨道板钢筋布置图，避免植筋时伤损钢筋。T形挡块采用底面长30cm，宽30cm的钢板及长30cm，高15cm钢板焊接而成，钢板厚度1cm。

测量实际轨温及钢轨锁定温度，并确定二者的温差。

确定垂向顶推距离175mm，横向顶推距离850mm。

根据温差及横向顶推距离，计算得知需拆卸扣件的长度为50m。以待打磨的承轨台中心线为对称轴，前后各拆卸扣件的长度25m。

在固定T形挡块对应的左右钢轨侧面安装钢轨顶推装置。

在钢轨侧面的顶推点处粘贴应力测试装置。

对钢轨进行垂向、横向顶推。在顶推过程中监测钢轨内应力变化情况。垂向顶推175mm，得出钢轨最大应力94MPa；横向顶推850mm，得出钢轨最大应力120MPa。

打磨装置通过X轴、Y轴、Z轴来回移动，C轴、A轴的摆动调整磨轮的位置完成自动对刀；对刀完成后，测量单元对承轨台轮廓进行扫描，扫描完成后，将数据传回控制单元，控制单元确定出打磨量，电主轴驱动的磨轮实施打磨工作。打磨完成后，测量单元对打磨后的承轨台再次进行测量，检测打磨结果是否合格，不合格，再次打磨直至合格。合格，则打磨完成。

打磨完成后，松开垂向、横向千斤顶，将钢轨回拨复位，紧固扣件。

采用本实施例的打磨方法，打磨效率≥15米/小时，一个“上拱”区间一个天窗时间就可以完成，相比相关技术中采用扣件调方法的1米/小时，大大提高了效率。

采用本实施例的打磨方法，成本就是打磨装置、顶推装置的运行成本，主要是燃油加上操作手的人工成本，相比相关技术中采用扣件调方法的25000元 /米的维护费用，大大降低了成本。

采用本实施例的打磨方法，打磨装置能够自动完成打磨任务，相比目前的全人工调整，降低了劳动强度。

采用本实施例的打磨方法，打磨量范围0-50mm，相比相关技术中采用扣件调方法小于5mm的调整高度而言，范围增大，适应性更强。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“垂向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，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申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无砟轨道的打磨系统，其特征在于，包括：

温度测量装置，用于测量目标钢轨的实际轨温与钢轨锁定温度；

顶推装置，用于对所述目标钢轨进行垂向顶推和横向顶推；

打磨装置，用于在对所述目标钢轨完成顶推后，对待打磨的承轨台进行打磨。

2.根据权利要求1所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，所述顶推装置包括：垂向顶推件及横向顶推件，所述垂向顶推件及横向顶推件分别用于对所述目标钢轨进行垂向顶推和横向顶推。

3.根据权利要求2所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，

所述垂向顶推件包括：垂向驱动部及设置于垂向驱动部输出端的钢轨夹头；

所述横向顶推件包括：横向驱动部及设置于横向驱动部输出端的钢轨夹头；

其中，所述垂向驱动部的输出端垂直于所述横向驱动部的输出端。

4.根据权利要求2所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，沿所述目标钢轨的长度方向，所述垂向顶推件与横向顶推件间隔分布，相邻的所述垂向顶推件与横向顶推件之间的距离小于等于8米。

5.根据权利要求1所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，所述顶推装置包括：垂向驱动部、横向驱动部及钢轨夹头；

所述垂向驱动部、横向驱动部分别设置在所述目标钢轨的两侧，且相对设置；

所述垂向驱动部、横向驱动部能够与所述钢轨夹头连接。

6.根据权利要求5所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，所述垂向驱动部、横向驱动部能够与所述钢轨夹头可拆卸连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，还包括：应力应变测试装置，用于在对所述目标钢轨进行顶推的过程中测量所述目标钢轨的应力。

8.根据权利要求1-6任一项所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，所述打磨装置包括：承载机构、移动机构、旋转机构及打磨机构；所述承载机构具有用于带动所述打磨装置沿无砟轨道运动的行走系；所述移动机构与旋转机构用于带动所述打磨机构相对待打磨的承轨台运动；所述打磨机构用于对待打磨的承轨台进行打磨。

9.根据权利要求8所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，所述移动机构安装至所述承载机构，所述旋转机构安装于至所述移动机构，所述打磨机构安装至所述旋转机构。

10.根据权利要求9所述的无砟轨道的打磨系统，其特征在于，所述打磨装置还包括控制单元及测量单元；所述控制单元与所述测量单元电连接；所述测量单元用于采集待打磨的承轨台的图像信息；所述控制单元用于根据所述测量单元采集的图像信息控制所述移动机构或旋转机构运动，或根据所述测量单元采集的图像信息判断打磨结果是否合格。

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