CN218844764U - 用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，包括框体套设于焊接箱体的转轴外表面，且与钢轨高速打磨车固定连接；锁止圈内表面固定设置于转轴外表面，锁止圈外表面设有若干锁止槽；锁止件设置有与锁止槽配合的插销，且锁止件与框体转动连接。本实用新型在焊接箱体旋转完成后锁死打磨梁，在实现磨石组快速更换的同时，有效的保证作业工作中打磨梁工作状态的稳定性，降低在作业过程中由于打磨梁锁死失效造成安全隐患；依靠机械结构而不是摩擦力实现锁死，避免了在具有大量震动的环境中出现偏移或啮合齿轮损坏导致的锁死失效；结构简单可靠且集成度高，降低了整体机构的复杂程度，维护方便，节约了使用和维护成本。

Description

用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置

技术领域

本实用新型涉及钢轨打磨机构技术领域，尤其涉及用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置。

背景技术

钢轨是城市轨道交通的重要组成部件，其状态的优劣直接影响城市轨道交通车辆运行的安全性、平稳性以及乘客乘坐的舒适性。车辆的动力作用、外界环境影响和钢轨本身质量等因素都会影响钢轨的服役性能，除产生钢轨廓形磨耗外，还会在钢轨表面产生疲劳裂纹、剥离掉块和波浪形磨耗等各种病害。钢轨表面病害如不及时处理，不但会造成轮轨关系恶化而引起列车或轨道部件的损坏，而且会导致钢轨病害本身加快发展、钢轨使用寿命缩短、运营维护成本增加等问题，钢轨病害发展到一定程度甚至会影响行车安全。

近几年，随着城市轨道交通新增线路的陆续开通及客流量的逐年增加，运营过程中钢轨的各种病害逐步呈现，也带来了日益严重的钢轨波磨问题，严重影响城市轨道交通运营的安全性和舒适性。其主要原因与城市轨道交通运营条件有关，如线路条件复杂、小半径曲线较多、减振轨道种类繁多、车辆频繁加减速、行车密度大、安全性要求高、维护条件差和隧道所占比重大等因素。城市轨道交通钢轨波磨的波长以在100mm以下的短波波磨较多，其带来的振动冲击剧烈，发展速率快。

钢轨打磨是钢轨服役过程中最重要的钢轨维护保养方式，对于消除钢轨表面缺陷、减小接触应力、控制伤损、改善导向、降低噪声、提高乘坐舒适性等有着重要作用。钢轨打磨起源于上世纪五十年代，经过几十年的发展，已成为世界各国铁路公认的一种有效的钢轨维护方法，钢轨打磨理念也从最初的仅有修复性打磨发展到如今的预防性打磨、预打磨等方式。

城市轨道交通高速钢轨打磨车是以城市轨道交通线路钢轨预防性打磨和预打磨为主要目的的高效打磨设备，主要包括打磨架、打磨梁等部件，其中打磨梁包括焊接箱体和磨石组，磨石组设置于焊接箱体外表面，通常为了便于替换会设置2-4组磨石组，在需要替换时通过旋转焊接箱体来替换磨石组使其处于工作位。当焊接箱体旋转到位后，需要对其进行制动、锁死，以防止在作业过程中出现不稳定的情况。

现有技术中常用的转动件旋转锁死方法主要包括以下几种：1、利用带有刹车的电机锁死转动件。2、由定齿盘与动齿盘啮合的方式。3、通过摩擦角自锁达到锁死机构。以上常规方式存在以下缺点：1、方案一、方案三靠的是摩擦力锁死，当应用在存在有大量震动环境中，锁死机构可能会发生轻微偏移，从而导致锁死失效。方案二中依靠齿轮啮合锁住转动件，此时轮齿受到剪切力作用，在大量震动环境下，相互啮合的齿轮会发生挤压甚至产生裂痕，导致齿轮的配合间隙增大，锁死失效。2、冗余不高。一旦锁死方式方法锁死失效，会导致整体的锁死效果锁死失效。机构空间有限，锁死机构布置数量少，并且还会增加整体机构的复杂程度，日常维护较为不便，相应也提高了使用成本。3、锁死状态不明确。上述的方法都无法直接反馈锁死的状态，以及对锁死效果是否发生错误进行信息反馈。需要人工确认后才能够进行下一步的工作。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现快速的磨石组旋转更换，并在旋转完成后锁死焊接箱体的锁死装置。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：

用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，包括框体，和设置在所述框体内的锁止件和锁止圈；

所述框体套设于所述焊接箱体的转轴外表面，且与所述打磨梁固定连接；所述锁止圈内表面固定设置于所述转轴外表面，所述锁止圈外表面设有若干锁止槽；所述锁止件设置有与所述锁止槽配合的插销，且所述锁止件与所述框体转动连接。

在一些较优的实施例中，所述框体内还设置有第三伸缩件，所述第三伸缩件一端与所述框体连接，一端与所述锁止件连接。

在一些较优的实施例中，所述框体内还设置有用于监测所述锁止件位移量的位移传感器。

在一些较优的实施例中，所述锁止件为条状，一端与所述框体转动连接，背离所述插销的一侧与所述第三伸缩件转动连接。

在一些较优的实施例中，所述位移传感器包括第一位移传感器和第二位移传感器；所述第一位移传感器的采集端靠近所述锁止件与框体连接部的一端；所述第二位移传感器的采集端靠近所述锁止件远离与框体连接部的一端。

在一些较优的实施例中，所述第三伸缩件内设置有用于维持卸压后输出端处于伸出状态的弹簧。

有益效果

本实用新型提供的锁死装置可以实现快速的磨石组旋转更换，并在旋转完成后锁死焊接箱体，有效的保证作业工作中焊接箱体上安装的磨石组的工作状态稳定性，降低在作业过程中由于焊接箱体锁死失效造成安全隐患和打磨误差；依靠机械结构而不是摩擦力实现锁死，避免了在具有大量震动的环境中出现偏移或啮合齿轮损坏，从而导致的锁死失效情况；结构简单可靠且集成度高，在有限的占用空间内实现了高效的锁死，降低了整体机构的复杂程度，维护方便，节约了使用和维护成本；通过位移传感器能自动获取锁死状态信息，无需人工确认，提高了准确性，节约了人工成本。

附图说明

图1为本实用新型一种较优实施例中的用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置结构示意图；

图2为本实用新型一种较优实施例中的打磨梁整体结构示意图；

图中：1、框体；2、第三伸缩件；3、锁止件；4、锁止圈；5、第一位移传感器；6、第二位移传感器；7、转轴；8、磨石组；9、焊接箱体；10、打磨梁；11、旋转驱动件；

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1-图2所示，本实用新型提供了一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，包括框体1，和设置在所述框体1内的锁止件3和锁止圈4；

所述框体1套设于所述焊接箱体9的转轴7外表面，且与所述打磨梁10固定连接；其中，所述焊接箱体9是高速打磨车中打磨梁10的重要部件，其外表面设置有磨石组8用于对钢轨进行打磨，所述转轴7是贯穿焊接箱体9实现旋转的传动轴；所述锁止圈4内表面固定设置于所述转轴7外表面，所述锁止圈4外表面设有若干锁止槽；所述锁止件3设置有与所述锁止槽配合的插销，且所述锁止件3与所述框体1转动连接。其中，所述锁止槽在所述锁止圈4外表面上的位置与所述磨石组8为对应关系，在本实施例中，所述磨石组8为对称布置，所述锁止槽也为对称布置。在其他较优实施例中，所述锁止槽也可为90度圆周布置。

当转轴7旋转到位时，代表此时的磨石组8同样旋转替换到位，此时锁止件3向转轴7的方向运动，插销插入锁止槽，完成对焊接箱体9的锁死。当需要解除锁死时，插销退出锁止槽，此时转轴7可以继续旋转。

所述焊接箱体9远离本实用新型提出的锁死装置的另一端还配套设置有旋转驱动装置，用于驱动所述焊接箱体9完成旋转，在一些较优的实施例中，所述旋转驱动装置为旋转驱动件11，所述旋转驱动件11的输出端与所述焊接箱体9固定连接，为焊接箱体9的旋转提供动力；应当理解的是，所述旋转驱动件11可以是液压马达、电动马达或气动马达中的任意一种。优选的，为了减少本实用新型中所需要的动力来源，选择与所述伸缩件供能方式匹配的马达，例如当伸缩件为液压缸时，所述旋转驱动件11可选用液压马达。为了进一步简化结构、缩小尺寸，所述旋转驱动件11可以自带制动功能。

在另一些较优的实施例中，还提供了一种自动驱动锁止件3运动的示例。所述框体1内还设置有第三伸缩件2，所述第三伸缩件2一端与所述框体1连接，一端与所述锁止件3连接。需要说明的是，本实用新型所有所述伸缩件，包括但不限于液压缸、油缸、气缸、齿轮齿条中的任意一种，只要其能在控制下实现伸缩功能，均满足本实用新型的要求，因此不做进一步的限定，优选的，为了使整个装置的供能系统简化，所述伸缩件的形式尽量统一，例如均采用液压供能，则所述伸缩件优选为液压缸。

当需要锁死时，所述第三伸缩件2推动输出端伸长，带动锁止件3向传动轴的方向运动，此时插销插入锁止槽，第三伸缩件2输出端停止伸长，完成对焊接箱体9的锁死。当需要解除锁死时，第三伸缩件2输出端缩回，带动所述锁止件3背离传动轴的方向转动，此时插销退出锁止槽，第三伸缩件2输出端停止缩回，此时转轴7可以继续旋转。

在另一些较优的实施例中，给出了一种所述锁止件3的较优结构示例，所述锁止件3为条状，一端与所述框体1转动连接，背离所述插销的一侧与所述第三伸缩件2转动连接。

在一些较优的实施例中，为了应对第三伸缩件2发生失效时的紧急情况，解决冗余不足的问题，提供多种方式配合以防止锁死失效，所述第三伸缩件2内设置有用于维持卸压后输出端处于伸出状态的弹簧，当所述第三伸缩件2卸压后，所述弹簧维持所述第三伸缩件2输出端处于伸出状态，使得插销保持插入锁止槽的状态，以达到锁死的效果。

更近一步的是，为了实现对锁死状态的精确控制，解决锁死状态不明确的问题，在另一些较优的实施例中所述框体1内还设置有用于监测所述锁止件3位移量的位移传感器，通过监测所述锁止件3的位移量来确定此时插销与锁止槽的配合状态。本领域技术人员可以通过设置一个位移阈值，当所述锁止件3与位移传感器的距离处于该位移阈值内时，认为此时插销插入锁止槽，焊接箱体9被锁死；当所述锁止件3与位移传感器的距离处于该位移阈值外时，认为此时插销退出锁止槽，焊接箱体9可以转动。具体的，所述位移传感器包括第一位移传感器5和第二位移传感器6；所述第一位移传感器5的采集端靠近所述锁止件3与框体1连接部的一端；所述第二位移传感器6的采集端靠近所述锁止件3远离与框体1连接部的一端。当只设置一个位移传感器时，也可实现本实施例所要实现的功能。

本实用新型在实现磨石组8快速更换的同时，有效的保证作业工作中打磨梁10工作状态的稳定性，降低在作业过程中由于打磨梁10锁死失效造成安全隐患；依靠机械结构而不是摩擦力实现锁死，避免了在具有大量震动的环境中出现偏移或啮合齿轮损坏，从而导致的锁死失效情况；结构简单可靠且集成度高，在有限的占用空间内实现了高效的锁死，降低了整体机构的复杂程度，维护方便，节约了使用和维护成本。

应当理解的是，所述位移传感器的具体形式可以由本领域技术人员根据控制方案的设计而现场设定，其可以是接近开关、红外距离传感器、压力传感器或其他可以检测出锁止件3位移量的任何传感器。

通过位移传感器能自动获取锁死状态信息，无需人工确认，提高了准确性，节约了人工成本。分别位于所述锁止件3端部和根部的第一、第二位移传感器共同构成插销与锁止槽配合状态的检测系统，设置两个传感器是为了复核传感器的信号是否准确。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，其特征在于：包括框体(1)，和设置在所述框体(1)内的锁止件(3)和锁止圈(4)；

所述框体(1)套设于所述焊接箱体(9)的转轴(7)外表面，且与打磨梁(10)固定连接；所述锁止圈(4)内表面固定设置于所述转轴(7)外表面，所述锁止圈(4)外表面设有若干锁止槽；所述锁止件(3)设置有与所述锁止槽配合的插销，且所述锁止件(3)与所述框体(1)转动连接。

2.如权利要求1所述的用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，其特征在于：所述框体(1)内还设置有第三伸缩件(2)，所述第三伸缩件(2)一端与所述框体(1)连接，一端与所述锁止件(3)连接。

3.如权利要求2所述的用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，其特征在于：所述框体(1)内还设置有用于检测所述锁止件(3)位移量的位移传感器。

4.如权利要求2所述的用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，其特征在于：所述锁止件(3)为条状，一端与所述框体(1)转动连接，背离所述插销的一侧与所述第三伸缩件(2)转动连接。

5.如权利要求3所述的用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，其特征在于：所述位移传感器包括第一位移传感器(5)和第二位移传感器(6)；所述第一位移传感器(5)的采集端靠近所述锁止件(3)与框体(1)连接部的一端；所述第二位移传感器(6)的采集端靠近所述锁止件(3)远离与框体(1)连接部的一端。

6.如权利要求2所述的用于城市轨道交通钢轨高速打磨车焊接箱体锁死装置，其特征在于：所述第三伸缩件(2)内设置有用于维持卸压后输出端处于伸出状态的弹簧。

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