CN219824760U - 一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，包括梁架和裂缝宽度深度测试仪；梁架上设有用于打磨钢轨表面的打磨机构；裂缝宽度深度测试仪包括检测仪主机、第一平面换能器、第二平面换能器、显微摄像探头和信号连接器；第一平面换能器和第二平面换能器分别设于打磨机构两侧；第一平面换能器、第二平面换能器和显微摄像探头均安装于钢轨上且连接于检测仪主机。通过裂缝宽度深度测试仪寻找需要打磨的钢轨位置，在打磨装置对钢轨进行打磨期间，第一平面换能器、第二平面换能器和显微摄像探头能够探测到钢轨的损伤，自动判读钢轨表面的裂缝宽度、深度、瘢痕、焊点、毛刺等损伤并进行摄像处理实现在线检测打磨效果，让打磨质量更好。

Description

一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置

技术领域

本实用新型涉及铁路钢轨维护技术领域，具体为一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置。

背景技术

根据交通发展战略规划，我国铁路运输未来的发展方向是高速和重载。无论是高速铁路还是重载铁路对钢轨的平顺性都有很高的要求。对于高速铁路，轨面不平顺会使列车簧下质量产生共振，造成列车与轨道的振动，影响列车的平稳性、舒适性并产生噪音。因此高速列车在运行时，对轨面平顺性具有严格要求。当轨面不平顺较大时，还会产生巨大的轮轨冲击力，不但影响行车平稳性和安全性还会造成轮轨部件的损伤增加铁路运营成本。

要保证钢轨的平顺性，除了要按要求对轨道进行铺设，严格控制钢轨的初始不平顺，还要经常进行维护。钢轨打磨就是钢轨维护手段中很重要的一种，是目前国际公认的对保证线路质量，提高安全系数，降低运营成本起关键作用的一种常用维护手段。

现有技术公开了一种便携式钢轨打磨装置，包括电机，控制打磨装置位置的导轨滑块，导轨滑块主要由丝杠，滑道组件及滑块组成，丝杠与滑块连接，丝杠转动带动滑块上下移动。行走轮与行走轮座通过螺栓相连，行走轮座与梁架通过螺栓相连，梁架与扶手通过螺栓相连，电机机箱与电机用螺钉相连，导轨滑块与机箱用螺钉相连。打磨轮与电机相连，直接作用于钢轨表面。双轴倾角传感器与梁架通过螺钉连接在梁架的右后下方。梁架起到一个定位作用，能够保证打磨机构与行走轮在同一直线上。该钢轨打磨装置具有携带运输方便、

轻小、工人操纵轻松便利的优点，其设计有双轴倾角传感器，能够接收钢轨表面的平整性和钢轨的倾斜的角度，将接收到的信号传输出去以更好地实现打磨。

其存在以下技术问题：双轴倾角传感器容易出现系统误差，而造成系统误差的原因复杂多样，难以对钢轨打磨装置实现在线检测打磨效果。

因此，人们迫切希望研发一种可靠的在线检测打磨效果的钢轨打磨装置。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是：提供一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，能够精准定位打磨区域，实现在线检测打磨效果，减轻打磨工人工作量。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，包括梁架和裂缝宽度深度测试仪；

梁架上设有用于打磨钢轨表面的打磨机构；

裂缝宽度深度测试仪包括检测仪主机、第一平面换能器、第二平面换能器、显微摄像探头和信号连接器；

第一平面换能器和第二平面换能器分别设于打磨机构两侧；

第一平面换能器、第二平面换能器和显微摄像探头均安装于钢轨上且通过信号连接器连接于检测仪主机。

进一步，梁架上设有冷却装置，用于冷却打磨后的钢轨。

进一步，冷却装置包括水箱和阀门，水箱固接于梁架，阀门连接于水箱且和钢轨对应布置。

进一步，打磨机构包括可驱动旋转的砂轮，砂轮用于打磨钢轨顶面，梁架竖直穿设有丝杆，丝杆下端螺纹连接于砂轮，丝杆一侧设有导轨，导轨与丝杆平行设置，砂轮沿导轨做直线升降运动。

进一步，导轨滑动连接有滑块，滑块设有丝杆螺母，丝杆螺母与丝杆螺纹连接，砂轮固接于滑块。

进一步，丝杆顶端设有旋转手轮。

进一步，砂轮一侧设有抛光布轮，抛光布轮用于抛光打磨后的钢轨顶面。

进一步，打磨机构还包括可驱动旋转的打磨筒，打磨筒用于打磨钢轨侧面。

进一步，梁架两端分别设有与钢轨顶面相适配的行走轮，行走轮用于在钢轨上行走。

总的说来，本实用新型具有如下优点：

进行打磨工作时，工人首先将打磨装置放置在钢轨上，然后安装裂缝宽度深度测试仪，将第一平面换能器、第二平面换能器和显微摄像探头分别安装于钢轨上并连接到检测仪主机，通过裂缝宽度深度测试仪寻找需要打磨的钢轨位置。在打磨装置对钢轨进行打磨期间，第一平面换能器、第二平面换能器和显微摄像探头能够探测到钢轨的损伤，自动判读钢轨表面的裂缝宽度、深度、瘢痕、焊点、毛刺等损伤并进行摄像处理，打磨工人可根据测试仪主机显示的钢轨损伤情况和显微摄像探头拍摄的钢轨实际状况来针对性打磨，可在打磨过程中实现在线检测打磨效果，让打磨质量更好。裂缝宽度深度测试仪不容易出现系统误差，能够在打磨前精准定位打磨区域，实现在线检测打磨效果，减轻打磨工人工作量。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型另一视角的立体结构示意图。

图3为本实用新型拆除裂缝宽度深度测试仪后的立体结构示意图。

附图中包括有：

1-钢轨，2-主板，3-侧板，4-行走轮，5-行走轮座，6-梁架，7-把手，

8-扶手，9-丝杆，10-旋转手轮，11-第一电机，12-第二电机，13-砂轮，14-

打磨筒，15-抛光布轮，16-水箱，17-阀门，18-第一平面换能器，19-充电端口，20-第一信号连接线，21-第二信号连接线，22-加长手柄，23-检测仪主机固定板，24-检测仪主机，25-显微摄像探头连接线，26-第二平面换能器，27-信号连接线端口。

具体实施方式

本实用新型基于以往学者的理论和研发基础之上,将现有的钢轨1打磨装置创新优化成一种具有在线检测打磨效果功能、能够在打磨后对钢轨1进行冷却处理、方便工人打磨工作的优点的钢轨1打磨装置。

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-图3所示，一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，包括梁架6和裂缝宽度深度测试仪；

梁架6上设有用于打磨钢轨1表面的打磨机构；

裂缝宽度深度测试仪包括检测仪主机24、第一平面换能器18、第二平面换能器26、显微摄像探头和信号连接器；

检测仪主机24通过检测仪主机固定板23安装在梁架6上，检测仪主机24一侧设有充电端口19。

具体地，第一平面换能器18和第二平面换能器26分别设于打磨机构两侧，第一平面换能器18通过第一信号连接线20连接于检测仪主机24的信号连接线端口27，第二平面换能器26通过第二信号连接线21连接于检测仪主机24的信号连接线端口27，显微摄像探头通过显微摄像探头连接线25连接于检测仪主机24；

第一平面换能器18、第二平面换能器26和显微摄像探头均安装于钢轨1上。

进行打磨工作时，工人首先将打磨装置放置在钢轨1上，然后安装裂缝宽度深度测试仪，将第一平面换能器18、第二平面换能器26和显微摄像探头分别安装于钢轨1上并连接到检测仪主机24，通过裂缝宽度深度测试仪寻找需要打磨的钢轨1位置。在打磨装置对钢轨1进行打磨期间，第一平面换能器18、第二平面换能器26和显微摄像探头能够探测到钢轨1的损伤，自动判读钢轨1表面的裂缝宽度、深度、瘢痕、焊点、毛刺等损伤并进行摄像处理，打磨工人可根据测试仪主机显示的钢轨1损伤情况和显微摄像探头拍摄的钢轨1实际状况来针对性打磨，可在打磨过程中实现在线检测打磨效果，让打磨质量更好。裂缝宽度深度测试仪不容易出现系统误差，能够在打磨前精准定位打磨区域，实现在线检测打磨效果，减轻打磨工人工作量。

具体地，打磨机构包括用于打磨钢轨1顶面的砂轮13、用于抛光打磨后钢轨1顶面的抛光布轮15和用于打磨钢轨1侧面的打磨筒14。

梁架6竖直穿设有丝杆9，丝杆9转动连接于梁架6。丝杆9顶端设有旋转手轮10，丝杆9下端螺纹连接于砂轮13。丝杆9一侧设有用于为砂轮13导向的导轨，导轨与丝杆9平行设置。

导轨上滑动连接有滑块，滑块的顶端固设有丝杆螺母，丝杆螺母与丝杆9螺纹连接，砂轮13固接于滑块，能够跟随滑块上下移动。

打磨时，转动旋转手轮10带动丝杆9旋转，丝杆9转动时，带动丝杆螺母和滑块在导轨上滑动，带动砂轮13沿导轨做上下运动，调节砂轮13在钢轨1顶面上的打磨力度，使砂轮13更好地与钢轨1顶面接触，进而获得更好的打磨效果。

为了更好地安装砂轮13，在滑块上固设有砂轮13安装座，砂轮13设于砂轮13安装座内。

梁架6的中部设有主板2，主板2中部穿设有第一电机11。第一电机11固接于滑块，第一电机11连接于砂轮13，用于驱动砂轮13转动。

梁架6的上方设有扶手8，扶手8的下端固接于梁架6，方便工作人员扶持作业或搬运；对钢轨1进行打磨时，工作人员可以抓住扶手8来控制打磨装置的移动和左右晃动打磨。

利用抛光布轮15可以对打磨后的钢轨1进行抛光，以进一步获得光滑的表面。

具体地，抛光布轮15固接于梁架6下端，抛光布轮15与钢轨1顶面直接接触，用于自动清除打磨过程中钢轨1顶面产生的铁屑，有效减少钢轨1的安全隐患。

主板2的两侧分别固设有侧板3，侧板3上开设有通槽，与钢轨1侧面相适应的打磨筒14安装于通槽内；侧板3设有延伸板，延伸板上安装有第二电机12，第二电机12连接于打磨筒14，用于驱动打磨筒14旋转以打磨钢轨1侧面。

为了方便移动打磨装置，在梁架6的首尾两端均设有行走轮座5，行走轮座5的两侧均铰接有行走轮4，梁架6上还设有两个把手7，可利用把手7对打磨装置进行运输或移动。

梁架6上设有冷却装置，用于冷却打磨后的钢轨1，进一步提高钢轨1的性能。

本实施例中，冷却装置包括防火阻燃材质的水箱16和阀门17，水箱16固接于梁架6，阀门17连接于水箱16且和钢轨1对应布置。

具体地，在钢轨1打磨过程中，砂轮13不断旋转对钢轨1进行打磨，打磨时温度会不断升高，在打磨过程中钢轨1出现发红和产生火花时，其温度达到最高温，打磨完成后，工人打开水箱16的阀门17，利用水箱16里的冷却水对高温的钢轨1喷水冷却，不仅可以冲去钢轨1表面的粉尘，从而获得更洁净的表面，而且还可达到一种淬火的效果，可大幅度提高钢轨1的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性。

阀门17设有加长手柄22，高度约等于旋转手轮10高度，方便工人操作。

进行打磨工作时，工人首先将打磨装置放置在钢轨1上，通过裂缝宽度深度测试仪寻找需要打磨的钢轨1位置。期间可通过推动打磨装置行走轮4的转动实现位移，移动至所需要打磨的钢轨1处。在打磨操作前，工人可通过手柄旋转丝杆9来调整砂轮13与予打磨的钢轨1顶面的接触情况。调试工作完成，点动开关驱动第一电机11和第二电机12，工人只需把握住扶手8让打磨装置左右移动打磨即可。打磨期间，打磨工人可通过观看测试仪主机显示的钢轨1损伤情况和显微摄像探头拍摄的钢轨1实际状况来打磨，可在打磨过程中实现在线检测打磨效果，让打磨质量更好。打磨过程中会散落大量铁屑在钢轨1表面，在打磨完成后抛光布轮15在打磨过程中就可对钢轨1表面的铁屑清扫，工人需把左右移动打磨装置的移动变为抛光布轮15在钢轨1上的平动，直至打磨完成后打开冷却装置对高温的钢轨1喷水冷却从而提升打磨质量。

本实用新型具有如下优点：

1.采用顶面和侧面式进行钢轨1打磨，并利用水冷对打磨后的钢轨1进行冷却淬火，有效解决一些打磨设备打磨后钢轨1刚性、硬度、耐磨性疲劳强度以及韧性降低的问题，提高钢轨1打磨修复质量。

2.本打磨装置结构合理且简单，体积轻小，方便携带，工人操纵轻松。

3.采用裂缝宽度深度测试仪实现自动判读钢轨1表面的裂缝宽度、深度、瘢痕、焊点、毛刺等损伤并进行摄像处理，有效解决一些打磨设备打磨前难以精准定位打磨区域，减轻打磨工人工作量。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：包括梁架和裂缝宽度深度测试仪；

梁架上设有用于打磨钢轨表面的打磨机构；

裂缝宽度深度测试仪包括检测仪主机、第一平面换能器、第二平面换能器、显微摄像探头和信号连接器；

第一平面换能器和第二平面换能器分别设于打磨机构两侧；

第一平面换能器、第二平面换能器和显微摄像探头均安装于钢轨上且通过信号连接器连接于检测仪主机。

2.根据权利要求1所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：梁架上设有冷却装置，用于冷却打磨后的钢轨。

3.根据权利要求2所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：冷却装置包括水箱和阀门，水箱固接于梁架，阀门连接于水箱且和钢轨对应布置。

4.根据权利要求1所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：打磨机构包括可驱动旋转的砂轮，砂轮用于打磨钢轨顶面，梁架竖直穿设有丝杆，丝杆下端螺纹连接于砂轮，丝杆一侧设有导轨，导轨与丝杆平行设置，砂轮沿导轨做直线升降运动。

5.根据权利要求4所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：导轨滑动连接有滑块，滑块设有丝杆螺母，丝杆螺母与丝杆螺纹连接，砂轮固接于滑块。

6.根据权利要求4所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：丝杆顶端设有旋转手轮。

7.根据权利要求4所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：砂轮一侧设有抛光布轮，抛光布轮用于抛光打磨后的钢轨顶面。

8.根据权利要求4所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：打磨机构还包括可驱动旋转的打磨筒，打磨筒用于打磨钢轨侧面。

9.根据权利要求1所述的一种在线检测打磨效果的钢轨打磨装置，其特征在于：梁架两端分别设有与钢轨顶面相适配的行走轮，行走轮用于在钢轨上行走。