CN220660353U - 一种钢轨焊缝打磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢轨焊缝打磨装置，包括打磨车间，所述打磨车间内设有打磨区，打磨区两侧分别设置一台机械手，机械手上装设有打磨器件，打磨区内设有底部打磨机构，待打磨的钢轨从两台机械手之间输送且位于底部打磨机构上方，所述打磨车间与输送机构连接，打磨车间外设有控制端，底部打磨机构、机械手分别与控制端通讯连接，所述输送机构上设有定位导正机构。本实用新型可实现钢轨全断面的打磨，安全性高，便于更换磨头，提升对钢轨的打磨质量和打磨效率，确保钢轨的品质，提升可靠性。

Description

一种钢轨焊缝打磨装置

技术领域

本实用新型涉及一种打磨装置，具体地说是一种钢轨焊缝打磨装置。

背景技术

钢厂生产的钢轨标准长度为25米或100米，标准长度的钢轨运输至钢轨焊接基地后，将钢轨焊接连成500米长的无缝钢轨，再运输到铁路线上进行铺设，铁路线现场铺设时再用专用设备将500米长钢轨依次焊接连成全线无缝钢轨，钢轨任何位置都不存在机械连接的狭缝，列车运行时非常平稳。钢轨在焊轨基地焊接时，每两根钢轨焊接处形成焊缝，焊缝厚度高于钢轨表面形成凸出于钢轨表面的焊瘤，焊瘤必须打磨掉，形成平滑的焊缝，使焊缝及焊缝左右钢轨都平顺过度，平顺过度也须达到行业技术标准要求才能形成合格的焊缝，才能使列车运行平稳、运行安全。

目前钢轨焊缝打磨通常是人力推动仿形砂轮机进行打磨，然后利用靠尺和塞尺来实现对轨道平直度的检测，其所用打磨装置普遍体积较大，不方便携带，且集成度不高，打磨效率及质量不高。

另外，目前的打磨装置，往往只能从上往下的角度打磨，角度有限，对于底部的打磨，又需要另外一个工序来处理，需要对钢轨进行转移处理，不利于效率的提升。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种钢轨焊缝打磨装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种钢轨焊缝打磨装置，包括打磨车间，所述打磨车间内设有打磨区，打磨区两侧分别设置一台机械手，机械手上装设有打磨器件，打磨区内设有底部打磨机构，待打磨的钢轨从两台机械手之间输送且位于底部打磨机构上方，所述打磨车间与输送机构连接，打磨车间外设有控制端，底部打磨机构、机械手分别与控制端通讯连接，打磨车间外设有电控箱，电控箱与控制端连接，电控箱和控制端位于打磨车间的不同侧。

作为进一步地改进，所述输送机构上设有定位导正机构。

所述定位导正机构包括定位座和导正件，定位座内设有供钢轨穿过的通道，定位座的上部设有上锁止缸，定位座的左侧设有左锁止气缸，定位座的右侧设有右锁止气缸，上锁止气缸、左锁止气缸和右锁止气缸的驱动轴均伸入定位座的通道内，导正件与定位座连接，钢轨从定位座出来后进入导正件中。

作为进一步地改进，所述导正件包括导正架，导正架内设有上导正轮和侧导正轮，上导正轮从上往下抵顶接触钢轨，侧导正轮从侧面抵顶接触钢轨，导正架与定位座连接。

作为进一步地改进，所述底部打磨机构包括X轴移动模组、Y轴移动模组、X轴移动模组和打磨电机，打磨电机的输出轴上装接有打磨头，Y轴移动模组装在Z轴移动模组的驱动端，X轴移动模组装在Y轴移动模组的驱动端，Z轴移动模组固定装在打磨车间内。

作为进一步地改进，所述打磨电机一侧设有Z轴位移传感器，X轴移动模组底面装有压力传感器，Z轴位移传感器与压力传感器均与控制端通讯连接。

作为进一步地改进，所述打磨车间内位于打磨区设有粉尘收集罩，打磨车间外设有粉尘收集器，粉尘收集罩通过管路与粉尘收集器连接，底部打磨机构位于粉尘收集罩上。

作为进一步地改进，所述打磨车间内设有磨头工装库，该磨头工装库内存储有若干不同类型的打磨头，打磨车间一侧对应磨头工装库位置设有门板，该门板与打磨车间铰接安装。

作为进一步地改进，所述打磨车间的侧壁设有至少一个观察窗。

作为进一步地改进，所述机械手上设有磨头损耗检测器件及磨削量检测器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

1、将控制端与电控箱分隔开设置，位于打磨车间两侧，确保强电和弱电分离，能有效防止强弱电之间的相互渗透干扰，保证设备电控部分的安全性和稳定性；

2、采用两台机械手从两侧对钢轨进行打磨，再配合底部打磨机构从底部进行打磨，实现三个不同方向的打磨，可对轨头、工作边、非工作边、轨下颚、轨腰、轨底角、轨底角上表面、轨底角边缘、轨底进行全断面的打磨，提高打磨质量，确保钢轨的各个部位都得到有效的打磨处理，提升效率；

3、设置独立的磨头工装库，不需要进入到机械手工作区就可以实现打磨头的更换，安全性高，方便快捷；

4、通过设置定位导正机构，可以使钢轨在输送过程中的准确性，保证测量和打磨过程中，钢轨位置一致，避免打磨偏差。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型剖开的俯视结构示意图；

图3为本实用新型打磨车间的立体结构示意图；

图4为本实用新型中底部打磨机构的立体结构示意图；

图5为本实用新型中定位导正机构的立体结构示意图。

附图标记：

打磨车间1，打磨区2，机械手3，底部打磨机构4，钢轨5，输送机构6，控制端7，电控箱8，观察窗9，定位座10，上锁止缸11，左锁止气缸12，右锁止气缸13，导正架14，上导正轮15，侧导正轮16，Z轴移动模组17，Y轴移动模组18，X轴移动模组19，打磨电机20，打磨头21，Z轴位移传感器22，压力传感器23，粉尘收集罩24，打磨工装库25，门板26。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1-3所示，一种钢轨焊缝打磨装置，包括打磨车间1，所述打磨车间1内设有打磨区2，打磨区2两侧分别设置一台机械手3，机械手3上装设有打磨器件，打磨区内设有底部打磨机构4，待打磨的钢轨5从两台机械手3之间输送且位于底部打磨机构上方，所述打磨车间1与输送机构6连接，打磨车间1外设有控制端7，底部打磨机构、机械手分别与控制端通讯连接，打磨车间1外设有电控箱8，电控箱8与控制端7连接，电控箱和控制端位于打磨车间的不同侧，这样就使得电控箱和控制端分开，控制端为弱电，电控箱通常为强电，使弱电和强电分离，能有效防止强弱电之间的相互渗透干扰，保证设备电控部分的安全性和稳定性。通过控制端，便快捷的完成对设备所有的操控，同时也能直观的监控设备所有的运行状况和生产数据。利用电控箱，集中有序摆放够方便主母线的铺设，充裕的检修通道方便都设备检修维护。控制端具有显示屏和输入键盘等，便于参数录入和查看。两台机械手对称分别，从两侧对钢轨进行打磨处理，底部打磨机构则对钢轨的底面进行打磨，这样三个方向可同时进行打磨，既提升了打磨效率，又提高了打磨质量。

另外，打磨车间1通常为前后左右上下的板材围合而成一个相对封闭的空间，在其中一侧设置门，可以打开和关闭，方便人员进入查看和处理。而且，为了方便实时观察，在打磨车间1的侧壁上设置至少一个观察窗9，观察窗可安装透明材质，如玻璃或者透明的塑料亚克力板，在打磨过程中，通过观察窗实时观察打磨情况。

对于现场安装，可以先在生产车间将各个部件制备好，然后在现场进行直接组装，方便快捷。

实施例二

如图1-5所示，所述输送机构6上设有定位导正机构。所述定位导正机构包括定位座10和导正件，定位座10内设有供钢轨5穿过的通道，定位座10的上部设有上锁止缸11，定位座的左侧设有左锁止气缸12，定位座的右侧设有右锁止气缸13，上锁止气缸11、左锁止气缸12和右锁止气缸13的驱动轴均伸入定位座10的通道内，导正件与定位座连接，钢轨5从定位座出来后进入导正件中。上锁止气缸、左锁止气缸和右锁止气缸的驱动轴都安装有抵顶块，该抵顶块选择为胶块，与钢轨可实现软接触，不是硬性接触，不会破坏钢轨的原有结构。上锁止气缸从上往下压着钢轨，左锁止气缸和右锁止气缸从左侧和右侧压紧着钢轨，钢轨的底面受到输送机构的支撑，这样钢轨就的上部、左侧和右侧都被顶着，钢轨此时无法继续向前输送，确保整个打磨过程都保持相对固定，确保钢轨位置一致，避免出现打磨偏差的问题，提升打磨品质。

所述导正件包括导正架14，导正架14内设有上导正轮15和侧导正轮16，上导正轮15从上往下抵顶接触钢轨5，侧导正轮16从侧面抵顶接触钢轨5，导正架14与定位座10连接。导正架可设置两个，钢轨依次从两个导正架中穿过，受到上导正轮和侧导正轮的抵顶接触，上导正轮和侧导正轮与钢轨接触时都会转动，从而形成转动接触，能够对钢轨的传送进行位置纠正，从而形成校正，进一步确保钢轨输送方向的精准性。

利用上锁上气缸、左锁止气缸和右锁止气缸，以及导正件的共同作用，能够起到保证钢轨输送方向的精准性，钢轨在打磨过程中都能够保持位置的准确性，从而使得打磨角度的准确性，避免打磨过程中钢轨晃动或者其他运动。

此外，对于定位导正机构，通常设置在打磨车间的侧壁外，在钢轨进入打磨车间内时就进行一个定位导正，而且，设置在打磨车间外部，可以随时观察，如果发生损坏或者需要更换维护，也较为方便。

实施例三

参考图1-5所示，所述底部打磨机构包括Z轴移动模组17、Y轴移动模组18、X轴移动模组19和打磨电机20，打磨电机20的输出轴上装接有打磨头21，Y轴移动模组18装在Z轴移动模组17的驱动端，X轴移动模组19装在Y轴移动模组18的驱动端，Z轴移动模组17固定装在打磨车间1内。Z轴移动模组17可带动X轴移动模组19和Y轴移动模组18一起在Z轴方向的上下移动，实现打磨电机和打磨头的上下移动，保证与钢轨实现最佳的打磨距离。通过X方向、Y方向和Z方向的位移调整，始终使打磨头处于较佳的位置，而且，当多次打磨后，打磨头会产生损耗，此时利用多个不同方向的移动模组的调整，就可以保证打磨精度和打磨准确性。

所述打磨电机20一侧设有Z轴位移传感器22，X轴移动模组19底面装有压力传感器23，Z轴位移传感器22与压力传感器23均与控制端通讯连接。Z轴位移传感器实时检测打磨电机在Z轴方向的位移距离，实现准确的调整。利用压力传感器则可以检测到打磨头与钢轨抵顶接触时受到的压力，避免在Z轴方向的移动行程过大或者过小。

所述打磨车间1内位于打磨区设有粉尘收集罩24，打磨车间1外设有粉尘收集器，粉尘收集罩通过管路与粉尘收集器连接，底部打磨机构位于粉尘收集罩上。粉尘收集器采用公知设备，通常为吸力式，通过抽吸，将打磨过程产生的粉尘抽到粉尘收集器内，然后定时的处理。粉尘收集罩的开口朝向底部打磨机构，此时底部打磨机构可通过一个支架或者其他器件安装，处于悬空安装状态，粉尘收集器通过抽吸，使得粉尘收集罩保持吸力，这样打磨产生的粉尘就可以顺利且定向地进入到粉尘收集罩中，也能够避免粉尘散落到打磨车间的各个区域。利用粉尘收集，一方面起以干净整洁作用，另一方面也能够避免大量粉尘掉落到各设备部件上，对设备部件产生影响。

实施例四

参考图1-5所示，所述打磨车间1内设有磨头工装库25，该磨头工装库25内存储有若干不同类型的打磨头，打磨车间1一侧对应磨头工装库位置设有门板26，该门板与打磨车间铰接安装，门板通常为一块较小的板，该门板只需要将磨头工装库裸露出来，机械手上的打磨头从磨头工装库更换。当有需要维护或者替换的磨头时，只需要交门板打开，此时操作人员不需要进入打磨车间内，在打磨车间外部，通过门板区域，就可以更换或者维护打磨头。

所述机械手上设有磨头损耗检测器件及磨削量检测器，当磨头损耗检测器检测到磨头有损耗需要更换时，就会发出指令，通过控制端显示或者提醒。

输送机构可采用滚筒式输送线，便于对钢轨的输送。

本实用新型在实际使用时，待处理的钢轨经输送机构输送到打磨车间内，在进入打磨车间时，从定位导正机构穿过，进入打磨车间后，通过三个锁止气缸对钢轨进行抵紧锁止，保证钢轨的稳定。两个机械手从钢轨两侧进行打磨，底部打磨机构利用三个移动模组调整到合适的位置，然后对钢轨的底部进行打磨。可对轨头、工作边、非工作边、轨下颚、轨腰、轨底角、轨底角上表面、轨底角边缘和轨底进行打磨，实现全断面的打磨，提升打磨效率和打磨品质。

在具体打磨时，可选择不同的打磨头，可从钢轨的轨底到轨腰逐步打磨。或者从钢轨的轨头到轨腰逐步打磨。再选择合适的打磨头对钢轨的两个弯折处的R角进行打磨处理。最后可对钢轨表面进行抛光处理。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢轨焊缝打磨装置，包括打磨车间，其特征在于，所述打磨车间内设有打磨区，打磨区两侧分别设置一台机械手，机械手上装设有打磨器件，打磨区内设有底部打磨机构，待打磨的钢轨从两台机械手之间输送且位于底部打磨机构上方，所述打磨车间与输送机构连接，打磨车间外设有控制端，底部打磨机构、机械手分别与控制端通讯连接，打磨车间外设有电控箱，电控箱与控制端连接，电控箱和控制端位于打磨车间的不同侧。

2.根据权利要求1所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述输送机构上设有定位导正机构。

3.根据权利要求2所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述定位导正机构包括定位座和导正件，定位座内设有供钢轨穿过的通道，定位座的上部设有上锁止缸，定位座的左侧设有左锁止气缸，定位座的右侧设有右锁止气缸，上锁止气缸、左锁止气缸和右锁止气缸的驱动轴均伸入定位座的通道内，导正件与定位座连接，钢轨从定位座出来后进入导正件中。

4.根据权利要求3所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述导正件包括导正架，导正架内设有上导正轮和侧导正轮，上导正轮从上往下抵顶接触钢轨，侧导正轮从侧面抵顶接触钢轨，导正架与定位座连接。

5.根据权利要求1所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述底部打磨机构包括X轴移动模组、Y轴移动模组、X轴移动模组和打磨电机，打磨电机的输出轴上装接有打磨头，Y轴移动模组装在Z轴移动模组的驱动端，X轴移动模组装在Y轴移动模组的驱动端，Z轴移动模组固定装在打磨车间内。

6.根据权利要求5所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述打磨电机一侧设有Z轴位移传感器，X轴移动模组底面装有压力传感器，Z轴位移传感器与压力传感器均与控制端通讯连接。

7.根据权利要求1所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述打磨车间内位于打磨区设有粉尘收集罩，打磨车间外设有粉尘收集器，粉尘收集罩通过管路与粉尘收集器连接，底部打磨机构位于粉尘收集罩上。

8.根据权利要求1所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述打磨车间内设有磨头工装库，该磨头工装库内存储有若干不同类型的打磨头，打磨车间一侧对应磨头工装库位置设有门板，该门板与打磨车间铰接安装。

9.根据权利要求1所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述打磨车间的侧壁设有至少一个观察窗。

10.根据权利要求1所述的钢轨焊缝打磨装置，其特征在于，所述机械手上设有磨头损耗检测器件及磨削量检测器。