CN220908045U - 一种钢轨打磨装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种钢轨打磨装置，包括：车架、蓄电池、防尘挡屑装置、架体、控制系统、横移驱动机构、第一横移组件、第二横移组件及打磨单元。车架的下方设置有用于整车走行和支撑的轮对，蓄电池、控制系统、架体均设置于车架的上方。打磨单元设置于架体的内部，防尘挡屑装置设置于架体上。第一横移组件、第二横移组件设置于车架与打磨单元之间，第一横移组件、第二横移组件组成横移运动副。横移驱动机构设置于架体与打磨单元之间，通过横移驱动机构能带动打磨单元相对于车架沿横向运动。本申请能解决现有设备无法在结构简单、造价低廉、体积轻便的同时，兼具打磨功率大、作业效率高、自动化程度高，能实现短距离往复打磨的技术问题。

Description

一种钢轨打磨装置

技术领域

本申请涉及铁路工程机械技术领域，尤其涉及一种应用于钢轨打磨的多功能自动化钢轨打磨装置。

背景技术

列车运行过程中钢轨长期处于恶劣的工作环境，由于动力作用、自然环境和钢轨本身质量等多重原因导致轨面条件不断恶化和轨头变形，产生波浪磨耗、肥边、剥落、轨面鱼鳞、轨缝底塌等缺陷，严重影响行车安全。钢轨打磨能够清除钢轨表面不平顺将轨头恢复到初始设计要求，从而实现有效改善轮轨关系，减缓钢轨表面缺陷发展、提高钢轨表面平滑度，延长钢轨使用寿命的目的。而钢轨打磨车是用于去除钢轨病害的一种轨道工程设备，具体可用于消除钢轨使用过程中产生的波浪磨耗、肥边、剥落、轨面鱼鳞、轨缝底塌等缺陷。

在现有技术中，主要有以下文献与本申请相关：

现有技术1为北京二七机车工业有限责任公司于2015年05月13日申请，并于2015年05月13日公告，公告号为CN204325831U的中国实用新型专利。该实用新型公开了一种地铁钢轨打磨车，包括车架体，车架体上设有打磨单元，打磨单元分为特殊打磨单元和普通打磨单元，并通过平移机构连接。平移机构设有间距液压缸、接触液压缸、张紧液压缸、归中液压缸。车架体的下部设有走行轮，车架体悬挂在打磨列车上，车架体与打磨列车之间设有升降液压缸。车架体与打磨列车之间设有锁紧装置。车架体与打磨列车之间设有牵引装置。可以修正复杂的地铁线路钢轨波浪状磨损、轮轨擦伤，纠正内外轨倾斜变形和修整轮轨接触面等缺陷，适用于地铁线路作业，对直线、曲线、道岔钢轨打磨。

现有技术2为北京二七机车工业有限责任公司于2014年04月22日申请，并于2014年07月30日公告，公告号为CN203741663U的中国实用新型专利。该实用新型公开了一种钢轨打磨车，包括车架体，车架体上设有打磨单元，车架体的下部设有行走轮，车架体悬挂在打磨列车上，车架体与打磨列车之间设有升降液压缸。车架体与打磨列车之间设有锁紧装置。车架体与打磨列车之间设有牵引装置。可以修正轨道波浪状磨损、轮轨擦伤，纠正内外轨倾斜变形和修整轮轨接触面等缺陷，适用于大型养路作业，对直线、曲线钢轨打磨。

现有技术3为株洲时代电子技术有限公司于2020年01月20日申请，并于2020年06月05日公开，公开号为CN111235982A的中国发明申请。该发明公开了一种钢轨打磨小车，包括：铰接相连的两个打磨小车。打磨小车包括：车架、打磨单元、走行导向轮、集尘通道及防火防尘装置。打磨单元设置于车架的内部，走行导向轮设置于车架下部，集尘通道设置于车架上部。防火防尘装置包覆于车架的除底部以外的其它外部，通过防火防尘装置及集尘通道形成打磨小车的半封闭结构。钢轨打磨小车还包括弹性牵引杆和刚性牵引杆，其中一个打磨小车通过弹性牵引杆与车体相连，另一个打磨小车通过刚性牵引杆与车体相连。该发明能够解决现有钢轨打磨小车应用场合有限、运行稳定性差，以及打磨质量和效果不佳的技术问题。

上述现有技术1-3的打磨小车结构基本类似，该类打磨小车结构设计存在以下缺点：

1)打磨小车无动力，必须安装于列车下部，由整车提供牵引动力、打磨动力才能完成钢轨打磨作业；

2)打磨小车整车体积庞大、结构和设备复杂、造价昂贵；

3)小车打磨单元无横移功能；

4)打磨小车一般采用8个或10个磨头设计，磨头数量不能改变，整体空间利用率低下；

5)打磨小车结构笨重，打磨单元和打磨电机维护保养非常困难；

6)打磨小车无法完成短距离范围内的钢轨往复打磨；

7)打磨小车的打磨电机直接驱动砂轮进行钢轨打磨，导致电机在作业过程中承受较大轴向冲击，减少了打磨电机的使用寿命。

现有技术4为北京交通大学于2021年06月07日申请，并于2021年09月07日公开，公开号为CN113355960A的中国发明申请。该发明公开了一种自驱式智能化砂带打磨机。包括：砂带轮系、张紧机构、升降机构、横移偏转联动机构和整机行驶驱动机构，砂带轮系中的主动轮与张紧机构中的驱动电机连接，砂带轮系中的接触轮支架与升降机构中的接触轮支架安装板连接，横移偏转联动机构中的立柱通过连接杆与升降机构中的升降导柱连接，整机行驶驱动机构通过车架分别与砂带轮系、张紧机构、升降机构和横移偏转联动机构连接，依靠整机行驶驱动机构中的轮毂电机和车轮横跨在钢轨上。该发明的打磨机通过电机安装架下面的强力弹簧弹力实现砂带张紧，使结构紧凑。将偏转与横移两个机构进行联动，将打磨机构调整到预定打磨位置上方，可完成沿钢轨廓形从内侧到外侧较大角度范围的打磨。

上述现有技术4的打磨小车结构设计存在以下缺点：

1)打磨机功率小，结构功能简单，性能效率较为低下，单次切削量小单次只能打磨一侧钢轨，整体效率低下；

2)打磨机需人工推行，采用内燃机驱动砂轮，产生较大的噪音，打磨行进速率低下，单台设备必须保证一人进行操作；

3)打磨机横移、偏转、下压等动作都需要人工操作，自动化程度低；

4)打磨机采用单个砂轮，作业效率较低，采用砂带打磨，砂带容易跑偏、脱离轮槽；

5)打磨机无集尘设备，钢轨打磨的铁屑、粉尘掉落在枕木或枕床上；

6)打磨机往复打磨过程中利用人工推移，效率低下，且作业精度低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种钢轨打磨装置，以解决现有设备或无自走行动力，整车设备复杂、造价昂贵、结构笨重，无法实现短距离往复打磨，或打磨功率小，整车效率低下，自动化程度不高，操作不便的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本申请具体提供了一种钢轨打磨装置的技术实现方案，钢轨打磨装置，包括：车架、蓄电池、防尘挡屑装置、架体、控制系统、横移驱动机构、第一横移组件、第二横移组件及打磨单元。所述车架的下方设置有用于整车走行和支撑的轮对，所述蓄电池、控制系统、架体均设置于车架的上方。所述打磨单元设置于架体的内部，所述防尘挡屑装置设置于架体上。所述第一横移组件、第二横移组件设置于车架与打磨单元之间，第一横移组件、第二横移组件组成横移运动副。所述横移驱动机构设置于架体与打磨单元之间，通过横移驱动机构能带动打磨单元相对于车架沿横向运动。

进一步的，所述轮对包括从动轮组件和驱动轮组件，所述车架下方沿纵向的一端设置有驱动车桥，所述驱动轮组件设置于驱动车桥上，所述从动轮组件设置于车架下方沿纵向的另一端。

进一步的，所述钢轨打磨装置还包括：

警示灯，通过固定架安装于车架或架体上；

照明灯，通过固定架安装于车架或架体上；

摄像头，通过固定架安装于车架或架体上。

进一步的，所述防尘挡屑装置包括：

挂装于架体上，并位于所述架体顶部的顶盖板；

挂装于架体上，并位于所述架体左右两侧的侧盖板；

挂装于架体上，并位于所述架体前后两端的端盖板。

通过所述顶盖板、侧盖板及端盖板实现对打磨单元的封闭结构。

进一步的，所述打磨单元还包括横移框架、横梁、偏转驱动机构、打磨单元架、打磨电机及下压驱动机构。所述第一横移组件、第二横移组件设置于车架与横移框架之间，所述横移驱动机构设置于架体与横移框架之间。所述打磨单元架通过转轴与横移框架可枢转地连接，所述横梁固定于打磨单元架上。所述打磨电机通过转臂与打磨单元架可活动地连接，所述下压驱动机构的一端与打磨电机相连，另一端连接至横梁。所述偏转驱动机构的一端与横移框架相连，另一端连接至所述打磨单元架的偏转安装座上。通过所述下压驱动机构能带动打磨电机执行相对于钢轨下压的操作，通过所述偏转驱动机构能带动打磨电机绕转轴执行偏转操作。

进一步的，所述打磨电机上固定有电机安装架，所述下压驱动机构的一端连接至电机安装架。所述转臂的一端与电机安装架铰接，另一端铰接至打磨单元架。

进一步的，所述打磨电机的下方固定有电机安装板，所述电机安装板的下方设置有筒体，所述筒体与电机安装架固定。在所述筒体内，所述打磨电机的电机转轴通过第一平键与轴套的一端连接，所述轴套的另一端通过第二平键与打磨头驱动轴的一端连接。

进一步的，所述打磨头驱动轴上套设有第一轴承及第二轴承，通过盖板将第一轴承及第二轴承固定于所述筒体的内部。所述打磨头驱动轴的另一端伸出筒体，并通过紧固件与打磨头连接。

进一步的，在所述盖板与打磨头驱动轴之间设置有第一密封圈，在所述第二轴承与筒体之间设置有第二密封圈。

进一步的，所述电机安装架包括在水平方向彼此相对并平行设置的第一侧板和第二侧板，以及连接于所述第一侧板与第二侧板之间，在垂向彼此相对并平行设置的第一水平板和第二水平板。所述筒体穿设于第一水平板及第二水平板中。

进一步的，所述钢轨打磨装置还包括安装于所述控制系统上，并与其无线连接的无线传输装置。

进一步的，所述钢轨打磨装置包括两套呈对称结构设置于所述车架上方，并位于车架左右两侧的蓄电池、控制系统及打磨单元，所述打磨单元位于蓄电池与控制系统之间。

进一步的，所述车架前部及后部的左右两侧还设置有靠轨装置。

进一步的，所述靠轨装置还包括拉手、拉手底座、靠轨拉杆、滑动杆、滑动座及靠轨轮。所述靠轨拉杆可活动地穿设于第一靠轨拉杆座及第二靠轨拉杆座中，所述滑动杆可活动地穿设于滑动座中，并通过分别设置于所述滑动杆两端的滑动杆座与车架固定。所述滑动座同时固定于第二靠轨拉杆座的底部，所述靠轨轮通过靠轨轮转轴可活动地安装于滑动座的内侧部。所述靠轨拉杆上套设有靠轨弹簧，所述靠轨弹簧同时位于靠轨拉杆一端的凸缘与所述第二靠轨拉杆座之间。所述靠轨拉杆上还套设有复位弹簧，所述复位弹簧同时位于第二靠轨拉杆座与所述第一靠轨拉杆座之间。所述第一靠轨拉杆座及拉手底座均固定于车架上，所述拉手可活动地设置于拉手底座上，所述靠轨拉杆的另一端可活动地连接至拉手。

进一步的，所述靠轨轮转轴通过套设于其上的第三轴承及第四轴承与所述滑动座可活动地安装。通过压盖将所述靠轨轮固定于靠轨轮转轴的一端，所述靠轨轮转轴的另一端通过第二紧固件与滑动座固定。

进一步的，所述拉手底座设置有铰链杆转轴及拉手转轴，所述拉手铰接至拉手转轴上，所述拉手上开设有槽孔。所述靠轨拉杆的一端通过连接螺母与滑动拉杆的一端连接，所述滑动拉杆的另一端与拉杆铰链杆的一端铰接。拉手铰链杆的一端设置有拉手活动轴，另一端铰接至铰链杆转轴。所述拉杆铰链杆的另一端铰接至拉手活动轴，所述拉手活动轴同时位于槽孔中。

通过实施上述本申请提供的钢轨打磨装置的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本申请钢轨打磨装置，具备自走行动力，无需安装于整列车下，无需整车牵引或人工推行，整车设备简单，造价低廉，结构精简，打磨功率高，整车作业效率和自动化程度高，操作方便，能够实现短距离往复打磨；

(2)本申请钢轨打磨装置，采用锂电池作为走行动力及打磨动力，设备使用过程中噪音低，省人工、省力气，功能丰富，可实现自动偏转、横移、打磨头可单独下压等动作，可满足打磨头打磨时处于更优的受力及切削状态；

(3)本申请钢轨打磨装置，打磨头采用四磨头结构，整个设备空间利用率高，单个磨头功率大，切削量大，且磨头分布在两侧，可同时对钢轨进行打磨，整体作业效率较高；

(4)本申请钢轨打磨装置，电机与打磨头之间安装有传动设备，在保证传动效率的前提下，能够确保电机不受轴向冲击，确保电机使用寿命更长，且空间设计合理，维护简单方便；

(5)本申请钢轨打磨装置，可实现1m范围内的短距离自动往复打磨，且打磨精度高，波磨去除能力强，可安装杯式打磨头或碟式打磨头，且具有靠轨机构，可完成道岔打磨作业；

(6)本申请钢轨打磨装置，打磨单元包括防尘挡屑装置，可将打磨的粉尘及部分铁屑进行收集，可减少粉尘污染，提高施工人员作业环境质量，并充分保障施工人员的健康安全。同时，可实现设备无线控制操作，以及实现多个设备组合在一起采用同一操作终端、统一操作系统及界面进行作业操作，无需施工人员时刻紧跟打磨设备，自动化程度较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例。

图1是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例的结构示意正视图；

图2是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例的结构示意侧视图；

图3是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例的结构示意仰视图；

图4是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例的结构示意后视图；

图5是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例的结构示意俯视图；

图6是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例的立体结构示意图；

图7是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例在另一视角下的立体结构示意图；

图8是本申请钢轨打磨装置(去除防尘挡屑装置后)一种具体实施例在又一视角下的立体结构示意图；

图9是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例的立体结构示意图；

图10是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨单元的结构示意正视图；

图11是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨单元的立体结构示意图；

图12是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨单元在另一视角下的立体结构示意图；

图13是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨单元(去除横移框架后)的结构示意正视图；

图14是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨单元(去除横移框架后)的立体结构示意图；

图15是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨单元(去除横移框架后)在另一视角下的立体结构示意图；

图16是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨电机的立体结构示意图；

图17是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中打磨电机的局部剖面结构示意图；

图18是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置的结构示意正视图；

图19是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置的结构示意俯视图；

图20是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置的结构示意侧视图；

图21是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置的立体结构示意图；

图22是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置的剖面结构示意图；

图23是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置的部分部件装配结构示意图；

图24是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置的安装结构示意图；

图25是本申请钢轨打磨装置一种具体实施例中靠轨装置在另一视角下的安装结构示意图；

图中：1-车架，2-驱动车桥，3-蓄电池，4-防尘挡屑装置，5-架体，6-从动轮组件，7-控制系统，8-驱动轮组件，9-横移驱动机构，10-第一横移组件，11-第二横移组件，12-打磨单元，13-靠轨装置，14-横移框架，15-横梁，16-偏转驱动机构，17-打磨单元架，18-打磨电机，19-下压驱动机构，20-钢轨，21-电机安装架，22-顶盖板，23-侧盖板，24-端盖板，25-固定架，26-警示灯，27-照明灯，28-摄像头，29-无线传输装置，30-转轴，31-轴孔，32-偏转安装座，33-转臂，34-第一侧板，35-打磨头，36-电机安装板，37-第一水平板，38-第二水平板，39-第二侧板，40-筒体，41-电机转轴，42-轴套，43-盖板，44-第一平键，45-第一密封圈，46-第二平键，47-第一轴承，48-第二轴承，49-第二密封圈，50-打磨头驱动轴，51-拉手，52-拉手铰链杆，53-铰链杆转轴，54-拉手底座，55-拉手转轴，56-拉手活动轴，57-拉杆铰链杆，58-滑动拉杆，59-第一靠轨拉杆座，60-靠轨拉杆，61-复位弹簧，62-第二靠轨拉杆座，63-靠轨弹簧，64-滑动杆座，65-滑动杆，66-滑动座，67-靠轨轮转轴，68-第三轴承，69-第四轴承，70-靠轨轮，71-压盖，72-连接螺母，73-槽孔，74-第一紧固件，75-第二紧固件，76-安装板，77-安装孔，100-钢轨打磨装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

如附图1至附图25所示，给出了本申请钢轨打磨装置的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明。

如附图1至附图9所示，一种本申请钢轨打磨装置的实施例，具体包括：车架1、蓄电池3、防尘挡屑装置4、架体5、控制系统7、横移驱动机构9、第一横移组件10、第二横移组件11及打磨单元12。车架1的下方设置有用于整车走行和支撑的轮对，蓄电池3、控制系统7、架体5均设置于车架1的上方。打磨单元12设置于架体5的内部，防尘挡屑装置4设置于架体5上。第一横移组件10、第二横移组件11设置于车架1与打磨单元12之间，第一横移组件10、第二横移组件11组成横移运动副。横移驱动机构9设置于架体5与打磨单元12之间，通过横移驱动机构9能带动打磨单元12相对于车架1沿横向(如附图中W所示方向)运动。作为本申请一种典型的具体实施例，横移驱动机构9具体采用横移电动缸，第一横移组件10具体采用横移滑块结构，第二横移组件11具体采用横移导轨结构。

作业开始前，设定对应打磨角度，打磨单元12进行横移，横移到位后打磨单元12的打磨电机18偏转至设定角度，启动打磨电机18，打磨电机18驱动打磨头35(可以具体采用打磨砂轮)旋转。钢轨打磨装置100开始走行，走行速度达到目标值后打磨头35下压至钢轨20上进行打磨作业。该设定角度打磨完成后，可在打磨作业过程中调整相应的偏转角度及横移量。打磨结束后，下压驱动机构19驱动打磨电机18提起，打磨作业结束。

如附图1至附图6所示，轮对进一步包括从动轮组件6和驱动轮组件8，车架1下方沿纵向(如附图中L所示方向)的一端设置有驱动车桥2，驱动轮组件8设置于驱动车桥2上，从动轮组件6设置于车架1下方沿纵向的另一端。其中，车架1的一端安装有驱动车桥2，主要为整个钢轨打磨装置100提供支撑及驱动动力，确保低恒速走行要求，另一端安装有从动轮组件6，驱动车桥2和从动轮组件6通过螺栓与车架1连接及定位。驱动轮组件8安装于驱动车桥2上，驱动车桥2与车架1的底部通过螺栓连接，从动轮组件6通过螺栓安装于车架1的底部。整个钢轨打磨装置100通过驱动车桥2进行驱动，可在钢轨20上走行。蓄电池3安装于车架1的上方，通过快速夹紧、松弛机构将其安装固定于车架1上，蓄电池3和电机之间通过快插接头进行供电，可实现蓄电池3的快速装卸及供电。蓄电池3可以采用发电机组供电。

如附图1、2、4、6、7、8及9所示，钢轨打磨装置100还进一步包括：

警示灯26，通过固定架25安装于车架1或架体5上；

照明灯27，通过固定架25安装于车架1或架体5上，用于为钢轨打磨装置在低光照条件下作业提供照明；

摄像头28，通过固定架25安装于车架1或架体5上，用于监控及记录钢轨打磨装置作业情况。

如附图9所示，防尘挡屑装置4进一步包括：

挂装于架体5上，并位于架体5顶部的顶盖板22；

挂装于架体5上，并位于架体5左右两侧的侧盖板23；

挂装于架体5上，并位于架体5前后两端的端盖板24。

防尘挡屑装置4挂装于架体5的销轴上，防尘挡屑装置4包含顶部的顶盖板22、左右两侧的侧盖板23，以及前后两端的端盖板24等。防尘挡屑装置4通过螺栓或销固定或悬挂于架体5上，实现打磨单元12的整体覆盖。通过顶盖板22、侧盖板23及端盖板24实现对打磨单元12的封闭结构，从而保证打磨单元12的密封性和良好的集尘效果。

钢轨打磨装置100还包括安装于控制系统7上，并与其无线连接的无线传输装置29，无线传输装置29用于传输无线控制指令及数据。工作人员通过操作终端向钢轨打磨装置100发送作业控制指令及数据，该作业控制指令及数据通过无线传输装置29接收，并将其发送至控制系统7。

作为本申请一种典型的具体实施例，钢轨打磨装置100采用左右对称结构，并包括两套呈对称结构设置于车架1上方，并位于车架1左右两侧的蓄电池3、控制系统7及打磨单元12，打磨单元12位于蓄电池3与控制系统7之间。控制系统7安装于车架1的端部，通过快拆结构固定于车架1端部的箱体内。打磨单元12安装于车架1左、右两侧的架体5内，打磨单元12内安装有打磨电机18。打磨单元12的横移框架14与车架1及架体5之间通过横移运动副、横移驱动机构9及限位装置等连接并实现在车架1上的横移。打磨电机18安装于横移框架14上，单个打磨电机18可通过下压驱动机构19实现在打磨单元架17上的上下移动，打磨单元架17通过转轴(销)30安装于横移框架14上，并通过偏转驱动机构16(可以具体采用偏转电动缸)实现打磨单元12相对横移框架14的偏转。

如附图10至附图15所示，打磨单元12还包括横移框架14、横梁15、偏转驱动机构16、打磨单元架17及下压驱动机构19。第一横移组件10、第二横移组件11设置于车架1与横移框架14之间，横移驱动机构9设置于架体5与横移框架14之间。打磨单元架17通过转轴30与横移框架14可枢转地连接，横梁15固定于打磨单元架17上。打磨电机18通过转臂33与打磨单元架17可活动地连接，下压驱动机构19的一端与打磨电机18相连，另一端连接至横梁15。偏转驱动机构16的一端与横移框架14相连，另一端连接至打磨单元架17的偏转安装座32上。通过下压驱动机构19能带动打磨电机18执行下压并作用于钢轨20的操作，通过偏转驱动机构16能带动打磨电机18(可以具体采用下压电动缸)沿附图中T所示的方向绕转轴30执行偏转操作，实现打磨电机18相对于钢轨20的偏转，以满足作业过程中不同角度的打磨要求。

横移框架14通过导轨、滑块安装于车架1上，架体5安装于车架1上，横移驱动机构9的一端安装于横移框架14上，另一端安装于架体5上，在横移驱动机构9的作用下可驱动横移框架14横向移动，同时可实现打磨电机18的打磨头35相对于钢轨20位置的横移。偏转驱动机构16的一端安装于横移框架14上，另一端安装于打磨单元架17上，通过偏转驱动机构16的作用，可实现打磨单元12相对于钢轨20的偏转，在作业过程中满足不同角度的打磨作业。下压驱动机构19的一端安装于打磨单元架17上，另一端安装于电机安装架21上，通过下压驱动机构19的作用，可实现打磨电机18相对钢轨20的垂向(如附图中H所示方向)位置变动，满足打磨头35下压并作用于钢轨20上。打磨电机18安装于电机安装架21上，打磨头35安装于电机安装架21内的打磨头驱动轴50上，打磨电机18通过平键作用带动打磨头驱动轴50旋转，使得打磨头35相对于钢轨20产生相对运动，从而实现钢轨打磨作业。

如附图16所示，打磨电机18上固定有电机安装架21，下压驱动机构19的一端连接至电机安装架21。转臂33的一端与电机安装架21铰接，另一端铰接至打磨单元架17。打磨电机18的下方固定有电机安装板36，电机安装板36的下方设置有筒体40，筒体40与电机安装架21焊接固定为一体。电机安装架21包括在水平方向彼此相对并平行设置的第一侧板34和第二侧板39，以及连接于第一侧板34与第二侧板39之间，在垂向彼此相对并平行设置的第一水平板37和第二水平板38。筒体40穿设于第一水平板37及第二水平板38中，并与第一水平板37及第二水平板38固定。

如附图17所示，打磨头驱动轴50上套设有第一轴承47及第二轴承48，通过盖板43将第一轴承47及第二轴承48固定于筒体40的内部。打磨头驱动轴50的另一端伸出筒体40，并通过紧固件74与打磨头35连接。在盖板43与打磨头驱动轴50之间设置有第一密封圈45，在第二轴承48与筒体40之间设置有第二密封圈49。在筒体40内，打磨电机18的电机转轴41通过第一平键44与轴套42的一端连接，轴套42的另一端通过第二平键46与打磨头驱动轴50的一端连接。

打磨单元12进一步包括沿纵向设置于打磨单元架17的两个打磨电机18，横梁15固定于打磨单元架17的中部。电机安装架21左右两侧的上部及下部均通过转臂33与打磨单元架17可活动地连接，打磨单元12设置于车架1中部的左右两侧。

如附图1至附图9所示，车架1前部及后部的左右两侧还设置有靠轨装置13，靠轨装置13包括靠轨轮70。在正线打磨状态下，靠轨装置13不动作，靠轨轮70远离基本轨。在道岔打磨前，手动将靠近基本轨一侧的靠轨操作手柄(即拉手51)抬起，靠近基本轨一侧的靠轨装置13动作，使得靠轨轮70贴紧基本轨的内侧，达到限定钢轨打磨装置100在道岔作业时进行蛇形运动的目的，确保钢轨打磨装置100安全通过有害空间及岔心位置。本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置100具有低恒速自走行功能，可满足正线、道岔等多种线路的打磨需求，实现短距离的往复打磨需求。同时，钢轨打磨装置100具有保证打磨单元12在道岔打磨过程中不做蛇形运动的功能，能够确保打磨头35相对于钢轨20在横向位置上不发生明显变化，并具有手动操作简单、稳定可靠、成本低等优势。

如附图18至附图21所示，靠轨装置13还包括拉手51(即靠轨操作手柄)、拉手底座54、靠轨拉杆60、滑动杆65及滑动座66，手动操作靠轨操作手柄时，可以实现靠轨动作。靠轨拉杆60可活动地穿设于第一靠轨拉杆座59及第二靠轨拉杆座62中，滑动杆65可活动地穿设于滑动座66中，并通过分别设置于滑动杆65两端的滑动杆座64与车架1固定。滑动座66同时固定于第二靠轨拉杆座62的底部，滑动座66可沿滑动杆65轴向滑动，靠轨轮70通过靠轨轮转轴67可活动地安装于滑动座66的内侧部。靠轨拉杆60上套设有靠轨弹簧63，靠轨弹簧63同时位于靠轨拉杆60一端的凸缘与第二靠轨拉杆座62之间。靠轨拉杆60上还套设有复位弹簧61，复位弹簧61同时位于第二靠轨拉杆座62与第一靠轨拉杆座59之间。第一靠轨拉杆座59及拉手底座54均固定于车架1上，拉手51可活动地设置于拉手底座54上，靠轨拉杆60的另一端可活动地连接至拉手51。至少两根沿水平向平行设置的滑动杆65可活动地穿设于滑动座66中，两根滑动杆65之间通过滑动杆座64实现连接及固定。靠轨轮转轴67通过套设于其上的第三轴承68及第四轴承69与滑动座66可活动地安装。通过压盖71将靠轨轮70固定于靠轨轮转轴67的一端，靠轨轮转轴67的另一端通过第二紧固件75与滑动座66固定。

如附图22及附图23所示，拉手底座54设置有铰链杆转轴53及拉手转轴55，拉手51铰接至拉手转轴55上，拉手51上开设有槽孔73。靠轨拉杆60的一端通过连接螺母72与滑动拉杆58的一端连接，滑动拉杆58的另一端与拉杆铰链杆57的一端铰接。拉手铰链杆52的一端设置有拉手活动轴56，另一端铰接至铰链杆转轴53。拉杆铰链杆57的另一端铰接至拉手活动轴56，拉手活动轴56同时位于槽孔73中。

如附图24及附图25所示，靠轨拉杆60的一端通过连接螺母72与滑动拉杆58的一端连接。靠轨装置13设置于车架1前部及后部的左右两侧。车架1上设置有安装板76，第一靠轨拉杆座59及拉手底座54均固定于安装板76的上部。滑动座66穿过开设于安装板76上的安装孔77，并通过滑动杆座64固定于安装板76的下部。

拉手底座54、第一靠轨拉杆座59及滑动杆座64均通过螺栓固定于车架1上，滑动拉杆58与靠轨拉杆60之间通过连接螺母72连接紧固，第二靠轨拉杆座62固定于滑动座66上。当抬起拉手51时，拉手51带动拉杆铰链杆57及拉手铰链杆52的一端连同拉手活动轴56向上运动，滑动拉杆58朝向内侧(如附图中B所示的一侧，外侧为附图中A所示的一侧)被拉伸，带动靠轨拉杆60朝向内侧移动。在复位弹簧61及靠轨弹簧63的作用下，带动滑动座66朝向内侧滑动，并带动靠轨轮70贴紧钢轨20(即基本轨)的内侧，实现靠轨动作。靠轨装置13配合打磨单元12应用于道岔打磨作业或其他道岔作业设备上，可起到走行轮(即轮对)相对基本轨处于一个相对稳定的状态，确保作业过程中作业设备不会对道岔产生可能的干涉或损坏。当向上抬起拉手51后，滑动座66朝向钢轨20的内侧移动，带动靠轨轮70贴紧钢轨20的内侧面，同时拉手51处于自锁状态，并在无外力作用时保持抬起状态。

需要特别说明的是，在本申请中，横移驱动机构9、偏转驱动机构16及下压驱动机构19除了采用具体实施例中优选的电动缸结构，还可以采用油缸、气缸等结构形式进行替代，但是整体打磨作业效果会劣于本申请具体实施例中给出的优选技术方案。此外，第一横移组件10及第二横移组件11可以具体采用导套与导柱组合、导轨与滑块组合，以及齿轮与齿条组合等结构实现平移运动副功能。

在本申请的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接设置在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接至另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，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”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。

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该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容能够涵盖的范围内。

通过实施本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置，具备自走行动力，无需安装于整列车下，无需整车牵引或人工推行，整车设备简单，造价低廉，结构精简，打磨功率高，整车作业效率和自动化程度高，操作方便，能够实现短距离往复打磨；

(2)本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置，采用锂电池作为走行动力及打磨动力，设备使用过程中噪音低，省人工、省力气，功能丰富，可实现自动偏转、横移、打磨头可单独下压等动作，可满足打磨头打磨时处于更优的受力及切削状态；

(3)本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置，打磨头采用四磨头结构，整个设备空间利用率高，单个磨头功率大，切削量大，且磨头分布在两侧，可同时对钢轨进行打磨，整体作业效率较高；

(4)本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置，电机与打磨头之间安装有传动设备，在保证传动效率的前提下，能够确保电机不受轴向冲击，确保电机使用寿命更长，且空间设计合理，维护简单方便；

(5)本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置，可实现1m范围内的短距离自动往复打磨，且打磨精度高，波磨去除能力强，可安装杯式打磨头或碟式打磨头，且具有靠轨机构，可完成道岔打磨作业；

(6)本申请具体实施例描述的钢轨打磨装置，打磨单元包括防尘挡屑装置，可将打磨的粉尘及部分铁屑进行收集，可减少粉尘污染，提高施工人员作业环境质量，并充分保障施工人员的健康安全。同时，可实现设备无线控制操作，以及实现多个设备组合在一起采用同一操作终端、统一操作系统及界面进行作业操作，无需施工人员时刻紧跟打磨设备，自动化程度较高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围。

Claims (16)

1.一种钢轨打磨装置，其特征在于，包括：车架(1)、蓄电池(3)、防尘挡屑装置(4)、架体(5)、控制系统(7)、横移驱动机构(9)、第一横移组件(10)、第二横移组件(11)及打磨单元(12)；所述车架(1)的下方设置有用于整车走行和支撑的轮对，所述蓄电池(3)、控制系统(7)、架体(5)均设置于车架(1)的上方；所述打磨单元(12)设置于架体(5)的内部，所述防尘挡屑装置(4)设置于架体(5)上；所述第一横移组件(10)、第二横移组件(11)设置于车架(1)与打磨单元(12)之间，第一横移组件(10)、第二横移组件(11)组成横移运动副；所述横移驱动机构(9)设置于架体(5)与打磨单元(12)之间，通过横移驱动机构(9)能带动打磨单元(12)相对于车架(1)沿横向运动。

2.根据权利要求1所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述轮对包括从动轮组件(6)和驱动轮组件(8)，所述车架(1)下方沿纵向的一端设置有驱动车桥(2)，所述驱动轮组件(8)设置于驱动车桥(2)上，所述从动轮组件(6)设置于车架(1)下方沿纵向的另一端。

3.根据权利要求1或2所述的钢轨打磨装置，其特征在于，所述钢轨打磨装置(100)还包括：

警示灯(26)，通过固定架(25)安装于车架(1)或架体(5)上；

照明灯(27)，通过固定架(25)安装于车架(1)或架体(5)上；

摄像头(28)，通过固定架(25)安装于车架(1)或架体(5)上。

4.根据权利要求3所述的钢轨打磨装置，其特征在于，所述防尘挡屑装置(4)包括：

挂装于架体(5)上，并位于所述架体(5)顶部的顶盖板(22)；

挂装于架体(5)上，并位于所述架体(5)左右两侧的侧盖板(23)；

挂装于架体(5)上，并位于所述架体(5)前后两端的端盖板(24)；

通过所述顶盖板(22)、侧盖板(23)及端盖板(24)实现对打磨单元(12)的封闭结构。

5.根据权利要求1、2或4所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述打磨单元(12)还包括横移框架(14)、横梁(15)、偏转驱动机构(16)、打磨单元架(17)、打磨电机(18)及下压驱动机构(19)；所述第一横移组件(10)、第二横移组件(11)设置于车架(1)与横移框架(14)之间，所述横移驱动机构(9)设置于架体(5)与横移框架(14)之间；所述打磨单元架(17)通过转轴(30)与横移框架(14)可枢转地连接，所述横梁(15)固定于打磨单元架(17)上；所述打磨电机(18)通过转臂(33)与打磨单元架(17)连接，所述下压驱动机构(19)的一端与打磨电机(18)相连，另一端连接至横梁(15)；所述偏转驱动机构(16)的一端与横移框架(14)相连，另一端连接至所述打磨单元架(17)的偏转安装座(32)上；通过所述下压驱动机构(19)能带动打磨电机(18)执行相对于钢轨(20)下压的操作，通过所述偏转驱动机构(16)能带动打磨电机(18)绕转轴(30)执行偏转操作。

6.根据权利要求5所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述打磨电机(18)上固定有电机安装架(21)，所述下压驱动机构(19)的一端连接至电机安装架(21)；所述转臂(33)的一端与电机安装架(21)铰接，另一端铰接至打磨单元架(17)。

7.根据权利要求6所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述打磨电机(18)的下方固定有电机安装板(36)，所述电机安装板(36)的下方设置有筒体(40)，所述筒体(40)与电机安装架(21)固定；在所述筒体(40)内，所述打磨电机(18)的电机转轴(41)通过第一平键(44)与轴套(42)的一端连接，所述轴套(42)的另一端通过第二平键(46)与打磨头驱动轴(50)的一端连接。

8.根据权利要求7所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述打磨头驱动轴(50)上套设有第一轴承(47)及第二轴承(48)，通过盖板(43)将第一轴承(47)及第二轴承(48)固定于所述筒体(40)的内部；所述打磨头驱动轴(50)的另一端伸出筒体(40)，并通过紧固件(74)与打磨头(35)连接。

9.根据权利要求8所述的钢轨打磨装置，其特征在于：在所述盖板(43)与打磨头驱动轴(50)之间设置有第一密封圈(45)，在所述第二轴承(48)与筒体(40)之间设置有第二密封圈(49)。

10.根据权利要求9所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述电机安装架(21)包括在水平方向彼此相对并平行设置的第一侧板(34)和第二侧板(39)，以及连接于所述第一侧板(34)与第二侧板(39)之间，在垂向彼此相对并平行设置的第一水平板(37)和第二水平板(38)；所述筒体(40)穿设于第一水平板(37)及第二水平板(38)中。

11.根据权利要求1、2、4、6、7、8、9或10所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述钢轨打磨装置(100)还包括安装于所述控制系统(7)上，并与其无线连接的无线传输装置(29)。

12.根据权利要求11所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述钢轨打磨装置(100)包括两套呈对称结构设置于所述车架(1)上方，并位于车架(1)左右两侧的蓄电池(3)、控制系统(7)及打磨单元(12)，所述打磨单元(12)位于蓄电池(3)与控制系统(7)之间。

13.根据权利要求1、2、4、6、7、8、9、10或12所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述车架(1)前部及后部的左右两侧还设置有靠轨装置(13)。

14.根据权利要求13所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述靠轨装置(13)还包括拉手(51)、拉手底座(54)、靠轨拉杆(60)、滑动杆(65)、滑动座(66)及靠轨轮(70)；所述靠轨拉杆(60)可活动地穿设于第一靠轨拉杆座(59)及第二靠轨拉杆座(62)中，所述滑动杆(65)可活动地穿设于滑动座(66)中，并通过分别设置于所述滑动杆(65)两端的滑动杆座(64)与车架(1)固定；所述滑动座(66)同时固定于第二靠轨拉杆座(62)的底部，所述靠轨轮(70)通过靠轨轮转轴(67)可活动地安装于滑动座(66)的内侧部；所述靠轨拉杆(60)上套设有靠轨弹簧(63)，所述靠轨弹簧(63)同时位于靠轨拉杆(60)一端的凸缘与所述第二靠轨拉杆座(62)之间；所述靠轨拉杆(60)上还套设有复位弹簧(61)，所述复位弹簧(61)同时位于第二靠轨拉杆座(62)与所述第一靠轨拉杆座(59)之间；所述第一靠轨拉杆座(59)及拉手底座(54)均固定于车架(1)上，所述拉手(51)可活动地设置于拉手底座(54)上，所述靠轨拉杆(60)的另一端可活动地连接至拉手(51)。

15.根据权利要求14所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述靠轨轮转轴(67)通过套设于其上的第三轴承(68)及第四轴承(69)与所述滑动座(66)可活动地安装；通过压盖(71)将所述靠轨轮(70)固定于靠轨轮转轴(67)的一端，所述靠轨轮转轴(67)的另一端通过第二紧固件(75)与滑动座(66)固定。

16.根据权利要求14或15所述的钢轨打磨装置，其特征在于：所述拉手底座(54)设置有铰链杆转轴(53)及拉手转轴(55)，所述拉手(51)铰接至拉手转轴(55)上，所述拉手(51)上开设有槽孔(73)；所述靠轨拉杆(60)的一端通过连接螺母(72)与滑动拉杆(58)的一端连接，所述滑动拉杆(58)的另一端与拉杆铰链杆(57)的一端铰接；拉手铰链杆(52)的一端设置有拉手活动轴(56)，另一端铰接至铰链杆转轴(53)；所述拉杆铰链杆(57)的另一端铰接至拉手活动轴(56)，所述拉手活动轴(56)同时位于槽孔(73)中。