移动式自动仿形磨轨机.pdf

本发明公开了一种移动式自动仿形磨轨机，包括可夹紧固定在钢轨顶部的夹紧装置、仿形装置、滑块、升降装置和磨削装置，仿形装置固定在夹紧装置上，磨削装置通过设在滑块上的直线导轨可滑动地设置在滑块上，升降装置固定在滑块上并可带动磨削装置沿滑块面作上下升降，滑块与仿形装置相固定，仿形装置通过滑块带动磨削装置作与钢轨顶部径向截面形状轨迹相同的仿形回转运动，磨削装置沿钢轨的直线方向，依次对钢轨的顶面和两侧面进行磨削加工。本发明结构简单，便于移动，磨削时以钢轨为统一的基准，可对钢轨焊接处的顶面和侧面进行高精度的磨削加工，对磨削过程进行精确的控制和调节，以满足铁路提速对钢轨越来越高的精度要求。

1.  一种移动式自动仿形磨轨机，其特征是：包括可将磨轨机整体夹紧固定在钢轨顶部的夹紧装置(1)、仿形装置(2)、滑块(3)、升降装置(4)和磨削装置(5)，仿形装置(2)固定在夹紧装置(1)上，磨削装置(5)通过设在滑块(3)上的直线导轨(31)可滑动地设置在滑块(3)上，升降装置(4)固定在滑块(3)上并可带动磨削装置(5)沿滑块(3)面作上下升降，滑块(3)与仿形装置(2)相固定，仿形装置(2)通过滑块(3)带动磨削装置(5)作与钢轨顶部径向截面形状轨迹相同的仿形回转，磨削装置(5)沿钢轨的直线方向，依次对钢轨的顶面和两侧面进行磨削加工。

2.  根据权利要求1所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的夹紧装置(1)包括夹紧机架(11)、设在夹紧机架(11)下方的夹紧件(12)以及设在夹紧机架(11)上的夹紧电机(13)，夹紧电机(13)输出轴上连接有夹紧螺杆(14)，夹紧螺杆(14)穿过夹紧机架(11)与夹紧件(12)螺纹连接，夹紧电机(13)通过夹紧螺杆(14)带动夹紧件(12)上升将磨轨机整体夹紧固定在钢轨顶部。

3.  根据权利要求2所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的夹紧件(12)包括设于钢轨两侧的夹紧爪(121)和与夹紧螺杆(14)螺纹连接的夹紧螺母(122)，夹紧爪(121)与夹紧螺母(122)活动连接，夹紧爪(121)通过连接板(124)与夹紧机架(11)转动连接。

4.  根据权利要求2所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的仿形装置(2)包括仿形模板(21)和仿形驱动电机(22)，仿形模板(21)垂直设于夹紧机架(11)旁侧并与夹紧机架(11)相固定，仿形模板(21)远离夹紧机架(11)的侧面上具有与钢轨顶部形状轨迹相同的仿形滑槽(211)，仿形模板(21)的外缘套装有模板齿轮(23)，仿形驱动电机(22)的输出轴上固定有与模板齿轮(23)相啮合的回转齿轮(24)，仿形驱动电机(22)的输出轴与滑块(3)相固定。

5.  根据权利要求4所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的滑块(3)上至少设有两个可引导滑块(3)在仿形滑槽(211)内作回转滑动的滑轮(32)。

6.  根据权利要求1所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的升降装置(4)包括升降电机(41)、与升降电机(41)输出轴相连接的升降丝杆(42)以及与升降丝杆(42)螺纹连接的升降螺母(43)，升降电机(41)固定在滑块(3)上，升降螺母(43)与磨削装置(5)相固定。

7.  根据权利要求6所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的磨削装置(5)包括与升降螺母(43)相固定并可在滑块(3)的直线导轨(31)上作上下滑动的磨削机架(51)、与钢轨垂直设置的磨削电机(52)、固定磨削电机(52)的磨削电机座(53)以及与钢轨长度方向平行设置并固定在磨削机架(51)上的横向驱动电机(54)，横向驱动电机(54)的输出轴上连接有丝杆(55)，丝杆(55)横贯设在磨削机架(51)上，磨削电机(52)的输出轴上连接有磨削砂轮(56)，横向驱动电机(54)通过丝杆(55)传动推动磨削电机(52)作直线运动，磨削电机(52)带动磨削砂轮(56)旋转对钢轨进行磨削加工。

8.  根据权利要求7所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的磨削砂轮(56)左右分别设有测距探头(59)，以测量钢轨磨削前和磨削后与测距探头(59)之间的距离。

9.  根据权利要求7所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：所述的磨削机架(51)上还设有与丝杆(55)平行的导柱(57)，磨削电机座(53)套装在导柱(57)上。

10.  根据权利要求9所述的移动式自动仿形磨轨机，其特征是：还包括调节装置(6)，所述的调节装置(6)具有调节电机(61)、连接架(62)和设在导柱(57)两端的测量探头(63)，连接架(62)垂直于仿形装置(2)并与仿形装置(2)相固定，连接架(62)上固定有调节机座(64)，调节电机(61)的输出轴上连接有调节螺杆(65)，调节螺杆(65)与设在调节机座(64)上的调节螺母(66)螺纹连接。

移动式自动仿形磨轨机
技术领域
本发明涉及一种铁路线路养护机器，尤其是一种适于现场对钢轨焊接连接处顶面和两侧面进行磨削的移动式自动仿形磨轨机。
背景技术
随着铁路的大规模提速，对铁路钢轨的精度尤其是平直度要求也越来越高，时速在二、三百公里的高速铁路上，敷设的均为无缝钢轨，它是将一定长度的钢轨用焊接方式连接起来，再通过磨削设备对焊接处的钢轨顶面和侧面进行磨削加工，直至符合精度要求，目前对钢轨平直度要求是：≤±0.2mm，但随着火车速度的更加提高，对钢轨的平直度要求也会更加严格，现有的各种形式的磨轨机虽然在对钢轨磨削时为达到磨出钢轨头部外形，设有各种形式的偏转方式以满足要求，但在对钢轨焊接处进行磨削加工时，磨轨机都是独立于被打磨的钢轨而与钢轨处于分离状态，单独放置在钢轨上对钢轨进行磨削加工的，因此磨轨机与钢轨缺乏共同的基准，也就难以对磨削过程进行精确的控制和调节，无法满足越来越高的钢轨磨削精度尤其是平直度要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术之不足，提供一种移动式自动仿形磨轨机，在钢轨焊接后，其可对钢轨焊接处的顶面和两侧面进行高精度的磨削加工，并可对磨削过程进行精确的控制和调节，以满足越来越高的钢轨磨削精度尤其是平直度要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种移动式自动仿形磨轨机，包括可将磨轨机整体夹紧固定在钢轨顶部的夹紧装置、仿形装置、滑块、升降装置和磨削装置，仿形装置固定在夹紧装置上，磨削装置通过设在滑块上的直线导轨可滑动地设置在滑块上，升降装置固定在滑块上并可带动磨削装置沿滑块面作上下升降，滑块与仿形装置相固定，仿形装置通过滑块带动磨削装置作与钢轨顶部径向截面形状轨迹相同的仿形回转滑动，磨削装置沿钢轨的直线方向，依次对钢轨的顶面和两侧面进行磨削加工。
具体说，为了将磨轨机整体夹紧固定在钢轨顶部，使磨轨机与钢轨具有共同的基准，便于磨削时的测量和调节，所述的夹紧装置包括夹紧机架、设在夹紧机架下方的夹紧件以及设在夹紧机架上的夹紧电机，夹紧电机输出轴上连接有夹紧螺杆，夹紧螺杆穿过夹紧机架与夹紧件螺纹连接，夹紧电机通过夹紧螺杆带动夹紧件上升将磨轨机整体夹紧固定在钢轨顶部。
进一步地，所述的夹紧件包括设于钢轨两侧的夹紧爪和与夹紧螺杆螺纹连接的夹紧螺母，夹紧爪与夹紧螺母活动连接，夹紧爪通过连接板与夹紧机架转动连接。
为了在焊接处磨削出与钢轨顶部径向截面相同的形状轨迹，所述的仿形装置包括仿形模板、仿形驱动电机，仿形模板垂直设于夹紧机架旁侧并与夹紧机架相固定，仿形模板远离夹紧机架的侧面上具有与钢轨顶部形状轨迹相同的仿形滑槽，仿形模板的外缘套装有模板齿轮，仿形驱动电机的输出轴上固定有与模板齿轮相啮合的回转齿轮，仿形驱动电机的输出轴与滑块相固定，在滑块上至少设有两个可引导滑块在仿形滑槽内作回转滑动的滑轮，在仿形驱动电机作用下，滑块依靠滑轮的引导带动磨削装置在仿形装置上作与钢轨顶部径向截面形状轨迹相同的仿形回转运动。
为调节磨削装置的上下行程，所述的升降装置包括升降电机、与升降电机输出轴相连接的升降丝杆以及与升降丝杆螺纹连接的升降螺母，升降电机固定在滑块上，升降螺母与磨削装置相固定，升降电机通过升降丝杆与升降螺母的传动作用，带动磨削装置上下升降。
而所述的磨削装置包括与升降螺母相固定并可在滑块的直线导轨上作上下滑动的磨削机架、与钢轨垂直设置的磨削电机、固定磨削电机的磨削电机座以及与钢轨长度方向平行设置并固定在磨削机架上的横向驱动电机，横向驱动电机的输出轴上连接有丝杆，丝杆横贯设在磨削机架上，磨削电机的输出轴上连接有磨削砂轮，横向驱动电机通过丝杆传动推动磨削电机作直线运动，磨削电机带动磨削砂轮旋转对钢轨进行磨削加工。
为了调节磨削余量，达到所需的磨削精度，所述的磨削砂轮左右分别设有测距探头，以测量钢轨磨削前和磨削后与测距探头之间的距离，两距离之差即为磨削砂轮的磨削进给量。
为了使磨削砂轮在磨削时保持直线运动而不产生偏斜，所述的磨削机架上还设有与丝杆平行的导柱，磨削电机座套装在导柱上，当横向驱动电机通过丝杆传动推动磨削电机座行进时，通过导柱作用，可使固定在磨削电机座上的磨削电机保持直线运动而不产生偏斜，以确保磨削精度。
为了使磨削砂轮在磨削时的运动方向与钢轨保持平行状态，所述的移动式自动仿形磨轨机还包括调节装置，调节装置包括有调节电机、连接架和设在导柱两端的测量探头，连接架垂直于仿形装置并与仿形装置相固定，连接架上固定有调节机座，调节电机的输出轴上连接有调节螺杆，调节螺杆与设在调节机座上的调节螺母螺纹连接。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，便于移动，使用方便，可对钢轨焊接处的顶面和侧面进行高精度的磨削加工，磨削时以钢轨为统一的基准，可对磨削过程进行精确的控制和调节，有利于提高磨削精度，满足铁路提速对钢轨越来越高的精度要求。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2本发明所述夹紧装置的结构示意图。
图3本发明所述磨削砂轮升降及仿形回转示意图。
图4本发明所述磨削砂轮横向运动的结构示意图。
图5本发明所述磨削砂轮在钢轨顶部不同位置磨削时的工作状态图。
图中  1.夹紧装置  11.夹紧机架  12.夹紧件  121.夹紧爪  122.夹紧螺母  123.销轴  124.连接板  13.夹紧电机  14.夹紧螺杆  2.仿形装置21.仿形模板  211.仿形滑槽  22.仿形驱动电机  23.模板齿轮  24.回转齿轮  3.滑块  31.直线导轨  32.滑轮  4.升降装置  41.升降电机  42.升降丝杆  43.升降螺母  5.磨削装置  51.磨削机架  52.磨削电机  53.磨削电机座  54.横向驱动电机  55.丝杆  56.磨削砂轮  57.导柱  58.拉簧59.测距探头  6.调节装置  61.调节电机  62.连接架  63.测量探头64.调节机座  65.调节螺杆  66.调节螺母
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式显示与本发明有关的构成。
如图1～图5所示的一种移动式自动仿形磨轨机，包括夹紧装置1、仿形装置2、滑块3、升降装置4、磨削装置5以及调节装置6，夹紧装置1将磨轨机整体夹紧固定在钢轨顶部，仿形装置2固定在夹紧装置1上，磨削装置5通过设在滑块3上的直线导轨31可滑动地设置在滑块3上，升降装置4固定在滑块3上并可带动磨削装置5沿滑块3面作上下升降，滑块3与仿形装置2相固定，仿形装置2通过滑块3带动磨削装置5作与钢轨顶部径向截面形状轨迹相同的仿形回转运动，磨削装置5沿钢轨的直线方向，依次对钢轨的顶面和两侧面进行磨削加工。
具体说，夹紧装置1具有夹紧机架11，夹紧机架11骑跨于钢轨上方，夹紧机架11的下方设有夹紧件12，夹紧件12包括设于钢轨两侧的两个夹紧爪121和夹紧螺母122，夹紧螺母122上开设有长槽孔，夹紧爪121与夹紧螺母122之间通过销轴123活动连接，销轴123可在长槽孔内滑动，同时夹紧爪121通过连接板124与夹紧机架11转动连接，在夹紧机架11上固定有夹紧电机13，夹紧电机131的输出轴上连接有夹紧螺杆14，夹紧螺杆14穿过夹紧机架13与夹紧螺母122螺纹连接，使用时夹紧电机13通过夹紧螺杆14带动夹紧螺母122上升，通过销轴123在长槽孔内的滑动和夹紧爪121围绕连接板124转动作用，两个夹紧爪121分别向内收缩，夹紧于钢轨两侧，从而将磨轨机整体固定在钢轨顶部，由此可使磨轨机与钢轨具有了共同的基准，便于磨削时的测量和调节。
仿形装置2包括仿形模板21、仿形驱动电机22，仿形模板21垂直于钢轨设在夹紧机架11旁侧并与夹紧机架11相固定，仿形模板21远离夹紧机架11的侧面上具有与钢轨顶部形状轨迹相同的仿形滑槽211，仿形模板21的外缘套装有模板齿轮23，仿形驱动电机22的输出轴上固定有与模板齿轮23相啮合的回转齿轮24，仿形驱动电机22的输出轴与滑块3相固定，在滑块3上设有两个可引导滑块3在仿形滑槽211内作回转滑动的滑轮32，在仿形驱动电机22输出轴上的回转齿轮24与仿形模板21的外缘上套装的模板齿轮23啮合传动时，同时带动滑块3转动，滑块3依靠滑轮32的引导带动磨削装置5在仿形装置2上作与钢轨顶部径向截面形状轨迹相同的仿形回转运动，使磨削装置2的运动轨迹形成与钢轨顶部外形完全一致的曲面，以实现对钢轨顶面和两侧面的磨削加工。
在对钢轨磨削完一个行程后，需将磨削装置2降下一定距离，以便进行下一循环的磨削加工，因此所述的升降装置4包括升降电机41、与升降电机41输出轴相连接的升降丝杆42以及与升降丝杆42螺纹连接的升降螺母43，升降电机41固定在滑块3上，升降螺母43与磨削装置5相固定，升降电机41通过升降丝杆42与升降螺母43的传动作用，带动磨削装置5下降一定距离，以调节下一次磨削加工的磨削余量。
而所述的磨削装置5包括与升降螺母43相固定并可在滑块3的直线导轨31上作上下滑动的磨削机架51、与钢轨垂直设置的磨削电机52、固定磨削电机52的磨削电机座53以及与钢轨长度方向平行设置并固定在磨削机架51上的横向驱动电机54，横向驱动电机54的输出轴上连接有丝杆55，丝杆55横贯设在磨削机架51上，磨削电机座53下方具有与丝杆55螺纹连接的螺母，磨削电机52的输出轴上连接有磨削砂轮56，横向驱动电机54通过丝杆55与螺母之间的传动推动磨削电机52作直线运动，磨削电机52带动磨削砂轮56旋转对钢轨进行磨削加工，同时为了使磨削砂轮56在磨削时保持直线运动而不产生偏斜，所述的磨削机架51上还设有与丝杆55平行的导柱57，磨削电机座53套装在导柱57上，当横向驱动电机54通过丝杆55与螺母之间的传动推动磨削电机座53行进时，通过导柱57作用，可使固定在磨削电机座上53的磨削电机52保持直线运动而不产生偏斜，以确保磨削精度，而在磨削机架51与滑块3之间另设有拉簧58，通过拉簧58作用，以消除升降丝杆42与升降螺母43之间的间隙，使磨削砂轮56在磨削过程中始终与钢轨处于接触状态。
为了调节磨削余量，达到所需的磨削精度，所述的磨削砂轮56左右分别设有测距探头59，以测量钢轨磨削前和磨削后与测距探头59之间的距离，两距离之差即为磨削砂轮56的磨削进给量。
为了使磨削砂轮56在磨削时的运动方向与钢轨保持平行状态，所述的移动式自动仿形磨轨机还包括调节装置6，调节装置6包括有调节电机61、连接架62和设在导柱57两端的测量探头63，连接架62固定在仿形装置2的仿形模板21上并与仿形模板21垂直，连接架62上固定有调节机座64，调节电机61的输出轴上连接有调节螺杆65，调节螺杆65与设在调节机座64上的调节螺母66螺纹连接，当测量探头63测量到导杆57两端与钢轨的距离不同时，即说明整个磨削装置5与钢轨不平行，此时就可启动调节电机61，通过调节螺杆65与调节螺母66的作用将连接架62上升或下降一定的距离，从而使磨削装置5整体始终保持与钢轨的平行状态，以保证磨削精度符合要求。
本发明所述的移动式自动仿形磨轨机完全克服了以往形式的磨轨机在对钢轨焊接处的顶面和侧面进行磨削加工时，磨轨机与钢轨脱离、缺乏共同的基准以及难以对磨削过程进行精确的控制和调节的不足，结构简单，调节使用方便，可以实现对钢轨焊接处的顶面和侧面进行高精度的仿形磨削，以获得符合技术要求的钢轨，满足铁路提速的需求。
依据上述的说明内容为启示，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。