一种轨道板磨床 技术领域：
一种轨道板磨床，涉及磨削轨道板用地专用磨床。
背景技术：
由于列车高速行驶的需要，有些铁路钢轨不是铺设在普通轨枕上，而是铺设在经机床精确打磨的轨道板上。每块轨道板由2列承轨台组成。轨道板有标准轨道板和非标轨道板之分，标准轨道板和非标轨道板不仅承轨台数量不同，且走向也不同(不同的坐标值和角度值)。轨道板专用数控磨床主要功能是用于轨道板承轨台的磨削加工，这种磨床具有结构庞大，机构复杂、功能多、刚度要求大等特点，具有很高的技术含量，开发难度非常大。而且这种轨道板专用数控磨床由于采用电主轴，受电主轴功率的限制，对承轨台磨削需分成两次加工完成，即磨轮先对承轨台进行单边磨削，单边磨削后，主轴需要转动180°后才能磨削承轨台的另一边，即使配以双面磨削的磨轮，因为主轴功率的限制，也不能一次性进行承轨台的双面磨削，这样既影响磨削效率又增加了旋转机构，使机构复杂化。由于结构的限制，这种轨道板专用数控磨床整体刚度偏低，精度不易保证。
发明内容：
本发明要解决的问题就是针对以上不足而提供一种能完成承轨台双边一次性加工工艺，整体强度高，刚性好，运动平稳，加工效率高，既能加工标准轨道板，又能加工非标轨道板的轨道板磨床。
其技术方案如下：
它包括左、右主基墙和左、右磨轮，其关键技术是在左、右主基墙上分别安装主纵梁，在主纵梁上安装主纵导轨，在主纵导轨之间安装主横梁，在主横梁上分别设有左、右横导轨，在横导轨上安装横向滑动箱，在横向滑动箱内设有垂向导轨，在垂向导轨上安装内箱，在内箱下端部安装主轴调向箱，在主轴调向箱下侧安装磨头，在磨头主轴上安装磨轮，磨头主轴由液压马达驱动。
与现有技术相比本发明具有的有益效果是：
1、由于主轴采用液压马达驱动，液压马达能容大，配以双面磨削的磨轮，实现铁路轨道板的一次性双面加工，一次完成承轨台的全部型面，有效提高加工的效率。
2、主横梁采用全框架对称四导轨结构，抗弯性更强，热稳定性更好。另外一次性磨削工艺，磨头主轴不需要调头磨削，节省磨头主轴调头的运动时间，提高了主横梁的刚性和抗弯性能。
3、一次成型磨削工艺消除了单边磨削产生的接刀痕误差，消除了掉头磨削的控制误差，提高了承轨台的加工精度。
4、由于横向滑动箱采用井字型四导轨结构，抗弯性更强。
5、由于主轴调向箱内安装了磨头传动机构，使得该磨床既能加工标准轨道板，又可加工非标准轨道板。
附图说明：
图1，是本发明结构示意图；
图2，是图1俯视图；
图3，是本发明主轴调向箱结构示意图；
图4，是本发明雕刻机构结构示意图；
图5，是本发明雕刻主轴运动机构另一种安装位置示意图。
图中，1是主基墙，2是主纵梁，3是主纵导轨，4是主横梁，5是泵站，6是控制系统，7.1、7.2、7.3、7.4、7.5是伺服电机，8.1、8.2、8.3、8.4是带轮，9.1、9.2、9.3、9.4是螺母，10是横向滑动箱，11是横导轨，12.1、12.2、12.3、12.4是丝杠，13是外箱，14是垂直导轨，15是内箱，16是旋转接头，17是液压管路，18是液压马达，19是主轴调向箱，20是侧轮机构，21是支承轮机构，22是砂轮，23是定位支承，24是轨道板，25是调平支承，26是摩擦轮，27是减速器，28是夹具，29是油缸，30是承轨台，31是雕刻主轴运动机构，32是副横梁，33是副纵梁，34是副基墙，35是轴承，36是第一蜗杆，37第一是蜗轮，38是第二蜗杆，39是第二蜗轮。
具体实施方式：
参见图1和图2，本发明包括左、右主基墙1构成的墙板式高架龙门结构和左、右磨轮22。其关键技术是在左、右主基墙1上分别安装左、右主纵梁2，在主纵梁2上分别安装两条主纵导轨3形成阶梯状，在主纵导轨3之间安装箱型梁结构的主横梁4，使主横梁4通过主纵导轨3支承在主纵梁2上，主横梁4构成全框架对称四导轨结构。主横梁4的驱动装置包括伺服电机7.4和丝杠12.3，伺服电机7.4连接带轮8.3，带轮8.3连接丝杠12.3，丝杠12.3通过螺母9.3与主横梁4连接。伺服电机7.4带动带轮8.3使丝杠12.3传动，丝杠12.3通过螺母9.3带动主横梁4沿主纵导轨3纵向来回移动，即如图2所示在X轴方向前后运动。
在主横梁4上分别设有左、右横导轨11，在横导轨11上安装横向滑动箱10，使横向滑动箱支承在各自的横导轨上，使横向滑动箱10构成井字型四导轨结构。横向滑动箱10的驱动装置包括伺服电机7.1和丝杠12.1，伺服电机7.1连接带轮8.1，带轮8.1连接丝杠12.1，丝杠12.1通过螺母9.1与横向滑动箱10连接。伺服电机7.1带动带轮8.1使丝杠12.1传动，丝杠12.1通过螺母9.1带动横向滑动箱10沿横导轨11横向来回移动，即如图2所示在Y轴方向左右运动。
在左、右横向滑动箱10内分别设有垂向导轨14，在垂向导轨14上安装内箱15，这样使横向滑动箱10具有外箱13和内箱15。内箱15的驱动装置包括伺服电机7.2和丝杠12.2，伺服电机7.2连接带轮8.2，带轮8.2连接丝杠12.2，丝杠12.2通过螺母9.2与内箱15连接。伺服电机7.2带动带轮8.2使丝杠12.2传动，丝杠12.2通过螺母9.2带动内箱15沿垂向导轨14上下来回移动，即如图1所示在Z轴方向上下运动。
在内箱15下端部安装主轴调向箱19，在主轴调向箱19内安装有伺服电机带动的蜗轮蜗杆传动机构或其他传动机构。例如，图3所示为蜗轮蜗杆传动机构，在内箱15内通过轴承35支承并固定第一蜗轮37，第一蜗轮37与第一蜗杆36配合，在主轴调向箱19内安装第二蜗轮39，第二蜗轮39与第二蜗杆38配合，在主轴调向箱19下侧安装一磨头，在磨头主轴上安装有金刚石成型磨轮22，由液压马达18驱动磨头主轴高速旋转，实现轨道板磨削加工。磨头可通过第一蜗杆36、第一蜗轮37使磨头在B面绕Z轴回转，定义为C轴方向运动；通过第二蜗杆38、第二蜗轮39使磨头在01点绕X轴回转定义为A轴方向运动(A轴垂直纸面方向)，以便在加工非标轨道板时调整磨轮22的方向。在主横梁4上固定安装液压泵站5和控制系统6，液压泵站5上有液压管路17连接液压马达18，在连接液压马达18与液压泵站5的液压管路17中采用了旋转接头16，以使油管顺应马达相对主横梁的运动。
本发明不排除使用电主轴取代液压主轴的方案。
紧邻主基墙1安装雕刻机构，雕刻机构采用独立小型的墙板式高架龙门结构，是在左、右副基墙34上分别安装箱型梁结构的副纵梁33，在副纵梁33上安装副纵导轨，在副纵导轨之间安装箱型梁结构的副横梁32，使副横梁32支承在副纵导轨上，副横梁32可沿X轴方向运动，在副横梁32上设有副横导轨，副横导轨上装有雕刻主轴和雕刻主轴运动机构31，雕刻主轴上安装铣刀，雕刻主轴运动机构在气动装置的控制下作伸出与缩回运动，使雕刻主轴上的铣刀可在X、Y、Z轴方向运动，对工件进行识别号码的加工。雕刻机构的驱动装置包括伺服电机7.5和丝杠12.4，伺服电机7.5连接带轮8.4，带轮8.4连接丝杠12.4，丝杠12.4通过螺母9.4与副横梁32连接。伺服电机7.5带动带轮8.4使丝杠12.4传动，丝杠12.4通过螺母9.4带动副横梁32沿副纵导轨纵向来回移动。
本发明雕刻机构为现有雕刻机构，该雕刻机构也可以省去独立的小型的墙板式高架龙门结构，可以直接将雕刻主轴运动机构31安装在横向滑动箱10的外箱13上，其可随横向滑动箱10在X轴方向纵向运动，在Y轴方向横向移动。如图4所示。
本发明中所有伺服电机驱动的丝杠螺母传动机构，也可以采用可以实现同功能的齿轮、齿条传动方案。
在左、右主基墙1之间，分有三个工位，分别是工件准备工位、工件加工工位、工件装配工位。在准备工位和装配工位上的工件下部都安装有若干个输送装置、侧轮机构20、支承轮机构21等，输送装置由伺服电机7.3驱动的减速器27和摩擦轮26组成。
在工件加工工位区域，有一组装有压力传感器和油缸的调平支承25，将工件顶出输送装置，并通过压力调节装置在控制系统6的指令下调节工件水平，使得工件在无受压(无应力状态)的情况下处于平放状态，此过程会自动将不同压力分配到每个点上；在调水平后，轨道板24将受到一组定位支承23的支承，该定位支承23由油缸机构伸缩；在工件侧面有一组夹具28，该夹具28由油缸机构控制，对工件进行夹紧与松开。
毛坯板传输到工件准备工位，根据控制系统6指令，待加工的毛坯板通过输送装置、侧轮机构20、支承轮机构21传送线输送到工件加工工位，调平定位装置进行调平和夹紧定位，测量装置对毛坯板承轨台30上的关键测量点测量，如果不符合规定要求，系统将自动将工件送出加工工位；若合格，控制系统6自动根据预定的线路走向(每个承轨台30的坐标值和角度值)，分析计算给定最佳打磨量，自动生成加工轨道板的数控磨削加工的子程序。通过数控系统对各伺服电机驱动的运动轴进行自动控制，完成预定参数的轨道板承轨台的加工。
加工完后，通过机床上的喷洒装置对工件进行清洗，松开侧面油缸支承机构，并将工件通过辅助落回到传送装置上，通过传送装置送到下一工位上。在通过下一工位过程中，机床上的高压气体喷射装置喷出高压气体对工件表面的水进行清理，通过滚轮传送装置到达装配工位，如此完成一块道轨板的加工工作。
图中箭头方向为工件流转方向。