用于成型铺设的钢轨的方法和加工车辆.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180062769.0

申请日:

2011.11.11

公开号:

CN103314159A

公开日:

2013.09.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E01B 31/12申请日:20111111|||公开

IPC分类号:

E01B31/12

主分类号:

E01B31/12

申请人:

林辛格机械制造有限公司

发明人:

J·克诺尔

地址:

奥地利施泰勒米尔

优先权:

2010.11.11 AT A1854/2010

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

代理人:

沈英莹

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内容摘要

本发明涉及一种用于借助加工车辆(34)尤其是在道岔(10)的区域中使铺设的钢轨(2)的工作面(4)成型的方法,包括:借助可横向于钢轨(2)调整的第一仿形接触元件(43)接触工作边(6)或内侧面(7),并且借助耦合到第一仿形接触元件(43)上的加工刀具(40)加工钢轨(2)的工作边(6)和/或踏面(5),其特征在于,借助第二仿形接触元件(45)暂时接触待加工钢轨(2)的外侧面(8)或平行的钢轨(2')的侧面(7'、8'),或者在调整第一仿形接触元件(43)后借助该第一仿形接触元件接触所述外侧面(8);并且,加工刀具(40)耦合到第二仿形接触元件(45)上并且同时第一仿形接触元件(43)和加工刀具(40)之间的耦合失效,或者加工刀具耦合到调整后的第一仿形接触元件(43)上。

权利要求书

1.   一种用于尤其是在道岔(10)或轨道交叉(30)的区域中使在轨道(9)中铺设的钢轨(2)的工作面(4)成型的方法,所述工作面至少包括工作边(6)和踏面(5),该方法包括:
-使加工车辆(34)在轨道(9)上行驶,
-借助至少在横向于钢轨(2)的水平方向上可调整地支承在加工车辆(34)上的第一仿形接触元件(43)侧向接触待加工钢轨(2)的工作边(6)或朝向轨道中心的内侧面(7),并且
-借助可调整的并且至少在水平方向上耦合到第一仿形接触元件(43)上的、具有旋转驱动的切削加工刀具(40)的加工机组(39)来加工钢轨(2)的工作边(6)和/或踏面(5),
其特征在于,
-在加工车辆(34)工作行驶在轨道(9)的特定的局部区段(13、15、32)中期间,借助第二仿形接触元件(45)暂时接触待加工钢轨(2)的外侧面(8)或所行驶的轨道(9)的与所述钢轨平行的钢轨(2')的侧面(7'、8')、尤其是外侧面(8'),或者在调整第一仿形接触元件(43)后借助该第一仿形接触元件接触所述外侧面(8),并且
-在所述局部区段(13、15、32)中,加工刀具(40)在水平方向上耦合到第二仿形接触元件(45)上以及同时在第一仿形接触元件(43)和加工刀具(40)之间的耦合暂时失效,或者加工刀具耦合到调整后的第一仿形接触元件(43)上。

2.
   根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在特定的局部区段(15)中、尤其是在辙叉(26)的邻近区域中,加工刀具(40)与待成型的钢轨(2)脱接。

3.
   根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了加工基本轨区段(16、17),第二仿形接触元件(45)或第一仿形接触元件(43)暂时接触待加工的基本轨(16、17)的外侧面(8)并且耦合到加工刀具(40)上。

4.
   根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了加工基本轨区段(16、17),第二仿形接触元件(45)暂时接触所述平行的钢轨(2')的外侧面(8')并且耦合到加工刀具(40)上,在第二仿形接触元件(45)和加工刀具(40)之间能够进行在水平方向上的位置校正。

5.
   根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,在加工辙叉区域(15)时,在辙叉(26)的邻近区域中,第二仿形接触元件(45)暂时接触所述平行的钢轨(2')的外侧面(8')并且耦合到加工刀具(40)上,并且加工刀具(40)以及第一仿形接触元件(43)与钢轨(2)脱开接触嵌接。

6.
   根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,在加工之前将所行驶的并且待加工的道岔尖轨(18、19)贴靠到基本轨(16、17)上,并且尤其是借助底衬(50)将道岔尖轨(18、19)的踏面(4)大致升高到基本轨(16、17)的踏面(4)的水准面上。

7.
   根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述成型包括铣削过程、尤其是圆周铣削。

8.
   根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述成型在同一工作行程中包括磨削过程、尤其是圆周磨削。

9.
   一种用于尤其是在道岔(10)或轨道交叉(30)的区域中使在轨道中铺设的钢轨(2)的工作面(4)成型的轨行加工车辆(34),所述工作面至少包括工作边(6)和踏面(5),该轨行加工车辆包括:车架(35);至少在横向于钢轨(2)的水平方向上相对于车架(35)可调整地支承的并且能够与钢轨(2)接触的第一仿形接触元件(43),用于侧向接触在待加工钢轨(2)的内侧面(7)上的工作边(6);至少一个在车架(35)上设置的具有切削加工刀具(40)的加工机组(39);旋转驱动加工刀具(40)的驱动装置(41);用于相对于车架(35)调整加工刀具(40)或加工机组(39)的调整装置(42),其中,加工刀具(40)至少能够在水平方向上耦合到第一仿形接触元件(43)上,
其特征在于,构造有第二仿形接触元件(45、45'),其能够调整到待加工钢轨(2)的外侧面(8)上和/或与所述钢轨平行的钢轨(2')的侧面(7'、8')、尤其是外侧面(8')上并且能够耦合到加工刀具(40)上,或者第一仿形接触元件(43)能够一直调整到待加工钢轨(2)的外侧面(8)上。

10.
   根据权利要求9所述的加工车辆(34),其特征在于,所述仿形接触元件(43、45)具有最大35mm的侧向宽度(51)。

11.
   根据权利要求9或10所述的加工车辆(34),其特征在于,所述仿形接触元件(43、45)能够完全被调整离开钢轨(2)的附近范围。

12.
   根据权利要求9至11之一所述的加工车辆(34),其特征在于,至少一个加工刀具(40)由铣削刀具(46)、尤其是圆周铣刀构成。

13.
   根据权利要求9至12之一所述的加工车辆(34),其特征在于,至少一个加工刀具(40)由磨削刀具(47)、尤其是圆周砂轮构成。

14.
   根据权利要求9至13之一所述的加工车辆(34),其特征在于,沿行驶方向依次设置至少两个分别具有相配的第一和第二仿形接触元件(43、45)的加工机组(38、39),前方的加工机组(38)具有铣削刀具(46),并且后方的加工机组(39)具有磨削刀具(47)。

15.
   根据权利要求14所述的加工车辆(34),其特征在于,一个加工机组(38、39)包括呈扇形砂轮形式的加工刀具。

16.
   根据权利要求9至15之一所述的加工车辆(34),其特征在于,所述加工刀具(40)设置在加工车辆(34)的垂直的纵向中平面(44)的两侧并且能够同时与轨条的两个钢轨(2、2')嵌接。

17.
   根据权利要求9至16之一所述的加工车辆(34),其特征在于,所述加工机组(38、39)能够借助CNC控制的轴来调整。

18.
   根据权利要求9至17之一所述的加工车辆(34),其特征在于,该加工车辆(34)具有行驶驱动装置(37)。

19.
   一种将根据权利要求1至8之一所述的方法和/或根据权利要求9至18之一所述的加工车辆(34)用于在道岔(10)或轨道交叉(30)内、尤其是在钢轨区段内使铺设的钢轨(2、2')成型的用途,所述钢轨区段选自包括如下的组,即:基本轨(16、17)、道岔尖轨(18、19)、中间轨(20、21、22、23)、连接轨和连续的带护轨的轨。

说明书

用于成型铺设的钢轨的方法和加工车辆 
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的方法以及一种根据权利要求9所述的轨行加工车辆。 
背景技术
铺设在轨道中的钢轨当然经受磨损,该磨损主要由在钢轨和可在其上移动的轨道车辆的车轮之间作用的接触力引起。为了延长使用寿命,定期或在必要时对在此产生的不希望的钢轨横截面变化进行再成型处理。再成型在此主要借助切削加工方法(例如磨削、刨光或铣削)进行,这些加工方法可在拆下的钢轨上实施或利用轨行加工车辆在铺设的轨道中实施。 
例如WO02/06587A1公开了一种用于再成型钢轨的方法。在其中公开了一种轨行加工车辆,利用该加工车辆借助圆周铣削和必要时借助磨削过程使钢轨的主要包括踏面和工作边的工作面再次逼近或接近规定轮廓。利用这种方法和这种加工车辆可在短时间内以经济的方式再次制出钢轨的规定轮廓,但其目前仅可用在连续的轨道区段上,而在具有钢轨中断部的轨道区段上(例如道岔和交叉的区域中),通常借助手持加工刀具或更小的专用设备进行再成型,由此轨道在道岔或交叉的区域中的再成型由于较高的手动工作份额而始终需要较长的行车中断持续时间并且由此引起后续成本相对高的持续较长的轨道交通受阻。 
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于再成型的方法或一种加工车辆,利用其即使在道岔或轨道交叉的区域中也可以在短时间内实现经济的 且定义的再成型。 
本发明的任务通过具有权利要求1的特征的方法得以解决。通过根据本发明应用附加的第二仿形接触元件或使第一仿形接触元件具有可调整性,这种类型的加工车辆可以加工道岔或交叉中的大部分钢轨区段,由此可显著降低用于再成型这种轨道区段中的钢轨的手动和/或费时的机械加工的份额。通过第二仿形接触元件或第一仿形接触元件的可调整性也可在由现有技术已知的仅设有第一仿形接触元件的加工车辆不能继续加工的钢轨区段中再成型工作面,这是因为由此也在此为加工刀具或加工机组提供必要的导向和精确的定位。因此在一定程度上从一个基准边转换到一个更适合的基准边,因而即使在第一基准边上存在中断部,加工过程也可继续。 
如果在轨道或者说钢轨的特定的局部区段中、例如在辙叉或类似部的邻近区域中其它加工方法更适合于再成型,或者如果例如在切削加工之前必须进行堆焊,则实施根据权利要求2的方法可以是有利的。由于加工刀具为了越过行驶本就必须能够与钢轨脱接,因此为此无需额外的结构措施。 
实施根据权利要求3的方法也是有利的,这是因为在基本轨的区域中借助第一仿形接触元件接触待加工钢轨的内侧面不能实现必需的加工精度,这又是因为在基本轨上工作边具有用于容纳道岔尖轨的缺口。 
另外,通过根据权利要求4使在水平方向上的定位校正成为可能,也可进行特殊横截面的加工。 
根据权利要求5的方法的实施可有利地用于在驶过辙叉期间能够保持用于定位加工刀具的基准值,从而在辙叉之后可以以较低的调整消耗使加工刀具以及第一仿形接触元件再次进入钢轨上的嵌接位置中。与之平行的钢轨的外侧因此也非常适合用作基准边,这是因为该外侧仅经受可忽略不计的磨损。 
实施根据权利要求6的方法是有利的,由此也可在一个工作行驶期间再成型可调整的道岔尖轨。这样升起的道岔尖轨在被再成型后优 选重新降下到原始的水准面上,但也可在加工后也仅部分降下。 
实施根据权利要求7的方法实现高的去除效率和由此短的加工时间。 
通过实施根据权利要求8的方法可实现精加工轮廓的高精度,这种高精度尤其在较高的运行稳定性要求下是有利的。另外,根据权利要求8的磨削过程也可设置在根据权利要求7的再成型过程之后,并且尤其是也在同一工作行驶中借助加工车辆实施,由此又可减少用于在道岔和轨道交叉区域中再成型轨条的加工时间。 
本发明的任务也通过根据权利要求9的轨行加工车辆来解决,这种加工车辆适于实施根据本发明的用于再成型的方法并且因此也可用于经济地加工道岔和轨道交叉区域中的钢轨表面或钢轨工作面。 
根据本发明的加工车辆优选根据权利要求10来设计,在此35mm的最大宽度对于第一和第二仿形接触元件而言是有利的,这是因为这大致对应于最大轮缘厚度,该轮缘厚度不会被轨道嵌件所阻或者说一般轨道处处提供该轮缘厚度。 
根据权利要求11的实施方式对于加工车辆而言是有利的,这是因为由此可在越过行驶时或在不同于一般轮廓的轨道中避免仿形接触元件与固定障碍物的碰撞。与钢轨的距离在此优选为至少100mm、优选在垂直方向上。 
根据权利要求12的加工车辆的实施方式允许通过铣削切削地再成型钢轨,在此与磨削过程相比可利用铣削过程去除相对大的切削厚度并且可由此省去多次磨削和驶过同一钢轨区段。将铣削刀具构造为圆周铣刀在此实现特别高的去除效率,并且所述圆周铣刀可例如装有转位式刀片,其可以以简单的方式被更换。 
为了实现精加工钢轨轮廓的高精度,有利的是,加工车辆根据权利要求13具有呈磨削刀具形式的加工刀具,在此构造为圆周砂轮也实现高的去除效率。 
在此除了铣削刀具连同相配的加工机组外,根据权利要求14可设置磨削刀具或者说相配的加工机组,其在此情况下沿加工车辆的工作 方向观看设置在铣削刀具之后并且消除在铣削过程后可能尚存的轮廓偏差、例如因铣削刀具有限的刀刃数量而产生的波度。沿行驶方向依次设置的加工机组在此分别具有一个上述的接触位置可改变或转换的仿形接触元件或一个第二仿形接触元件,通过该第二仿形接触元件可改变接触位置。 
补充铣削刀具和/或磨削刀具,加工机组根据权利要求15还可包括呈扇形砂轮形式的加工刀具,该加工刀具能够进一步改善再成型钢轨的表面质量,这是因为扇形砂轮与刚性砂轮相比具有更大的柔性并且因此可进一步改善表面质量。 
为了提高根据本发明的加工车辆的工作效率,根据权利要求16加工刀具可设置在加工车辆的垂直的纵向中平面的两侧并且可同时与轨条的两个钢轨嵌接。因此即使在道岔或轨道交叉区域中也可在一次工作行驶中完成两个钢轨的再成型。 
根据权利要求17加工机组优选可借助CNC控制的轴被调整,由此简化加工刀具的精确定位。所述轴包括适合于此的调整驱动装置如伺服电机。通过适合的导向装置至少在垂直方向上提供可调整性,以便使加工刀具可与钢轨嵌接或脱接。但也可在横向于钢轨纵向的水平方向上实现附加的可调整性,此时提供仿形接触元件和加工刀具之间的控制技术上的耦合。优选地,水平的可调整性通过水平的导向装置和加工机组在相应仿形接触元件上的机械耦合来实现。 
根据权利要求18的实施方式是有利的,这是因为加工刀具由于自身的行驶驱动装置而不依赖于牵引车并且由此是可通用的。 
本发明还包括将根据本发明的方法和/或根据本发明的加工车辆用于再成型在道岔或轨道交叉内铺设的钢轨的用途,在此尤其是可经济地加工选自如下组的钢轨区段:基本轨、道岔尖轨、中间轨、连接轨和连续的带护轨的轨。 
附图说明
为了更好地理解本发明,借助下述附图详细说明本发明。在极为 简化的示意图中示出: 
图1为轨头的横截面; 
图2为具有可加工的钢轨区段的单道岔的俯视图; 
图3为具有可加工的钢轨区段的轨道交叉的俯视图; 
图4为在道岔内进行再成型时的根据本发明的加工车辆的俯视图; 
图5为借助第一仿形接触元件的内表面仿形的再成型; 
图6为借助第二仿形接触元件的外表面仿形的再成型; 
图7为借助调整后的第一仿形接触元件的外表面仿形的再成型; 
图8为借助第二仿形接触元件在平行的钢轨上的外表面仿形的再成型; 
图9为道岔尖轨区域中的再成型。 
具体实施方式
首先要指出,在不同的实施方式中相同部件使用同一附图标记或相同构件名称,其中,在全部说明书中包含的公开内容可以按意义转到具有相同附图标记或相同构件名称的部件上。同样,在说明中选择的位置说明如上面、下面、侧面等参照直接描述以及所示附图并且在位置改变时按意义转到新的位置。此外,所示的和描述的不同实施例中的单个特征或特征组合本身是独立的、有创造性的或构成根据本发明的解决方案。 
关于说明书中数值范围的所有说明可这样理解,即这些数值范围要包括任意的和所有的部分范围,例如:说明1至10可以这样理解,即包括从下极限1到上极限10的所有部分范围,也就是说,所有部分范围从下极限值1或更大的值开始,并且以上极限值10或更小的值结束,例如1至1.7或3.2至8.1或5.5至10。 
图1示出钢轨2的轨头1的轮廓的横截面,轨头1位于轨腰3上并且借助未示出的轨底固定在轨枕或其它支座或基础上。轨头1的可与轨道车辆的车轮接触的部分在本文中被称为工作面4,该工作面通 常包括轨头1上侧的踏面5和工作边6,该工作边构成通到朝向轨道中心的内侧面7的过渡部。在铺设的钢轨2的工作面4上随时间产生各种损坏,如腐蚀、磨损、裂纹、踏面缺陷(如条痕)、皱纹、车轮打滑造成的凹陷、点蚀、横断面变化(如凸起的踏面的扁平化)、毛边、隆起、等等。主要局限于工作面4最外侧区域的损坏大部分可通过钢轨2的再成型来消除,在此通过切削加工法去除钢轨2表面上的磨损的或者说损坏的钢轨轮廓并使加工后的轨头1尽可能接近规定轮廓。 
根据本发明的方法涉及工作面4的成型或再成型,在此切削加工也可越过工作边6延伸到内侧面7上,并且必要时也可越过踏面5延伸到外侧面8上。 
图2示出具有道岔10的轨道9的简化俯视图,该轨道包括直线通过道岔10的主线11和向右岔出的岔线12。道岔10在此包括尖轨区域13、中间轨区域14和辙叉区域15。利用根据本发明的方法或根据本发明的加工车辆可成型或再成型道岔10的下述零部件或钢轨区段:左直基本轨16、右曲基本轨17、左曲尖轨18、右直尖轨19、左直中间轨20、左曲中间轨21、右直中间轨22、右曲中间轨23、左直带护轨的轨24、右曲带护轨的轨25。不加工辙叉26的邻近区域、即左翼轨27、右翼轨28及辙叉尖29。 
在道岔10向左岔出时,上述钢轨区段对称设置并且也可借助根据本发明的方法再成型。 
图3示出轨道交叉30的简化俯视图,该轨道交叉具有与道岔10类似的组成部件并且在其上可利用根据本发明的方法或根据本发明的加工车辆再成型下述钢轨区段或零部件:中间轨区域31中的钢轨区段以及辙叉区域32中的外侧的连续的带护轨的轨。在此不加工辙叉区域32中的翼轨和辙叉尖以及具有辙叉翼轨和相配的护轨的双辙叉33的邻近区域。 
在此不再说明所列举的钢轨区段和零部件的功能或其与轨道车辆的车轮的共同作用,这是因为这些对于技术人员而言是熟知的。 
图4以简化示意俯视图示出实施根据本发明的用于在道岔10内成 型或再成型轨条的方法时的加工车辆34。该加工车辆34包括车架35,该车架例如可构造为箱式或梯式框架或其它形式。车架35例如通过两个轮对36支承在钢轨2和2'上,但当然多于两个轮对36也是可能的并且这些轮对也可支承在可相对于车架35移动的转向架中。基于可选的作用于至少一个轮对36的驱动马达37,加工车辆34也可被构造成自动行进的。 
为了加工钢轨2和2',加工车辆34具有至少一个加工机组38,在所示实施例中还示出三个另外的加工机组38'、39和39',在此优选为钢轨2和2'配置沿行驶方向依次设置的加工机组38、39或38'、39'。 
每个加工机组38、38'、39、39'包括一个切削加工刀具40,所述切削加工刀具可与待加工的钢轨2、2'嵌接并且与旋转驱动的优选呈驱动马达形式的驱动装置41连接。该加工刀具在此可借助几何形状确定的刀刃或几何形状不确定的刀刃进行切削。另外,加工刀具40或者说整个加工机组38、38'、39、39'可借助调整装置42相对于车架35调整,由此加工刀具40也可相对于待加工的钢轨2和2'调整,并且因此钢轨2的由加工刀具40制出的加工表面轮廓在其在钢轨横截面中沿相对于钢轨纵向的垂直和水平方向的位置中固定。 
所述调整装置在此包括导向装置,该导向装置允许加工刀具40至少在横向于钢轨纵向的水平方向上的可调整性,并且为了精确定位加工刀具40,加工刀具与第一接触元件43耦合,该第一接触元件可接触待加工钢轨2的工作边6或内侧面7。在借助加工刀具40通过切削加工再成型钢轨轮廓时,加工车辆34沿轨道9移动,在此第一接触元件43沿工作边6或内侧面7被导向并且由此也预先给定与其耦合的加工刀具40的水平位置。将工作边6和/或内侧面7用作定位加工刀具40的基准面又被称为内表面仿形,这已由现有技术公开。 
加工刀具40或者说整个加工机组38、39借助调整装置还可在垂直方向上调整,由此加工刀具40可与钢轨2嵌接或脱接。类似于加工刀具40的水平定位,也可借助仿形接触元件进行垂直定位,但图4 中并未示出该仿形接触元件。第一仿形接触元件43与相配的加工刀具40机械耦合,其方式例如是,仿形接触元件43被设置在固定安装在加工机组39上的悬臂上,并且可在横向于钢轨2纵向的水平方向上移动的加工机组39朝该钢轨的内侧面7的方向挤压,直到第一仿形接触元件43贴靠在待加工钢轨2的工作边6或内侧面7上。例如在弯曲的钢轨2中,如果该钢轨距纵向中平面44的距离改变,则加工刀具40以相同程度在水平方向上调整,由此可在加工钢轨2期间实现均匀的切削加工。 
对于仿形接触元件43和加工刀具40的上述机械耦合可替代地,也可借助定位控制装置设置耦合,其中,仿形接触元件43用作测头,并且根据测得的基准面(例如内侧面7)的在横向于钢轨纵向的水平方向上的变化利用定位驱动装置来制导加工刀具40。 
这种对常规轨道区段上的轨条的加工早就得以成功实施,但现有技术中公开的加工车辆不能实施在道岔10或轨道交叉30的区域中,这是因为这里所用的钢轨具有特殊的横截面形状、例如基本轨或尖轨,其使常规的仿形接触元件不能精确定位加工刀具40。 
根据本发明,加工刀具40可耦合到第二仿形接触元件45上,该第二仿形接触元件可接触待加工钢轨2的外侧面8。该附加的第二仿形接触元件45能够在钢轨2的特定的区段中使第一仿形接触元件43在钢轨2内侧面7上的仿形接触功能失效并由第二仿形接触元件45在钢轨2外侧面8上的接触所代替,就此而言这可被称为外表面仿形。 
从内表面仿形到外表面仿形的过渡优选无缝地进行,也就是说,只有在加工刀具40耦合到外侧的第二仿形接触元件45上时,加工刀具与内侧的第一仿形接触元件43的耦合才分开。这种转换在此可在加工车辆34移动期间、但也可在短暂的停车期间进行。 
图4示出加工车辆34处于这样的位置中,即在该位置中,第一加工机组38位于左直中间轨20的区域中(参见图2),并且加工刀具40的水平定位通过第一仿形接触元件43的内表面仿形进行。在基本轨16的区域中(参见图2),加工刀具40的水平定位通过耦合到第二仿 形接触元件45上进行,这是因为在钢轨2的该区段中基本轨16在内侧面7上具有用于容纳道岔尖轨18的缺口并且因此不能为内表面仿形提供适合的基准面。 
与此类似,右侧的加工机组38'在右曲基本轨17的区域中(参见图2)暂时从内表面仿形转换为外表面仿形。 
两个后方的、用于左侧钢轨2的加工机组39和用于右侧钢轨2'的加工机组39'在基本轨16或17的区域中也从内表面仿形转换为外表面仿形。 
在根据本发明的具有至少两个沿行驶方向依次设置的加工机组38、39的加工车辆34中,前方的加工机组38优选构造为铣削机组,并且加工刀具40在此情况下构造为铣削刀具46。这种铣削刀具46尤其是可构造成圆周铣刀,其在其外圆周上设有刀刃,有利的是所述刀刃由可更换的转位式刀片构成。所使用的铣削刀具46例如可通过下述方式接近轨头4的待实现的轮廓,即,通过使用具有直线形刀刃的转位式刀片形成接近规定轮廓的由各直线形切削区段构成的多边形。附加地或替换地,转位式刀片也可设有弯曲的刀刃,这种刀刃尤其是用于加工从踏面5到侧面7和8的过渡部、特别是工作边6。因此这种铣削刀具46的维护和维修主要在于转位式刀片的可低成本的且快速实施的更换。 
后方的加工机组39、39'优选构造为磨削机组,它们包括呈磨削刀具47形式的加工刀具40。磨削刀具47可附加于或代替铣削刀具46起作用并且通过磨削待加工钢轨区段实现极高的表面质量。尤其是铣削加工和接下来的磨削加工的组合最佳地互补,这是因为可在一次加工行驶中、即在短时间内通过铣削过程实施大部分的切削工作,并且在同一工作行驶中通过一次唯一的磨削过程使已经很好地接近规定轮廓的铣削轮廓更加好地接近规定轮廓,并且同时即使在道岔10和轨道交叉30的区域中也可在短时间内实现精加工钢轨2和2'的极高的表面质量。 
如图4所示,磨削刀具47可设有大致水平的旋转轴线。另外也可 使用具有大致垂直的旋转轴线的罐状磨削刀具。磨削刀具47也可由砂带或砂轮构成。在磨削刀具47的所有所述的实施方式中,磨削刀具可被设置,使得磨削刀具47相对于钢轨纵向的相对运动倾斜一个小的角度,由此获得有利的磨削结果。 
在两种所描述的仿形接触元件43、45和加工刀具40之间的耦合方案中,加工刀具还可附加地相对于被接触的基准面水平和/或垂直调整,以便借此能够影响或校正切削加工。 
图5示意性示出现有技术中公开的内表面仿形,其中,第一仿形接触元件43接触待加工钢轨2的内侧面7并且在横向于钢轨纵向的水平方向上与加工刀具40耦合。为简单起见,仅示出关于行驶方向48(亦称为工作方向)和纵向中平面44左侧的加工刀具40以及与之耦合的仿形接触元件43。这种内表面仿形用于具有普通钢轨轮廓的钢轨区段中,即不用于基本轨、尖轨和辙叉的区域中。 
图6示出根据本发明从内表面仿形向外表面仿形的转换,其方式是,加工刀具40与接触外侧面8的第二仿形接触元件45耦合并且与第一仿形接触元件43脱接。脱接状态在此通过点划线的脱接的仿形接触元件43来表示。 
加工刀具40在仿形接触元件43、45上的耦合在此通过相同的横向于钢轨纵向的双向箭头来表示。 
外表面仿形在内侧面7或工作边6不适合用作基准面的钢轨区段中进行、例如在基本轨16、17的尖轨缺口的区域中(参见图2)进行。 
图7示出根据本发明从内表面仿形向外表面仿形的转换的一种可替代实施方式,其中,图5中所示的第一仿形接触元件43如图7所示向待加工钢轨2的外侧面8调整并与之接触。为了进行该调整,仿形接触元件43和加工刀具40之间的耦合暂时分开。在加工车辆34停止移动以便进行转换并且通过适合的器件阻止加工刀具40意外的水平调整时,可进行在作为水平定位加工刀具40的基准面的内侧面7与外侧面8之间的无缝过渡。外表面仿形的该实施方式也用于如图6所示的基本轨16、17中。 
根据本发明的方法的另一种实施方式在于,根据图8加工刀具40与第二仿形接触元件45耦合,该第二仿形接触元件接触平行的钢轨2'、优选接触钢轨2'的外侧面8'。第一仿形接触元件43在该阶段中再次与加工刀具40脱接。该脱接尤其是也可包括升起仿形接触元件43或45,由此可避免与其它的轨道组成部件的碰撞。 
对于图8中的图示可替代地,第二仿形接触元件45也可接触平行的钢轨2'的内侧面7',这也可取决于两个侧面7'、8'中的哪一个更适合作为基准面。一般来说,平行的钢轨2'的外侧面8'是更适合的,这是因为该外侧面经受较少的磨损并且损坏较少。 
在根据本发明在道岔10或轨道交叉30内加工钢轨2时,在待加工钢轨2的内侧面7和外侧面8都不适合用于水平定位加工刀具40的位置、例如在辙叉26、33的区域中(这是因为在这里轨条具有中断部并且因此不具有适合的基准面),采用图8中所示的对平行的钢轨2'的仿形。虽然在根据本发明的方法中并未描述直接切削加工辙叉26,但在该区域中水平定位加工刀具40也是有利的,这是因为加工刀具可在辙叉26之后立即就已在正确的水平位置中再次与待加工钢轨2嵌接。 
需要借助仿形接触元件43或45导向加工刀具40,这是因为加工车辆34的移动由于钢轨2、2'的轨距宽度的以及横向于钢轨纵向的轮距的必要的公差而不能被钢轨精确地导向,而是通常存在所谓的正弦运行,该正弦运行由轨道车辆34的略微锥形的车轮引起并导致轨道车辆34的略微波形的左右摇晃。 
在辙叉26、33的邻近区域中,加工刀具40通过调整装置42或如呈CNC轴的形式的定位驱动装置在垂直方向上与钢轨2脱接并且在辙叉26、33的区域中不进行加工,但加工刀具40的水平位置由第二钢轨2'规定。 
图9以根据图4中的线IX‑IX截取的剖面图示出在根据图2分支到岔线12时的踏面4的再成型。左侧钢轨2在该区域中包括左直基本轨16和左曲尖轨18,并且道岔10被设置为,使得左曲尖轨18贴靠 在左直基本轨16上,因而加工车辆39被车轮轮缘引导到岔线12上。加工刀具40的水平定位在此借助第一仿形接触元件43进行,该第一仿形接触元件贴靠在尖轨18的内侧面7上。 
在再成型主线11时、即在移开道岔尖轨18时,仅在左直基本轨16上再成型工作面4,在此基本轨16内侧面7上的尖轨缺口49干扰用于内表面仿形的基准面并且因此在此情况下如虚线所示通过基本轨16外侧面8上的第二仿形接触元件45或通过将第一仿形接触元件43调整到外侧面8上而转换为外表面仿形。 
有利的是,在再成型道岔尖轨18或19之前,使该道岔尖轨大致升高到相配的基本轨16、17的踏面4的水准面上,由此补偿尖轨18、19较强的磨损并且也为其设置新的轮廓。 
第二仿形接触元件45沿钢轨纵向观看优选位于与第一仿形接触元件43大致相同的位置上,或者第一仿形接触元件43在其从内侧面7调整到外侧面8上时保持其沿钢轨纵向观看的位置。 
在图9中,实线表示道岔尖轨18升高后的水准面,而虚线表示原始的较低的水准面。道岔尖轨18的踏面4的水准面的升高例如可这样实现,即,该道岔尖轨在尖轨区域13中设有底衬50,该底衬的厚度向尖轨尖端方向增加。仿形接触元件43、45在横向于钢轨2的水平方向上具有优选最大为35mm的宽度51,因此这些仿形接触元件比其中一个轮缘的最大允许宽度或厚度窄并因此避免与各类轨道嵌件的碰撞。 
所述实施例涉及根据本发明的方法或加工车辆34的可能的实施方案,在此要指出,本发明不局限于特别示出的根据本发明的方法或加工车辆的实施方案,而是也可能是各个实施方案彼此间的不同组合,并且,这些变型可能性是本领域技术人员基于本发明技术方案所给出的技术措施上的教导有能力实现的。所有可想到的可以通过组合所显示的和所描述的实施方案的各个细节而获得的实施方案必要时也可通过分案申请获得单独的保护。 
按规定要指出:为了更好地理解加工车辆34的结构,其组成部分 在局部未按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。 
基于独立的发明性的解决方案的任务可由说明书中得出。 
总的来说,图4;5、6、7、8、9中所示各个实施方式可以构成独立的发明性的解决方案的主题。与此有关的根据本发明的任务和解决方案可从所述附图的详细说明中得出。 
附图标记列表 
1   轨头 
2   钢轨 
3   轨腰 
4   工作面 
5   踏面 
6   工作边 
7   内侧面 
8   外侧面 
9   轨道 
10  道岔 
11  主线 
12  岔线 
13  尖轨区域 
14  中间轨区域 
15  辙叉区域 
16  左直基本轨 
17  右曲基本轨 
18  左曲尖轨 
19  右直尖轨 
20  左直中间轨 
21  左曲中间轨 
22  右直中间轨 
23  右曲中间轨 
24  左直带护轨的轨 
25  右曲带护轨的轨 
26  辙叉 
27  左翼轨 
28  右翼轨 
29  辙叉尖 
30  轨道交叉 
31  中间轨区域 
32  辙叉区域 
33  双辙叉 
34  加工车辆 
35  车架 
36  轮对 
37  驱动马达 
38  加工机组 
39  加工机组 
40  加工刀具 
41  驱动装置 
42  调整装置 
43  第一仿形接触元件 
44  纵向中平面 
45  第二仿形接触元件 
46  铣削刀具 
47  磨削刀具 
48  行驶方向 
49  尖轨缺口 
50  底衬 
51  宽度 。

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1、10申请公布号CN103314159A43申请公布日20130918CN103314159ACN103314159A21申请号201180062769022申请日20111111A1854/201020101111ATE01B31/1220060171申请人林辛格机械制造有限公司地址奥地利施泰勒米尔72发明人J克诺尔74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人沈英莹54发明名称用于成型铺设的钢轨的方法和加工车辆57摘要本发明涉及一种用于借助加工车辆(34)尤其是在道岔(10)的区域中使铺设的钢轨(2)的工作面(4)成型的方法,包括借助可横向于钢轨(2)调整的第一仿形接触。

2、元件(43)接触工作边(6)或内侧面(7),并且借助耦合到第一仿形接触元件(43)上的加工刀具(40)加工钢轨(2)的工作边(6)和/或踏面(5),其特征在于,借助第二仿形接触元件(45)暂时接触待加工钢轨(2)的外侧面(8)或平行的钢轨(2)的侧面(7、8),或者在调整第一仿形接触元件(43)后借助该第一仿形接触元件接触所述外侧面(8);并且,加工刀具(40)耦合到第二仿形接触元件(45)上并且同时第一仿形接触元件(43)和加工刀具(40)之间的耦合失效,或者加工刀具耦合到调整后的第一仿形接触元件(43)上。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2013062686PCT申请的申请数据P。

3、CT/AT2011/0500282011111187PCT申请的公布数据WO2012/061864DE2012051851INTCL权利要求书2页说明书9页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图6页10申请公布号CN103314159ACN103314159A1/2页21一种用于尤其是在道岔(10)或轨道交叉(30)的区域中使在轨道(9)中铺设的钢轨(2)的工作面(4)成型的方法,所述工作面至少包括工作边(6)和踏面(5),该方法包括使加工车辆(34)在轨道(9)上行驶,借助至少在横向于钢轨(2)的水平方向上可调整地支承在加工车辆(34)上的第一仿。

4、形接触元件(43)侧向接触待加工钢轨(2)的工作边(6)或朝向轨道中心的内侧面(7),并且借助可调整的并且至少在水平方向上耦合到第一仿形接触元件(43)上的、具有旋转驱动的切削加工刀具(40)的加工机组(39)来加工钢轨(2)的工作边(6)和/或踏面(5),其特征在于,在加工车辆(34)工作行驶在轨道(9)的特定的局部区段(13、15、32)中期间,借助第二仿形接触元件(45)暂时接触待加工钢轨(2)的外侧面(8)或所行驶的轨道(9)的与所述钢轨平行的钢轨(2)的侧面(7、8)、尤其是外侧面(8),或者在调整第一仿形接触元件(43)后借助该第一仿形接触元件接触所述外侧面(8),并且在所述局部区。

5、段(13、15、32)中,加工刀具(40)在水平方向上耦合到第二仿形接触元件(45)上以及同时在第一仿形接触元件(43)和加工刀具(40)之间的耦合暂时失效,或者加工刀具耦合到调整后的第一仿形接触元件(43)上。2根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在特定的局部区段(15)中、尤其是在辙叉(26)的邻近区域中,加工刀具(40)与待成型的钢轨(2)脱接。3根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,为了加工基本轨区段(16、17),第二仿形接触元件(45)或第一仿形接触元件(43)暂时接触待加工的基本轨(16、17)的外侧面(8)并且耦合到加工刀具(40)上。4根据权利要求1或2所述的方法,其特。

6、征在于,为了加工基本轨区段(16、17),第二仿形接触元件(45)暂时接触所述平行的钢轨(2)的外侧面(8)并且耦合到加工刀具(40)上,在第二仿形接触元件(45)和加工刀具(40)之间能够进行在水平方向上的位置校正。5根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,在加工辙叉区域(15)时,在辙叉(26)的邻近区域中,第二仿形接触元件(45)暂时接触所述平行的钢轨(2)的外侧面(8)并且耦合到加工刀具(40)上,并且加工刀具(40)以及第一仿形接触元件(43)与钢轨(2)脱开接触嵌接。6根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,在加工之前将所行驶的并且待加工的道岔尖轨(18、19)贴靠到基本轨。

7、(16、17)上,并且尤其是借助底衬(50)将道岔尖轨(18、19)的踏面(4)大致升高到基本轨(16、17)的踏面(4)的水准面上。7根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述成型包括铣削过程、尤其是圆周铣削。8根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述成型在同一工作行程中包括磨削过程、尤其是圆周磨削。9一种用于尤其是在道岔(10)或轨道交叉(30)的区域中使在轨道中铺设的钢轨(2)的工作面(4)成型的轨行加工车辆(34),所述工作面至少包括工作边(6)和踏面(5),该轨行加工车辆包括车架(35);至少在横向于钢轨(2)的水平方向上相对于车架(35)可调整权利要求书CN10331。

8、4159A2/2页3地支承的并且能够与钢轨(2)接触的第一仿形接触元件(43),用于侧向接触在待加工钢轨(2)的内侧面(7)上的工作边(6);至少一个在车架(35)上设置的具有切削加工刀具(40)的加工机组(39);旋转驱动加工刀具(40)的驱动装置(41);用于相对于车架(35)调整加工刀具(40)或加工机组(39)的调整装置(42),其中,加工刀具(40)至少能够在水平方向上耦合到第一仿形接触元件(43)上,其特征在于,构造有第二仿形接触元件(45、45),其能够调整到待加工钢轨(2)的外侧面(8)上和/或与所述钢轨平行的钢轨(2)的侧面(7、8)、尤其是外侧面(8)上并且能够耦合到加工刀。

9、具(40)上,或者第一仿形接触元件(43)能够一直调整到待加工钢轨(2)的外侧面(8)上。10根据权利要求9所述的加工车辆(34),其特征在于,所述仿形接触元件(43、45)具有最大35MM的侧向宽度(51)。11根据权利要求9或10所述的加工车辆(34),其特征在于,所述仿形接触元件(43、45)能够完全被调整离开钢轨(2)的附近范围。12根据权利要求9至11之一所述的加工车辆(34),其特征在于,至少一个加工刀具(40)由铣削刀具(46)、尤其是圆周铣刀构成。13根据权利要求9至12之一所述的加工车辆(34),其特征在于,至少一个加工刀具(40)由磨削刀具(47)、尤其是圆周砂轮构成。14。

10、根据权利要求9至13之一所述的加工车辆(34),其特征在于,沿行驶方向依次设置至少两个分别具有相配的第一和第二仿形接触元件(43、45)的加工机组(38、39),前方的加工机组(38)具有铣削刀具(46),并且后方的加工机组(39)具有磨削刀具(47)。15根据权利要求14所述的加工车辆(34),其特征在于,一个加工机组(38、39)包括呈扇形砂轮形式的加工刀具。16根据权利要求9至15之一所述的加工车辆(34),其特征在于,所述加工刀具(40)设置在加工车辆(34)的垂直的纵向中平面(44)的两侧并且能够同时与轨条的两个钢轨(2、2)嵌接。17根据权利要求9至16之一所述的加工车辆(34),。

11、其特征在于,所述加工机组(38、39)能够借助CNC控制的轴来调整。18根据权利要求9至17之一所述的加工车辆(34),其特征在于,该加工车辆(34)具有行驶驱动装置(37)。19一种将根据权利要求1至8之一所述的方法和/或根据权利要求9至18之一所述的加工车辆(34)用于在道岔(10)或轨道交叉(30)内、尤其是在钢轨区段内使铺设的钢轨(2、2)成型的用途,所述钢轨区段选自包括如下的组,即基本轨(16、17)、道岔尖轨(18、19)、中间轨(20、21、22、23)、连接轨和连续的带护轨的轨。权利要求书CN103314159A1/9页4用于成型铺设的钢轨的方法和加工车辆技术领域0001本发明。

12、涉及一种根据权利要求1所述的方法以及一种根据权利要求9所述的轨行加工车辆。背景技术0002铺设在轨道中的钢轨当然经受磨损,该磨损主要由在钢轨和可在其上移动的轨道车辆的车轮之间作用的接触力引起。为了延长使用寿命,定期或在必要时对在此产生的不希望的钢轨横截面变化进行再成型处理。再成型在此主要借助切削加工方法(例如磨削、刨光或铣削)进行,这些加工方法可在拆下的钢轨上实施或利用轨行加工车辆在铺设的轨道中实施。0003例如WO02/06587A1公开了一种用于再成型钢轨的方法。在其中公开了一种轨行加工车辆,利用该加工车辆借助圆周铣削和必要时借助磨削过程使钢轨的主要包括踏面和工作边的工作面再次逼近或接近规。

13、定轮廓。利用这种方法和这种加工车辆可在短时间内以经济的方式再次制出钢轨的规定轮廓,但其目前仅可用在连续的轨道区段上,而在具有钢轨中断部的轨道区段上(例如道岔和交叉的区域中),通常借助手持加工刀具或更小的专用设备进行再成型,由此轨道在道岔或交叉的区域中的再成型由于较高的手动工作份额而始终需要较长的行车中断持续时间并且由此引起后续成本相对高的持续较长的轨道交通受阻。发明内容0004本发明的任务在于提供一种用于再成型的方法或一种加工车辆,利用其即使在道岔或轨道交叉的区域中也可以在短时间内实现经济的且定义的再成型。0005本发明的任务通过具有权利要求1的特征的方法得以解决。通过根据本发明应用附加的第二。

14、仿形接触元件或使第一仿形接触元件具有可调整性,这种类型的加工车辆可以加工道岔或交叉中的大部分钢轨区段,由此可显著降低用于再成型这种轨道区段中的钢轨的手动和/或费时的机械加工的份额。通过第二仿形接触元件或第一仿形接触元件的可调整性也可在由现有技术已知的仅设有第一仿形接触元件的加工车辆不能继续加工的钢轨区段中再成型工作面,这是因为由此也在此为加工刀具或加工机组提供必要的导向和精确的定位。因此在一定程度上从一个基准边转换到一个更适合的基准边,因而即使在第一基准边上存在中断部,加工过程也可继续。0006如果在轨道或者说钢轨的特定的局部区段中、例如在辙叉或类似部的邻近区域中其它加工方法更适合于再成型,或。

15、者如果例如在切削加工之前必须进行堆焊,则实施根据权利要求2的方法可以是有利的。由于加工刀具为了越过行驶本就必须能够与钢轨脱接,因此为此无需额外的结构措施。0007实施根据权利要求3的方法也是有利的,这是因为在基本轨的区域中借助第一仿形接触元件接触待加工钢轨的内侧面不能实现必需的加工精度,这又是因为在基本轨上工说明书CN103314159A2/9页5作边具有用于容纳道岔尖轨的缺口。0008另外,通过根据权利要求4使在水平方向上的定位校正成为可能,也可进行特殊横截面的加工。0009根据权利要求5的方法的实施可有利地用于在驶过辙叉期间能够保持用于定位加工刀具的基准值,从而在辙叉之后可以以较低的调整消。

16、耗使加工刀具以及第一仿形接触元件再次进入钢轨上的嵌接位置中。与之平行的钢轨的外侧因此也非常适合用作基准边,这是因为该外侧仅经受可忽略不计的磨损。0010实施根据权利要求6的方法是有利的,由此也可在一个工作行驶期间再成型可调整的道岔尖轨。这样升起的道岔尖轨在被再成型后优选重新降下到原始的水准面上,但也可在加工后也仅部分降下。0011实施根据权利要求7的方法实现高的去除效率和由此短的加工时间。0012通过实施根据权利要求8的方法可实现精加工轮廓的高精度,这种高精度尤其在较高的运行稳定性要求下是有利的。另外,根据权利要求8的磨削过程也可设置在根据权利要求7的再成型过程之后,并且尤其是也在同一工作行驶。

17、中借助加工车辆实施,由此又可减少用于在道岔和轨道交叉区域中再成型轨条的加工时间。0013本发明的任务也通过根据权利要求9的轨行加工车辆来解决,这种加工车辆适于实施根据本发明的用于再成型的方法并且因此也可用于经济地加工道岔和轨道交叉区域中的钢轨表面或钢轨工作面。0014根据本发明的加工车辆优选根据权利要求10来设计,在此35MM的最大宽度对于第一和第二仿形接触元件而言是有利的,这是因为这大致对应于最大轮缘厚度,该轮缘厚度不会被轨道嵌件所阻或者说一般轨道处处提供该轮缘厚度。0015根据权利要求11的实施方式对于加工车辆而言是有利的,这是因为由此可在越过行驶时或在不同于一般轮廓的轨道中避免仿形接触元。

18、件与固定障碍物的碰撞。与钢轨的距离在此优选为至少100MM、优选在垂直方向上。0016根据权利要求12的加工车辆的实施方式允许通过铣削切削地再成型钢轨,在此与磨削过程相比可利用铣削过程去除相对大的切削厚度并且可由此省去多次磨削和驶过同一钢轨区段。将铣削刀具构造为圆周铣刀在此实现特别高的去除效率,并且所述圆周铣刀可例如装有转位式刀片,其可以以简单的方式被更换。0017为了实现精加工钢轨轮廓的高精度,有利的是,加工车辆根据权利要求13具有呈磨削刀具形式的加工刀具,在此构造为圆周砂轮也实现高的去除效率。0018在此除了铣削刀具连同相配的加工机组外,根据权利要求14可设置磨削刀具或者说相配的加工机组,。

19、其在此情况下沿加工车辆的工作方向观看设置在铣削刀具之后并且消除在铣削过程后可能尚存的轮廓偏差、例如因铣削刀具有限的刀刃数量而产生的波度。沿行驶方向依次设置的加工机组在此分别具有一个上述的接触位置可改变或转换的仿形接触元件或一个第二仿形接触元件,通过该第二仿形接触元件可改变接触位置。0019补充铣削刀具和/或磨削刀具,加工机组根据权利要求15还可包括呈扇形砂轮形式的加工刀具,该加工刀具能够进一步改善再成型钢轨的表面质量,这是因为扇形砂轮与刚性砂轮相比具有更大的柔性并且因此可进一步改善表面质量。0020为了提高根据本发明的加工车辆的工作效率,根据权利要求16加工刀具可设置说明书CN10331415。

20、9A3/9页6在加工车辆的垂直的纵向中平面的两侧并且可同时与轨条的两个钢轨嵌接。因此即使在道岔或轨道交叉区域中也可在一次工作行驶中完成两个钢轨的再成型。0021根据权利要求17加工机组优选可借助CNC控制的轴被调整,由此简化加工刀具的精确定位。所述轴包括适合于此的调整驱动装置如伺服电机。通过适合的导向装置至少在垂直方向上提供可调整性,以便使加工刀具可与钢轨嵌接或脱接。但也可在横向于钢轨纵向的水平方向上实现附加的可调整性,此时提供仿形接触元件和加工刀具之间的控制技术上的耦合。优选地,水平的可调整性通过水平的导向装置和加工机组在相应仿形接触元件上的机械耦合来实现。0022根据权利要求18的实施方式。

21、是有利的,这是因为加工刀具由于自身的行驶驱动装置而不依赖于牵引车并且由此是可通用的。0023本发明还包括将根据本发明的方法和/或根据本发明的加工车辆用于再成型在道岔或轨道交叉内铺设的钢轨的用途,在此尤其是可经济地加工选自如下组的钢轨区段基本轨、道岔尖轨、中间轨、连接轨和连续的带护轨的轨。附图说明0024为了更好地理解本发明,借助下述附图详细说明本发明。在极为简化的示意图中示出0025图1为轨头的横截面;0026图2为具有可加工的钢轨区段的单道岔的俯视图;0027图3为具有可加工的钢轨区段的轨道交叉的俯视图;0028图4为在道岔内进行再成型时的根据本发明的加工车辆的俯视图;0029图5为借助第一。

22、仿形接触元件的内表面仿形的再成型;0030图6为借助第二仿形接触元件的外表面仿形的再成型;0031图7为借助调整后的第一仿形接触元件的外表面仿形的再成型;0032图8为借助第二仿形接触元件在平行的钢轨上的外表面仿形的再成型;0033图9为道岔尖轨区域中的再成型。具体实施方式0034首先要指出,在不同的实施方式中相同部件使用同一附图标记或相同构件名称,其中,在全部说明书中包含的公开内容可以按意义转到具有相同附图标记或相同构件名称的部件上。同样,在说明中选择的位置说明如上面、下面、侧面等参照直接描述以及所示附图并且在位置改变时按意义转到新的位置。此外,所示的和描述的不同实施例中的单个特征或特征组合。

23、本身是独立的、有创造性的或构成根据本发明的解决方案。0035关于说明书中数值范围的所有说明可这样理解,即这些数值范围要包括任意的和所有的部分范围,例如说明1至10可以这样理解,即包括从下极限1到上极限10的所有部分范围,也就是说,所有部分范围从下极限值1或更大的值开始,并且以上极限值10或更小的值结束,例如1至17或32至81或55至10。0036图1示出钢轨2的轨头1的轮廓的横截面,轨头1位于轨腰3上并且借助未示出的轨底固定在轨枕或其它支座或基础上。轨头1的可与轨道车辆的车轮接触的部分在本文说明书CN103314159A4/9页7中被称为工作面4,该工作面通常包括轨头1上侧的踏面5和工作边6。

24、,该工作边构成通到朝向轨道中心的内侧面7的过渡部。在铺设的钢轨2的工作面4上随时间产生各种损坏,如腐蚀、磨损、裂纹、踏面缺陷(如条痕)、皱纹、车轮打滑造成的凹陷、点蚀、横断面变化(如凸起的踏面的扁平化)、毛边、隆起、等等。主要局限于工作面4最外侧区域的损坏大部分可通过钢轨2的再成型来消除,在此通过切削加工法去除钢轨2表面上的磨损的或者说损坏的钢轨轮廓并使加工后的轨头1尽可能接近规定轮廓。0037根据本发明的方法涉及工作面4的成型或再成型,在此切削加工也可越过工作边6延伸到内侧面7上,并且必要时也可越过踏面5延伸到外侧面8上。0038图2示出具有道岔10的轨道9的简化俯视图,该轨道包括直线通过道。

25、岔10的主线11和向右岔出的岔线12。道岔10在此包括尖轨区域13、中间轨区域14和辙叉区域15。利用根据本发明的方法或根据本发明的加工车辆可成型或再成型道岔10的下述零部件或钢轨区段左直基本轨16、右曲基本轨17、左曲尖轨18、右直尖轨19、左直中间轨20、左曲中间轨21、右直中间轨22、右曲中间轨23、左直带护轨的轨24、右曲带护轨的轨25。不加工辙叉26的邻近区域、即左翼轨27、右翼轨28及辙叉尖29。0039在道岔10向左岔出时,上述钢轨区段对称设置并且也可借助根据本发明的方法再成型。0040图3示出轨道交叉30的简化俯视图,该轨道交叉具有与道岔10类似的组成部件并且在其上可利用根据本。

26、发明的方法或根据本发明的加工车辆再成型下述钢轨区段或零部件中间轨区域31中的钢轨区段以及辙叉区域32中的外侧的连续的带护轨的轨。在此不加工辙叉区域32中的翼轨和辙叉尖以及具有辙叉翼轨和相配的护轨的双辙叉33的邻近区域。0041在此不再说明所列举的钢轨区段和零部件的功能或其与轨道车辆的车轮的共同作用,这是因为这些对于技术人员而言是熟知的。0042图4以简化示意俯视图示出实施根据本发明的用于在道岔10内成型或再成型轨条的方法时的加工车辆34。该加工车辆34包括车架35,该车架例如可构造为箱式或梯式框架或其它形式。车架35例如通过两个轮对36支承在钢轨2和2上,但当然多于两个轮对36也是可能的并且这。

27、些轮对也可支承在可相对于车架35移动的转向架中。基于可选的作用于至少一个轮对36的驱动马达37,加工车辆34也可被构造成自动行进的。0043为了加工钢轨2和2,加工车辆34具有至少一个加工机组38,在所示实施例中还示出三个另外的加工机组38、39和39,在此优选为钢轨2和2配置沿行驶方向依次设置的加工机组38、39或38、39。0044每个加工机组38、38、39、39包括一个切削加工刀具40,所述切削加工刀具可与待加工的钢轨2、2嵌接并且与旋转驱动的优选呈驱动马达形式的驱动装置41连接。该加工刀具在此可借助几何形状确定的刀刃或几何形状不确定的刀刃进行切削。另外,加工刀具40或者说整个加工机组。

28、38、38、39、39可借助调整装置42相对于车架35调整,由此加工刀具40也可相对于待加工的钢轨2和2调整,并且因此钢轨2的由加工刀具40制出的加工表面轮廓在其在钢轨横截面中沿相对于钢轨纵向的垂直和水平方向的位置中固定。0045所述调整装置在此包括导向装置,该导向装置允许加工刀具40至少在横向于钢说明书CN103314159A5/9页8轨纵向的水平方向上的可调整性,并且为了精确定位加工刀具40,加工刀具与第一接触元件43耦合,该第一接触元件可接触待加工钢轨2的工作边6或内侧面7。在借助加工刀具40通过切削加工再成型钢轨轮廓时,加工车辆34沿轨道9移动,在此第一接触元件43沿工作边6或内侧面7。

29、被导向并且由此也预先给定与其耦合的加工刀具40的水平位置。将工作边6和/或内侧面7用作定位加工刀具40的基准面又被称为内表面仿形,这已由现有技术公开。0046加工刀具40或者说整个加工机组38、39借助调整装置还可在垂直方向上调整,由此加工刀具40可与钢轨2嵌接或脱接。类似于加工刀具40的水平定位,也可借助仿形接触元件进行垂直定位,但图4中并未示出该仿形接触元件。第一仿形接触元件43与相配的加工刀具40机械耦合,其方式例如是,仿形接触元件43被设置在固定安装在加工机组39上的悬臂上,并且可在横向于钢轨2纵向的水平方向上移动的加工机组39朝该钢轨的内侧面7的方向挤压,直到第一仿形接触元件43贴靠。

30、在待加工钢轨2的工作边6或内侧面7上。例如在弯曲的钢轨2中,如果该钢轨距纵向中平面44的距离改变,则加工刀具40以相同程度在水平方向上调整,由此可在加工钢轨2期间实现均匀的切削加工。0047对于仿形接触元件43和加工刀具40的上述机械耦合可替代地,也可借助定位控制装置设置耦合,其中,仿形接触元件43用作测头,并且根据测得的基准面(例如内侧面7)的在横向于钢轨纵向的水平方向上的变化利用定位驱动装置来制导加工刀具40。0048这种对常规轨道区段上的轨条的加工早就得以成功实施,但现有技术中公开的加工车辆不能实施在道岔10或轨道交叉30的区域中,这是因为这里所用的钢轨具有特殊的横截面形状、例如基本轨或。

31、尖轨,其使常规的仿形接触元件不能精确定位加工刀具40。0049根据本发明,加工刀具40可耦合到第二仿形接触元件45上,该第二仿形接触元件可接触待加工钢轨2的外侧面8。该附加的第二仿形接触元件45能够在钢轨2的特定的区段中使第一仿形接触元件43在钢轨2内侧面7上的仿形接触功能失效并由第二仿形接触元件45在钢轨2外侧面8上的接触所代替,就此而言这可被称为外表面仿形。0050从内表面仿形到外表面仿形的过渡优选无缝地进行,也就是说,只有在加工刀具40耦合到外侧的第二仿形接触元件45上时,加工刀具与内侧的第一仿形接触元件43的耦合才分开。这种转换在此可在加工车辆34移动期间、但也可在短暂的停车期间进行。。

32、0051图4示出加工车辆34处于这样的位置中,即在该位置中,第一加工机组38位于左直中间轨20的区域中(参见图2),并且加工刀具40的水平定位通过第一仿形接触元件43的内表面仿形进行。在基本轨16的区域中(参见图2),加工刀具40的水平定位通过耦合到第二仿形接触元件45上进行,这是因为在钢轨2的该区段中基本轨16在内侧面7上具有用于容纳道岔尖轨18的缺口并且因此不能为内表面仿形提供适合的基准面。0052与此类似,右侧的加工机组38在右曲基本轨17的区域中(参见图2)暂时从内表面仿形转换为外表面仿形。0053两个后方的、用于左侧钢轨2的加工机组39和用于右侧钢轨2的加工机组39在基本轨16或17。

33、的区域中也从内表面仿形转换为外表面仿形。0054在根据本发明的具有至少两个沿行驶方向依次设置的加工机组38、39的加工车辆34中,前方的加工机组38优选构造为铣削机组,并且加工刀具40在此情况下构造为铣削刀具46。这种铣削刀具46尤其是可构造成圆周铣刀,其在其外圆周上设有刀刃,有利的说明书CN103314159A6/9页9是所述刀刃由可更换的转位式刀片构成。所使用的铣削刀具46例如可通过下述方式接近轨头4的待实现的轮廓,即,通过使用具有直线形刀刃的转位式刀片形成接近规定轮廓的由各直线形切削区段构成的多边形。附加地或替换地,转位式刀片也可设有弯曲的刀刃,这种刀刃尤其是用于加工从踏面5到侧面7和8。

34、的过渡部、特别是工作边6。因此这种铣削刀具46的维护和维修主要在于转位式刀片的可低成本的且快速实施的更换。0055后方的加工机组39、39优选构造为磨削机组,它们包括呈磨削刀具47形式的加工刀具40。磨削刀具47可附加于或代替铣削刀具46起作用并且通过磨削待加工钢轨区段实现极高的表面质量。尤其是铣削加工和接下来的磨削加工的组合最佳地互补,这是因为可在一次加工行驶中、即在短时间内通过铣削过程实施大部分的切削工作,并且在同一工作行驶中通过一次唯一的磨削过程使已经很好地接近规定轮廓的铣削轮廓更加好地接近规定轮廓,并且同时即使在道岔10和轨道交叉30的区域中也可在短时间内实现精加工钢轨2和2的极高的表。

35、面质量。0056如图4所示,磨削刀具47可设有大致水平的旋转轴线。另外也可使用具有大致垂直的旋转轴线的罐状磨削刀具。磨削刀具47也可由砂带或砂轮构成。在磨削刀具47的所有所述的实施方式中,磨削刀具可被设置,使得磨削刀具47相对于钢轨纵向的相对运动倾斜一个小的角度,由此获得有利的磨削结果。0057在两种所描述的仿形接触元件43、45和加工刀具40之间的耦合方案中,加工刀具还可附加地相对于被接触的基准面水平和/或垂直调整,以便借此能够影响或校正切削加工。0058图5示意性示出现有技术中公开的内表面仿形,其中,第一仿形接触元件43接触待加工钢轨2的内侧面7并且在横向于钢轨纵向的水平方向上与加工刀具4。

36、0耦合。为简单起见,仅示出关于行驶方向48(亦称为工作方向)和纵向中平面44左侧的加工刀具40以及与之耦合的仿形接触元件43。这种内表面仿形用于具有普通钢轨轮廓的钢轨区段中,即不用于基本轨、尖轨和辙叉的区域中。0059图6示出根据本发明从内表面仿形向外表面仿形的转换,其方式是,加工刀具40与接触外侧面8的第二仿形接触元件45耦合并且与第一仿形接触元件43脱接。脱接状态在此通过点划线的脱接的仿形接触元件43来表示。0060加工刀具40在仿形接触元件43、45上的耦合在此通过相同的横向于钢轨纵向的双向箭头来表示。0061外表面仿形在内侧面7或工作边6不适合用作基准面的钢轨区段中进行、例如在基本轨1。

37、6、17的尖轨缺口的区域中(参见图2)进行。0062图7示出根据本发明从内表面仿形向外表面仿形的转换的一种可替代实施方式,其中,图5中所示的第一仿形接触元件43如图7所示向待加工钢轨2的外侧面8调整并与之接触。为了进行该调整,仿形接触元件43和加工刀具40之间的耦合暂时分开。在加工车辆34停止移动以便进行转换并且通过适合的器件阻止加工刀具40意外的水平调整时,可进行在作为水平定位加工刀具40的基准面的内侧面7与外侧面8之间的无缝过渡。外表面仿形的该实施方式也用于如图6所示的基本轨16、17中。0063根据本发明的方法的另一种实施方式在于,根据图8加工刀具40与第二仿形接触元件45耦合,该第二仿。

38、形接触元件接触平行的钢轨2、优选接触钢轨2的外侧面8。说明书CN103314159A7/9页10第一仿形接触元件43在该阶段中再次与加工刀具40脱接。该脱接尤其是也可包括升起仿形接触元件43或45,由此可避免与其它的轨道组成部件的碰撞。0064对于图8中的图示可替代地,第二仿形接触元件45也可接触平行的钢轨2的内侧面7,这也可取决于两个侧面7、8中的哪一个更适合作为基准面。一般来说,平行的钢轨2的外侧面8是更适合的,这是因为该外侧面经受较少的磨损并且损坏较少。0065在根据本发明在道岔10或轨道交叉30内加工钢轨2时,在待加工钢轨2的内侧面7和外侧面8都不适合用于水平定位加工刀具40的位置、例。

39、如在辙叉26、33的区域中(这是因为在这里轨条具有中断部并且因此不具有适合的基准面),采用图8中所示的对平行的钢轨2的仿形。虽然在根据本发明的方法中并未描述直接切削加工辙叉26,但在该区域中水平定位加工刀具40也是有利的,这是因为加工刀具可在辙叉26之后立即就已在正确的水平位置中再次与待加工钢轨2嵌接。0066需要借助仿形接触元件43或45导向加工刀具40,这是因为加工车辆34的移动由于钢轨2、2的轨距宽度的以及横向于钢轨纵向的轮距的必要的公差而不能被钢轨精确地导向,而是通常存在所谓的正弦运行,该正弦运行由轨道车辆34的略微锥形的车轮引起并导致轨道车辆34的略微波形的左右摇晃。0067在辙叉2。

40、6、33的邻近区域中,加工刀具40通过调整装置42或如呈CNC轴的形式的定位驱动装置在垂直方向上与钢轨2脱接并且在辙叉26、33的区域中不进行加工,但加工刀具40的水平位置由第二钢轨2规定。0068图9以根据图4中的线IXIX截取的剖面图示出在根据图2分支到岔线12时的踏面4的再成型。左侧钢轨2在该区域中包括左直基本轨16和左曲尖轨18,并且道岔10被设置为,使得左曲尖轨18贴靠在左直基本轨16上,因而加工车辆39被车轮轮缘引导到岔线12上。加工刀具40的水平定位在此借助第一仿形接触元件43进行,该第一仿形接触元件贴靠在尖轨18的内侧面7上。0069在再成型主线11时、即在移开道岔尖轨18时,。

41、仅在左直基本轨16上再成型工作面4,在此基本轨16内侧面7上的尖轨缺口49干扰用于内表面仿形的基准面并且因此在此情况下如虚线所示通过基本轨16外侧面8上的第二仿形接触元件45或通过将第一仿形接触元件43调整到外侧面8上而转换为外表面仿形。0070有利的是,在再成型道岔尖轨18或19之前,使该道岔尖轨大致升高到相配的基本轨16、17的踏面4的水准面上,由此补偿尖轨18、19较强的磨损并且也为其设置新的轮廓。0071第二仿形接触元件45沿钢轨纵向观看优选位于与第一仿形接触元件43大致相同的位置上,或者第一仿形接触元件43在其从内侧面7调整到外侧面8上时保持其沿钢轨纵向观看的位置。0072在图9中,。

42、实线表示道岔尖轨18升高后的水准面,而虚线表示原始的较低的水准面。道岔尖轨18的踏面4的水准面的升高例如可这样实现,即,该道岔尖轨在尖轨区域13中设有底衬50,该底衬的厚度向尖轨尖端方向增加。仿形接触元件43、45在横向于钢轨2的水平方向上具有优选最大为35MM的宽度51,因此这些仿形接触元件比其中一个轮缘的最大允许宽度或厚度窄并因此避免与各类轨道嵌件的碰撞。0073所述实施例涉及根据本发明的方法或加工车辆34的可能的实施方案,在此要指出,本发明不局限于特别示出的根据本发明的方法或加工车辆的实施方案,而是也可能是说明书CN103314159A108/9页11各个实施方案彼此间的不同组合,并且,。

43、这些变型可能性是本领域技术人员基于本发明技术方案所给出的技术措施上的教导有能力实现的。所有可想到的可以通过组合所显示的和所描述的实施方案的各个细节而获得的实施方案必要时也可通过分案申请获得单独的保护。0074按规定要指出为了更好地理解加工车辆34的结构,其组成部分在局部未按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。0075基于独立的发明性的解决方案的任务可由说明书中得出。0076总的来说,图4;5、6、7、8、9中所示各个实施方式可以构成独立的发明性的解决方案的主题。与此有关的根据本发明的任务和解决方案可从所述附图的详细说明中得出。0077附图标记列表00781轨头00792钢轨00803轨腰008。

44、14工作面00825踏面00836工作边00847内侧面00858外侧面00869轨道008710道岔008811主线008912岔线009013尖轨区域009114中间轨区域009215辙叉区域009316左直基本轨009417右曲基本轨009518左曲尖轨009619右直尖轨009720左直中间轨009821左曲中间轨009922右直中间轨010023右曲中间轨010124左直带护轨的轨010225右曲带护轨的轨010326辙叉010427左翼轨010528右翼轨010629辙叉尖说明书CN103314159A119/9页12010730轨道交叉010831中间轨区域010932辙叉区域0。

45、11033双辙叉011134加工车辆011235车架011336轮对011437驱动马达011538加工机组011639加工机组011740加工刀具011841驱动装置011942调整装置012043第一仿形接触元件012144纵向中平面012245第二仿形接触元件012346铣削刀具012447磨削刀具012548行驶方向012649尖轨缺口012750底衬012851宽度。说明书CN103314159A121/6页13图1说明书附图CN103314159A132/6页14图2图3说明书附图CN103314159A143/6页15图4说明书附图CN103314159A154/6页16图5图6图7说明书附图CN103314159A165/6页17图8说明书附图CN103314159A176/6页18图9说明书附图CN103314159A18。

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