钢轨打磨车的制作方法

本发明涉及钢轨维护技术领域，尤其涉及一种钢轨打磨车。

背景技术：

轨道交通具有运能大、速度快和安全准时等优点，因此，国内外的轨道交通均得到迅速发展。随着轨道运行时间的积累，在轮轨相互作用下，会出现多种钢轨病害，例如：疲劳裂纹、碾压肥边、波浪磨耗、侧磨、剥离和掉块等。上述钢轨病害会对轨道交通的运营安全、车辆结构以及周边环境产生影响，因此，需要对钢轨病害进行预防和处理。

现有技术中，通常采用钢轨打磨车对钢轨进行打磨，从而消除钢轨病害。

但是，轨道交通中，通常正线和道岔均有分布，而现有技术中的钢轨打磨车只能对正线进行打磨，不能对道岔进行打磨，适用范围有限。

技术实现要素：

本发明提供一种钢轨打磨车，用于对轨道交通中的钢轨进行打磨，以解决现有技术中的钢轨打磨车只能对正线进行打磨，不能对道岔进行打磨的问题，扩大了钢轨打磨车的适用范围。

本发明提供的钢轨打磨车，包括第一车厢，所述第一车厢包括车架、打磨设备和打磨控制单元；

所述打磨设备与所述车架通过牵引杆和升降油缸连接，所述打磨控制单元与所述打磨设备连接，用于控制所述打磨设备对钢轨进行打磨；

所述打磨设备包括框架和平移机构，所述框架的下部设有走行轮，所述平移机构上设置有至少一组打磨单元，每组所述打磨单元用于打磨所述钢轨的轨顶或轨侧，每组所述打磨单元包括至少一个电机和至少一个磨头，所述电机的轴头与所述磨头通过固定装置连接，用于驱动所述磨头旋转；

所述平移机构通过伸缩油缸与所述框架连接，所述平移机构随所述伸缩油缸的运动，沿与所述钢轨延伸方向垂直的方向进行平移，以使所述打磨单元与所述钢轨紧密贴合。

可选的，每组所述打磨单元设置有旋转油缸，以使所述同一组打磨单元的所述磨头与竖直方向之间的夹角可调节。

可选的，每个所述磨头设置有升降气缸，以使所述磨头在竖直方向的高度可调节。

可选的，所述平移机构上设置有四组打磨单元，其中，两组打磨单元用于打磨钢轨的轨顶，两组打磨单元用于打磨钢轨的轨侧，每组所述打磨单元包括两个电机和两个磨头。

可选的，所述第一车厢还包括检测装置，所述检测装置固定连接于所述车架靠近所述钢轨的一侧，所述检测装置设置有传感器，用于检测所述钢轨的横向廓形和纵向波浪磨耗，其中，所述横向廓形用于指示与钢轨延伸方向垂直的方向的切面轮廓，所述纵向波浪磨耗用于指示沿钢轨延伸方向的波浪磨耗。

可选的，所述第一车厢还包括集尘装置，所述集尘装置与所述车架固定连接，所述集尘装置包括集尘风机和集尘箱，所述集尘风机用于将所述打磨设备打磨所述钢轨产生的粉尘吸入所述集尘箱。

可选的，所述第一车厢还包括司机室、动力室和冷却室，所述司机室、所述动力室和所述冷却室分别与所述车架固定连接。

可选的，所述冷却室与所述动力室通过端墙隔离设置，所述冷却室包括散热器和冷却风扇，所述散热器设置于所述冷却室的侧墙上，所述冷却风扇用于对所述散热器进行冷却。

可选的，所述钢轨打磨车还包括第二车厢，所述第二车厢与所述第一车厢通过刚性连接杆连接，所述第二车厢与所述第一车厢以所述连接杆为中心呈对称设置。

可选的，所述第二车厢的与所述第一车厢中所述检测装置对称的位置设置工具箱。

本发明提供的钢轨打磨车，包括第一车厢，所述第一车厢包括车架、打磨设备和打磨控制单元，所述打磨设备包括框架和平移机构，所述平移机构上设置有至少一组打磨单元，并且，所述平移机构通过伸缩油缸与所述框架连接，所述平移机构可以随所述伸缩油缸的运动，沿与所述钢轨延伸方向垂直的方向进行平移，使得所述打磨单元可以与所述钢轨紧密贴合，从而该钢轨打磨车既可用于对正线进行打磨，也可用于对道岔进行打磨，扩大了该钢轨打磨车的适用范围；每组所述打磨单元包括至少一个电机和至少一个磨头，并且，所述电机的轴头与所述磨头通过固定装置连接，使得所述磨头可通过电机的驱动进行旋转，与现有技术中的磨头采用液压驱动方式进行旋转相比，降低了火灾隐患，提高了钢轨打磨车运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的钢轨打磨车实施例一的结构示意图；

图2为图1所示的实施例一中的打磨设备的结构示意图；

图3为本发明提供的钢轨打磨车实施例二的结构示意图；

图4为本发明提供的钢轨打磨车实施例三的结构示意图一；

图5为本发明提供的钢轨打磨车实施例三的结构示意图二；

图6为本发明提供的钢轨打磨车实施例四的结构示意图一；

图7为本发明提供的钢轨打磨车实施例四的结构示意图二。

附图标记说明：

10：第一车厢；

11：车架；

12：打磨设备；

13：打磨控制单元；

14：升降油缸；

15：牵引杆；

16：检测装置；

17：集尘装置；

18：司机室；

19：动力室；

20：冷却室；

21：工具箱；

30：第二车厢；

121：框架；

122：平移机构；

123：走行轮；

124：打磨单元；

125：电机；

126：磨头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如前所述，轨道交通中，随着轨道运行时间的积累，在轮轨相互作用下，会出现多种钢轨病害，例如：疲劳裂纹、碾压肥边、波浪磨耗、侧磨、剥离和掉块等。上述钢轨病害会对轨道交通的运营安全、车辆结构以及周边环境产生影响，需要对钢轨病害进行预防和处理。

现有技术中，通常采用钢轨打磨车对钢轨进行打磨，从而消除钢轨病害。但是，轨道交通中，通常正线和道岔均有分布，而现有技术中的钢轨打磨车只能对正线进行打磨，不能对道岔进行打磨，适用范围有限。

本发明提供的钢轨打磨车，包括第一车厢，所述第一车厢包括车架、打磨设备和打磨控制单元，所述打磨设备包括框架和平移机构，所述平移机构上设置有至少一组打磨单元，并且，所述平移机构通过伸缩油缸与所述框架连接，所述平移机构可以随所述伸缩油缸的运动，沿与所述钢轨延伸方向垂直的方向进行平移，使得所述打磨单元可以与所述钢轨紧密贴合，从而该钢轨打磨车既可用于对正线进行打磨，也可用于对道岔进行打磨，扩大了该钢轨打磨车的适用范围；每组所述打磨单元包括至少一个电机和至少一个磨头，并且，所述电机的轴头与所述磨头通过固定装置连接，使得所述磨头可通过电机的驱动进行旋转，与现有技术中的磨头采用液压驱动方式进行旋转相比，降低了火灾隐患，提高了钢轨打磨车运行的安全性。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

首先需要说明的是，本发明提供的钢轨打磨车，适用于对轨道交通中所有的钢轨进行打磨，包括城市轨道、城际轨道以及传统铁路轨道，例如：地铁、高铁、动车组、普通铁路和轻轨等的钢轨轨道。

图1为本发明提供的钢轨打磨车实施例一的结构示意图，图2为图1所示的实施例一中的打磨设备的结构示意图，如图1和图2所示，本实施例提供的钢轨打磨车包括第一车厢10，第一车厢10包括车架11、打磨设备12和打磨控制单元13。打磨设备12与车架11通过牵引杆15和升降油缸14连接，打磨控制单元13与打磨设备12连接，用于控制打磨设备12对钢轨进行打磨。

可以理解的，所述第一车厢还可以包括其他室体，例如：司机室和动力室等，本实施例不一一列举，对此也不作具体限制。

具体的，打磨设备12与车架11通过牵引杆15和升降油缸14连接，当打磨设备12未启动打磨作业时，打磨设备12在牵引杆15和升降油缸14的作用下，固定在第一车厢10的预设位置，当打磨设备12启动打磨作业时，由升降油缸14将打磨设备12下放至作业区域，并且由牵引杆15驱动打磨设备12随第一车厢10走行。

需要说明的是，对于牵引杆15和升降油缸14的数量以及位置，本发明均不作具体限定，只要可实现上述的升降和牵引打磨设备12的作用即可。

如图2所示，打磨设备12包括框架121和平移机构122，框架121的下部设有走行轮123，平移机构122上设置有至少一组打磨单元124，每组打磨单元124用于打磨所述钢轨的轨顶或轨侧，每组打磨单元124包括至少一个电机125和至少一个磨头126，电机125的轴头与磨头126通过固定装置连接，用于驱动磨头126旋转。

具体的，平移机构122上可以设置多组打磨单元124，一部分打磨单元用于打磨钢轨的轨顶，后文称之为轨顶打磨单元，另一部分打磨单元用于打磨钢轨的轨侧，后文称之为轨侧打磨单元。

需要说明的是，每组打磨单元124与平移机构122的连接方式，本发明并不作具体限定，可选的，其中一种可能的设置方式为：在平移机构122上安装多个摇篮，每个摇篮中设置一组打磨单元124，使得每组打磨单元124中的多个磨头126可以同步进行平移或者其他运动。

可以理解的，每组打磨单元124中包括电机125和磨头126，电机125用于驱动磨头126进行旋转，对于轨顶打磨单元来说，由电机125驱动对应的磨头126进行旋转，实现对钢轨轨顶的打磨；对于轨侧打磨单元来说，由电机125驱动对应的磨头126进行旋转，实现对钢轨的内侧和/或外侧的打磨。

平移机构122通过伸缩油缸(未示出)与框架121连接，平移机构122随所述伸缩油缸的运动，沿与所述钢轨延伸方向垂直的方向进行平移，以使打磨单元124与所述钢轨紧密贴合。

可以理解的，平移机构122通过伸缩油缸与框架121连接，所述伸缩油缸的伸缩方向为与所述钢轨延伸方向垂直的方向，使得平移机构122可以随着伸缩油缸的运行而平移，从而打磨单元124可以与所述钢轨紧密贴合，实现对钢轨的打磨。通过在打磨设备12中增加平移机构122，使得打磨设备12既可以对轨道正线进行打磨，也可以实现对轨道道岔进行打磨。

本实施例中，第一车厢10包括车架11、打磨设备12和打磨控制单元13，打磨设备12包括框架121和平移机构122，平移机构122上设置有至少一组打磨单元124，并且，平移机构122通过伸缩油缸与框架121连接，平移机构122可以随所述伸缩油缸的运动，沿与所述钢轨延伸方向垂直的方向进行平移，使得打磨单元124可以与所述钢轨紧密贴合，从而该钢轨打磨车既可用于对正线进行打磨，也可用于对道岔进行打磨，扩大了该钢轨打磨车的适用范围；每组打磨单元124包括至少一个电机125和至少一个磨头126，并且，电机125的轴头与磨头126通过固定装置连接，使得磨头126可在电机的驱动下进行旋转，与现有技术中的磨头采用液压驱动方式进行旋转相比，降低了火灾隐患，提高了钢轨打磨车运行的安全性。

可选的，每组打磨单元124设置有旋转油缸(未示出)，以使同一组打磨单元124的磨头126与竖直方向之间的夹角可调节。需要说明的是，磨头126与竖直方向之间的夹角可调节的范围不作具体限定，可选的，轨侧打磨单元中磨头与竖直方向之间的夹角可调节范围比轨顶打磨单元中磨头与竖直方向之间的夹角可调节范围大。

本实施例中，在打磨单元124中设置旋转油缸，所述旋转油缸用于驱动对应的打磨单元124中的磨头126进行旋转，使得该打磨单元124中的磨头126与竖直方向之间的夹角可调节，从而使得该钢轨打磨车可以打磨具有一定倾角的钢轨，进一步扩大了钢轨打磨车适用范围。

可选的，每个磨头126设置有升降气缸(未示出)，以使磨头126在竖直方向的高度可调节。

本实施例中，为每个磨头126设置有升降气缸，所述升降气缸用于驱动对应的磨头126在竖直方向上的升降，使得磨头126在竖直方向的高度可调节，从而该钢轨打磨车可以实现对钢轨的任意高度位置进行打磨。

需要说明的是，平移机构122上设置的打磨单元124的数量不作具体限定，每组打磨单元124中包括的电机125和磨头126的数量也不作具体限定，可以根据实际应用场景进行设置。

可选的，平移机构122上设置有四组打磨单元124，其中，两组打磨单元124用于打磨钢轨的轨顶，两组打磨单元124用于打磨钢轨的轨侧，每组打磨单元124包括两个电机125和两个磨头126。

也就是说，本实施例中，第一车厢10共包括8个磨头，与现有技术中的20磨头的钢轨打磨车相比，本实施例的钢轨打磨车外形尺寸小，轴重小，操作灵活，经济性高。

图3为本发明提供的钢轨打磨车实施例二的结构示意图，如图3所示，在图1和图2所示实施例的基础上，本实施例提供的钢轨打磨车，第一车厢10还包括检测装置16，检测装置16固定连接于车架11靠近所述钢轨的一侧，检测装置16设置有传感器(未示出)，用于检测所述钢轨的横向廓形和纵向波浪磨耗，其中，所述横向廓形用于指示与钢轨延伸方向垂直的方向的切面轮廓，所述纵向波浪磨耗用于指示沿钢轨延伸方向的波浪磨耗。

本实施例中，在车架11靠近所述钢轨的一侧设置检测装置16，可以检测得到所述钢轨的横向廓形和纵向波浪磨耗，一方面，检测装置16的检测结果能够为打磨作业的控制提供参考依据，另一方面，检测装置16的检测结果能够为打磨作业的打磨效果进行检测。

可选的，检测装置16与打磨控制单元13连接，用于将检测装置16的检测结果传输给打磨控制单元13，以使打磨控制单元13根据所述检测结果进行打磨控制，从而提高打磨控制的精度。

可选的，第一车厢10还包括集尘装置17，集尘装置17与车架11固定连接，集尘装置17包括集尘风机(未示出)和集尘箱(未示出)，所述集尘风机用于将打磨设备12打磨所述钢轨产生的粉尘吸入所述集尘箱。

具体的，所述集尘风机的输入端与打磨设备12连接，用于吸入所述粉尘，所述集尘风机的输出端与所述集尘箱连接，用于将所述粉尘送至所述集尘箱。可选的，所述集尘箱中还包括过滤装置，用于对所述粉尘进行过滤。

可选的，第一车厢10还包括司机室18、动力室19和冷却室20，司机室18、动力室19和冷却室20分别与车架11固定连接。

需要说明的是，第一车厢中的各室体以及各部件之间的位置关系，本发明并不作具体限制，图3所示仅做示例性说明。

可选的，打磨控制单元13可以位于司机室18内，也可以位于单独的控制柜中。

可选的，冷却室20与动力室19通过端墙隔离设置，冷却室20包括散热器(未示出)和冷却风扇(未示出)，所述散热器设置于所述冷却室20的侧墙上，所述冷却风扇用于对所述散热器进行冷却。具体的，发动机高温水的冷却、中冷空气的冷却以及液压油的冷却均通过管路引至冷却室20的所述散热器内集中进行冷却。

本实施例中，将冷却室20和动力室19进行隔离设置，可以有效的避免所述冷却风扇由于负压作用将打磨粉尘吸入到动力室19内，从而影响钢轨打磨车的动力系统与供电系统的使用寿命。

图4为本发明提供的钢轨打磨车实施例三的结构示意图一，图5为本发明提供的钢轨打磨车实施例三的结构示意图二，如图4和图5所示，本实施例提供的钢轨打磨车，在上述实施例的基础上，还包括第二车厢30，第二车厢30与第一车厢10通过刚性连接杆连接，第二车厢30与第一车厢10以所述连接杆为中心呈对称设置。

具体的，第二车厢30包括的室体和部件与第一车厢10完全相同，并且以所述连接杆为中心呈对称设置。也就是说，第二车厢30同样包括车架11、打磨设备12、打磨控制单元13、升降油缸14、牵引杆15，检测装置16、集尘装置17、司机室18、动力室19和冷却室20。

需要说明的是，本实施例提供的钢轨打磨车包括两节车厢，每节车厢的动力室19内均设置一套动力系统和供电系统，所述动力系统包括发动机、分动箱、走行液压泵和液压管路。也就是说，所述钢轨打磨车具有双动力模式，可以理解的，当其中一节车厢的动力系统出现故障无法工作时，本实施例的钢轨打磨车可由另一节车厢的动力系统独立驱动行驶，自行运行出故障区段，提高了钢轨打磨车的可靠性和安全性。

本实施例提供的钢轨打磨车的每节车厢具有4组打磨单元，8个磨头，两节车厢具有8组打磨单元，16个磨头，在保证钢轨打磨车经济性的基础上，提高了打磨效率。

图6为本发明提供的钢轨打磨车实施例四的结构示意图一，图7为本发明提供的钢轨打磨车实施例四的结构示意图二，如图6和图7所示，本实施例提供的钢轨打磨车，在图4和图5所示实施例的基础上，第二车厢30的与第一车厢10中检测装置16对称的位置设置有工具箱21。

可以理解的，当钢轨打磨车包括两节车厢时，只需要设置一个检测装置16即可，因此，在第二车厢30的与第一车厢10中检测装置16对称的位置处，用工具箱21取代检测装置16，既克服了检测装置冗余的问题，同时还增加了钢轨打磨车的容纳功能，方便操作人员对工具的管理和收纳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。