一种钢轨垂直精磨机的制作方法

本实用新型涉及铁路线路钢轨打磨机械设备领域，尤其是涉及一种钢轨垂直精磨机。

背景技术：

铁路线路结构主要是由路基、道砟、轨枕、扣件、钢轨组成，线路的主要承载部件又由钢轨承担，其具体承载部位是轨头及轨顶踏面，钢轨的功用在于引导机车车辆的车轮前进，并承受车轮的碾压和冲击，将重力、冲击力传递到轨枕并扩散至道砟及路基上，钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。钢轨属黑色金属，由于空气氧化的作用，其表面不可避免会产生铁锈及氧化伤损，在锻造过程中还会产生脱碳层，影响钢轨表面接触强度，在铁路线路运营过程中，钢轨踏面受车轮的碾压和冲击，使轨头几何尺寸发生变化，产生病害影响行车。

在现有线路维修技术中，实施对线路钢轨、道岔进行修复性打磨，可以提高和延长钢轨使用寿命，对钢轨轨顶、轨廓、肥边以及道岔打磨时，除采用打磨列车进行轨廓一次性打磨完成外，在局部或一定范围内的修理维修性打磨，需要用到多种打磨设备才能完成，由于打磨设备携带及操作人员较多，作业过程中的人员技术水平及打磨质量、精度较难控制，同时对作业效率、施工成本亦有较大影响。这样就必需使施工作业人员，具有较强的操作能力和施工经验，提高了对操作人员的技术技能要求。

随着我国铁路运输事业的不断发展，主要干线的列车重量和行车密度的不断增加，大规模客运专线的建设，高速铁路又好又快向纵深发展，而且由于我国铁路客运、货运，行车密度大，客运提速、高速，货运重载等行车条件恶劣，列车对轨道结构破坏较为严重，特别是对钢轨表面易造成伤损。钢轨踏面纵向波形磨损层出不穷；轨面擦伤及剥离有增无减，以及小半径曲线的侧磨十分突出。针对此等损伤，采用钢轨打磨机具对在线钢轨进行打磨维修与养护是行之有效的，不仅能显著地延长钢轨的寿命、降低运营成本，还能改善线路质量，确保列车的安全运行，因此，为实现上述目的，急需提供一款技术先进、性能完备的钢轨打磨机具。

技术实现要素：

针对现有工务维修的机具设备问题，本实用新型提供一种钢轨垂直精磨机，用以一机多能替代多种打磨机具设备，解决占用人员多、上下道及运输困难等问题。

本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案是：

一种钢轨垂直精磨机，包括钢轨走行架、横向移动台车、台车横移装置、磨头倾角摆动装置、磨头进给机构、机械动力机构、打磨头及打磨砂轮，所述钢轨走行架上设置有横向移动台车以及与横向移动台车相连的台车横移装置，横向移动台车上设置有磨头倾角摆动装置、磨头进给机构和机械动力机构，磨头倾角摆动装置与打磨头连接，打磨头与打磨砂轮连接，磨头倾角摆动装置用于控制打磨头及打磨砂轮的左右摆动，磨头进给机构与机械动力机构连接，机械动力机构与打磨头连接，磨头进给机构用于控制打磨头及打磨砂轮的上下移动。

进一步地，所述钢轨走行架上安装有用于在钢轨上移动的轮架折叠摆动装置，轮架折叠摆动装置位于所述钢轨走行架的端部或符合轨距要求的适中部位。

进一步地，所述钢轨走行架上安装有四套所述轮架折叠摆动装置，轮架折叠摆动装置上部设有定位锁定结构，轮架折叠摆动装置下部设有绝缘衬板，绝缘衬板的下部设有走行滚轮。

进一步地，所述横向移动台车包括悬臂轴、横向移动滚轮、连接支座、横向移动滚轮轴，所述悬臂轴与磨头进给机构连接，所述横向移动滚轮与钢轨走行架接触，用于在钢轨走行架上移动，横向移动滚轮的内部设有横向移动滚轮轴，横向移动滚轮轴轴线采用内倾式安装，连接支座与磨头倾角摆动装置连接。

进一步地，所述台车横移装置包括调节手轮、横移机构、横移丝杠，所述调节手轮与横移机构的一端连接，横移机构的另一端与横移丝杠的一端连接，横移丝杠的另一端与横向移动台车上的螺母连接。

进一步地，所述磨头倾角摆动装置包括滑动连接杆、手轮、链轮、牵引链条和双面螺杆，滑动连接杆的一端与牵引链条的一端连接，滑动连接杆的另一端与牵引链条的另一端连接，牵引链条与链轮啮合连接，链轮与手轮连接，滑动连接杆的另一端还与双面螺杆连接，双面螺杆设置在磨头摆动架板的导向槽内，双面螺杆与松紧手柄连接。

进一步地，所述磨头进给机构包括套轴、滑套、螺杆付、进给手轮、磨头摆动架板，所述套轴的外部与滑套滑动连接，套轴的内部与螺杆付螺纹连接，螺杆付顶部与进给手轮连接，螺杆付的中台肩与滑套连接，滑套的一侧下部与磨头摆动架板连接，滑套的另一侧下部与机械动力机构固定连接。

进一步地，所述机械动力机构包括重力摆动式燃油箱和燃油箱支架，重力摆动式燃油箱和燃油箱支架采用松桄铰接螺栓连接，使重力摆动式燃油箱始终保持竖直状态。

进一步地，所述打磨头的下部设置打磨砂轮；打磨砂轮上设有防护罩，防护罩的火花挡板为可转角火花挡板。

与现有打磨技术相比，本实用新型设计方案的优点在于将现有仿形打磨机与道岔打磨机结构和作业模式进行优化组合，在整体结构上做了调整。以往打磨机打磨钢轨、道岔不同部位时，需要同时携带各种机具，造成打磨机具数量众多，而本实用新型则将多种打磨机具的功能整合于一机，在实施线路或道岔打磨作业时，根据钢轨、道岔踏面轨廓要求，打磨砂轮的倾斜角度和与钢轨相对位置，可以根据打磨参数要求任意调整，适用于钢轨轨顶、轨廓、肥边以及道岔等不同位置的打磨。在打磨过程中，还可以根据需要随时进行调整，使打磨砂轮在符合轨廓最佳位置进行精准打磨，充分满足了钢轨修磨技术要求。

此外，该机具除上下道需两人搬运外，所有打磨操作过程仅需一名作业人员操作即可完成，节省了人力，而且该机具的操作方法简单易学，调节方便，既节省购买众多机具的成本，又降低了操作难度，节省了操作时间；提高打磨质量和精度，提高工作效率、降低劳动强度，降低施工成本，提高经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术方案描述中所需要使用的附图作简单说明。

图1为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的操作面的整机结构示意图。

图2为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的钢轨走行架及横向移动台车的结构示意图。

图3为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的钢轨走行架左侧面的轮架折叠摆动装置结构示意图。

图4为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的钢轨走行架左侧面的定位锁定结构示意图。

图5为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的横向移动台车架悬臂轴结构示意图。

图6为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的横向移动台车台车轮内倾式结构示意图。

图7为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的打磨砂轮防护罩结构示意图。

图8为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的动力供油系统油箱摆动结构示意图。

图9为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的台车横移装置结构主视图。

图10为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的磨头倾角摆动装置结构主视图。

图11为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的磨头倾角摆动装置结构俯视图。

图12为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的磨头进给机构安装在横向移动台车的悬臂轴上结构示意图。

图13为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的磨头进给机构结构示意图。

图14为本实用新型设计方案提供的钢轨垂直精磨机的防护罩及可转角火花挡板结构示意图。

附图数字标记说明：1钢轨走行架；11轮架折叠摆动装置、12定位锁定结构、13绝缘衬板、14走行滚轮；2横向移动台车；21悬臂轴、22横向移动滚轮、23连接支座、24横向移动滚轮轴；211压板、212螺栓；3台车横移装置；31调节手轮、32横移机构、33横移丝杠、34螺母；4磨头倾角摆动装置；41滑动连接杆、42手轮、43链轮、44牵引链条、45双面螺杆、46松紧手柄；5磨头进给机构；51套轴、52滑套、53螺杆付、54进给手轮、55磨头摆动架板、56悬臂轴轴套、57挡板；6机械动力机构；61重力摆动式燃油箱、62燃油箱支架、63松桄铰接螺栓；7打磨头；8打磨砂轮；9防护罩；91可转角火花挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例技术方案进行清楚、完整地描述说明。

实施例：参见附图1至图14所示，本实用新型提供的一种钢轨垂直精磨机，包括钢轨走行架1、横向移动台车2、台车横移装置3、磨头倾角摆动装置4、磨头进给机构5、机械动力机构6、打磨头7及打磨砂轮8；在钢轨走行架1上装有横向移动台车2以及使横向移动台车2横向移动的台车横移装置3，所述磨头进给机构5安装在所述横向移动台车2上，所述机械动力机构6与磨头进给机构5连接，所述打磨头7的上部与机械动力机构6连接，并且采用过渡接盘式结构连接，打磨头7的下部与打磨砂轮8连接。

所述钢轨走行架1上装有用于在钢轨上移动的四套轮架折叠摆动装置11，四套轮架折叠摆动装置11分别位于所述钢轨走行架1端部和符合轨距要求的适中部位。所述钢轨走行架1上装有的四套轮架折叠摆动装置11，具有折叠功能，定位方式为插销式定位；在搬运、运输时，将定位锁定结构12的定位销轴121拉出即可折叠，从而减小外形尺寸利于运输贮存。所述钢轨走行架1上设有可使所述横向移动台车2在所述钢轨走行架1上横向移动的台车横移装置3。

所述横向移动台车2上设有可使所述横向移动台车2在所述钢轨走行架1上横向移动的、轴线内倾式的横向移动滚轮22，其作用在于使横向移动台车2在钢轨走行架1内无间隙移动与弧形滚轮结合面密贴，即可实现限制横向移动台车2上下窜动，其作用在于钢轨垂直精磨机打磨作业时，保证打磨头7及打磨砂轮8在打磨过程中保持稳定。所述横向移动台车2上设有可使所述磨头倾角摆动装置4安装的连接支座23。所述横向移动台车2上设有可使所述磨头进给机构5、机械动力机构6安装连接的悬臂轴21。所述横向移动台车2上设有用于调整所述磨头进给机构5的磨头倾角摆动装置4，磨头倾角摆动装置4上设有可使打磨砂轮8调节后角度的定位固定措施。

所述磨头进给机构5采用套轴51、滑套52式伸缩结构，内部安装可沿套轴51轴线方向旋转移动的螺杆付53，所述螺杆付53的中部台肩与所述滑套52采用轴承连接，实现套轴51、滑套52伸长、缩短，完成打磨头7及打磨砂轮8进给或退回的移动。

所述机械动力机构6为内燃机动力，所述内燃机动力设有供内燃机倾斜使用的重力摆动式油箱61，重力摆动式燃油箱61和燃油箱支架62采用松桄铰接螺栓63连接，使重力摆动式燃油箱61始终保持竖直状态。机械动力机构6上设有燃油箱支架62，用于悬挂重力摆动式燃油箱61，在打磨头7及打磨砂轮8根据打磨要求，需要大倾角打磨调整时，为防止燃油从油箱口溢出，设置为重力摆动式燃油箱61，使其始终保持油箱口向上，燃油供应顺畅，确保使用安全、作业安全。

一种钢轨垂直精磨机，包括钢轨走行架1；横向移动台车2；台车横移装置3；磨头倾角摆动装置4；磨头进给机构5；机械动力机构6；打磨头7；打磨砂轮8及防护罩9。其整体结构形式以钢轨走行架1为底盘基架，钢轨走行架1包括用于在钢轨上移动的四套轮架折叠摆动装置11，四套轮架折叠摆动装置11分别安装钢轨走行架1端部和符合轨距要求的适中部位，具有可定位、折叠功能及绝缘措施。横向移动台车2、台车横移装置3安装于钢轨走行架1上，横向移动台车2上装有的在钢轨走行架1内移动的三个横向移动滚轮22，磨头倾角摆动装置4安装在横向移动台车2上的连接支座23上，磨头进给机构5安装在横向移动台车2上设有的一悬臂轴21上，由螺栓212、压板211限位。磨头进给机构5与机械动力机构6固定连接；使打磨头7及打磨砂轮8左右摆动的磨头倾角摆动装置4与磨头进给机构5上的磨头摆动架板55采用双面螺杆45连接，并由松紧手柄46紧固，磨头进给机构5的下部设有与横向移动台车2的悬臂轴21相匹配的悬臂轴轴套56，使磨头进给机构5可沿横向移动台车2的悬臂轴21左右旋转摆动，通过磨头进给机构5的滑动伸长或缩短，完成打磨头7及打磨砂轮8进给或退回的移动。

本实用新型提出的钢轨垂直精磨机，该钢轨垂直精磨机除了可以沿着钢轨顺行方向移动外，还可以通过调整横向移动台车2的位置，对线路其中一根钢轨实施轨廓打磨，在钢轨打磨的过程中，可以根据钢轨轨廓测量仪测量实际情况和病害问题，对钢轨垂直精磨机的打磨头7、打磨砂轮8位置进行相应的精准调整，确保有效地对钢轨局部修磨位置打磨一步到位，并完成不同部位的打磨处理。

在本实用新型的一个优选实施例进行具体说明，钢轨走行架1上设有可使横向移动台车2在钢轨走行架1上横向移动的台车横移装置3。台车横移装置3可以操纵横向移动台车2在钢轨走行架1上左右移动，在需要调整磨头进给机构5及打磨砂轮8与钢轨之间的相对位置时，台车横移装置3可以精确地调整打磨砂轮8的位置，台车横移装置3由调节手轮31与横移机构32组成，操纵调节手轮31带动钢轨走行架1上的横移丝杠33，推动横向移动台车2上安装的螺母34，从而推动横向移动台车2横向移动，带动横向移动台车2上磨头进给机构5、机械动力机构6、打磨头7及打磨砂轮8的移动，确定钢轨打磨位置。横移机构32的内部为链条结构，调节手轮31与横移丝杠33通过链条传动连接。

本实用新型的一个实施方式中还列举出，所述横向移动台车2上设有用于调节所述打磨头7及打磨砂轮8的磨头倾角摆动装置4，磨头倾角摆动装置4的滑动连接杆41通过固定在磨头进给机构上5的带有弧形导向槽的磨头摆动架板55与横向移动台车2连接。滑动连接杆41的一端与牵引链条44的一端连接，滑动连接杆41的另一端穿过固定在横向移动台车2的连接支座23上的套筒与牵引链条44的另一端连接。通过磨头倾角摆动装置4的手轮42转动，带动链轮43与牵引链条44，拉动滑动连接杆41左右移动，滑动连接杆41端部的双面螺杆45在磨头摆动架板55导向槽内移动，使磨头进给机构5及打磨头7的倾斜角度发生变化，实现打磨砂轮8与钢轨相对位置的角度符合要求。

在本实用新型的一个优选实施例具体说明，所述横向移动台车2的悬臂轴21上设有可使所述打磨砂轮8进给移动的磨头进给机构5。磨头进给机构5包括螺杆付53、进给丝杠531、丝杠螺母532、套轴51、滑套52、进给手轮54，磨头进给机构5内部安装可沿套轴51轴线方向旋转移动的螺杆付53，滑套52内部设有丝杠螺母532，进给丝杠531与丝杠螺母532螺纹连接，进给丝杠531中部台肩与滑套52通过轴承连接，进给手轮54与进给丝杠531通过套轴51、滑套52与横移台车2上的悬臂轴21连接，磨头进给机构5的下部设有与横向移动台车2的悬臂轴21相匹配的悬臂轴轴套56，使磨头进给机构5可沿横向移动台车2的悬臂轴21左右旋转摆动，悬臂轴轴套56上部固定设有一挡板57，磨头摆动架板55与挡板57通过螺栓连接，磨头摆动架板55与套轴51通过螺栓连接，通过进给手轮54、进给丝杠531的转动，可以使滑套52沿套轴51伸缩移动，滑套52与套轴51为键槽滑动连接，滑套52与机械动力机构6固定连接，从而使打磨头7及打磨砂轮8实现磨削进给移动。

本实用新型的一个实施方案中提出，打磨头7下部的打磨砂轮8外部设有防护罩9用于安全防护，防护罩9上设有阻挡所述打磨砂轮8火花的可转角火花挡板91。打磨砂轮8的外部设有防护罩9，防护罩9下部设有可旋转火花挡板91，可旋转火花挡板91的横向挡板插入防护罩9下部设置的旋转槽口内，旋转槽口的弧长大于可旋转火花挡板91与防护罩9接触部位的弧长，可旋转火花挡板91的作用在于钢轨垂直精磨机打磨作业时，根据打磨砂轮8的打磨角度及火花飞溅方向旋转挡板方向，使其有效拦截、阻挡火花飞溅伤人，增加可视性，便于操作人员操作、观察打磨情况和打磨效果，确保钢轨打磨角度、精度、质量符合作业要求。

综上所述，本实用新型提供的钢轨垂直精磨机，在整体结构上采用了全新设计。优化了以往打磨机打磨钢轨、道岔不同部位时需要多种设备机具，造成打磨施工作业时携带设备、机具数量众多，而本实用新型则将各种打磨设备的功能优化组合，实现一机多能，在实施打磨作业时，根据钢轨打磨的位置和角度随时调整打磨头及打磨砂轮，以适用于钢轨轨顶、轨廓、肥边以及道岔等不同位置的打磨。在打磨过程中，使打磨砂轮始终在最适宜的位置进行打磨，使打磨效果达到最佳状态。

以上为本实用新型列出的具体实施例，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。