一种铁路钢轨廓形整修单元及其相应的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铁路钢轨养护方式，特别是一种铁路钢轨廓形铣磨整修方式，及相应的设备。
【背景技术】
[0002]钢轨是铁路线路的重要装备，实际使用中，确定钢轨合理的使用周期，实行钢轨分期使用制度，并积极做好旧轨的整修工作。旧轨整修通常分为三类:综合整形轨、一般整形轨和焊接再用长轨条。钢轨整修技术:轨端不均匀磨耗和掉块、擦伤是钢轨运营过程中产生的各种伤损和缺陷的主要形式之一。这些病害引起机车车辆的巨大附加冲击力，使线路变表加剧，不仅缩短轨道各部件的使用寿命，而且还增大养护维修工作量。因此，需要对钢轨表面病害及时整治。钢轨表面的整治工作包括磨修和焊修。根据钢轨磨修的目的及磨削量，钢轨磨修可分为三类:(I)修理性打磨，主要用来消除钢轨的波浪形磨耗、车轮擦伤、轨裂纹以及接头的马鞍形磨耗，钢轨的一次磨削量较大，打磨周期长。但是这种打磨方式并不能消除引起波磨、钢轨剥离及掉块的潜在的接触疲劳裂纹，在以后列车通过时，这些裂纹还将继续扩展。(2)预防性打磨，预防性打磨是在裂纹开始扩展前将这此裂纹萌生区打掉，近来已发展成为控制钢轨接触疲劳的技术。它力图控制钢轨表面接触疲劳的发展，打磨周期较短，以便在钢轨表面裂纹萌生时就予以消除。(3)钢轨断面廓形打磨，对曲线地段的钢轨断面进行非对称打磨能明显降低轮轨横向力和冲角，达到减轻钢轨侧磨的目的。
[0003]公知的铣磨整形设备采用一节车布置两套铣装置、一套磨装置，由于轴重限制，所用铣装置铣盘直径结构较小，例如为600mm，由于铣盘直径小，铣削时惯性量小，切削的垂向分力较大，刀盘工作不稳定，刀粒寿命短，且残留波幅较大，钢轨断面的精度和纵向平顺性不佳。
【实用新型内容】
[0004]为拓展铣磨车应用领域及实现最佳钢轨廓形整修组合，使铣磨车适应高、中、低配置的钢轨动态廓形整修，结合铣磨作业效率、铣削参数、环保性能、人机性能要求，提出一种“组合”单元式钢轨廓形整修方法及其相应的设备:
[0005]本实用新型中规定:X向:钢轨纵向，即平行于钢轨前进的方向；
[0006]Y向:钢轨横向，即垂直于钢轨前进的方向；
[0007]Z向:与钢轨纵向和钢轨横向所在的平面垂直的方向。
[0008]高速:速度大于20km/h。
[0009]本实用新型第一方面提供一种钢轨廓形整修单元，其包括至少一套铣装置，该铣装置实现左、右钢轨在线动态整形，根据作业效率进行在线铣磨，采用2至2n套铣装置，η为自然数，例如两套铣装置、四套、八套等组合方式；其中每套铣装置包括支撑基体I，该支撑基体I上装有第一 Y向导轨、和第二 Y向导轨，在第一 Y向导轨的基板I上装有第一 Z向导轨，在第二 Y向导轨的基板II上装有第二 Z向导轨,通过第一 Y向导轨、第一 Z向导轨可实现位于左侧钢轨的左铣装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移，通过第二 Y向导轨、第二 Z向导轨可实现位于右侧钢轨的右铣装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移。
[0010]本实用新型的第二方面提供一种钢轨廓形整修单元，其包括O至η套磨装置实现左、右钢轨在线动态打磨，其中η为自然数，根据作业精度要求及运行线路速度要求，对整形后的廓形进行打磨，例如O套磨装置、I套、η套等组合方式；其中，每套磨装置包括支撑基体II，该支撑基体II上装有第三Y向导轨和第四Y向导轨，在第三Y向导轨的基板III上装有第三Z向导轨，在第四Y向导轨的基板IV上装有第四Z向导轨，通过第三Y向导轨、第三Z向导轨实现左侧钢轨上方的左磨装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移，通过第四Y向导轨、第四Z向导轨实现右侧钢轨上方的右磨装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移。
[0011]本实用新型的第三方面提供一种钢轨廓形整修单元，为实现本实用新型第一方面和第二方面的组合整形，沿作业方向，包括至少两节车，即前车和后车，其中前车作为载体承载铣磨组合单元，前车至少承载一套铣装置，该铣装置包括一组左铣装置和一组右铣
>J-U ρ?α装直。
[0012]优选的是,所述前车还包括一套磨装置,该磨装置包括一组左磨装置和一组右磨
>J-U ρ?α装直。
[0013]更优选的是，所述前车包括至少一套所述铣装置和至少一套所述磨装置；所述后车作为载体至少承载一套动力单元和一套铁屑收集单元。
[0014]本实用新型的第四方面提供一种钢轨廓形整修单元，其包括至少两节车，每节车由两套两轴转向架承载，实现走行性能，其中位于单元中心线前部的车定义为前车A系列车，所述前车A系列车的每套轮对轴上包括至少一套作业驱动结构，实现铣磨作业驱动牵引要求；位于单元中心线后部的车定义为后车B系列车，该后车B系列车的每套轮对轴上包括至少一套高速驱动机构，实现铣磨高速驱动牵引要求。
[0015]优选的是，所述前车A系列车的每套轮对轴上的作业驱动结构采用液压驱动或液力驱动或电驱动。
[0016]在上述任一方案中优选的是，所述后车B系列车的每套轮对轴上的高速驱动机构采用液压驱动或液力驱动或电驱动。
[0017]在上述任一方案中优选的是，所述前车A系列车包括前车，该前车作为载体承载铣磨组合单元，前车至少承载一套铣装置，该铣装置包括一组左铣装置和一组右铣装置。
[0018]在上述任一方案中优选的是,所述前车还包括一套磨装置,该磨装置包括一组左磨装置和一组右磨装置。
[0019]更优选的是,所述前车包括至少一套统装置和至少一套磨装置；所述后车B系列车包括后车，该后车作为载体至少承载一套动力单元和一套铁屑收集单元。
[0020]本实用新型的第五方面提供一种钢轨廓形整修设备，其包括至少两节车架，设两节车架称作后车架和前车架，该后车架下方两端装有高速驱动转向架，该后车架上方后端装有高速运行司机室，该运行司机室前方的后车架上设置铁屑收集螺旋输送仓，该铁屑收集螺旋输送仓前方的后车架上设置至少一套动力单元及其仓间，所述动力单元下方后车架下设置制动机，该制动机后方的后车架下设置柴油箱，所述前车架下方两端装有作业驱动转向架，所述前车架的后端上部设置泵站间，所述前车架后端的作业驱动转向架前方装有至少一套磨装置，该磨装置对应的前车架上方的位置装有磨盘维护装置及仓间，该磨盘维护装置及仓间前方设置电气间I，该电气间I对应的所述前车架下方的位置设置铣装置铁屑收集空压机及仓间，该铣装置铁屑收集空压机及仓间前方装有磨粉收集装置及其仓间，该磨粉收集装置前方的前车架下部装有至少一套铣装置，所述前车架上部前端设置作业司机室，该作业司机室后方设置电气间II，所述铣装置包括支撑基体II，该支撑基体II固装于所述前车架，该支撑基体II左侧装有导轨I，该导轨I左侧装有导轨基板，该导轨基板左侧装有导轨II，该导轨II左侧连接铣装置主体，该铣装置主体装有铣盘，该铣盘与驱动电机I相连并由该驱动电机I驱动作业，所述铣盘的直径不小于600mm。
[0021]优选的是，所述两节车架由耦合牵引装置连接。
[0022]在上述任一方案中优选的是，所述导轨I在所述支撑基体II上下端各对称布置一条。
[0023]在上述任一方案中优选的是，所述导轨I沿Y向移动的，所述导轨II沿Z向移动，从而实现铣装置整形钢轨廓形时Y向、Z向位移。
[0024]在上述任一方案中优选的是，所述磨装置包括支撑基体I，该支撑基体I装在所述前车架下方，所述支撑基体I右侧通过设置在上下两端的两条导轨III连接基板，该基板右侧装有导轨IV，该导轨IV沿Z向运动，所述导轨III沿Y向运动，所述基板右侧还连接磨装置主体，该磨装置主体包括磨盘，该磨盘与驱动电机II连接，该驱动电机II为所述磨盘提供作业驱动力，从而实现对钢轨的动态打磨。
[0025]在上述任一方案中优选的是，所述作业驱动转向架的两个轮对均连接车轴齿轮箱和马达。
[0026]在上述任一方案中优选的是，所述车轴齿轮箱由悬挂装置连接至转向架构架，所述悬挂装置包括扭力臂，该扭力臂连接车轴齿轮箱，该车轴齿轮箱装在轮对车轴上，所述扭力臂的端部与转向架构架连接，所述扭力臂端部下方通过伸缩装置连接至所述转向架构架。
[0027]在上述任一方案中优选的是，所述扭力臂的端部与转向架构架之间通过拉板连接。
[0028]在上述任一方案中更优选的是，所述拉板与所述转向架构架的主横梁之间装有减振器。
[0029]在上述任一方案中更优选的是，所述转向架构架的主横梁中部底端包括至少一个凸出的支座，该支座连接所述扭力臂端部下方的位置。
[0030]在上述任一方案中更优选的是，所述扭力臂端部下方通过伸缩装置与所述转向架构架的主横梁底端的支座连接。
[0031]在上述任一方案中优选的是，所述伸缩装置包括伸缩机构，该伸缩机构的固定端连接至转向架构架主横梁底端的支座，该伸缩机构的伸缩端连接至扭力臂铰接点处，且与所述扭力臂之间装有行程开关安装座，该行程开关安装座上装有行程开关，该行程开关的作用是控制伸缩机构的行程并对其限位保护。
[0032]在上述任一方案中更优选的是，所述车轴齿轮箱与所述扭力臂之间包括至少两个悬挂点，一个悬挂点包括拉板、减振器，该悬挂点通过减振器的作用构成车轴齿轮箱和转向架构架之间的弹性连接悬挂点，其余悬挂点包括伸缩机构和行程开关，该悬挂点受行程开关的作用构成车轴齿轮箱与转向架构架的刚性连接悬挂点。
[0033]在上述任一方案中更优选的是，所述车轴齿轮箱与所述扭力臂之间包括两个铰接点，这两个铰接点位于车轴齿轮箱内齿轮中心纵剖面的两侧，两个铰接点与齿轮中心构成三角形，所述车轴齿轮箱与所述扭力臂绕扭力臂与转向架构架的铰接点运动，所述三角形结构使所述车轴齿轮箱与所述扭力臂之间结构稳定，所述车轴齿轮箱与所述扭力臂绕扭力臂与转向架构架的铰接点运动时，车轴齿轮箱与扭力臂之间不会产生相对运动，从而保证车轴齿轮箱的传动效率。
[0034]一种钢轨廓形整修单元，其包括至少一套铣装置，该铣装置实现左、右钢轨在线动态整形，该铣装置包括支撑基体I，该支撑基体I上装有第一 Y向导轨和第二 Y向导轨，在第一 Y向导轨的基板I上装有第一 Z向导轨，在第二 Y向导轨的基板II上装有第二 Z向导轨，通过第一 Y向导轨、第一 Z向导轨实现位于左侧钢轨的左铣装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移，通过第二 Y向导轨、第二 Z向导轨实现位于右侧钢轨的右铣装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移。
[0035]优选的是，所述的钢轨廓形整修单元，其包括O至η套磨装置，该磨装置实现左、右钢轨在线动态打磨，根据作业精度要求及运行线路速度要求，对整形后的廓形进行打磨，该磨装置包括支撑基体II，该支撑基体II上装有第三Y向导轨和第四Y向导轨，在第三Y向导轨的基板III上装有第三Z向导轨，在第四Y向导轨的基板IV上装有第四Z向导轨，通过第三Y向导轨、第三Z向导轨实现左侧钢轨上方的左磨装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移，通过第四Y向导轨、第四Z向导轨实现右侧钢轨上方的右磨装置整形钢轨廓形时的Y向、Z向位移，铣装置、磨粉收集装置、铣装置铁屑收集空压机、磨装置沿作业方向由前向后依次布置在车架上。
[0036]优选的是，所述钢轨廓形整修单元由前车和后车承载铣、磨装置和动力源及铁屑收集系统，前车上布置至少一套所述铣装置和至少一套磨装置，后车上布置至少一套动力源和至少一套铁屑收集系统。
[0037]—种钢轨廓形整修单元，由前车和后车承载铣、磨装置和动力源及铁屑收集系统，前车上布置至少一套所述铣装置，无磨装置，后车上布置至少一套动力源和至少一套铁屑收集系统。
[0038]优选的是，所述的钢轨廓形整修单元，由前车和后车承载铣装置和动力源及铁屑收集系统，前车上布置两套铣装置，无磨装置，后车上布置一套动力源和一套铁屑收集系统。
[0039]优选的是，钢轨廓形整修单元，由前车和后车承载铣、磨装置和动力源及铁屑收集系统，前车上布置一套铣装置，一套磨装置，后车上布置两套动力源和一套铁屑收集系统。
[0040]优选的是，所述钢轨