专利名称：钢轨打磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢轨打磨机，它沿铁路轨道行走时可以对其表面进行磨削加工。本发明特别是关于一种将磨削组件支承于钢轨打磨机上的支架。
由于车辆是在钢轨上面行驶，钢轨必然要受到磨损，钢轨表面会产生凹陷，以至在轨头上出现起伏的波浪形表面。另外钢轨还会带有毛刺或者发生失去其对称形状的情况。然而，使钢轨表面上保持平滑的轮轨接触面，对于行车安全、乘车的舒适，轨道道床以及机车车辆的保护，消除噪音和降低轨道及道床的维修工作量是非常重要的。
用于维修钢轨使其保持平滑及正确形状的打磨机已经公知。这种打磨机一般包括多个可放置的磨削组件，该磨削组件设于机车或类似的车辆上，并紧贴着钢轨轨头表面。所述的磨削组件，包括可旋转的磨削石，该磨削石可降至钢轨表面的位置，以便对钢轨表面进行磨削加工，将其修平并成为所需形状上述磨削机的磨削组件，包括可更换的磨削石，该磨削石绕磨削轴旋转。磨削石的使用情况直接影响磨削质量，故磨削石最好带有基本平滑的环形磨削面，该磨削面与磨削石的旋转轴垂直。当然，在磨削加工过程中，磨削石的磨削面自然会变形，并且会受到磨损，这时只需沿磨削石的内径方向，对磨削面加工，就可使其基本平滑并与磨削旋转轴相垂直。环形磨削面在钢轨上的位置是这样确定的，钢轨边侧不得超出磨削石内径的范围。另外，还希望磨削石在轨头上留下磨痕，与钢轨纵轴线垂直。当磨削在磨削石内径方向上进行时，便会留下这样的磨痕。当然，如果磨削石与轨头接触线沿着磨削石的径线并与磨削石旋转轴线正交，则会留下垂直度更高的磨痕。
为了便于对磨削轨头的非水平面进行加工带有磨削石的磨削组件要位于倾斜状态。
然而，当磨削石沿钢轨所确定的倾斜轴倾斜时，就使得磨削石与钢轨的接触线脱离开磨削面的径线位置。依据倾角的不同，可能会使磨削接触位置不在磨削石的内径范围之内。当加工钢轨的截面形状时，需要使磨削石发生倾斜，但这种倾斜却使磨削石产生凹凸不平的磨损，并使磨痕不与钢轨纵轴线相垂直。
在把钢轨磨削加工成所需断面形状时，另一个要考虑的问题，是遇到阻挡磨削石的情况在道路交叉口，比如铁路与公路交叉口处，为了使轮式车辆顺利通过这段钢轨，要紧靠钢轨设置木枕或橡胶防护装置。这时，当倾斜磨削组件磨削加工轨头形状时，就会造成磨削石与木枕或者橡胶防护装置相抵触。
最后一点，不使用时，钢轨打磨机上的磨削组件，常常要提升起来，放入支承机车或类似车辆上的存放位置上。于是，磨削加工开始前必须使磨削组件降落，并沿轨头正确定向。然而，与轮子尺寸或其它一些能使磨削组件一次正确定向到位的接触钢轨支承机构相比，前述的这种使磨削组件初步定位和定向的接触支承机构，就常常显得过大，而且造价昂贵。在过去人们已经研制出一种单独的支承装置，它同时具有使磨削组件一次定向和定位的功能。由于这种支承装置只有一小部分与轨头不断接触，当它被磨损后，整个支承装置就必须废弃掉。
本发明的钢轨打磨机，包括多个各自独立的磨削组件，这些磨削组件铰接于一个支架上，该支架可相对支承机车或类似车辆来回移动，从而使磨削组件确定其横向位置。在正常磨削情况下，当支承架沿轨头横向来回移动时，便可使磨削石处于其径线与轨头相接触的位置，而不管磨削组件的倾斜角度如何。当经过交叉路口或其它有阻碍物的位置时，支承架可横向移动，使得磨削石可在较大的倾角范围内对轨头进行磨削。并且可以避开阻挡物。
根据本发明，钢轨打磨组件支承架包括伸缩式导向滚轮装置，该装置可使钢轨磨削组件精确定位，导向滚轮装置在磨削加工时可以伸长，从而使支架支承在具有标准尺寸的接触轮上。
如下图1为本发明钢轨打磨机的局部立面图，为清楚起见，移去了其中的一些部件;
图2为本发明钢轨打磨机的前视立面图，为清楚起见，移动了其中的一些部件，虚线表示打磨机支架处于升起锁定位置;
图3为本发明钢轨打磨机的其中一个支架局部前视立面图，为清楚起见，移动了其中的一些部件，虚线表示支架处于升起锁定位置;
图4为沿图3中4-4线的局部剖视图;
图5为沿图3中5-5线的局部剖视图;
图6与图3相似，但图中的支承架处于其上所装设的导向滚轮和钢轨局部接触的位置，虚线表示导向滚轮装置与钢轨完全接触的位置;
图7为沿图6中7-7线的局部侧剖视图;
图8与图7相似，但图中的导向滚轮处于升起的位置;
图9为沿图1中9-9线的剖面图，图中的磨削组件处于倾斜位置，虚线表示磨削组件处于另一个倾斜位置;
图10为沿图9中10-10线的剖面图;
图11与图10相似，但图中的磨削组件处于升起位置;
图12a为磨削石与钢轨磨削接触的示意图;
图12b与图12a相似，但图中的磨削石相对水平方向成倾斜状态;
图12c与图12b相似，但图中的磨削石处于横向移开状态;
图12d为遇到阻挡物时，磨削石处于倾斜状态，并与钢轨接触磨削的示意图;
图13为磨削石处于与钢轨磨削接触状态的平面示意图。
本发明的钢轨打磨机(20)，包括支承在钢轨支承轮(24)上的主支架(22)，操作室(26)，车厢设备分隔间(28)，多个磨削装置(30)。钢轨支承轮(24)将钢轨打磨机支承在轨道(32)上，轨道(32)包括一对钢轨(34)，钢轨(34)铺设在道床(37)的轨枕(36)上面。
每个磨削组件(30)，包括多个分别装设于磨削装置支架(40)上的磨削组件(38)。每个磨削装置支架(40)包括磨削组件支承架(42)，该磨削组件支承架(42)，通过前后伸缩式杆(44)、(46)与钢轨主支架(22)相连。每个磨削组件(38)，通过前后支架(48)和(50)支承于支架(42)上。
参见图1、3和6，前后伸缩式杆(44)、(46)各包括一个滑动外管(52)和一个滑动内杆(56)，外管(52)通过铰轴(54)铰接于主支架(22)上，而内杆(56)可滑动地装于外管(52)内。滑动内杆(56)底端包括一个通过螺栓(60)与支承架(42)相连的底板(58)。可伸缩的靴体(61)装设于滑动外管(52)和内杆(56)的底板(58)之间。伸缩式活塞-缸体装置(62)，设置于固定在主支架(22)上的支座(64)与伸缩式杆(44)、(46)的滑动外管(52)之间。
每个磨削组件支承架(42)，包括前后U型支承部件(66)、(68)，支承部件(66)、(68)在顶端通过朝向读者一侧的构件(72)和背向读者一侧的构件(70)连在一起。在构件(70)、(72)之间，并排设有撑臂(74)、(76)、(78)。为了可移动地支承每个磨削组件，在构件(70和(72)之间，还有一对依前后布置的水平滑杆(80)、(82)。在前后U型支承部件(66)、(68)与连接于主支架(22)上的支座(86)之间，分别对应连有依前后布置的支架提升活塞-缸体装置(84)。
每个磨削组件(38)，包括支承在磨削组件底板(92)上的磨削电机(90)、磨削轴(94)和磨削石(96)。根据磨削轴(94)可确定每个磨削组件的磨削中心轴线(97)的位置。磨削石(96)为环形砂轮，每个砂轮具有一底部磨削面(98)，内径(100)以及外径(102)。前后布置的可移动的两个支撑杆(104)、(106)固定在每个磨削组件(38)的底板(92)上。磨削组件顶板(108)两端，分别与竖向布置的磨削组件支撑杆(104)、(106)相连。支撑杆(104)、(106)分别装套于竖向支撑套筒(110)、(112)内，在支撑套筒(110)、(112)之间，连有背向读者一侧的侧板(114)。支撑套筒(110)、(112)通过铰接支座(116)、(118)分别铰接于前后支架(48)、(50)上。在前端铰接支座(116)与每个磨削组件(38)的顶板(108)之间，设有磨削组件提升活塞-缸体装置(120)。
参照图9，每个磨削组件前部支架(48)，包括一个摆动缸体支座(121)，在各磨削组件的前端铰接支座(116)与支架(121)之间，设有磨削组件摆动活塞-缸体装置(122)。
在图9中，前部与后部支架(48)、(50)分别与滑动套管(124)连接，该滑动管(124)分别由前部和后部水平支承杆(80)、(82)支承。从图10和图11可知，水平支杆(125)，装设在磨削组件前后支架(48)、(50)上面的滑动管(124)之间。而磨削组件水平定位活塞-缸体装置(126)，则装设在水平支架(125)与背向读者一侧的构件(70)之间。
支承磨削组件装置的钢轨接触轮装置(128)，分别由前后U型支承部件(66)、(68)支承。每个接触轮装置(128)包括钢轨接触轮(130)和导向滚轮装置(134)，所述接触轮(130)通过轴枕块(132)可旋转地分别连接于U型支承部件(66)、(68)上。钢轨接触轮包括钢轨顶部约束面(136)和侧面钢轨约束凸缘(138)。钢轨接触(130)的钢轨顶部约束面(136)与轨头宽度相比，其有标准尺寸的宽度。
每个导向滚轮装置(134)，包括一个可降落的滚轮(139)，该滚轮(139)可旋转的支承于两个相对的侧面支承板(140)、(142)上。支承板(140)、(142)分别铰接于U型支承部件(66)、(68)下面的支座(144)、(146)上。导向滚轮装设活塞-缸体装置(148)，装置于导向滚轮朝向读者一侧的支承板(142)与固定于前后布置的两个支承部件(66)、(68)上的支柱(149)之间。
参照图4，竖向凸缘(150)，固定于各支撑臂(74)、(78)顶部。固定凸缘用的U型支座(152)，固定于主支架(22)的下端。锁销(154)与驱动锁销的活塞-缸体装置(156)连接，以便通过锁销移动控制凸缘(150)。
如图2和图3的虚线所示，是不使用时，钢轨打磨机(20)上的磨削装置(30)可以提升，从而与钢轨(34)相脱离。特别应注意，磨削组件支承架(42)上的固定凸缘(150)，是通过锁销(154)固定在主支架(22)上的U型支座(152)内，而前后杆(44)、(46)全长是可伸缩的。
在进行导向操作时，将锁销(154)移动到可使固定凸缘脱开位置，如图1所示，为了使各磨削装置(30)能朝向钢轨(34)的背向读者一侧摆动，要将活塞-缸体装置(62)伸长。磨削装置(30)，通过支架提升活塞-缸体装置(84)伸长，便可朝轨道(36)方向移动。
在朝向轨道(36)移动磨削装置(30)之前，通过使导向滚轮活塞-缸体装置(148)伸长，从而使导向滚轮装置(134)沿铰点向下摆动。因此，滚轮(139)是磨削装置(30)中与钢轨(34)相接触的第一个部件。如图6所示，可以看出不论伸缩装置(62)所确定的磨削装置位置如何，导向滚轮的宽度都可保证使钢轨(34)和导向滚轮(139)相接触。
因为钢轨(34)与导向滚轮(139)相接触，便可在竖向确定磨削组件(30)的位置。为了使磨削装置(30)沿钢轨(34)的朝向读者一侧向外摆动，一旦导向导滚轮(139)和钢轨(34)接触，伸缩式活塞-缸体装置(62)便收缩起来，相应地各接触轮(130)的钢轨约束凸缘(138)与钢轨(34)背向读者一侧相接触。这样导向滚轮活塞-缸体装置(148)也相应回缩，从而使磨削装置的重量作用在轮(130)上。然而不难看出，支架提升活塞-缸体装置(84)，会产生倾斜向上的力，因此磨削装置(30)的整个重量并不都需要由轮(130)承受。伸缩式活塞-缸体装置(62)会提供一个恒定的斜向压力，以保持钢轨(34)与轮(300)相接触。
如图12a虚线所示，将磨削石(96)直接放在钢轨(34)上面，便可对其顶面磨削加工。磨削石旋转轴(97)沿钢轨纵轴线放于钢轨中心。参照图13，钢轨(34)位于磨削石(96)的内径(100)范围内，磨削石(96)沿其径线d与钢轨(34)接触。当磨削石(96)沿如图13中箭头R方向旋转，并按箭头A所示方向移动时，磨削石(96)在钢轨(34)上磨削所留下的磨痕方向S，便与钢轨(34)的纵轴线垂直。
如图9所示，为了使磨削石(96)相对于轨头有多种倾斜角度，可以让每个磨削组件(38)绕铰点P旋转。如图12b所示，当磨削组件(38)绕铰点P转动，而不相对钢轨纵轴线方向横移时，就会使磨削石(96)与钢轨(34)之间的磨削接触线，从d位置移开。当磨削组件(38)沿如图12b所示的方向倾斜对轨头形状加工时、磨削石(96)与钢轨(34)的接触线脱离磨削石的径向线，结果会造成对磨削石(96)的不均匀磨损。同时在这一位置对钢轨磨削加工，所留下的磨痕S与钢轨纵轴线方向不垂直。
磨削组件(38)及铰接点P通过所活塞-缸体装置(126)伸长和回缩，可相对钢轨纵轴线横向移动，特别是当相应的水平定位活塞-缸体装置(126)回缩时，可使支架(40)沿钢轨朝背向读者一侧移动。另外，各磨削组件相对支架(40)的高度，可通过使相应的磨削组件提升活塞-缸体装置(120)伸缩来调整。图12c所示的铰点P可离开钢轨(34)的中心线，这样磨削石(96)便可下降，使其与钢轨的接触线处于磨削石经线方向d的位置。
参照图12d，紧靠钢轨(34)有一阻挡物W，该阻挡物或是铁路、公路交叉口或类似地方沿钢轨方向放置的支撑件W。该阻挡物W，会防碍磨削石(96)相对钢轨(34)移动。出现这种情况时，这种使支架(40)能沿钢轨横向来回摆动会带来很大方便。图12d所示，铰点P横向移动，从而使磨削石(96)避开阻挡物W。而且与不横向移动时相比，可增加其倾斜度。尽管在这种情况下，磨削石(96)与钢轨(134)的接触位，会脱离径向线a的位置，但这种有阻挡物的情况，所要求的磨削工作量常常是最少的。
权利要求
1.一种用于铁路轨道钢轨的钢轨打磨机，所述的钢轨均具有一纵轴线，该打磨机包括一种由所述钢轨支承，沿钢轨方向移动的支架；多个磨削组件，每个磨削组件带有一个与所述钢轨中的一条相接触的磨头；竖向定位装置，该装置将每个磨削组件连接于所述支架上，以便有选择地相对所述的钢轨升降其中的一个磨削组件，而不管其它的磨削组件的竖向位置如何；水平定位装置，该装置将每个磨削组件连接于所述支架上，以便有选择地相对所述钢轨纵轴线方向横向移动其中的一个磨削组件，而不管该磨削组件的竖向位置以及其它磨削组件的横向位置如何；铰接装置，该装置将每个磨削组件连接于所述支架上，以便使其中的一个磨削组件绕铰轴旋转，这样所述的每个磨削组件便可有选择地进行旋转和竖直、水平方向的定位，而不管该磨削组件的竖直和水平位置以及其它磨削组件的竖直、水平或旋转位置如何。
2.根据权利要求1所述的钢轨打磨机，其特征在于所述支架包括一个沿轨道方向移动的主支架和与一个主支架相连用来支承所述磨削组件的支承架，所述的支承架包括钢轨接触轮。
3.根据权利要求1、2所述的钢轨打磨机，其特征在于所述竖向定位装置与所述支承架相连，并包括相对支承架竖向移动所述磨削组件的装置。
4.根据以上任一项权利要求所述的钢轨打磨机，其特征在于所述水平定位装置与所述支承架相连，并包括把磨削组件与下支架可移动地连在一起的滑动机构。
5.根据以上任一权利要求所述的钢轨打磨机，其特征在于所述支承架包括横向移动装置，该装置用于横向移动所述支承架的钢轨接触轮，使其与钢轨接触或离开。
6.一种铁路轨道钢轨打磨机，包括一个支承于所述钢轨上，沿所述轨道移动的主支架;一个支承架，该支承架连接于所述的主支架上，并可以在与钢轨脱离的提升位置和与钢轨接触的降落位置之间移动，所述的支承架包括将该支承架支承在钢轨接触位置的钢轨接触轮;传感装置，该装置连接于所述的支承架上，当所述支架从脱离钢轨位置降至接触钢轨位置时，用它来测定所述钢轨位置;支承架轮定位装置，该装置与所述传感装置相连，当所述传感装置测定所述支承架轮的位置时，用它来确定所述支承架轮在钢轨上的支承位置。
7.根据权利要求6所述的钢轨打磨机，其特征在于支承架轮定位装置，包括把所述支承架沿所述钢轨轴线横向移动装置。
8.根据以上任一权利要求所述的钢轨打磨机，其特征在于所述支承架包括适合于铁路钢轨的测量装置，当所述支承架从脱离钢轨位置降落接触钢轨位置时，用它来测定所述钢轨位置。
9.根据权利要求8所述的钢轨打磨机，其特征在于所述的测定装置，包括回收装置，当所述钢轨接触轮与所述钢轨接触时，它可使所述钢轨测量装置与钢轨相脱离。
10.根据权利要求6所述的钢轨打磨机，其特征在于所述的传感装置包括一个处于接触关系时与所述钢轨接触的滚轮，所述滚轮的宽度大大超过所述钢轨的宽度，从而使滚轮在其横向范围内与所述钢轨相接触。
全文摘要
一种支承于铁路上用来保持轨道钢轨头形状的打磨机，在支承架上安装有多个磨削组件，支承架可移动地支承于轨道接触台上，以便沿钢轨横向来回确定磨削组件的位置，每个磨削组件相对于支承架可分别倾斜。
文档编号E01B31/17GK1032829SQ88107050
公开日1989年5月10日 申请日期1988年8月31日 优先权日1987年8月31日
发明者罗伯特·G·维奥 申请人:洛兰姆道路维修有限公司