一种多功能钢轨砂带打磨机的制作方法

本发明涉及铁路维护作业设备技术领域，尤其涉及一种多功能钢轨砂带打磨机。

背景技术：

铁路运营过程中，钢轨作为列车行驶的基础，承受车轮的反复荷载，在常年累月的使用过程中会逐渐磨损消耗，不可避免的会发生的各种伤损。在反复交变载荷作用下，钢轨会因过度使用而疲劳，从而引起孔裂、轨头裂纹、掉块、剥离、核伤等一些损伤，由于钢轨廓形变化会导致轮轨关系恶化，严重影响乘客舒适度和钢轨及车轮的使用寿命，因此对在役钢轨必须进行维修养护处理，以保证列车的行车安全。

目前市场上通常使用钢轨打磨机对钢轨打磨保养。实现钢轨廓形修复是通过修整钢轨打磨机上的砂轮，使砂轮的廓形和钢轨截面廓形相匹配，进而对钢轨横截面廓形进行打磨，砂轮本身在打磨过程中磨损速度较快，各处磨损程度不均，因此很难维持砂轮廓形的正确性，需要经常更换或者修整砂轮确保砂轮的廓形，才能保证打磨钢轨的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能钢轨砂带打磨机，以解决现有钢轨打磨机需要经常更换或者修整砂轮确保砂轮的廓形才能保证打磨钢轨的准确性的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能钢轨砂带打磨机，包括：

行走架，架设在钢轨上，能沿着所述钢轨的延伸方向在所述钢轨上移动；

横向调节组件，设置在所述行走架上；

角度偏转组件，设置在所述横向调节组件上；

升降组件，转动设置在所述横向调节组件上，所述角度偏转组件与所述升降组件连接；

打磨组件，设置在所述升降组件上；

砂带，所述砂带可拆卸地贴附在所述打磨组件上，用于对所述钢轨的打磨；

所述横向调节组件能够沿垂直于所述钢轨延伸方向在所述行走架上移动以调整所述打磨组件的位置；所述角度偏转组件能够带动所述升降组件相对所述横向调节组件转动以调节所述打磨组件相对水平面的夹角角度；所述升降组件用于驱动所述打磨组件与所述钢轨抵接。

作为优选，所述横向调节组件包括第一驱动件、第一丝杠轴和第一移动件，所述第一丝杠轴沿垂直于所述钢轨延伸方向设置在所述行走架上，所述第一移动件与所述第一丝杠轴螺接，所述第一驱动件设置在所述行走架上，所述第一丝杠轴与所述第一驱动件的输出端传动连接，所述角度偏转组件设置在所述第一移动件上，所述升降组件转动设置在所述第一移动件上。

作为优选，所述横向调节组件还包括导向轮，所述导向轮转动设置在所述行走架上，且与所述第一移动件连接。

作为优选，所述角度偏转组件包括第二驱动件、滑杆和锁紧片，所述锁紧片上开设有弧形滑槽，所述滑杆的一端滑动设置在所述弧形滑槽中，且能够在所述弧形滑槽中的任意位置锁紧，所述锁紧片与所述升降组件连接，所述第二驱动件与所述滑杆传动连接，能够驱动所述滑杆带动所述锁紧片从而带动所述升降组件相对所述横向调节组件转动，以调整所述打磨组件相对水平面的夹角角度。

作为优选，所述升降组件包括支撑件、第二丝杠轴、第二移动件和第三驱动件，所述支撑件铰接于所述第一移动件，并固定连接于所述锁紧片，所述第二丝杠轴转动设置在所述支撑件上，所述第二移动件与所述第二丝杠轴螺接，所述第三驱动件与所述第二丝杠轴传动连接，所述打磨组件设置在所述第二移动件上。

作为优选，所述打磨组件包括驱动电机和砂带安装盘，所述驱动电机设置在所述第二移动件上，所述砂带安装盘转动设置在所述第二移动件上，所述驱动电机的输出端和所述砂带安装盘通过皮带传动连接，所述砂带可拆卸地贴附在所述砂带安装盘上。

作为优选，所述打磨组件还包括压紧块，所述压紧块设置在所述砂带安装盘上，所述砂带夹设在所述压紧块与所述砂带安装盘之间，所述砂带的外表面高于所述压紧块的外表面。

作为优选，所述砂带安装盘包括半轮廓廓形砂带安装盘和全轮廓廓形砂带安装盘以及圆柱形砂带安装盘。

作为优选，所述打磨组件还包括防护罩，所述防护罩设置在所述第二移动件上并罩设在所述砂带安装盘上方。

作为优选，所述行走架包括行走架本体和行走轮，所述行走轮设置在所述行走架本体的下端，所述行走轮滚动设置在两根所述钢轨上。

本发明的有益效果：本发明的多功能钢轨砂带打磨机通过横向调节组件沿垂直于钢轨延伸方向在行走架上移动调整打磨组件的位置，角度偏转组件带动升降组件相对横向调节组件转动以调节打磨组件相对水平面的夹角角度，升降组件用于驱动所述打磨组件与所述钢轨抵接，在打磨组件上贴附砂带，通过砂带贴附呈钢轨打磨的相应的廓形，使用砂带打磨钢轨，砂带磨损时更换新的砂带即可维持打磨的廓形，相较于现有技术中使用的成型砂轮装置打磨钢轨，本发明的多功能钢轨砂带打磨机使用前不需要修整廓形，只需在打磨组件的对应位置贴附砂带即可，能够避免修整廓形不当造成打磨精度和打磨质量的降低，同时也避免了砂轮浪费，提高钢轨打磨作业效率的同时，保证了钢轨的打磨质量。

附图说明

图1是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机整体结构轴测图；

图2是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机中横向调节组件结构图；

图3是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机中角度偏转组件结构图；

图4是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机中升降组件结构图；

图5是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机中打磨组件结构图；

图6是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机中半轮廓廓形砂带安装盘结构图；

图7是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机中全轮廓廓形砂带安装盘结构图；

图8是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机中圆柱形砂带安装盘结构图；

图9是本发明一种多功能钢轨砂带打磨机行走架结构图。

图中：

1、行走架；11、行走架本体；12、行走轮；

2、横向调节组件；21、第一驱动件；22、第一丝杠轴；23、第一移动件；24、导向轮；

3、角度偏转组件；31、第二驱动件；32、滑杆；33、锁紧片；331、弧形滑槽；

4、升降组件；41、支撑件；42、第二丝杠轴；43、第二移动件；44、第三驱动件；

5、打磨组件；51、驱动电机；52、砂带安装盘；521、半轮廓廓形砂带安装盘；522、全轮廓廓形砂带安装盘；523、圆柱形砂带安装盘；53、压紧块；54、防护罩；

6、砂带。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-图8所示，本实施例提供一种多功能钢轨砂带打磨机，包括行走架1、横向调节组件2、角度偏转组件3、升降组件4、打磨组件5和砂带6，行走架1架设在钢轨上，能沿着钢轨的延伸方向在钢轨上移动，横向调节组件2设置在行走架1上，角度偏转组件3设置在横向调节组件2上；升降组件4转动设置在横向调节组件2上，角度偏转组件3与升降组件4连接，打磨组件5设置在升降组件4上，砂带6可拆卸地贴附在打磨组件5上，用于对钢轨进行打磨。

其中横向调节组件2用于调节打磨组件5在垂直钢轨的延伸方向相对钢轨的位置，角度偏转组件3能够带动升降组件4相对横向调节组件2转动以调节打磨组件5相对水平面的夹角角度来调节打磨的角度，升降组件4用于调节打磨组件5与钢轨接触或者分离，以便于砂带6的拆装更换，通过在打磨组件5上贴附砂带6，针对不同廓形规格钢轨的打磨，只需在打磨组件5的相应位置贴附砂带6即可，即使砂带6磨损也只需拆卸更换重新贴附。

相较于现有技术中需要经常更换或者修整砂轮确保砂轮的廓形来保证打磨钢轨的准确性，本实施例所提供的多功能钢轨砂带打磨机通过砂带6的更换即可维持打磨的廓形，同时可根据打磨钢轨的不同规格相应的在打磨组件5的对应位置贴附砂带6，实现不同规格钢轨的廓形打磨，相较于传统的成型砂轮装置打磨钢轨，本实施例所提供的多功能钢轨砂带打磨机使用前不需要修整廓形，能够避免修整廓形不当造成打磨精度和打磨质量的降低，同时也避免了砂轮浪费，提高钢轨打磨作业效率的同时，保证了钢轨的打磨质量，本实施例提供的多功能钢轨砂带打磨机还可以根据现场钢轨打磨效果的实际需要，更换不同粒度的砂带6，同时保证了打磨效率和打磨精度。

具体地，横向调节组件2包括第一驱动件21、第一丝杠轴22和第一移动件23，第一丝杠轴22沿垂直于钢轨延伸方向设置在行走架1上，第一移动件23与第一丝杠轴22螺接，第一驱动件21设置在行走架1上，第一丝杠轴22与第一驱动件21的输出端传动连接。在本实施例中，第一驱动件21为步进电机，步进电机与第一丝杠轴22之间通过链条传动，链条传动无弹性滑动和打滑现象，平均传动比准确，工作可靠，效率高，传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小，所需张紧力小，能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作，保证了第一丝杠轴22调节第一移动件23进给精度的准确性，能够准确调节打磨组件5的位置，角度偏转组件3和升降组件4转动均设置在第一移动件23上。

更进一步地，横向调节组件2还包括导向轮24，导向轮24转动设置在行走架1上，且与第一移动件23连接，对第一移动件23的移动过程起导向的作用，使第一移动件23在移动过程更加平稳，无晃动起伏。

具体地，角度偏转组件3包括第二驱动件31、滑杆32和锁紧片33，锁紧片33上开设有弧形滑槽331，滑杆32的一端滑动设置在弧形滑槽331中，且能够在弧形滑槽331中的任意位置锁紧，锁紧片33与升降组件4连接，第二驱动件31与滑杆32传动连接，能够驱动滑杆32带动锁紧片33从而带动升降组件4相对横向调节组件2转动，具体地，在本实施例中，第二驱动件31采用步进电机，步进电机带动链轮旋转，通过链轮带动链条，链条与滑杆32的一端连接，通过步进电机的正反转来操纵滑杆32的往复移动，实现打磨组件5的角度偏转，滑杆32在弧形滑槽331中可以往复移动调节，然后通过滑杆32前端的锁紧机构锁紧在弧形滑槽331中，使得打磨组件5在相对水平面内-20°～70°之间的任意角度位置锁定并进行钢轨的打磨。

具体地，升降组件4包括支撑件41、第二丝杠轴42、第二移动件43和第三驱动件44，支撑件41转动连接于第一移动件23，并固定连接于锁紧片33，第二丝杠轴42转动设置在支撑件41上，第二移动件43与第二丝杠轴42螺接，第三驱动件44与第二丝杠轴42传动连接，打磨组件5设置在第二移动件43上。在本实施例中，第三驱动件44采用步进电机，带动第二丝杠轴42旋转来带动打磨组件5移动，从而实现打磨组件5远离或靠近钢轨，通过步进电机可以精确的控制砂带6进给量及进给精度，采用丝杠传动升降故障率低，维护简单，降低了设备的养护成本。

具体地，打磨组件5包括驱动电机51和砂带安装盘52，驱动电机51设置在第二移动件43上，砂带安装盘52转动设置在第二移动件43上，驱动电机51的输出端和砂带安装盘52通过多楔带传动连接，砂带6可拆卸地贴附在砂带安装盘52上，在本实施例中，驱动电机51为直流电机，通过锂电池供电给直流电机，直流电机通过多楔带带动砂带安装盘52旋转，实现钢轨的打磨作业，直流电机加多楔带的组合传动方式，传递动力平稳、振动小，传递效率高，能够有效的解决多功能钢轨砂带打磨机作业时的振动，保证了钢轨的打磨质量，作业时一旦出现意外情况，多楔带打滑对多功能钢轨砂带打磨机起到过载保护的作用，设备噪声小，并且锂电池供电的方式节能环保，适应各种作业场合。

更进一步地，打磨组件5还包括压紧块53，压紧块53设置在砂带安装盘52上，砂带6夹设在压紧块53与砂带安装盘52之间，砂带6的外表面高于压紧块53的外表面，只需松开压紧块53即可对砂带6拆卸更换，更换过程方便省力，压紧压紧块53时，砂带6牢固地安装在砂带安装盘52上，不会在作业时脱落。

更进一步地，砂带安装盘52包括半轮廓廓形砂带安装盘521和全轮廓廓形砂带安装盘522以及圆柱形砂带安装盘523，可以根据钢轨的半廓形打磨或者全廓形打磨选择性的安装半轮廓廓形砂带安装盘521、全轮廓廓形砂带安装盘522或者圆柱形砂带安装盘523，并且可以根据钢轨打磨位置选择在半轮廓廓形砂带安装盘521或全轮廓廓形砂带安装盘522以及圆柱形砂带安装盘523上的不同位置贴上砂带6，增加多功能钢轨砂带打磨机的适用性。

更进一步地，打磨组件5还包括防护罩54，防护罩54设置在第二移动件43上并罩设在砂带安装盘52上方，防止打磨产生的碎屑向上崩飞伤及操作人员。

具体地，行走架1包括行走架本体11和行走轮12，行走轮12设置在行走架本体11的下端，行走轮12滚动设置在两根钢轨上，更进一步地，行走架1上还设置有导向轮24，导向轮24位于钢轨的侧面，辅助行走架1在钢轨上的移动，防止行走架1从钢轨上脱落。

本实施例中通过plc发送指令控制横向调节组件2、角度偏转组件3、升降组件4和打磨组件5完成操作，在多功能钢轨砂带打磨机上设置多个按钮，多个按钮分别与plc、第一驱动件21、第二驱动件31、第三驱动件44和驱动电机51均电连接，通过相应的按钮即可快速控制砂带6完成横向移动、升降、以及打磨角度调整，在第一驱动件21、第二驱动件31和第三驱动件44上都设置有精确的反馈控制，以保证多功能钢轨砂带打磨机能够精确地完成打磨作业。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。