一种双磨头钢轨焊瘤打磨机的制作方法

1.本发明涉及磨削技术领域，具体来说是一种双磨头钢轨焊瘤打磨机。


背景技术：

2.钢轨打磨机是一种在城市轨道交通建设过程中经常使用到的设备，主要应用于打磨钢轨裂缝和焊缝处的表面，从而获得与正常钢轨表面相同的尺寸精度和截面形状，目前高铁、地铁和即有线改造施工任务量大，所耗费的人力物力是巨大的，钢轨焊瘤的打磨多采用人工打磨或仿形机打磨，此过程劳动强度大，效率低，且任务质量难以控制，同时因为打磨的均匀与否取决于操作人员往复推拉的速度是否恒定，因而存在一定的误差。
3.中国实用新型专利，专利号：cn201620244231.1，公开了一种多功能钢轨打磨机。多功能钢轨打磨机包括主机架、行走于主机架上的副机架、组装于副机架上的打磨机构和调节打磨机构转动及升降的调节装置。该专利提供的方法看似功能更加多样化，但实际上功效完成率不高，各任务完成的较为粗糙，且操作需要手动的部分较多，浪费时间和人力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种结构紧凑、重量轻、小型化新型双磨头钢轨焊瘤打磨机。
5.为了实现上述目的，设计一种双磨头钢轨焊瘤打磨机，包括：夹轨器，夹轨器由水平旋转支座、夹轨器支架、夹轨臂、止转支架、机体升降机构、升降轮组六部分组成，水平旋转支座上装有正反丝杠，支撑臂通过正反螺母安装在正反丝杠上，支撑臂下端连接有止转支架，通过正反螺母在正反丝杠上的运动使得夹轨器实现夹紧与开合，夹轨臂、机体升降机构和升降轮组安装在夹轨器支架上；磨头往复机构，往复电机带动蜗轮蜗杆减速机运行，蜗轮蜗杆减速机带动曲柄，曲柄通过连杆和球头拉杆连接，控制磨头可以做往复运动。
6.优选的：中心销，中心销嵌入安装在垂直滑块基座与往复机构安装基座之间。
7.优选的：水平横移机构，由水平横移总成、水平横移驱动装置，水平横移滑块，纵向支撑梁和角马连接件组成，水平横移驱动装置通过角马连接件固定于水平导轨总成两端，水平横移滑块固定于水平导轨总成上。
8.优选的：垂直升降机构，由垂直导轨总成、垂直升降驱动装置，升降滑块和角马连接件组成，垂直升降驱动装置通过角马连接件固定于垂直导轨总成两端，垂直升降滑块固定于垂直导轨总成上。
9.优选的：水平导轨连接板与垂直导轨连接板装有伞齿轮带动丝杆，水平横移机构通过水平横移机构丝母座固定于垂直导轨总成上，实现水平和垂直方向的同步移动。
10.优选的: 两个水平导轨连接板、两个垂直导轨和支撑梁连接板组成方形框架结构。
11.优选的: 包括两个磨头，磨头由磨头曲柄连杆机构o型直线导轨，支撑隔板，冲孔
封板与两端方形基座通过中心销连接构成，磨头总成两端装在垂直导轨与水平导轨的基座上，以此来实现磨头的垂直进给和水平进给。
12.优选的：所述的方形框架左右两端，扶手通过扶手基座固定于水平导轨上，平衡装置固定于扶手外侧，电器系统固定于水平导轨和扶手之间。
13.优选的：还包括手轮，手轮可用步进电机替代，所述的往复电机可以用伺服电动推缸替代。
14.本发明同现有技术相比，其优点在于：1. 此设计结构紧凑，各部件之间连接稳定；2. 重量轻，整个机器小型化；3. 磨头采用四轴运动，可实现四个方向运动；4. 夹轨器夹紧效果好，使得打磨精度更高；5. 机构便于移动，抬升后可手动换位转移；6. 手动装置替换后，最终实现数字控制。
附图说明
15.图1 是本发明的装配图主视图；图2 是本发明的装配图的俯视图；图3 是本发明的装配图的侧视图；图4是本发明往复机构装配图的主视图；图5是本发明往复机构装配图的俯视图；图6是本发明垂直升降机构装配图的主视图；图7是本发明水平横移机构装配图的主视图；图8是本发明夹轨器装配图的锁紧状态主视图；图9是本发明夹轨器装配图的打开状态主视图；图10是本发明夹轨器的装配图；图11是本发明夹轨器的装配图；图12是本发明的磨头装配图的主视图；图13是本发明的磨头装配图的侧视图；图14是本发明的磨头装配图的a
‑
a剖视图；图15是本发明的磨头装配图的b
‑
b剖视图；图16是本发明的磨头装配图的剖视图；图中：1.磨头 2.磨头往复结构3.垂直升降机构4.水平横移机构5.夹轨器6.支腿7.电气系统8.扶手基座9.扶手10.平衡装置11.往复电机12.球头拉杆13.o型直线导轨14.中心销15.垂直滑块安装基座16.往复机构安装基座17.连杆18.蜗轮蜗杆减速机19.曲柄20.水平横移总成21.水平横移驱动装置22.水平横移滑块23.纵向支撑梁24.角马连接件25.垂直导轨总成26.垂直升降驱动装置27.升降滑块28.角马连接件29.水平横移机构丝母座30.水平横移机构四方滑块31.正反丝杠32.正反螺母33.夹轨臂34.止转支架35.立轴36.夹轨器支架37.水平旋转支座38.支撑板39.冲孔连接板40.杯型砂轮41.水平传动轴42.砂轮轴顶套43.水平轴透盖44.齿轮箱45.底部端盖46.压盖47.垂直轴端螺旋伞齿轮48.水平
轴端螺旋伞齿轮49.轴承座50.垂直传动轴51.自润滑石墨铜套52.齿轮箱盖53.同步带轮一54.同步带55.同步带轮二56.打磨电机57.轴承隔垫。
具体实施方式
16.参见图1，图2，图3，双磨头钢轨焊瘤打磨机由夹轨器5、磨头1，水平导轨4，垂直导轨3，支腿6与扶手9、平衡杆10，电器控制7七部分组成。
17.焊瘤打磨机机体位于水平导轨连接板与夹轨器5之间，机体由水平横移导轨4，垂直升降导轨3，磨头总成组成，水平导轨连接板和垂直导轨连接板通过纵向支撑梁23连接组成方形框架结构，长度1304mm，宽度801mm，高度693mm。
18.参见图4，图5，图10和图11，在此方形框架结构上连接有磨头1，此磨头1将两根o型直线导轨13穿越磨头齿轮箱体，使磨头沿o型直线导轨纵向往复运动，实现磨削加工。磨头驱动电机56是大功率无刷电机，其工作参数如下：功率:1500w，磨头驱动电机转速：n电=2100~4300rpm，磨头总传动：i总=2/3砂轮转速： n=3150~6450rpm砂轮线速度：v=16.5~33.8m/s砂轮采用杯型树脂专用砂轮:100
×
50
×
50往复驱动电机转速：n电=2300rpm蜗轮蜗杆减速机传动比：i减=30蜗轮蜗杆减速机输出转速：n输出=76.7rpm磨头平均线速度：v磨=102mm/s在加工过程中，磨头同步带轮54带动螺旋伞齿轮47和立轴35，将立轴35垂直运动，通过螺旋伞齿轮48，使杯型砂轮40实现水平运动，使用杯型树脂砂轮40（磨料）端面与经面都能根据需要参与磨削，磨头1是通过nmrv050型蜗轮蜗杆减速机18输出端的凸轮轴，通过连杆17与齿轮箱44连接来进行往复运动，磨头总成两端装在垂直导轨与水平导轨的基座上，磨头1可以进行垂直进给和水平进给，水平导轨和垂直导轨上安装有手轮，该手轮可带动丝杆，可两人同时操作，实现水平磨削和垂直磨削进给，打磨机总成与两端的定位销可以调整，并用螺钉锁紧。磨削的过程中所需的角度，分别为：2.86度、18.34度、13.1度、1.43度和90度。水平连接板和垂直连接板上的横轴两端，分别设有一对伞齿轮47、48，手轮旋转时带动另一端从动丝杠旋转，从而实现水平横移和上下升降时的同步。上述技术是被本领域技术人员所熟知的，是容易实现的。
19.参见图8，图9，另一重要部件是夹轨器5，钢轨上进行焊瘤打磨作业离不开此部件。夹轨器由水平旋转支座37、夹轨器支架36、支撑臂33、止转支架34、机体升降机构、升降轮组六部分组成，水平旋转支座37上装有正反丝杠31，支撑臂33通过正反螺母32安装在正反丝杠31上，支撑臂33下端连接有止转支架34，通过正反螺母32在正反丝杠31上的运动使得夹轨器5实现夹紧与开合，夹轨臂、机体升降机构和升降轮组安装在夹轨器支架上。夹轨器支架采用立轴35连接和水平导轨连接板相连接，采用此种方式连接的目的是：自动调整和克服在曲线半径施工中由于钢轨的弯曲成度或现场条件的差异产生的纵向不规则偏移，确保
机体始终垂直于钢轨中心的切线，保正水平进退与垂直进退顺滑。
20.参见图1，图2，支腿6安装在水平导轨20之间，处于整个机体的下端，方形框架左右两端安装有扶手9，扶手9通过扶手基座8固定于水平导轨20上，平衡装置10固定于扶手9外侧，此设置可有效防止整机转移时水平方向倾斜，电气系统7固定于水平导轨20和扶手9之间，水平导轨20一端的两侧装有两个电器控制柜，分别控制两个磨头电机和曲柄连杆机构电机，实现电源开关、紧急停车、调速、正反转的控制功能。电机驱动器安装在垂直升降连接板上，整整流器安装在控制柜内，实现调压功能，输入电压220v，输出电压24v。电器控制设有过载保护，紧急停车按钮，漏电保护。
21.本发明设计从小型、轻便、利操作、特别是即有线改造施工过程中，能在窗口期内迅速脱离轨道考虑，除少量零部件采用45号合金钢以外，其它均采用铝合金铸件，整机重量仅为153.6kg，远小于现有机器的重量。对于磨削过程中的安全控制，此装置另设置有防护系统，整个磨削过程在防护罩内进行。
22.以上所述，仅为此发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案和新型的构思加于等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。