一种隧道高速铁轨低碳自检测打磨设备

1.本发明涉及隧道高速铁轨打磨技术领域，具体涉及一种隧道高速铁轨低碳自检测打磨设备。


背景技术：

2.铁轨在车轮的长期碾压下，常见的两种使用缺陷方式为，凹陷或者肥边。一般需要采用轨道打磨车进行线路打磨，但车辆在行驶的过程中，会出现颠簸的现象，而产生这些现象时，则代表该节铁轨出现故障，因此，高铁会将该处的位置发送给车站，车站排出维修人员对该处的铁轨进行维修，但部分山区的铁轨将会难以维修，主要原因是，山区隧道较多，并且隧道内为了节省电力，会不设置电灯，并且即使设置电灯，由于电灯常年不使用，会使得发光程度较暗。工人难以使用测量工具对铁轨的凹陷和肥边进行检测，且即使可以检测，检测速度也会较为缓慢，每天检测的区域也会较小，而山区内无居住环境，每天工作时间较短，大部分时间用在路程上，为了提高对凹陷和肥边的检测效率。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种隧道高速铁轨低碳自检测打磨设备，为了提高对凹陷和肥边的检测效率。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种隧道高速铁轨低碳自检测打磨设备，包括车体和两个对称设置的打磨机，两个打磨机均固定安装于车体、用于对铁轨的凹陷和肥边进行打磨，车体底部设置有用于对两根铁轨凹陷检测的两个凹陷检测机构，且车体底部设置有用于对两根铁轨内侧肥边检测的两个肥边检测机构；每个肥边检测机构均包括倾斜接触轮一、倾斜接触轮二和旋转换位机构，倾斜接触轮一位于车体沿着y向的一侧底部，倾斜接触轮二位于车体沿着y向的另一侧底部，倾斜接触轮一和倾斜接触轮二均能沿着x向滑动的安装于车体，旋转换位机构固定安装于车体的底部，旋转换位机构根据检测器的检测结果交替切换倾斜接触轮一和倾斜接触轮二的位置；y向为平行于车体行进方向，x向为垂直于车体行进方向；当旋转换位机构切换前，倾斜接触轮一与铁轨的内侧斜面接触，倾斜接触轮二未与铁轨的内侧斜面接触；当旋转换位机构切换后，倾斜接触轮二与铁轨的内侧斜面接触，倾斜接触轮一未与铁轨的内侧斜面接触。
5.所述检测器为车体上设置的加速度传感器，在车体停止时，加速度传感器把信号传送给车体的控制器，控制器控制两个旋转换位机构分步由切换前转换为切换后；当车体停止时，控制器控制其中一个旋转换位机构进行切换工作，使得与对应连接的倾斜接触轮一和倾斜接触轮二进行换位；在倾斜接触轮一和倾斜接触轮二进行换位时，保持对车体施加推力，当加速度传感器检测到车体推动时，加速度传感器将把信号传送给控制器，控制器将分析旋转换位机
构的工作位移量，以确定倾斜接触轮一的位移量，进而确定肥边的宽度，当加速度传感器反馈给控制器的信号在阈值内和阈值外之间切换时，两个旋转换位机构同时转变为切换后状态；对肥边打磨时，通过旋转机构带动打磨机旋转倾斜，使得打磨机能够对肥边进行打磨，而每次的打磨进给量是通过升降机构进行工作；优选地，旋转机构包括弧形轨道、弧形滑座、水平调距机构、转座和两个导柱一，弧形轨道固定安装于车体上，弧形滑座可滑动的安装于弧形轨道上，弧形滑座与转座铰接，升降机构固定安装于弧形滑座上，两个导柱一可滑动的安装于水平调距机构上，导柱一的底端与转座固定连接。
6.优选地，车体上设置有限位阻挡机构，限位阻挡机构包括用于对水平调距机构抵挡的转动挡板和用于带动转动挡板旋转的旋转换位机构。
7.优选地，旋转换位机构包括扇形齿轮和齿条，扇形齿轮通过转座与转动挡板连接，转座上的转轴均与转动挡板和扇形齿轮固定连接，齿条与扇形齿轮啮合，齿条通过连接架与倾斜接触轮一固定连接，在倾斜接触轮一和倾斜接触轮二进行换位时，加速度传感器反馈给控制器的信号在阈值内和阈值外之间切换，控制旋转换位机构停止运动，通过转动挡板的旋转斜率来判断肥边的宽度，转动挡板的端部设置有可拆卸的挡块，当转动挡板旋转至最终位置时，挡块与水平调距机构接触。
8.优选地，旋转换位机构包括转杆、两个轮座一和两个滑杆一，倾斜接触轮一和倾斜接触轮二分别可转动的安装于两个轮座一，轮座一可水平滑动的安装于车体的底部，两个滑杆一分别固定安装于两个轮座一，转杆的两端均设置有与滑杆一滑动连接的腰行孔一，推旋组件用于推动转杆沿着中部旋转，转杆的中部与车体转动连接。
9.优选地，推旋组件为直线推杆，直线推杆的端部设置有滑杆二，转杆上开设有与滑杆二滑动连接的腰形孔二。
10.优选地，水平调距机构包括导板、导轨和导座，导轨固定安装于车体上，导座与导轨滑动连接，导板固定安装于导轨，导柱一与导板滑动连接。
11.优选地，凹陷检测机构包括接触轮、位移座、感应板和激光测距传感器，接触轮可转动的安装于位移座上，位移座可竖直滑动的安装于车体上，激光测距传感器固定安装于车体上，感应板固定安装于位移座上，激光测距传感器用于感应感应板与其之间的距离。
12.优选地，升降机构包括螺杆、驱动电机、安装座和两个导柱二，驱动电机固定安装于弧形滑座，螺杆的一端与驱动电机的输出端固定连接，螺杆的另一端与安装座啮合连接，打磨机固定安装于安装座，导柱二可滑动的安装于弧形滑座，导柱二的底端与安装座固定连接。
13.本发明的有益效果在于：该隧道高速铁轨低碳自检测打磨设备，只需要推动车体在轨道上行走，通过凹陷检测机构能够对铁轨的凹陷处进行自动检测，通过肥边检测机构能够对铁轨的肥边进行检测。在检测时，肥边检测机构能够自动检测出那条铁轨出现肥边，且能够检测出肥边的宽度，使得设备能够自动控制升降机构进行进给打磨，节省人工操作过多的体力消耗，通过高效率的进给打磨获得节能低碳的技术效果，并且能够通过转动挡板的转动角度，能够判断出肥边的宽度，在操作旋转机构进行旋转时，能够根据肥边的厚度，判断出所需要倾斜的角度。使得操作时，摆脱对观察检测，使得能够更高效率的在漆黑的隧道内进行修复铁轨，并且该设备采用电力驱动，不使用燃油，实现低碳维修。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明的立体结构示意图；图2为图1另一视角的立体结构示意图；图3为旋转机构的立体结构示意图；图4为旋转机构运动后的立体结构示意图；图5为限位阻挡机构的立体结构示意图；图6为肥边检测机构的立体结构示意图；图7为凹陷检测机构的立体结构示意图；图8为打磨机和升降机构安装状态的立体结构示意图。
16.附图标记说明：1-车体；2-凹陷检测机构；2a-接触轮；2b-位移座；2c-感应板；2d-激光测距传感器；3-肥边检测机构；3a-倾斜接触轮一；3b-倾斜接触轮二；3c-旋转换位机构；3c1-转杆；3c2-轮座一；3c3-滑杆一；3d-推旋组件；4-打磨机；5-旋转机构；5a-弧形轨道；5b-弧形滑座；5c-水平调距机构；5c1-导板；5c2-导轨；5c3-导座；5d-导柱一；5e-转座；6-升降机构；6a-螺杆；6b-驱动电机；6c-导柱二；6d-安装座；7-铁轨；8-限位阻挡机构；8a-转动挡板；8b-扇形齿轮；8c-连接架；8d-齿条；8e-挡块。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例：本发明提供了一种隧道高速铁轨低碳自检测打磨设备，如图1和图2所示，包括车体1和两个对称设置的打磨机4，两个打磨机4均固定安装于车体1上，并用于对铁轨7的凹陷和肥边进行打磨，车体1底部设置有用于对两根铁轨7凹陷检测的两个凹陷检测机构2，且车体1底部设置有用于对两根铁轨7内侧肥边检测的两个肥边检测机构3；每个肥边检测机构3均包括倾斜接触轮一3a、倾斜接触轮二3b和旋转换位机构3c，倾斜接触轮一3a位于车体1沿着y向的一侧底部，倾斜接触轮二3b位于车体1沿着y向的另一侧底部，倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b均可沿着x向滑动的安装于车体1，旋转换位机构3c固定安装于车体1的底部，旋转换位机构3c根据检测器的检测结果交替切换倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b的位置；y向为平行于车体行进方向，x向为垂直于车体行进方向；当旋转换位机构3c切换前，倾斜接触轮一3a与铁轨7的内侧斜面接触，倾斜接触轮二3b未与铁轨7的内侧斜面接触；当旋转换位机构3c切换后，倾斜接触轮二3b与铁轨7的内侧斜面接触，倾斜接触轮一3a未与铁轨7的内侧斜面接触。
19.所述检测器为车体1上设置的加速度传感器，在车体1停止时，加速度传感器把信
号传送给车体1的控制器，控制器控制两个旋转换位机构3c分步由切换前转换为切换后；当车体1停止时，但在漆黑的环境下，无法确定左侧铁轨7或右侧铁轨7出现肥边，为此，控制其中一个旋转换位机构3c进行切换工作，使得与对应连接的倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b进行换位，若是能够推动车体1，则可以确定该侧铁轨7出现肥边，反之，则是另一侧铁轨7出现肥边，另一侧出现肥边时，还需要控制另一个旋转换位机构3c进行切换工作，以用于确定肥边的宽度。
20.为了确定肥边的宽度，在倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b进行换位时，保持对车体1施加推力，当加速度传感器检测到车体1推动时，加速度传感器将把信号传送给控制器，控制器将分析旋转换位机构3c的工作位移量，以确定倾斜接触轮一3a的位移量，进而确定肥边的宽度。在确定肥边的宽度后，而升降机构6的总进给量为肥边的宽度，在打磨时，控制器控制升降机构6将总进给量进行分步进给，实现对肥边的打磨。
21.当加速度传感器反馈给控制器的信号在阈值内和阈值外之间切换时，两个旋转换位机构3c同时转变为切换后状态，使得在打磨肥边时，车体1不会移过肥边，即，通过倾斜接触轮二3b起到限位的作用。具体对肥边打磨时，通过旋转机构5带动打磨机4旋转倾斜，使得打磨机4能够对肥边进行打磨，而每次的打磨进给量是通过升降机构6进行工作，在打磨机4进行倾斜打磨时，需要工人推动车体1沿着铁轨7进行滑动。
22.通过推动车体1在铁轨7上进行移动，在凹陷检测机构2检测到铁轨7上有凹陷，凹陷检测机构2将把信号传送给控制器，控制器将控制升降机构6带动打磨机4进行下降，再通过推动车体1对铁轨7上的凹陷进行打磨，且总下降高度需要分次下降。车体1上设置有移动电源和控制器，通过移动电源对该装置进行供电，便于在漆黑的环境下随时使用车体1上的电灯，且使用移动电源，实现了低碳工作。
23.如图3和图4所示，旋转机构5包括弧形轨道5a、弧形滑座5b、水平调距机构5c、转座5e和两个导柱一5d，弧形轨道5a固定安装于车体1，弧形轨道5a的轴线与铁轨7的顶端弧边共轴线，弧形滑座5b可滑动的安装于弧形轨道5a，弧形滑座5b与转座5e铰接，升降机构6固定安装于弧形滑座5b，使得弧形滑座5b进行旋转时，能够带动升降机构6进行一同进行旋转，两个导柱一5d可滑动的安装于水平调距机构5c，导柱一5d的底端与转座5e固定连接。在水平调距机构5c进行水平滑动调节距离时，导柱一5d将沿着水平调距机构5c向下滑动，使得转座5e能够推动弧形滑座5b沿着弧形轨道5a进行旋转，即，带动升降机构6进行旋转。
24.如图5所示，为了对水平调距机构5c起到阻挡的作用，车体1上设置有限位阻挡机构8，限位阻挡机构8包括用于对水平调距机构5c抵挡的转动挡板8a和用于带动转动挡板8a旋转的旋转换位机构3c。当需要推动水平调距机构5c时，通过控制旋转换位机构带动转动挡板8a进行旋转，使得转动挡板8a不再对水平调距机构5c阻挡，使得水平调距机构5c能够进行推动。
25.如图5所示，为了基于在能够对水平调距机构5c阻挡的基础上，还需要便于对肥边的宽度进行观察，以便于旋转打磨机4时，调整打磨机4的运动范围，旋转换位机构包括扇形齿轮8b和齿条8d，扇形齿轮8b通过转座与转动挡板8a连接，转座上的转轴均与转动挡板8a和扇形齿轮8b固定连接，齿条8d与扇形齿轮8b啮合，齿条8d通过连接架8c与倾斜接触轮一3a固定连接，倾斜接触轮一3a进行水平滑动时，倾斜接触轮一3a能够带动连接架8c一同进行运动，使得连接架8c通过齿条8d带动扇形齿轮8b进行旋转，扇形齿轮8b将通过转轴带动
转动挡板8a进行旋转；在倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b进行换位时，加速度传感器反馈给控制器的信号在阈值内和阈值外之间切换，通过加速度传感器将信号传送给控制器，控制器控制旋转换位机构3c停止运动，能够通过转动挡板8a的旋转斜率来判断肥边的宽度，在停止数秒后，旋转换位机构3c继续未完成的工作，使得转动挡板8a旋转至最终位置。
26.转动挡板8a的端部设置有可拆卸的挡块8e，当转动挡板8a旋转至最终位置时，挡块8e与水平调距机构5c接触，为了可推动水平调距机构5c，将挡块8e拆卸下来，使得挡块8e不再对水平调距机构5c阻挡，即可以随意的推动水平调距机构5c的位置。
27.连接架8c上设置有支撑滑座和支撑滑轨，对连接架8c的运动起到支撑的作用，避免连接架8c发生弯折。
28.而挡块8e推移转动挡板8a的可拆卸连接方式为卡接，挡块8e上设置与卡柱，转动挡板8a上设置有卡孔，向上拉动挡块8e，将使得挡块8e与转动挡板8a之间分离。
29.如图6所示，旋转换位机构3c包括转杆3c1、两个轮座一3c2和两个滑杆一3c3，倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b分别可转动的安装于两个轮座一3c2，轮座一3c2可水平滑动的安装于车体1的底部，两个滑杆一3c3分别固定安装于两个轮座一3c2，转杆3c1的两端均设置有与滑杆一3c3滑动连接的腰行孔一，推旋组件3d用于推动转杆3c1沿着中部旋转，转杆3c1的中部与车体1转动连接。通过推旋组件3d推动转杆3c1沿着中部旋转，倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b交替与铁轨7接触，即实现倾斜接触轮一3a和倾斜接触轮二3b之间的切换位置，轮座一3c2上设置有导柱，车体1上设置有与导柱连接的导板，使得倾斜接触轮一3a能够进行水平滑动。推旋组件3d可为推动转杆3c1沿着中部旋转的机构，该机构现有技术中，有较多的结构，例如旋转电机通过带动卡板带动转杆3c1进行旋转，使得卡板推动转杆3c1进行旋转。
30.如图6所示，推旋组件3d为直线推杆，直线推杆的端部设置有滑杆二，转杆3c1上开设有与滑杆二滑动连接的腰形孔二。推旋组件3d可为液压电动推杆或电动推杆。
31.如图3所示，水平调距机构5c包括导板5c1、导轨5c2和导座5c3，导轨5c2固定安装于车体1，导座5c3与导轨5c2滑动连接，导板5c1固定安装于导轨5c2，导柱一5d与导板5c1滑动连接。导板5c1上设置有与导柱一5d滑动连接的直线轴承，导板5c1上设置有把手，通过抓住把手在导轨5c2上滑动，使得打磨机4能够进行旋转切换角度。
32.如图7所示，凹陷检测机构2包括接触轮2a、位移座2b、感应板2c和激光测距传感器2d，接触轮2a可转动的安装于位移座2b，位移座2b可竖直滑动的安装于车体1，激光测距传感器2d固定安装于车体1，感应板2c固定安装于位移座2b，激光测距传感器2d用于感应感应板2c与其之间的距离。在接触轮2a遇到铁轨7的凹陷处时，接触轮2a将会发生下降，激光测距传感器2d检测到接触轮2a位置发生下降，当下降超过设定的距离时，激光测距传感器2d将把信号传送给控制器，控制器控制升降机构6开始下降，通过推动车体1进行打磨。并且，通过激光测距传感器2d射出的激光，可以通过激光在远处确定车体1的位置。
33.如图8所示，升降机构6包括螺杆6a、驱动电机6b、安装座6d和两个导柱二6c，驱动电机6b固定安装于弧形滑座5b，螺杆6a的一端与驱动电机6b的输出端固定连接，螺杆6a的另一端与安装座6d啮合连接，打磨机4固定安装于安装座6d，导柱二6c可滑动的安装于弧形滑座5b，导柱二6c的底端与安装座6d固定连接。通过控制驱动电机6b进行工作，使得驱动电
机6b带动螺杆6a进行旋转，进而调节安装座6d的位置，在调节螺杆6a位置时，安装座6d通过导柱二6c进行导向限位。
34.使用时，通过牵引推动车体1进行检测，当遇到铁轨7上有凹陷时，凹陷检测机构2将会对凹陷进行检测，再通过升降机构6带动打磨机4调节位置，再通过推动车体1，使得车体1对铁轨7上的凹陷进行打磨；当遇到肥边时，车体1将被挡停，加速度传感器将会感应到车体1停止运动，控制两个旋转换位机构3c分步由切换前的状态变化为切换后的状态，以检测出那条铁轨7上有肥边，并且，还可以通过对车体1施加推力，与加速度传感器的功能结合，判断出肥边的宽度，以便于控制器计算出升降机构6的进给量；且在肥边一侧的倾斜接触轮一3a进行运动停止时，可以通过转动挡板8a的角度，判断出肥边的宽度，以便于控制打磨机4旋转时的角度，因为肥边越宽，则代表需要向下旋转更深的角度。
35.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。