一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人

本发明涉及钢轨打磨养护，具体说是一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人。

背景技术：

1、列车在轨道上行驶时，复杂多变的轮轨间载荷冲击作用会导致钢轨表面产生很多病害，需要通过钢轨打磨技术对其进行及时养护处理，以改善轮轨匹配关系、延长钢轨服役寿命、保障列车运行平稳性和安全性。目前已有的钢轨自动化打磨设备，例如cn113355960a所述的一种自驱式智能化砂带打磨机、cn113445375a所述的一种钢轨打磨装置，其虽然可以实现对钢轨病害的自动化打磨，但仍存在以下不足：1、打磨设备只能在轨道上行走，在需要更换作业轨道或者地点时由于自身重量不便于搬运，增加了人员和时间成本。2、钢轨打磨角度的调整需要通过控制横移、偏转和升降这三个自由度来实现，存在着结构复杂、执行单元调整繁琐以及速度慢等缺点，设备柔性化程度不高。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，可以显著地提升钢轨打磨的智能化和柔性化程度，同时该设备可同时实现在陆地及轨道上的快速行走，满足现场工况需求。为实现上述目的，本发明提供如下所述的技术方案：

2、一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，包括：左侧机器人打磨单元，用于打磨左侧钢轨；右侧机器人打磨单元，用于打磨右侧钢轨；单元快速联接装置，用于连接左侧机器人打磨单元以及右侧机器人打磨单元；所述左侧机器人打磨单元、右侧机器人打磨单元包括：机器人打磨装置、轨道行走装置、陆地行走装置、机架、外壳部件、电控部件；所述机器人打磨装置固定安装在机架上方内侧；工作时，所述机器人打磨装置前端从机架内侧伸出至钢轨位置，通过调整位姿实现对钢轨的全廓形打磨；所述轨道行走装置固定安装在机架底部；所述陆地行走装置固定安装在机架底部；所述外壳部件固定安装在机架上，用于遮盖保护机架内部设备；所述电控部件固定安装在机架上，用于控制机器人运动速度、所述机器人打磨单元位置。

3、在上述方案的基础上，所述机器人打磨装置包括：导轨机构、打磨机构；所述打磨机构安装在导轨机构下方；所述打磨机构包括：砂轮电机、机械臂电机、二级机械臂、齿轮传动轴、一级机械臂、机械臂端盖、主体基座、电机输出齿轮、齿轮外端垫片、传动齿轮、机械臂关节、上连接法兰盘、法兰盘支撑板、下连接法兰盘、砂轮连接套、砂轮罩、砂轮；所述导轨机构固定安装在机架上方内侧；

4、所述主体基座固定安装在导轨机构下方；所述机械臂电机固定安装在主体基座内部；所述电机输出齿轮内孔与机械臂电机输出轴通过轴孔配合相连接；所述一级机械臂安装在主体基座两侧凸出的连接板上；所述机械臂端盖固定安装在一级机械臂圆柱部分外端面；所述齿轮传动轴的一端安装在一级机械臂圆柱部分内，另一端与传动齿轮通过轴孔配合相连接；所述传动齿轮与电机输出齿轮啮合连接；所述机械臂关节的一端安装在一级机械臂的下端面，另一端安装在二级机械臂的上端面，一级机械臂与二级机械臂铰接配合；所述上连接法兰盘通过机械臂关节与二级机械臂相铰接；所述法兰盘支撑板的上端与上连接法兰盘固定连接，下端通过与下连接法兰盘固定连接；所述砂轮连接套固定安装在下连接法兰盘下方；所述砂轮电机安装在砂轮连接套上方；所述砂轮安装在砂轮连接套下方，其内孔与砂轮电机输出轴通过轴孔配合相连接；所述砂轮罩固定安装在砂轮连接套外周。

5、在上述方案的基础上，所述机械臂关节包括：上安装基座、关节外端盖，关节旋转轴，下安装基座；所述上安装基座固定安装在一级机械臂的下端面；所述下安装基座固定安装在二级机械臂的上端面；所述关节旋转轴通过轴承安装在上安装基座与下安装基座的内孔中；所述上安装基座与下安装基座相铰接；所述关节外端盖固定安装在上安装基座外端面。

6、在上述方案的基础上，所述单元快速联接装置包括：联接装置基座、底座、旋转法兰轴承、电磁铁、单元联接紧定螺母、电磁铁紧定螺栓、可旋转法兰、端面垫片、单元联接紧定螺栓；所述联接装置基座固定安装在机架上；所述底座通过螺栓与联接装置基座固定连接，所述旋转法兰轴承安装在底座凸出部分外圈；所述可旋转法兰安装在旋转法兰轴承外圈；所述电磁铁通过电磁铁紧定螺栓固定安装在底座凸出部分内圈；所述端面垫片固定安装在可旋转法兰的端面位置；所述单元联接紧定螺母和单元联接紧定螺栓将两个可旋转法兰固定连接。

7、在上述方案的基础上，所述轨道行走装置包括：轨道前轮、轨道后轮；所述轨道前轮固定安装在机架底部前方；所述轨道后轮固定安装在机架底部后方。

8、在上述方案的基础上，还包括轨道前轮挡尘板、轨道后轮挡尘板；所述轨道前轮挡尘板固定安装在轨道前轮内侧；所述轨道后轮挡尘板固定安装在轨道后轮内侧。

9、在上述方案的基础上，所述陆地行走装置包括：脚轮、脚轮连接件、脚轮电机、电机安装板、脚轮旋转轴、脚轮固定底座、脚轮支撑板；所述电机安装板与机架固定连接；所述脚轮固定底座与机架固定连接；所述脚轮连接件上端内孔通过脚轮旋转轴与脚轮固定底座相连接；所述脚轮电机与电机安装板固定连接；所述脚轮电机的输出轴通过联轴器与脚轮旋转轴相连接；所述脚轮固定安装在脚轮连接件下方。

10、在上述方案的基础上，所述外壳部件包括：外壳、前视玻璃、侧视玻璃、后门；所述外壳固定安装在机架外侧四周；所述前视玻璃固定安装在外壳前侧；所述侧视玻璃固定安装在外壳外侧；所述后门通过铰链安装在机架后方。

11、在上述方案的基础上，所述电控部件包括：电控屏、电控外壳体、电控箱；所述电控外壳体固定安装在机架上方；所述电控屏固定安装在电控外壳体前侧；所述电控箱固定安装在机架内侧前方。

12、在上述方案的基础上，还包括电池箱；所述电池箱固定安装在机架内侧后方，且所述电池箱内安装有可充电式锂电池。

13、本发明的有益效果：

14、(1)相较于传统打磨设备，本发明的陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人采用左右单元的分体组装方式，安装及拆卸简单快捷，方便设备搬运和运输。

15、(2)相较于传统打磨设备，本发明的陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人可通过陆地行走装置和轨道行走装置分别实现在陆地和轨道上的快速行走，不仅在打磨工作时有较高的效率，且进行陆地的转场运输时较为便捷。

16、(3)相较于传统打磨设备，本发明的陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人中的机器人打磨装置通过导轨以及串、并联机械臂实现对钢轨的全廓形打磨，显著地提升其智能化和柔性化程度。

技术特征：

1.一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，包括：左侧机器人打磨单元，用于打磨左侧钢轨；右侧机器人打磨单元，用于打磨右侧钢轨；单元快速联接装置，用于连接左侧机器人打磨单元以及右侧机器人打磨单元；

2.根据权利要求1所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，还包括轨道前轮挡尘板、轨道后轮挡尘板；

7.根据权利要求1所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，其特征在于，还包括电池箱；

技术总结
本发明涉及一种陆轨两用型快速拆装式钢轨打磨养护机器人，包括：左侧和右侧机器人打磨单元以及单元快速联接装置。通过单元快速联接装置将两个机器人打磨单元固定连接在其左右两侧，实现设备的快速联接及拆卸。所述机器人打磨单元包括：机器人打磨装置、轨道行走装置、陆地行走装置、机架、外壳部件和电控部件。其中机器人打磨装置固定安装在机架上方内侧，通过其中的导轨以及串、并联机械臂实现对钢轨的全廓形打磨；轨道行走装置和陆地行走装置固定安装在机架底部。本发明能够显著提升钢轨打磨作业的智能化和柔性化程度，同时实现设备在轨道和陆地上的行走，便于工人搬运及转场运输。

技术研发人员：樊文刚,王毅,吴志伟,李江,李建勇,刘月明,聂蒙,徐康
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12