一种地铁轨道智能打磨清洗机械手的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种地铁轨道智能打磨清洗机械手,包括自稳移动装置，自稳移动装置可以根据铁轨弯曲形状稳定的自我调节打磨方向，所述自稳移动装置下端面安装有可变高压清洗装置，可变高压清洗装置可以调节高压清洗方向，利用高压水射流工作原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁屑和未清除的灰尘，高压清洗效果好，可变高压清洗装置的下端对称安装有四个四号液压缸，四个四号液压缸的顶端安装有可调打磨装置，四个四号液压缸可以调节本发明的打磨高度，使得本发明适用于不同地形高度下铁轨的打磨清洗工作，可调打磨装置可以完全紧贴在铁轨表面来回打磨，打磨范围大。本发明可以实现铁轨的全自动打磨清洗功能，无需人工操作，自动化程度高。
【专利说明】
一种地铁轨道智能打磨清洗机械手
技术领域
[0001]本发明涉及铁轨加工技术领域，具体的说是一种地铁轨道智能打磨清洗机械手。
【背景技术】
[0002]随着高铁技术的不断发展，对铁轨的质量要求也越来越高，由于高铁、动车、地铁的速度远高于普通的火车，因此对铁轨的光滑度要求很高，影响铁轨光滑度的主要有以下几个方面:一、在铁轨的主体生产成型后表面会有很多毛边毛刺，铁轨的光滑度差；二、将100米的超长钢轨之间需要进行二次焊接，但是焊接完成后留下的焊接点在轨道上极不平整，影响铁轨的光滑度;三、使用中的铁轨长期受到腐蚀也有可能产生锈斑，降低了铁轨的光滑度；四、铁轨由于长时间暴露在外面，铁轨表面附着很多尘埃，从而降低了铁轨的光滑度。
[0003]铁轨的光滑度直接影响高铁、动车、火车、地铁的行驶速度和安全性能，因此在铁轨加工完毕或使用一段时间之后需要进行打磨和清洗，主要原理为通过操作工人手动操作铁轨打磨设备进行打磨，然后操作工人清洗设备辅助进行降温和冲洗打磨完毕后附在上面的铁肩，这种人工辅助铁轨打磨清洗的方式存在以下缺点:1、需要人工辅助操作，自动化程度低，打磨清洗速度慢，工作效率低下；2、由于有的铁轨是弯曲圆弧轨迹的，并不都是直行铁轨，现有打磨设备在弯曲圆弧形铁轨打磨时不同及时调节打磨方向，打磨方向自我调节性能差，需求人工辅助调节打磨方向，但是人工调节打磨方向时难免存在调节误差，且在打磨方向手动调节过程中稳定性能差，从而大大降低了铁轨打磨的光滑度，打磨效果差;3、现有的铁轨基本上是工字型结构，现有打磨设备难以完全紧贴在铁轨表面，导致不能对铁轨进行全面打磨，打磨范围小，打磨效果差，适用范围小;4、现有铁轨在打磨完毕后铁轨上面往往会残留这一些打磨铁肩，由于现有的铁轨清洗设备不是高压清洗，清洗完毕后仍然有一些打磨铁肩残留在上面，清洗效果差，导致降低了铁轨表面的光滑度。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供了一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，可以解决现有铁轨打磨清洗设备通过人工辅助操作方式存在的需要人工操作、自动化程度低、打磨清洗速度慢、打磨效果差、打磨方向自我调节性能差、设备难以完全紧贴在铁轨表面、打磨范围小、适用范围小、残留打磨铁肩清洗效果差和工作效率低下等难题，可以实现铁轨的全自动打磨清洗功能，无需人工操作，自动化程度高，且具有打磨清洗速度快、打磨效果好、打磨方向自稳调节性能好、设备可完全紧贴在铁轨表面、打磨范围大、适用范围大、残留打磨铁肩高压清洗效果好和工作效率高等优点。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现:一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，包括自稳移动装置，自稳移动装置可以根据铁轨弯曲形状稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大，所述自稳移动装置下端面安装有可变高压清洗装置，可变高压清洗装置可以调节高压清洗方向，使得本发明在打磨过程中不受影响，打磨完毕后调节高压清洗方向进行工作，利用高压水射流工作原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好，可变高压清洗装置的下端对称安装有四个四号液压缸，四个四号液压缸的顶端安装有可调打磨装置，四个四号液压缸可以调节本发明的打磨高度，使得本发明适用于不同地形高度下铁轨的打磨清洗工作，可调打磨装置可以完全紧贴在铁轨表面来回打磨，打磨范围大，打磨效果好，工作效率高。
[0006]所述自稳移动装置包括自稳支板和自稳调节块，所述自稳支板的下端面前后两侧对称焊接有设置有两个自稳吊耳，位于自稳支板前端的自稳吊耳内壁上通过电机座安装有移动电机，移动电机的输出轴通过联轴器与移动丝杠相连，移动丝杠的后端通过轴承安装在位于自稳支板后端的自稳吊耳上，移动丝杠的中部上通过螺纹配合方式安装有移动块，通过移动电机带动移动丝杠转动，移动丝杠带动移动块运动，移动块的两端对称设置有两个限位块，两个限位块的下端面通过滑动配合方式分别安装在两个固定凹块上，两个固定凹块上端分别焊接在自稳支板的两侧，通过两个限位块和两个固定凹块的两侧限位运动使得移动块在移动丝杠上可以的进行来回移动;所述移动块的左右两侧对称焊接有两个L型连接支板;所述自稳调节块的上端面、左右端面上分别安装有三个自稳调节机构，位于自稳调节块左右两端面上的两个自稳调节机构顶端分别安装在两个L型连接支板内壁上，位于自稳调节块上端面上的自稳调节机构顶端分别安装在移动块的下端面，自稳调节机构具有良好的自稳调节性能，三个自稳调节机构从上端、左端、右端三个方向上对自稳调节块进行自稳调节，当遇到弯曲形状铁轨打磨时，三个自稳调节机构可以根据铁轨弯曲方向快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大，自稳调节块的下端面焊接有自稳支轴，自稳支轴的下端面焊接有自稳圆台，自稳支轴起到固定支撑自稳圆台的作用;所述自稳调节机构包括上自稳台和下自稳台，上自稳台的上端面安装在L型连接支板或移动块上，上自稳台与下自稳台之间沿上自稳台轴线方向均匀安装有四个自稳支链，下自稳台的下端面安装在自稳调节块的对应端面上;所述自稳支链包括上端焊接在上自稳台下端面上的二号耳座，二号耳座之间通过销轴安装有三号液压缸，三号液压缸的顶端通过销轴安装在三号耳座上，三号耳座焊接在下自稳台的上端面上，本发明中三号液压缸底端在二号耳座形成转动副R、三号液压缸在工作时形成移动副P、三号液压缸顶端在三号耳座上形成转动副P，而上自稳台、四个PRP型的自稳支链、下自稳台形成了4-RPR并联机构，4-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，本发明借助4-RPR并联机构的优点使得本发明遇到弯曲形状铁轨打磨时可以快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大。工作时，如果遇到弯曲形状铁轨打磨时，三个自稳调节机构借助4-RPR并联机构的优点根据铁轨弯曲方向快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大，当这个部位的铁轨路段打磨完毕后，此时移动电机开工作，移动电机带动移动丝杠转动，移动丝杠带动移动块运动，在两个限位块和两个固定凹块的两侧限位运动下使得移动块带动本发明进入到下一个打磨部位。
[0007]所述可变高压清洗装置包括上端面焊接在自稳圆台下端的清洗支板，清洗支板的下端面两侧对称安装有两个清洗调节支链和两个高压清洗支链，两个清洗调节支链分别与两个高压清洗支链相连，两个清洗调节支链可以精确调节两个高压清洗支链的高压清洗角度，当本发明正在进行打磨时两个清洗调节支链调节两个高压清洗支链往上运动，使得本发明在打磨过程中不受影响，打磨完毕后两个清洗调节支链调节两个高压清洗支链往下运动，利用高压水射流工作原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好;所述清洗调节支链包括两个焊接在清洗支板下端面的清洗吊耳，清洗吊耳之间的安装有调节轴，调节轴的中部通过键安装有调节齿轮，调节轴的后端通过联轴器安装有调节电机，调节电机通过电机座安装在清洗支板的下端面，通过调节电机带动调节轴转动，调节轴带动调节齿轮转动，调节齿轮带动对应高压清洗支链调节清洗角度;所述高压清洗支链包括对称焊接在清洗支板前后两端的两个清洗立板，两个清洗立板的下端之间通过轴承安装有清洗转轴，清洗转轴的中部焊接有Y型调节柄，Y型调节柄的顶部设置有弧形齿圈，弧形齿圈与调节齿轮相啮合，调节齿轮与弧形齿圈的传动比为3:1，调节齿轮带动弧形齿圈转动，通过3:1低的传动比带动降低弧形齿圈的转动速度，提高了传动的平稳性能，弧形齿圈带动Y型调节柄在清洗转轴上转动，弧形齿圈的两端设置有两个遮挡块，两个遮挡块限定了弧形齿圈在调节齿轮上的正负转动范围，两个遮挡块所在位置就是弧形齿圈正反方向的两个极限转动位置，弧形齿圈的正负转动范围就是Y型调节柄在清洗转轴上的转动范围，同时两弧形齿圈上的两个遮挡块对Y型调节柄上端进行有效的限定，所述Y型调节柄的下端固定安装有限位轴，限位轴的两端通过滑动配合方式分别安装在两个弧形限位环上，且每个弧形限位环上端与对应清洗立板下端之间均焊接有三根连接柱，三根连接柱起到连接和固定支撑弧形限位环的作用，弧形限位环的范围就为限位轴的正反转动范围，限位轴的正反转动范围与弧形齿圈在调节齿轮上的正负转动范围相对应，同时限位轴在弧形限位环上的限位运动对Y型调节柄下端进行有效的限定，使得Y型调节柄上端、下端均匀限定，从而使得本发明精确的确定了Y型调节柄的转动范围，最终精确的确定了本发明的高压清洗角度调节范围，所述清洗转轴、限位轴、弧形限位环和弧形齿圈四者的中心轴线相互结合，利用同轴线原理使得本发明中调节齿轮驱动弧形齿圈在Y型调节柄的转动范围、Y型调节柄在清洗转轴上的转动范围、限位轴在弧形限位环上的转动范围三者相等，从而使得本发明可以精确的上下调节高压清洗角度;所述Y型调节柄的下端焊接有调节支板，调节支板的下端均勾焊接有三根调节支柱，三根调节支柱的末端焊接有清洗固定板，三根调节支柱起到均匀支撑清洗固定板的作用，清洗固定板下端均匀设置有三个清洗固定块，三个清洗固定块上分别固定有三个高压水枪，调节好清洗之后的三个高压水枪利用高压水射流清洗原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好。工作时，当本发明打磨完毕后需要及时高压清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，先根据铁轨所在位置调节本发明高压清洗角度，两个清洗调节支链上的两个调节电机同时开始工作，调节电机带动调节轴转动，调节轴带动调节齿轮转动，调节齿轮带动弧形齿圈转动，弧形齿圈带动Y型调节柄上端在清洗转轴上转动和Y型调节柄下端上的限位轴在弧形限位环上转动，由于本发明中对Y型调节柄上端、下端均进行了有效限定，使得本发明到达指定高压清洗位置时通过停止调节电机即可立马停止本发明工作，从而精确的调节了清洗固定板下方三个高压水枪的高压清洗角度，调节好清洗之后的三个高压水枪利用高压水射流清洗原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好。
[0008]所述可调打磨装置包括安装在四个四号液压缸下端的打磨支板，打磨支板的下端左右两侧对称安装有两个移动机构，两个移动机构内侧分别安装有两个打磨支链，两个打磨支链之间采用焊接方式相连，两个打磨支链之间用于安放所需打磨铁轨，两个打磨支链的上端分别焊接有两根移动滑柱，两根移动滑柱上端通过滑动配合方式安装有两个移动滑槽，两个移动滑槽上端分别焊接在打磨支板的下端面，通过两根移动滑柱与两个移动滑槽的限位辅助下两个移动机构带动两个打磨支链进行稳定的来回打磨运动;所述移动机构包括对称焊接在打磨支板下端的两个打磨吊耳，位于打磨支板后端的打磨吊耳内壁上通过电机座安装有打磨电机，打磨电机的输出轴上通过联轴器安装有打磨丝杠，打磨丝杠的中部通过螺纹连接方式安装有打磨动块，通过打磨电机带动打磨动块在打磨丝杠上稳定移动；所述打磨支链包括焊接在对应打磨动块侧壁上的两个加强筋块，两个加强筋块的末端焊接在弓形支架的背部，加强筋块起到固定连接弓形支架和打磨动块的作用，弓形支架的内侧中部上对称安装有两个五号液压缸，两个五号液压缸的顶端安装有主磨块，通过两个五号液压缸的运动使得主磨块能紧贴在所需打磨铁轨侧壁中部，主磨块的上下两端均通过一号限位弹簧分别安装有两个一号辅助磨块，两个一号辅助磨块的外壁上均通过二号限位弹簧分别安装有两个二号辅助磨块，通过一号限位弹簧和二号限位弹簧的限位连接作用使得一号辅助磨块能随着主磨块、二号辅助磨块同步运动，两个二号辅助磨块的外壁上分别安装有两个六号液压缸，通过两个六号液压缸的运动使得两个二号辅助磨块能够紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下两端，两个六号液压缸的底端分别安装在弓形支架的内侧上下两端;所述两个打磨支链上的主磨块、一号辅助磨块、二号辅助磨块之间形成工字打磨结构，与铁轨的形状相对应。工作时，本发明中通过两个打磨支链上的四个五号液压缸活动调节两个主磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁中部，通过两个打磨支链上的四个六号液压缸活动调节四个二号辅助磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下两端，而两个打磨支链上的四个一号辅助磨块由于一号限位弹簧、二号限位弹簧的连接限位作用跟随对应主磨块、二号辅助磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下过渡凹部，从而组成了紧贴在铁轨表面的工字打磨结构，使得本发明可以完全紧贴在铁轨表面，此时两个移动机构上的两个打磨电机同时开始运动，两个打磨电机带动两个打磨动块在两个打磨丝杠上稳定移动，两个打磨动块带动两个打磨支链在两根移动滑柱与两个移动滑槽的限位辅助下进行稳定的来回运动，两个打磨支链之间形成的工字打磨结构对铁轨进行稳定的来回打磨运动，打磨范围大，打磨效果好，工作效率高。
[0009]使用时，首先将本发明安装在现有移动设备上，通过现有移动设备将本发明移动至所需打磨铁轨路段上，当位置确定好之后，如果本发明遇到弯曲形状铁轨打磨时，自稳移动装置开始工作，三个自稳调节机构借助4-RPR并联机构的优点根据铁轨弯曲方向快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大;然后通过四个四号液压缸调节可调打磨装置的打磨高度，直到可调打磨装置上的两个打磨支链位于所需打磨铁轨路段两侧时四号液压缸停止工作，使得本发明适用于不同地形高度下铁轨的打磨清洗工作，此时可调打磨装置开始工作，先通过两个打磨支链上的四个五号液压缸活动调节两个主磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁中部，再通过两个打磨支链上的四个六号液压缸活动调节四个二号辅助磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下两端，而两个打磨支链上的四个一号辅助磨块由于一号限位弹簧、二号限位弹簧的连接限位作用跟随对应主磨块、二号辅助磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下过渡凹部，从而组成了紧贴在铁轨表面的工字打磨结构，使得本发明可以完全紧贴在铁轨表面，此时两个移动机构上的两个打磨电机同时开始运动，两个打磨电机带动两个打磨动块在两个打磨丝杠上稳定移动，两个打磨动块带动两个打磨支链在两根移动滑柱与两个移动滑槽的限位辅助下进行稳定的来回运动，两个打磨支链之间形成的工字打磨结构对铁轨进行稳定的来回打磨运动，打磨范围大，打磨效果好，工作效率高；当本发明这一部位打磨完毕后需要及时高压清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，此时可变高压清洗装置开始工作，先根据铁轨所在位置调节本发明高压清洗角度，两个清洗调节支链上的两个调节电机同时开始工作，调节电机带动调节轴转动，调节轴带动调节齿轮转动，调节齿轮带动弧形齿圈转动，弧形齿圈带动Y型调节柄上端在清洗转轴上转动和Y型调节柄下端上的限位轴在弧形限位环上转动，由于本发明中对Y型调节柄上端、下端均进行了有效限定，使得本发明到达指定高压清洗位置时通过停止调节电机即可立马停止本发明工作，从而精确的调节了清洗固定板下方三个高压水枪的高压清洗角度，调节好清洗之后的三个高压水枪利用高压水射流清洗原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好；当这个部位的铁轨路段打磨清洗完毕后，此时移动电机开工作，移动电机带动移动丝杠转动，移动丝杠带动移动块运动，在两个限位块和两个固定凹块的两侧限位运动下使得移动块带动本发明进入到下一个打磨部位，按照上述方式可以快速打磨清洗铁轨，实现了本发明对铁轨的全自动打磨清洗功能，无需人工操作，自动化程度高，打磨清洗速度快，工作效率高。
[0010]本发明的有益效果是:
[0011]1、本发明中上自稳台、四个PRP型的自稳支链、下自稳台形成了 4-RPR并联机构，当遇到弯曲形状铁轨打磨时，三个自稳调节机构借助4-RPR并联机构的优点根据铁轨弯曲方向从上端、左端、右端三个方向上对自稳调节块进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大；
[0012]2、本发明中通过两弧形齿圈上的两个遮挡块对Y型调节柄上端和通过限位轴两端在弧形限位环限位运动对Y型调节柄下端均进行了有效限定，使得本发明到达指定高压清洗位置时通过停止调节电机即可立马停止工作，从而精确的调节了清洗固定板下方三个高压水枪的高压清洗角度，调节好清洗之后的三个高压水枪利用高压水射流清洗原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好；
[0013]3、本发明通过四个五号液压缸活动调节两个主磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁中部和通过四个六号液压缸活动调节四个二号辅助磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下两端，而四个一号辅助磨块由于一号限位弹簧、二号限位弹簧的连接限位作用跟随对应主磨块、二号辅助磨块紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下过渡凹部，从而组成了紧贴在铁轨表面的工字打磨结构，使得本发明可以完全紧贴在铁轨表面，最终两个移动机构带动两个打磨支链之间形成的工字打磨结构对铁轨进行稳定的来回打磨运动，打磨范围大，打磨效果好，工作效率尚;
[0014]4、本发明解决了现有铁轨打磨清洗设备通过人工辅助操作方式存在的需要人工操作、自动化程度低、打磨清洗速度慢、打磨效果差、打磨方向自我调节性能差、设备难以完全紧贴在铁轨表面、打磨范围小、适用范围小、残留打磨铁肩清洗效果差和工作效率低下等难题，实现了本发明对铁轨的全自动打磨清洗功能，无需人工操作，自动化程度高，且具有打磨清洗速度快、打磨方向自稳调节性能好、设备可完全紧贴在铁轨表面、打磨范围大、适用范围大、残留打磨铁肩高压清洗效果好和工作效率高等优点。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是本发明的结构示意图；
[0017]图2是本发明自稳移动装置的结构示意图；
[0018]图3是本发明自稳移动装置的全剖视图；
[0019]图4是本发明图3的A-A向剖视图；
[0020]图5是本发明可变高压清洗装置的结构示意图；
[0021 ]图6是本发明可变高压清洗装置的全剖视图；
[0022]图7是本发明图6的B-B向剖视图；
[0023]图8是本发明清洗转轴、Y型调节柄、弧形齿圈与限位轴之间的结构示意图；
[0024]图9是本发明可调打磨装置的结构示意图；
[0025]图10是本发明图9的II向局部放大图；
[0026]图11是本发明可调打磨装置的全剖视图；
[0027]图12是本发明图11的C-C向剖视图。
具体实施例
[0028]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0029]如图1至图12所示，一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，包括自稳移动装置7，自稳移动装置7可以根据铁轨弯曲形状稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大，所述自稳移动装置7下端面安装有可变高压清洗装置8，可变高压清洗装置8可以调节高压清洗方向，使得本发明在打磨过程中不受影响，打磨完毕后调节高压清洗方向进行工作，利用高压水射流工作原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好，可变高压清洗装置8的下端对称安装有四个四号液压缸10，四个四号液压缸10的顶端安装有可调打磨装置9，四个四号液压缸10可以调节本发明的打磨高度，使得本发明适用于不同地形高度下铁轨的打磨清洗工作，可调打磨装置9可以完全紧贴在铁轨表面来回打磨，打磨范围大，打磨效果好，工作效率高。
[0030]所述自稳移动装置7包括自稳支板71和自稳调节块70，所述自稳支板71的下端面前后两侧对称焊接有设置有两个自稳吊耳71a，位于自稳支板71前端的自稳吊耳71a内壁上通过电机座安装有移动电机72，移动电机72的输出轴通过联轴器与移动丝杠73相连，移动丝杠73的后端通过轴承安装在位于自稳支板71后端的自稳吊耳71a上，移动丝杠73的中部上通过螺纹配合方式安装有移动块74，通过移动电机72带动移动丝杠73转动，移动丝杠73带动移动块74运动，移动块74的两端对称设置有两个限位块74a，两个限位块74a的下端面通过滑动配合方式分别安装在两个固定凹块75上，两个固定凹块75上端分别焊接在自稳支板71的两侧，通过两个限位块74a和两个固定凹块75的两侧限位运动使得移动块74在移动丝杠73上可以的进行来回移动;所述移动块74的左右两侧对称焊接有两个L型连接支板76;所述自稳调节块70的上端面、左右端面上分别安装有三个自稳调节机构77，位于自稳调节块70左右两端面上的两个自稳调节机构77顶端分别安装在两个L型连接支板76内壁上，位于自稳调节块70上端面上的自稳调节机构77顶端分别安装在移动块74的下端面，自稳调节机构77具有良好的自稳调节性能，三个自稳调节机构77从上端、左端、右端三个方向上对自稳调节块70进行自稳调节，当遇到弯曲形状铁轨打磨时，三个自稳调节机构77可以根据铁轨弯曲方向快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大，自稳调节块70的下端面焊接有自稳支轴78，自稳支轴78的下端面焊接有自稳圆台79，自稳支轴78起到固定支撑自稳圆台79的作用;所述自稳调节机构77包括上自稳台771和下自稳台773，上自稳台771的上端面安装在L型连接支板76或移动块74上，上自稳台771与下自稳台773之间沿上自稳台轴线方向均匀安装有四个自稳支链772，下自稳台773的下端面安装在自稳调节块70的对应端面上;所述自稳支链772包括上端焊接在上自稳台771下端面上的二号耳座7721，二号耳座7721之间通过销轴安装有三号液压缸7722，三号液压缸7722的顶端通过销轴安装在三号耳座7723上，三号耳座7723焊接在下自稳台773的上端面上，本发明中三号液压缸7722底端在二号耳座7721形成转动副R、三号液压缸7722在工作时形成移动副P、三号液压缸7722顶端在三号耳座7723上形成转动副P，而上自稳台771、四个PRP型的自稳支链772、下自稳台773形成了4-RPR并联机构，4-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，本发明借助4-RPR并联机构的优点使得本发明遇到弯曲形状铁轨打磨时可以快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大。工作时，如果遇到弯曲形状铁轨打磨时，三个自稳调节机构77借助4-RPR并联机构的优点根据铁轨弯曲方向快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大，当这个部位的铁轨路段打磨完毕后，此时移动电机72开工作，移动电机72带动移动丝杠73转动，移动丝杠73带动移动块74运动，在两个限位块74a和两个固定凹块75的两侧限位运动下使得移动块74带动本发明进入到下一个打磨部位。
[0031]所述可变高压清洗装置8包括上端面焊接在自稳圆台79下端的清洗支板81，清洗支板81的下端面两侧对称安装有两个清洗调节支链82和两个高压清洗支链83，两个清洗调节支链82分别与两个高压清洗支链83相连，两个清洗调节支链82可以精确调节两个高压清洗支链83的高压清洗角度，当本发明正在进行打磨时两个清洗调节支链82调节两个高压清洗支链83往上运动，使得本发明在打磨过程中不受影响，打磨完毕后两个清洗调节支链82调节两个高压清洗支链83往下运动，利用高压水射流工作原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好;所述清洗调节支链82包括两个焊接在清洗支板81下端面的清洗吊耳821，清洗吊耳821之间的安装有调节轴822，调节轴822的中部通过键安装有调节齿轮823，调节轴822的后端通过联轴器安装有调节电机824，调节电机824通过电机座安装在清洗支板81的下端面，通过调节电机824带动调节轴822转动，调节轴822带动调节齿轮823转动，调节齿轮823带动对应高压清洗支链83调节清洗角度;所述高压清洗支链83包括对称焊接在清洗支板81前后两端的两个清洗立板831，两个清洗立板831的下端之间通过轴承安装有清洗转轴832，清洗转轴832的中部焊接有Y型调节柄833，Y型调节柄833的顶部设置有弧形齿圈834，弧形齿圈834与调节齿轮823相啮合，调节齿轮823与弧形齿圈834的传动比为3:1，调节齿轮823带动弧形齿圈834转动，通过3:1低的传动比带动降低弧形齿圈834的转动速度，提高了传动的平稳性能，弧形齿圈834带动Y型调节柄833在清洗转轴832上转动，弧形齿圈834的两端设置有两个遮挡块834a，两个遮挡块834a限定了弧形齿圈834在调节齿轮823上的正负转动范围，两个遮挡块834a所在位置就是弧形齿圈834正反方向的两个极限转动位置，弧形齿圈834的正负转动范围就是Y型调节柄833在清洗转轴832上的转动范围，同时两弧形齿圈834上的两个遮挡块834a对Y型调节柄833上端进行有效的限定，所述Y型调节柄833的下端固定安装有限位轴835，限位轴835的两端通过滑动配合方式分别安装在两个弧形限位环836上，且每个弧形限位环836上端与对应清洗立板831下端之间均焊接有三根连接柱836a，三根连接柱836a起到连接和固定支撑弧形限位环836的作用，弧形限位环836的范围就为限位轴835的正反转动范围，限位轴835的正反转动范围与弧形齿圈834在调节齿轮823上的正负转动范围相对应，同时限位轴835在弧形限位环836上的限位运动对Y型调节柄833下端进行有效的限定，使得Y型调节柄833上端、下端均匀限定，从而使得本发明精确的确定了Y型调节柄833的转动范围，最终精确的确定了本发明的高压清洗角度调节范围，所述清洗转轴832、限位轴835、弧形限位环836和弧形齿圈834四者的中心轴线相互结合，利用同轴线原理使得本发明中调节齿轮823驱动弧形齿圈834在Y型调节柄833的转动范围、Y型调节柄833在清洗转轴832上的转动范围、限位轴835在弧形限位环836上的转动范围三者相等，从而使得本发明可以精确的上下调节高压清洗角度;所述Y型调节柄833的下端焊接有调节支板837，调节支板837的下端均匀焊接有三根调节支柱837a，三根调节支柱837a的末端焊接有清洗固定板88，三根调节支柱837a起到均勾支撑清洗固定板838的作用，清洗固定板838下端均匀设置有三个清洗固定块838a，三个清洗固定块838a上分别固定有三个高压水枪839，调节好清洗之后的三个高压水枪839利用高压水射流清洗原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好。工作时，当本发明打磨完毕后需要及时高压清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，先根据铁轨所在位置调节本发明高压清洗角度，两个清洗调节支链82上的两个调节电机824同时开始工作，调节电机824带动调节轴822转动，调节轴822带动调节齿轮823转动，调节齿轮823带动弧形齿圈834转动，弧形齿圈834带动Y型调节柄833上端在清洗转轴832上转动和Y型调节柄833下端上的限位轴835在弧形限位环836上转动，由于本发明中对Y型调节柄833上端、下端均进行了有效限定，使得本发明到达指定高压清洗位置时通过停止调节电机824即可立马停止本发明工作，从而精确的调节了清洗固定板838下方三个高压水枪839的高压清洗角度，调节好清洗之后的三个高压水枪839利用高压水射流清洗原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好。
[0032]所述可调打磨装置9包括安装在四个四号液压缸10下端的打磨支板91，打磨支板91的下端左右两侧对称安装有两个移动机构92，两个移动机构92内侧分别安装有两个打磨支链93，两个打磨支链93之间采用焊接方式相连，两个打磨支链93之间用于安放所需打磨铁轨，两个打磨支链93的上端分别焊接有两根移动滑柱94，两根移动滑柱94上端通过滑动配合方式安装有两个移动滑槽95，两个移动滑槽95上端分别焊接在打磨支板91的下端面，通过两根移动滑柱94与两个移动滑槽95的限位辅助下两个移动机构92带动两个打磨支链93进行稳定的来回打磨运动;所述移动机构92包括对称焊接在打磨支板91下端的两个打磨吊耳921，位于打磨支板91后端的打磨吊耳921内壁上通过电机座安装有打磨电机922，打磨电机922的输出轴上通过联轴器安装有打磨丝杠923，打磨丝杠923的中部通过螺纹连接方式安装有打磨动块924，通过打磨电机922带动打磨动块924在打磨丝杠923上稳定移动;所述打磨支链93包括焊接在对应打磨动块924侧壁上的两个加强筋块931，两个加强筋块931的末端焊接在弓形支架932的背部，加强筋块931起到固定连接弓形支架932和打磨动块924的作用，弓形支架932的内侧中部上对称安装有两个五号液压缸933，两个五号液压缸933的顶端安装有主磨块934，通过两个五号液压缸933的运动使得主磨块934能紧贴在所需打磨铁轨侧壁中部，主磨块934的上下两端均通过一号限位弹簧935分别安装有两个一号辅助磨块936，两个一号辅助磨块936的外壁上均通过二号限位弹簧937分别安装有两个二号辅助磨块938，通过一号限位弹簧935和二号限位弹簧937的限位连接作用使得一号辅助磨块936能随着主磨块934、二号辅助磨块938同步运动，两个二号辅助磨块938的外壁上分别安装有两个六号液压缸939，通过两个六号液压缸939的运动使得两个二号辅助磨块938能够紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下两端，两个六号液压缸939的底端分别安装在弓形支架932的内侧上下两端;所述两个打磨支链93上的主磨块934、一号辅助磨块936、二号辅助磨块938之间形成工字打磨结构，与铁轨的形状相对应。工作时，本发明中通过两个打磨支链93上的四个五号液压缸933活动调节两个主磨块934紧贴在所需打磨铁轨侧壁中部，通过两个打磨支链93上的四个六号液压缸939活动调节四个二号辅助磨块938紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下两端，而两个打磨支链93上的四个一号辅助磨块936由于一号限位弹簧935、二号限位弹簧937的连接限位作用跟随对应主磨块934、二号辅助磨块938紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下过渡凹部，从而组成了紧贴在铁轨表面的工字打磨结构，使得本发明可以完全紧贴在铁轨表面，此时两个移动机构92上的两个打磨电机922同时开始运动，两个打磨电机922带动两个打磨动块924在两个打磨丝杠923上稳定移动，两个打磨动块924带动两个打磨支链93在两根移动滑柱94与两个移动滑槽95的限位辅助下进行稳定的来回运动，两个打磨支链93之间形成的工字打磨结构对铁轨进行稳定的来回打磨运动，打磨范围大，打磨效果好，工作效率高。
[0033]使用时，首先将本发明安装在现有移动设备上，通过现有移动设备将本发明移动至所需打磨铁轨路段上，当位置确定好之后，如果本发明遇到弯曲形状铁轨打磨时，自稳移动装置7开始工作，三个自稳调节机构77借助4-RPR并联机构的优点根据铁轨弯曲方向快速进行稳定的自我调节打磨方向，使得本发明适用于不同轨迹形状铁轨的打磨清洗，适用范围大；然后通过四个四号液压缸10调节可调打磨装置9的打磨高度，直到可调打磨装置9上的两个打磨支链93位于所需打磨铁轨路段两侧时四号液压缸10停止工作，使得本发明适用于不同地形高度下铁轨的打磨清洗工作，此时可调打磨装置9开始工作，先通过两个打磨支链93上的四个五号液压缸933活动调节两个主磨块934紧贴在所需打磨铁轨侧壁中部，再通过两个打磨支链93上的四个六号液压缸939活动调节四个二号辅助磨块938紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下两端，而两个打磨支链93上的四个一号辅助磨块936由于一号限位弹簧935、二号限位弹簧937的连接限位作用跟随对应主磨块934、二号辅助磨块938紧贴在所需打磨铁轨侧壁上下过渡凹部，从而组成了紧贴在铁轨表面的工字打磨结构，使得本发明可以完全紧贴在铁轨表面，此时两个移动机构92上的两个打磨电机922同时开始运动，两个打磨电机922带动两个打磨动块924在两个打磨丝杠923上稳定移动，两个打磨动块924带动两个打磨支链93在两根移动滑柱94与两个移动滑槽95的限位辅助下进行稳定的来回运动，两个打磨支链93之间形成的工字打磨结构对铁轨进行稳定的来回打磨运动，打磨范围大，打磨效果好，工作效率高；当本发明这一部位打磨完毕后需要及时高压清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，此时可变高压清洗装置8开始工作，先根据铁轨所在位置调节本发明高压清洗角度，两个清洗调节支链82上的两个调节电机824同时开始工作，调节电机824带动调节轴822转动，调节轴822带动调节齿轮823转动，调节齿轮823带动弧形齿圈834转动，弧形齿圈834带动Y型调节柄833上端在清洗转轴832上转动和Y型调节柄833下端上的限位轴835在弧形限位环836上转动，由于本发明中对Y型调节柄833上端、下端均进行了有效限定，使得本发明到达指定高压清洗位置时通过停止调节电机824即可立马停止本发明工作，从而精确的调节了清洗固定板838下方三个高压水枪839的高压清洗角度，调节好清洗之后的三个高压水枪839利用高压水射流清洗原理快速清洗铁轨上附着的残留打磨铁肩和未清除的灰尘，高压清洗效果好;当这个部位的铁轨路段打磨清洗完毕后，此时移动电机72开工作，移动电机72带动移动丝杠73转动，移动丝杠73带动移动块74运动，在两个限位块74a和两个固定凹块75的两侧限位运动下使得移动块74带动本发明进入到下一个打磨部位，按照上述方式可以快速打磨清洗铁轨，实现了本发明对铁轨的全自动打磨清洗功能，无需人工操作，自动化程度高，打磨清洗速度快，工作效率高，解决了现有铁轨打磨清洗设备通过人工辅助操作方式存在的需要人工操作、自动化程度低、打磨清洗速度慢、打磨效果差、打磨方向自我调节性能差、设备难以完全紧贴在铁轨表面、打磨范围小、适用范围小、残留打磨铁肩清洗效果差和工作效率低下等难题，达到了目的。
[0034]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，其特征在于:包括自稳移动装置(7)，所述自稳移动装置(7)下端面安装有可变高压清洗装置(8)，可变高压清洗装置(8)的下端对称安装有四个四号液压缸(10)，四个四号液压缸(10)的顶端安装有可调打磨装置(9); 所述自稳移动装置(7)包括自稳支板(71)和自稳调节块(70)，所述自稳支板(71)的下端面前后两侧对称焊接有设置有两个自稳吊耳(71a)，位于自稳支板(71)前端的自稳吊耳(71a)内壁上通过电机座安装有移动电机(72)，移动电机(72)的输出轴通过联轴器与移动丝杠(73)相连，移动丝杠(73)的后端通过轴承安装在位于自稳支板(71)后端的自稳吊耳(71a)上，移动丝杠(73)的中部上通过螺纹配合方式安装有移动块(74)，移动块(74)的两端对称设置有两个限位块(74a)，两个限位块(74a)的下端面通过滑动配合方式分别安装在两个固定凹块(75)上，两个固定凹块(75)上端分别焊接在自稳支板(71)的两侧;所述移动块(74)的左右两侧对称焊接有两个L型连接支板(76);所述自稳调节块(70)的上端面、左右端面上分别安装有三个自稳调节机构(77)，位于自稳调节块(70)左右两端面上的两个自稳调节机构(77)顶端分别安装在两个L型连接支板(76)内壁上，位于自稳调节块(70)上端面上的自稳调节机构(77)顶端分别安装在移动块(74)的下端面，自稳调节块(70)的下端面焊接有自稳支轴(78)，自稳支轴(78)的下端面焊接有自稳圆台(79);所述自稳调节机构(77)包括上自稳台(771)和下自稳台(773 )，上自稳台(771)的上端面安装在L型连接支板(76)或移动块(74)上，上自稳台(771)与下自稳台(773)之间沿上自稳台轴线方向均匀安装有四个自稳支链(772)，下自稳台(773)的下端面安装在自稳调节块(70)的对应端面上； 所述可变高压清洗装置(8)包括上端面焊接在自稳圆台(79)下端的清洗支板(81)，清洗支板(81)的下端面两侧对称安装有两个清洗调节支链(82)和两个高压清洗支链(83)，两个清洗调节支链(82)分别与两个高压清洗支链(83)相连;所述清洗调节支链(82)包括两个焊接在清洗支板(81)下端面的清洗吊耳(821)，清洗吊耳(821)之间的安装有调节轴(822)，调节轴(822)的中部通过键安装有调节齿轮(823)，调节轴(822)的后端通过联轴器安装有调节电机(824)，调节电机(824)通过电机座安装在清洗支板(81)的下端面;所述高压清洗支链(83)包括对称焊接在清洗支板(81)前后两端的两个清洗立板(831)，两个清洗立板(831)的下端之间通过轴承安装有清洗转轴(832)，清洗转轴(832)的中部焊接有Y型调节柄(833)，Y型调节柄(833)的顶部设置有弧形齿圈(834)，弧形齿圈(834)与调节齿轮(823)相啮合，弧形齿圈(834)的两端设置有两个遮挡块(834a)，所述Y型调节柄(833)的下端固定安装有限位轴(835)，限位轴(835)的两端通过滑动配合方式分别安装在两个弧形限位环(836)上，且每个弧形限位环(836)上端与对应清洗立板(831)下端之间均焊接有三根连接柱(836a)，所述Y型调节柄(833)的下端焊接有调节支板(837)，调节支板(837)的下端均匀焊接有三根调节支柱(837a)，三根调节支柱(837a)的末端焊接有清洗固定板(88)，清洗固定板(838)下端均匀设置有三个清洗固定块(838a)，三个清洗固定块(838a)上分别固定有三个高压水枪(839); 所述可调打磨装置(9)包括安装在四个四号液压缸(10)下端的打磨支板(91)，打磨支板(91)的下端左右两侧对称安装有两个移动机构(92)，两个移动机构(92)内侧分别安装有两个打磨支链(93)，两个打磨支链(93)之间采用焊接方式相连，两个打磨支链(93)的上端分别焊接有两根移动滑柱(94)，两根移动滑柱(94)上端通过滑动配合方式安装有两个移动滑槽(95)，两个移动滑槽(95)上端分别焊接在打磨支板(91)的下端面;所述移动机构(92)包括对称焊接在打磨支板(91)下端的两个打磨吊耳(921)，位于打磨支板(91)后端的打磨吊耳(921)内壁上通过电机座安装有打磨电机(922)，打磨电机(922)的输出轴上通过联轴器安装有打磨丝杠(923)，打磨丝杠(923)的中部通过螺纹连接方式安装有打磨动块(924);所述打磨支链(93)包括焊接在对应打磨动块(924)侧壁上的两个加强筋块(931)，两个加强筋块(931)的末端焊接在弓形支架(932)的背部，弓形支架(932)的内侧中部上对称安装有两个五号液压缸(933)，两个五号液压缸(933)的顶端安装有主磨块(934)，主磨块(934)的上下两端均通过一号限位弹簧(935)分别安装有两个一号辅助磨块(936)，两个一号辅助磨块(936)的外壁上均通过二号限位弹簧(937)分别安装有两个二号辅助磨块(938)，两个二号辅助磨块(938)的外壁上分别安装有两个六号液压缸(939)，两个六号液压缸(939)的底端分别安装在弓形支架(932)的内侧上下两端。2.根据权利要求1所述的一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，其特征在于:所述自稳支链(772)包括上端焊接在上自稳台(771)下端面上的二号耳座(7721)，二号耳座(7721)之间通过销轴安装有三号液压缸(7722)，三号液压缸(7722)的顶端通过销轴安装在三号耳座(7723)上，三号耳座(7723)焊接在下自稳台(773)的上端面上。3.根据权利要求1所述的一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，其特征在于:所述调节齿轮(823)与弧形齿圈(834)的传动比为3:1。4.根据权利要求1所述的一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，其特征在于:所述清洗转轴(832)、限位轴(835)、弧形限位环(836)和弧形齿圈(834)四者的中心轴线相互结合。5.根据权利要求1所述的一种地铁轨道智能打磨清洗机械手，其特征在于:所述两个打磨支链(93)上的主磨块(934)、一号辅助磨块(936)、二号辅助磨块(938)之间形成工字打磨结构。
【文档编号】B25J15/00GK106078773SQ201610500233
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】王祁
【申请人】王祁