钢轨自动锯切下料系统的制作方法

本实用新型涉及铁路装备制造领域，具体地说，涉及一种钢轨自动锯切下料系统。

背景技术：

随着铁路运输行业的快速发展，对铁路轨道设备尽快适应高安全性、高运能、高密度的应用条件提出了更高的要求，对道岔产品制造精度的要求越来越高。目前，铁路道岔钢轨件的加工制造已基本实现了数控作业，但钢轨件的锯切下料仍然采用的是人工号料及人工对线锯切的落后模式。测量工具的使用状态及人员操作水平对钢轨件的下料长度误差均有较大影响，难以有效控制轨件的下料精度。

钢轨下料是道岔生产的首个步骤，在生产过程中是质量控制的关键因素之一，目前，我公司采用的下料方式如下：

1)人工号料。用虎口钳和锯口卡在钢卷尺上定好下料件的长度，定尺人和拉尺人应相互高声通报长度尺寸，确认后方可作锯口标记。作锯口标记时，首先根据锯切设备(圆锯床)刀盘宽度在待下料轨件长度外侧预留一个刀盘宽度并划出两条锯口线，在锯口线上各打两个样冲眼，并用白铅油标出锯口的位置。

2)锯切。锯床操作人员手动控制钢轨锯口位置对准刀盘，锯切得到所需尺寸的钢轨。

上述钢轨件下料方式原始且落后，号料过程至少需要2个人，号料划线后需要复核测量尺寸，生产效率低下，并且下料工序作为道岔生产的首个步骤生产任务繁重，工人劳动强度大。在号料过程中容易受到操作人员、环境、使用的工具等多方面因素的影响，钢轨件下料的精度无法得到很好的控制，不符合现代化企业的生产需求。

面对日趋激烈的市场竞争，有必要开发自动化的下料工艺，以全面提升道岔产品的质量和生产效率，树立国际化品牌形象。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题：

本实用新型将现有半自动锯切下料系统通过技术改进升级为钢轨自动锯切下料系统，实现下料过程的全自动化。

本实用新型的技术方案：

钢轨自动锯切下料系统，所述系统由自动送料机构、温度检测装置、高精度测量机构、锯切装置、钢轨平直导向机构以及电动控制系统组成。

所述自动送料机构由上料辊道、下料辊道及驱动机构组成；所述上料辊道与下料辊道分别设于锯切装置两侧。

优选的技术方案，该自动锯切下料系统还设有上料架、下料架、上料架连接上料机构，上料架上放置待切割的钢轨，上料机构驱动上料架上的待锯切钢轨进入上料辊道。下料架与下料辊道连接，推料机构将锯切完毕的钢轨，从下料辊道推至下料架。

温度检测装置设于上料辊道侧，温度检测装置安装在支架上，该支架连接在上料轨道上或者该支架安装在机器外部，只需要保证温度检测装置能够检测到位于上料辊道上的钢轨的温度即可，所述温度检测装置为温度传感器，温度传感器用于实时监测钢轨的温度，，并将信息反馈给电动控制系统。

钢轨平直导向机构设于下料辊道上，钢轨的平直导向机构用于使钢轨沿移动方向保持平直度；所述钢轨平直导向机构由固定导向辊轮、移动导向辊轮、丝杠、伺服电机和顶升油缸组成；所述顶升油缸设于钢轨平直导向机构底部，调节钢轨平直导向机构的整体高度，伺服电机通过减速机构、丝杠连接移动导向辊轮，驱动移动导向辊轮移动；钢轨位于固定导向辊轮和移动导向辊轮之间。

下料架非卸料侧设置平直轨道，高精度测量机构设于平直轨道上，并且可沿平直轨道移动；所述高精度测量机构为定长小车，平直轨道上安装有齿条、定长小车上设有与平直轨道的齿条配合的齿轮，同时定长小车上设有伺服电机及减速机，伺服电机驱动定长小车上的齿轮转动，齿轮与齿条啮合，通过齿轮与齿条的传动，定长小车沿平直轨道水平移动，定长小车的移动精度保持在0.5mm内。定长小车设有减速传感器和定位传感器。下料辊道上设有推料机构，将锯切好的钢轨推至下料架上。

驱动机构由驱动伺服电机、驱动压紧油缸、可升降驱动辊轮和固定驱动辊轮组成；所述驱动压紧油缸连接可升降驱动辊轮，驱动可升降驱动辊轮上下移动压紧钢轨驱动伺服电机通过减速机构连接可升降驱动辊轮，驱动可升降驱动辊轮旋转，驱动伺服电机通过减速机构连接固定驱动辊轮旋转；可升降驱动辊轮和固定驱动辊轮均有驱动伺服电机通过减速机构驱动其旋转。所述锯切装置为圆锯床，圆锯床设有用于压紧钢轨的锯切压紧油缸。

所述系统还设有电动控制系统，电动控制系统连接自动送料机构、温度检测装置、高精度测量机构、锯切装置、钢轨平直导向机构。

钢轨自动锯切下料系统保证下料钢轨尺寸公差带为2mm。

钢轨自动锯切下料系统的工作过程：上料→通过扫码枪在控制程序中输入轨件流水号，由控制程序根据流水号在数据库中提取对应的轨件长度数据→定长小车根据本次流程中提取的数据精确移动至指定位置→控制程序控制自动送料机构、导向装置控制钢轨直线度→减速传感器检测钢轨位置、自动送料机构逐渐减速至低速、定位装置精确定位等一系列精准动作→固定钢轨→锯切→出料。

有益效果：

本实用新型能够有效解决钢轨下料工序中，工人劳动强度大，生产效率低，产品精度难以控制的问题。配合现有下料设备实现轨件自动锯切下料，释放号料工步时间，提高生产效率以及下料精度。同时该技术方案的实施进一步缩小下料钢轨件的公差带，提高钢轨件质量。适应目前铁路向高速、高安全、高舒适性发展的市场形势，保证企业满足市场发展需求，为企业提供广阔的发展空间。

附图说明

图1为本实用新型钢轨自动锯切下料系统的主视图。

图2为本实用新型钢轨自动锯切下料系统的侧视图。

图3为本实用新型钢轨自动锯切下料系统驱动机构侧视图。

图4为本实用新型钢轨自动锯切下料系统导向机构侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，所述自动送料机构由上料辊道3、下料辊道10及驱动机构5组成，上料辊道3与下料辊道10分别设于圆锯床6的两侧；所述自动锯切下料系统在本实施例中还设有上料架1、下料架13，上料架1、下料架13分别设于圆锯床6两侧，所述上料架1连接上料机构2，上料架1上放置待切割的钢轨，上料机构2驱动上料架1上的待锯切钢轨进入上料辊道3。

温度传感器4设于上料辊道3的一侧，温度传感器4检测钢轨的温度，并将信息反馈给电动控制系统7，用于实时监测钢轨的温度。

如图4所示，钢轨平直导向机构9设于下料辊道13上，钢轨的平直导向机构9用于使钢轨沿移动方向保持平直度；所述钢轨平直导向机构9由固定导向辊轮9-1、移动导向辊轮9-2、丝杠9-3、伺服电机9-4和顶升油缸9-5组成；所述顶升油缸9-5设于钢轨平直导向机构9底部，调节钢轨平直导向机构9的整体高度，伺服电机9-4通过减速机构、丝杠9-3连接移动导向辊轮9-2，驱动移动导向辊轮9-2移动；钢轨位于固定导向辊轮9-1和移动导向辊轮9-2之间。

如图1和图2所示，下料架13非卸料侧设置平直轨道8，高精度测量机构定长小车11安装在平直轨道8上，沿平直轨道8水平移动；定长小车11与平直轨道8通过齿轮齿条8-1提供动力驱动；定长小车11设有减速传感器11-1和定位传感器11-2。下料辊道10上设有推料机构12，将锯切好的钢轨推至下料架13上。

如图3所示，驱动机构5由驱动伺服电机5-2、驱动压紧油缸5-1、可升降驱动辊轮5-3和固定驱动辊轮5-4组成；所述驱动压紧油缸5-1连接可升降驱动辊轮5-3，驱动可升降驱动辊轮5-3上下移动压紧钢轨；驱动伺服电机5-2通过减速机构连接可升降驱动辊轮5-3，驱动可升降驱动辊轮5-3旋转。驱动伺服电机5-2(图中未标出)通过减速机构连接固定驱动辊轮5-4，驱动固定驱动辊轮5-4旋转。

如图2所示，圆锯床6设有用于压紧钢轨的锯切压紧油缸6-1。

所述系统还设有电动控制系统7，电动控制系统连接自动送料机构(上料辊道3、下料辊道10及驱动机构5)、温度传感器4、定长小车11、圆锯床6、钢轨平直导向机构9。

下面以下料长度为21450mm钢轨为例，说明上述系统的工作过程。

根据控制程序计算，实际需下料长度为21450mm+△L₁(温度补偿)+△L₂[淬火缩尺量(离线淬火，使用在线淬火轨时取消该缩尺量)]，定长小车11移动至21450mm+△L₁+△L₂处，拉料机构将钢轨原材拉送至上料辊道3，自动送料机构启动以12000mm/min速度送料同时钢轨平直导向机构9启动保证钢轨移动过程中平直度，自动送料机构将钢轨送料至20950mm+△L₁+△L₂处时减速传感器11-1向电动控制系统7反馈减速信号，控制程序向自动送料发出减速信号，输送速度逐渐减速至60mm/min。

本实施例中设有两个定位传感器11-2，分别为1#、2#定位传感器。辊道低速输送钢轨直至钢轨遮挡1#定位传感器时，1#定位传感器反馈信号，控制程序控制驱动装置立即制动停转。

如果1#、2#定位传感器均收到反馈信号，则驱动装置低速反转。

直至1#定位传感器检测到信号的同时2#定位传感器检测不到信号，钢轨完成精确定位。

送料完成后，原材压紧油缸压紧钢轨进行锯切，锯切完成后，下料辊道向前进料，顶缸推出，钢轨滑下至下料台。同时系统根据下一条轨件信息，如果锯切长度相同，则小车原地不动，辊道继续输送钢轨原材继续下一根轨件的锯切；如果锯切长度不同则小车返回原点后再移动至指定位置。