一种钢轨精磨机自动检测及调整机构的制作方法

本实用新型涉及铁路设备领域，具体的说，是涉及一种钢轨精磨机自动检测及调整机构。

背景技术：

根据《TB/T1632.2-2014钢轨焊接第2部分闪光焊接》的要求，钢轨焊接后需进行外形精整及平直度检验（精磨）：可采用铣削或磨削的方式进行外形精整，外形精整时，不应损伤钢轨母材。目前各钢轨焊接基地使用的钢轨精磨设备都是较简单的设备或者手工打磨，也有少量进口精磨设备，打磨效率低。随着高铁的迅速发展，无缝线路对钢轨焊接后焊缝的平直度要求越来越高，这样就对钢轨精磨设备提出了很高的要求，那种靠人工掌握，靠人眼判断打磨进给量的钢轨精磨设备就不能满足高铁钢轨的打磨要求。

现有专利改进如专利申请号为CN201120574938.6，申请日为2011.12.31，名称为“一种移动式钢轨焊接接头仿形精磨机”的实用新型专利，其技术方案为：本实用新型公开了一种移动式钢轨焊接接头仿形精磨机，其组成是：外框(4)将两个仿形座(2)连为一体，打磨导向架(1)的两端可转动地安装在两个仿形座(2)上，仿形座(2)的下部设有夹紧钢轨(18)轨头的夹紧装置(3)；打磨导向架(1)的下部纵向安装有直线导轨(5)，砂轮驱动电机(6)与砂轮进给箱(7)上的砂轮相连，砂轮进给箱(7)套合在直线导轨(5)上；安装于打磨导向架(1)上的往复电机(8)的输出带与砂轮驱动电机(6)相连。对比文件主要依靠钢轨校直机最后检测数据进行作业而非实时实际检测，检测数据由生产线上一工位提供，夹持固定时存在机械误差无法识别。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种适用于基地闪光焊接后钢轨焊缝焊瘤的精磨处理的钢轨精磨机自动检测及调整机构。

本实用新型的具体方案如下：

一种钢轨精磨机自动检测及调整机构，其特征在于：包括翻转机构，所述翻转机构包括左侧摆臂和右侧摆臂，所述左侧摆臂通过弹性压缩橡胶与横梁左侧柔性连接，所述右侧摆臂通过摆动活接与横梁右侧柔性连接，本申请提到的摆动活接即为本行业中熟知的能够实现摆动动作的活动连接方式，如铰接等。 所述横梁的两端连接有左侧升降液压气缸和右侧升降液压气缸，所述左侧升降液压气缸和右侧升降液压气缸底部设置有靠模装置。翻转机构用来调整磨头机构与待打磨钢轨的相对位置，使精磨砂轮处于最佳打磨姿态，实现轨头顶部及两侧面焊缝的自动探位和自动精打磨。左侧升降液压缸和右侧升降液压缸由比例液压控制阀控制，为缩短管路压力变化，比例控制阀与液压缸就近安装。

所述左侧升降液压缸和右侧升降液压缸均为前耳轴型安装方式固定安装在横梁两端。

所述靠模装置包括导向气缸、激光传感器、安装固定板和安装连接块，所述导向气缸前端连接有安装连接块，安装连接块为一块精加工钢板，所述激光传感器紧贴安装连接块，所述导向气缸安装在安装固定板上。设备运行时安装在两侧的靠模装置中导向气缸均伸出，使前方安装连接块紧贴在待打磨钢轨上，激光传感器自身带有弹簧，默认伸出紧贴安装连接块。安装连接块位置变化由激光传感器检测反馈信号到升降液压缸，实现实时调整设备与待打磨钢轨的相对位置。只有在横移机构在执行往复运动精打磨时两侧升降液压缸锁止相对位置。

进一步的，所述左侧摆臂和右侧摆臂通过两端各自外齿回转支承安装在固定支座上。

磨头机构固定在升降托板的升降活动块上，所述升降托板固定在横移机构的安装板上。

所述磨头机构包括精磨砂轮与打磨电机，所述打磨电机安装在横移机构的安装板上，无杆气缸固定在翻转横梁上，所述精磨砂轮通过联轴器连接，均固定在升降托板的升降活动块上；除尘罩下段、除尘罩上段两者相互相连，整体固定在翻转横梁上，拖链安装支架固定在左侧摆臂上，拖链一端固定拖链安装支架上，拖链另一端固定在固定支座上。

进一步的，所述钢轨精磨机自动检测及调整机构还包括横移台车，所述横移台车外为打磨机整体外罩，所述横移台车底部设置有设备基础钢轨，所述横移台车的两端设置有钢轨导向装置，两个钢轨导向装置上设置有待打磨钢轨，所述横移台车与触摸屏操作箱、电气控制柜、除尘风机和液压站相连。

安装底座固定于横移台车之上，固定支座分居与安装底座两侧，两侧的固定支座上通过回转支承与两侧的摆臂相连接，翻转横梁与两侧的摆臂通过铰接与弹性压缩橡胶连接整体形成翻转机构，横移装置通过直线滑块安装在翻转横梁上，通过无杆气缸实现往复横移，夹紧对中定位装置安装与两端固定支座内侧，除尘管道通过打磨机整体外罩与外部除尘器连接，实现对整体外罩内部及打磨区域粉尘吸收处理。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的磨头装置通过砂轮电机的电流反馈结合靠模装置可自动判断钢轨母材的相对位置，并自动调整好打磨头的进给量，完成对焊缝焊瘤的精打磨。

2、本实用新型中的打磨装置只需进行一次两端探位实现钢轨轨头全程自动打磨，打磨效率高。

3、本实用新型主要应用于厂焊或基地焊，钢轨闪光焊接后的焊瘤精打磨。

4、本实用新型钢轨自动精磨机为设备自身打磨过程中进行实时检测，不受设备夹持固定时误差影响，且只需一次探位即可完成一个轨头的打磨工作。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构布局示意图。

图2是本实用新型内部结构示意图。

图3是本实用新型中轨顶打磨装置结构示意图（三维图）。

图4是本实用新型中轨顶打磨装置结构示意图（二维图）。

附图中：待打磨钢轨1、设备基础钢轨2、打磨机整体外罩3、触摸屏操作箱4、电气控制柜5、钢轨导向装置6、横移台车7、夹紧对中定位装置8、安装底座9、翻转机构10、固定支座11、摆臂12、横移装置13、翻转横梁14、除尘管道15。

左侧摆臂101、右侧摆臂102、左侧升降液压缸103、右侧升降液压缸104、打磨电机105、无杆气缸106、弹性压缩橡胶107、摆动活接108、靠模装置109、磨头升降托板110、精磨砂轮111、除尘罩下段112、除尘罩上段113、拖链安装支架及其拖链114、横梁115、磨头机构116。

具体实施方式

实施例1

一种钢轨精磨机自动检测及调整机构包括翻转机构10，所述翻转机构10包括左侧摆臂101和右侧摆臂102，所述左侧摆臂101通过弹性压缩橡胶107与横梁115左侧柔性连接，所述右侧摆臂102通过摆动活接108与横梁115右侧柔性连接，本申请提到的摆动活接108即为本行业中熟知的能够实现摆动动作的活动连接方式，如铰接等。 所述横梁115的两端连接有左侧升降液压气缸和右侧升降液压气缸，所述左侧升降液压气缸和右侧升降液压气缸底部设置有靠模装置109。翻转机构10用来调整磨头机构116与待打磨钢轨1的相对位置，使精磨砂轮111处于最佳打磨姿态，实现轨头顶部及两侧面焊缝的自动探位和自动精打磨。左侧升降液压缸103和右侧升降液压缸104由比例液压控制阀控制，为缩短管路压力变化，比例控制阀与液压缸就近安装。

所述左侧升降液压缸103和右侧升降液压缸104均为前耳轴型安装方式固定安装在横梁115两端。

所述靠模装置109包括导向气缸、激光传感器、安装固定板和安装连接块，所述导向气缸前端连接有安装连接块，安装连接块为一块精加工钢板，所述激光传感器紧贴安装连接块，所述导向气缸安装在安装固定板上。设备运行时安装在两侧的靠模装置109中导向气缸均伸出，使前方安装连接块紧贴在待打磨钢轨1上，激光传感器自身带有弹簧，默认伸出紧贴安装连接块。安装连接块位置变化由激光传感器检测反馈信号到升降液压缸，实现实时调整设备与待打磨钢轨1的相对位置。只有在横移机构在执行往复运动精打磨时两侧升降液压缸锁止相对位置。

进一步的，所述左侧摆臂101和右侧摆臂102通过两端各自外齿回转支承安装在固定支座11上。

磨头机构116固定在升降托板的升降活动块上，所述升降托板固定在横移机构的安装板上。

所述磨头机构116包括精磨砂轮111与打磨电机105，所述打磨电机105安装在横移机构的安装板上，无杆气缸106固定在翻转横梁14上，所述精磨砂轮111通过联轴器连接，均固定在升降托板的升降活动块上；除尘罩下段112、除尘罩上段113两者相互相连，整体固定在翻转横梁14上，拖链安装支架固定在左侧摆臂101上，拖链一端固定拖链安装支架上，拖链另一端固定在固定支座11上。

进一步的，所述钢轨精磨机自动检测及调整机构还包括横移台车7，所述横移台车7外为打磨机整体外罩3，所述横移台车7底部设置有设备基础钢轨2，所述横移台车7的两端设置有钢轨导向装置6，两个钢轨导向装置6上设置有待打磨钢轨1，所述横移台车7与触摸屏操作箱4、电气控制柜5、除尘风机和液压站相连。

安装底座9固定于横移台车7之上，固定支座11分居与安装底座9两侧，两侧的固定支座11上通过回转支承与两侧的摆臂12相连接，翻转横梁14与两侧的摆臂12通过铰接与弹性压缩橡胶107连接整体形成翻转机构10，横移装置13通过直线滑块安装在翻转横梁14上，通过无杆气缸106实现往复横移，夹紧对中定位装置8安装与两端固定支座11内侧，除尘管道15通过打磨机整体外罩3与外部除尘器连接，实现对整体外罩内部及打磨区域粉尘吸收处理。

本实用新型的磨头装置通过砂轮电机的电流反馈结合靠模装置109可自动判断钢轨母材的相对位置，并自动调整好打磨头的进给量，完成对焊缝焊瘤的精打磨。本实用新型中的打磨装置只需进行一次两端探位实现钢轨轨头全程自动打磨，打磨效率高。本实用新型主要应用于厂焊或基地焊，钢轨闪光焊接后的焊瘤精打磨。本实用新型钢轨自动精磨机为设备自身打磨过程中进行实时检测，不受设备夹持固定时误差影响，且只需一次探位即可完成一个轨头的打磨工作。

实施例2

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如图1、图2、图3、图4所示，一种智能型钢轨自动打磨机，用于钢轨轨头焊后自动精打磨。符合《TB/T1632.2-2014钢轨焊接第2部分闪光焊接》的外形精整及平直度检验（精磨）要求，并配备有专用除尘装置。

如图1、图2所示：所述设备为一种钢轨自动精磨机，由设备基础用钢轨2、打磨机整体外罩3、触摸屏操作箱4、电气控制柜5、除尘风机、液压站、钢轨导向装置6（两套）、横移台车7、夹紧对中定位装置8（两套）、安装底座9、翻转机构10、固定支座11（两端各一个）、摆臂12（两侧各一个）、横移装置13、翻转横梁14、除尘管道15等结构组成。

如图1、图2所示：所述横移台车7放置在设备基础钢轨2上。所述横移台车7由车体、车轮、齿轮、减速电机等组成。

如图2所示：所述翻转机构10固定在两侧固定支座上，串联起整个翻转机构驱动实现翻转。翻转机构10由伺服电机、减速机、连接轴、驱动小齿轮等组成实现垂直方向起正负摆动90度。

如图1、图2所示：所述钢轨夹紧对中定位装置8安装在安装底座9上，布局在设备内分居两侧，夹紧对中定位装置8中输送滚筒面作为钢轨定位基准面。所述钢轨夹紧对中定位装置8由支架、滚筒、齿轮、液压缸等组成。

如图1、图2所示：所述钢轨导向装置6安装在横移台车7的两端。所述钢轨导向装置6对进入设备的待打磨钢轨1起导向限位作用，用来防止基地流水线上的钢轨冲撞设备。

如图1、图2所示：所述精磨机整体外罩3安装在横移台车7上，通过管道与外置除尘风机相连。所述精磨机整体外罩3上安装有机床专用操作悬臂及触摸屏操作箱，可以旋转一定的角度，方便操作。

如图1、图2、图3所示：所述固定支座11安装在安装底座9上。所述摆臂12与翻转横梁14连接成为一个整体通过翻转机构10驱动可以从垂直方向起正负摆动90度,实现轨顶、轨顶两侧面焊缝焊瘤的自动探位和自动精打磨。

如图3、图4所示：所述整体打磨翻转机构由左侧摆臂101、右侧摆臂102、左侧升降液压缸103、右侧升降液压缸104、打磨电机105、无杆气缸106、弹性压缩橡胶107、摆动活接108、靠模装置（两个）109、磨头升降托板110、精磨砂轮111、除尘罩下段112、除尘罩上段113、拖链安装支架及其拖链114、横梁115、磨头机构116等结构组成。

如图2、图3、图4所示：所述左侧摆臂101与右侧摆臂102通过两根连接杆连为整体。内侧安装横梁115，横梁115两端通过靠模装置109反馈信号由两只高精度液压缸（左侧升降液压缸103、右侧升降液压缸104）控制升降。用来调整磨头机构与待打磨钢轨1的相对位置，使精磨砂轮111处于最佳打磨姿态。

如图2、图3、图4所示：所述左侧摆臂101、右侧摆臂102通过两端各自外齿回转支承安装在固定支座11上。

如图3、图4所示：所述横梁115两端均为柔性连接，左侧通过弹性压缩橡胶107与左侧摆臂101连接。右侧通过摆动活接108与右侧摆臂102连接。实现横梁两侧升降液压缸（左侧升降液压缸103、右侧升降液压缸104）的单独控制不受制约，左侧升降液压缸103、右侧升降液压缸104均为前耳轴型安装方式固定安装。

如图2、图3所示：所述液压站安装在横移台车7左后方，为设备提供液压系统保证，管路通过硬管、软管结合的方式与各个液压缸连接。液压缸控制电磁阀集中安装在液压站上（两端左侧升降液压缸103、右侧升降液压缸104由比例液压控制阀控制，为缩短管路压力变化，比例控制阀与液压缸就近安装）。

如图3、图4所示：所述磨头升降托板110为磨头机构116的调节补偿机构，所述磨头升降托板110由伺服电机、减速机、滚珠丝杠、直线导轨等组成。调节补偿机构由伺服电机、减速机与滚珠丝杠直连，驱动固定在滑块上的滑板在直线导轨上运动，实现磨头机构116的上下运动，进而实现砂轮的磨损补偿。

如图3、图4所示：所述横移机构13固定在无杆气缸上，通过气缸推动横移机构13在横梁115上运动。实现精磨砂轮111对待打磨钢轨1轨头母材的探位及焊缝焊瘤往复精打磨。

如图3、图4所示：所述打磨电机105可通过电流反馈确定砂轮与钢轨母材的相对位置，反馈到PLC控制程序，进而自动调节砂轮的进刀量，实现自动进刀打磨的功能。

如图3、图4所示：所述靠模装置109（两个）由导向气缸、高精度激光传感器、安装固定板、安装连接块等组成。设备运行时安装在两侧的靠模装置109中导向气缸均伸出，使前方安装连接块紧贴在待打磨钢轨1上(激光传感器自身带有弹簧，默认伸出紧贴安装连接块)。安装连接块位置变化由激光传感器检测反馈信号到升降液压缸，实现实时调整设备与待打磨钢轨1的相对位置。只有在横移机构13在执行往复运动精打磨时两侧升降液压缸锁止相对位置。

如图1、图2所示：打磨完成后，松开对中夹紧定位装置10，钢轨沿辊筒线输送走，最后关闭除尘风机6。

上面结合附图对本申请的优选实施例做了详细描述，但是本申请并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化，这些变化均属于本申请的保护范围之内。