一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的制作方法

本发明涉及轨道除锈打磨机械设备领域，尤其是涉及一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置。

背景技术：

在已知技术中，轨道交通开通运营之后，钢轨就长期处于恶劣的环境中，由于列车的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会发生伤损情况，如裂纹、磨耗、生锈等现象，造成了钢轨寿命减少、养护工作量增加、养护成本增加，甚至严重影响行车安全。因此，就必须及时对钢轨伤损进行消除或修复，以避免影响轨道交通运行的安全。这些修复措施包括钢轨涂油、钢轨打磨等，其中钢轨打磨由于其高效性受到世界各国铁路的广泛应用。

目前，钢轨打磨设备通常是悬挂在列车底部，通过磨石或者砂带对铁轨进行打磨，而磨石或者砂带在持续的打磨过程中震动频繁并逐渐损耗而影响打磨精度，尽管目前少数打磨装置上设有进给装置，但是这些进给装置通常是定时进给一定量，而磨石、砂带存在个体差异，定时进给反而影响打磨精度。

传统的打磨设备通常直接对钢轨进行打磨，铁锈容易使得磨石、砂带打滑而影响打磨效果，轨道转弯时打磨设备可能与轨道面脱离，此外，打磨时飞溅的火星容易引燃轨道上的植被，所以需要额外安排人员、设备对轨道两旁的植被进行监视并对飞溅出的火星进行降温。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置，其结构合理，具有结构简单、使用方便、智能化程度高、安全可靠、抗震效果好等优点，有效解决现有轨道打磨设备打磨精度不高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能式自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置，包括支撑机构以及除锈打磨机构，所述的支撑机构包括主支撑梁、副支撑梁以及行走轮；所述主支撑梁的两端分别设有相对主支撑梁中心轴线相互对称的若干伸出块；

所述的副支撑梁是分别设置在伸出块的下方，副支撑梁的一端是与主支撑梁相互铰接，副支撑梁的另一端设有中空结构的下缓冲座，相应的在主支撑梁上设置有位于下缓冲座上方中空结构的上缓冲座；所述的上缓冲座、下缓冲座皆具有单向开口且开口端相互套设；

所述的下缓冲座内腔设有导向杆，导向杆的一端穿过上缓冲座，导向杆上套设缓冲弹簧，且缓冲弹簧的两端则与下缓冲座、上缓冲座的内腔壁相互抵接，导向杆穿出上缓冲座的部分设有锁紧螺母锁紧；

所述的除锈打磨机构包括分别对称设置于主支撑梁两端下方的工作部分、设置于主支撑梁中部下方的控制器以及增压水泵；所述的工作部分包括壳体、打磨机构、除锈机构；所述的壳体被分割成第一腔体、第二腔体、第三腔体，且壳体下方设有用于轨道通过的缺口；

所述第一腔体、第二腔体之间的壳体上设有弧形通槽，弧形通槽内滑动连接有滑块；所述的打磨机构包括与滑块位于第一腔体内的一端连接设置的第一电动缸、与第一电动缸的工作端连接的打磨头、用于滑块位于第二腔体内的一端与壳体连接的第二电动缸；

所述的打磨机构包括具有t字形结构卡槽的安装座以及若干具有凸字形结构的磨石，磨石是卡接在安装座内，安装座内设有橡胶垫，橡胶垫与磨石之间设有张紧弹簧；所述第一电动缸外壳与安装座之间连接设置有若干用于导向的伸缩杆；

所述的除锈机构包括设置于第三腔体内的若干高压喷头、输水管，输水管是与增压水泵相互连接。

进一步地，所述的下缓冲座上还设置有连接轴，行走轮上设有轴承，连接轴通过轴承与行走轮相互连接。

进一步地，所述的副支撑梁上设有距离传感器，且距离传感器的检测端正对主支撑梁。

进一步地，所述设置于主支撑梁一端的副支撑梁至少是相互对称的两根，且副支撑梁是一体式结构或者由若干片状弹性组件构成。

进一步地，所述的副支撑梁数量变化时，伸出块、下缓冲座、上缓冲座、导向杆、缓冲弹簧、锁紧螺母的配置数量应与副支撑梁的数量相等，连接轴分别与同一侧下缓冲座相互连接并分别通过轴承与行走轮相互连接。

进一步地，所述第一电动缸工作端与安装座连接处设置有拉压力传感器。

进一步地，所述的滑块包括相互平行的两块连接板，两块连接板之间以弧形板相互连接。

进一步地，所述的主支撑梁上设有提供电源、水源以及操作人员操控的平台，且控制器与该平台的供电、操控设备相连，增压水泵与该平台的储水设备相连。

进一步地，所述的控制器分别与增压水泵、距离传感器、拉压力传感器、第一电动缸、第二电动缸相互电性连接。

本发明的有益效果是：一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置，包括支撑机构以及除锈打磨机构,其中支撑机构采用弹性缓冲设计，各行走轮之间独立悬挂于支撑机构上，相互干扰少，减少震动；打磨机构采用分体式磨石结构，轨道转弯时磨石自行发生形变，并在第一电动缸的作用下始终紧贴轨道面；同时利用距离传感器和拉压力传感器的监测数据，通过控制器动态调整磨石与轨道面的距离和正压力，智能化程度高；除锈机构采用高压水除锈，既可以清除铁锈对后续打磨工序的精度影响，又可以顺势扑灭打磨时飞溅出的火星，增强安全性；其结构合理，具有结构简单、使用方便、智能化程度高、安全可靠、抗震效果好等优点，有效解决现有轨道打磨设备打磨精度不高的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的整体结构示意图；

图2是本发明所述一种智能式自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的侧视结构示意图；

图3是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的支撑机构结构示意图；

图4是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的除锈打磨机构结构示意图；

图5是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的除锈打磨机构剖面结构示意图；

图6是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的第一腔体内部剖面结构示意图；

图7是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的第二腔体内部剖面结构示意图；

图8是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的第三腔体内部结构示意图；

图9是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的第一电动缸与打磨头连接结构示意图；

图10是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的打磨头横向剖面结构示意图；

图11是本发明所述一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置的滑块结构示意图。

附图中标记分述如下：1、支撑机构，11、主支撑梁，111、伸出块，12、副支撑梁，121、距离传感器，13、下缓冲座，131、连接轴，132、缓冲弹簧，133、导向杆，134、轴承，14、上缓冲座，15、行走轮，2、除锈打磨机构，21、工作部分，211、壳体，212、第一腔体，213、第二腔体，214、第三腔体，215、缺口，216、弧形通槽，217、第一电动缸，2171、伸缩杆，218、打磨头，2181、安装座，2182、橡胶垫，2183、张紧弹簧，2184、磨石，22、打磨机构，223、滑块，2231、连接板，2232、弧形板，224、第二电动缸，23、除锈机构，231、高压喷头，232、输水管，24、控制器，25、增压水泵。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置，包括支撑机构1以及除锈打磨机构2。

所述的支撑机构1包括主支撑梁11、副支撑梁12以及行走轮15；所述主支撑梁11的两端分别设有相对主支撑梁11中心轴线相互对称的若干伸出块111；在一种实施例中伸出块111与主支撑梁11是一体式结构。在另一种可能的实施例中，伸出块111与主支撑梁11是分体式结构，且伸出块111可与主支撑梁11组合连接，这种连接包括但不仅限于卡接、螺栓连接。

如图2所示，所述的副支撑梁12是分别设置在伸出块111的下方，副支撑梁12的一端是与主支撑梁11相互铰接，副支撑梁12的另一端设有中空结构的下缓冲座13，相应的在主支撑梁11上设置有位于下缓冲座13上方中空结构的上缓冲座14；所述的上缓冲座14、下缓冲座13皆具有单向开口且开口端相互套设；

所述的下缓冲座13内腔中部竖向设有导向杆133，导向杆133的一端穿过上缓冲座14并与之滑动连接，导向杆133上套设缓冲弹簧132，且缓冲弹簧132的两端则与下缓冲座13、上缓冲座14的内腔壁相互抵接，导向杆133穿出上缓冲座14的部分设有锁紧螺母锁紧连接，防止下缓冲座13、上缓冲座14、缓冲弹簧132相互脱离。

如图4所示，所述的除锈打磨机构2包括分别对称设置于主支撑梁11两端下方的工作部分21、设置于主支撑梁11中部下方的控制器24以及增压水泵25。

如图5所示，所述的工作部分21包括壳体211、打磨机构22、除锈机构23；所述的壳体211被分割成第一腔体212、第二腔体213、第三腔体214，且壳体211下方设有用于轨道通过的缺口215。

如图6、图7所示，所述第一腔体212、第二腔体213之间的壳体211上设有弧形通槽216，弧形通槽216内滑动连接有滑块223；所述的打磨机构22包括与滑块223位于第一腔体212内的一端连接设置的第一电动缸217、与第一电动缸217的工作端连接的打磨头218、用于滑块223位于第二腔体213内的一端与壳体211连接的第二电动缸224，第二电动缸224用于带动滑块223在弧形通槽216内运动，以达到控制第一电动缸217的位置的目的，间接的控制打磨头218的位置；

在一种可能的实施例中，弧形通槽216是环绕缺口215的一条，弧形通槽216上设有若干滑块223。在另一种实施例中，弧形通槽216是环绕缺口215的若干条，每条弧形通槽216上设有若干滑块223。

在一种可能的实施例中，若干个第二电动缸224分别与每块滑块223铰接，以此达到对每块滑块223的分别控制。在另一种实施例中，滑块223之间拥有预先设置好的相对工作位置，滑块223之间以支架相互连接，而第二电动缸224与支架连接负责将滑块223下放以放置在工作位置，或者提起滑块223以收纳。

在一种可能的实施例中，第一电动缸217在弧形通槽216内的运动轨迹应环绕缺口215，以此保证打磨头218更容易的接触到轨道面，当然为了更好地收纳打磨机构22，在弧形通槽216的上端也可以设置竖直方向的一段。

如图9、图10所示，所述的打磨头218包括具有t字形结构卡槽的安装座2181以及若干具有凸字形结构的磨石2184，磨石2184是卡接在安装座2181内，安装座2181内设有橡胶垫2182，橡胶垫2182与磨石2184之间设有张紧弹簧2183；所述第一电动缸217外壳与安装座2181之间连接设置有若干用于导向和加强打磨头218与第一电动缸217连接强度的伸缩杆2171；

张紧弹簧2183用于将磨石2184向安装座2181的开口顶出，同时在遇到轨道转弯时，部分磨石收缩进安装座2181内，磨石2184与轨道接触面成为与之适配的曲面，因而磨石2184与轨道面之间仍能紧密接触。在一种可能的实施例中，为了打磨头218具有更大的形变能力，安装座2181采用具有一定弹性的材料制成。打磨头218上的磨石2184卡入安装座2181的t字形结构卡槽的方向应与行走轮15的前进方向相反，以免在打磨时磨石2184从安装座2181内脱出。

如图8所示，所述的除锈机构23包括设置于第三腔体214内的若干高压喷头231、输水管232，输水管232是与增压水泵25相互连接。在一种实施例中，高压喷头231环绕缺口215固定设置。

在一种实施例中，所述的下缓冲座13上还设置有连接轴131，行走轮15上设有轴承134，连接轴131通过轴承134与行走轮15相互连接。所述的行走轮15包括但不仅限用于在轨道上行走的车轮以及在普通路面行走的车轮，但至少包括安装在不同连接轴131上的至少四个用于在轨道上行走的行走轮15。

所述的行走轮15独立悬挂于支撑机构1上，相互干扰少，支撑机构1在行进过程中更加平稳。

在一种实施例中，所述的副支撑梁12上设有距离传感器121，且距离传感器121的检测端正对主支撑梁11，距离传感器121用于检测副支撑梁12与主支撑梁11之间的距离，用以测定支撑机构1相对于轨道面的相对距离，控制器24以此控制打磨机构22的进给，确保打磨位置的精确，如距离传感器121感应到支撑机构1与轨道面之间的距离变短，则将打磨机构上移，反之则下移，如遇到距离传感器121感应到支撑机构1与轨道面之间的距离变化不同，则综合计算各打磨机构22已下降的高度并分别提升对应高度。

在一种实施例中，所述设置于主支撑梁11一端的副支撑梁12至少是相互对称的两根，且副支撑梁12是一体式结构或者由若干片状弹性组件构成。

在一种实施例中，所述的副支撑梁12数量变化时，伸出块111、下缓冲座13、上缓冲座14、导向杆133、缓冲弹簧132、锁紧螺母的配置数量应与副支撑梁12的数量相等，连接轴131分别与同一侧下缓冲座13相互连接并分别通过轴承134与行走轮15相互连接，其中行走轮15除了包括在轨道上行走的行走轮15外，还可以包含用于辅助支撑的在轨道路基上行走的普通车轮。

在一种实施例中，所述第一电动缸217工作端与安装座2181连接处设置有拉压力传感器，拉压力传感器用于检测打磨头218与轨道面的正压力，控制器内预设一个压力值范围，第一电动缸217实时动态进给确保压力值处于预设范围，防止打磨头218与轨道面脱离。

在如图11所示的一种实施例中，所述的滑块223包括相互平行的两块连接板2231，两块连接板2231之间以弧形板2232相互连接。

在一种实施例中，所述的主支撑梁11上设有提供电源、水源以及操作人员操控的平台，且控制器24与该平台的供电、操控设备相连，增压水泵25与该平台的储水设备相连。该平台可以是列车车厢、牵引车或者其他具有牵引力且符合上述调节的平台。

在一种实施例中，所述的控制器24分别与增压水泵25、距离传感器121、拉压力传感器、第一电动缸217、第二电动缸224相互电性连接。控制器24通过有线或者无线连接方式与主支撑梁11上设置的平台连接，操作人员通过该平台向控制器24发送控制指令。

本发明所述的一种智能轨道交通自适应冷却抗震轨道多级除锈打磨装置，包括支撑机构以及除锈打磨机构,其中支撑机构采用弹性缓冲设计，各行走轮之间独立悬挂于支撑机构上，相互干扰少，减少震动；打磨机构采用分体式磨石结构，轨道转弯时磨石自行发生形变，并在第一电动缸的作用下始终紧贴轨道面；同时利用距离传感器和拉压力传感器的监测数据，通过控制器动态调整磨石与轨道面的距离和正压力，智能化程度高；除锈机构采用高压水除锈，既可以清除铁锈对后续打磨工序的精度影响，又可以顺势扑灭打磨时飞溅出的火星，增强安全性；其结构合理，具有结构简单、使用方便、智能化程度高、安全可靠、抗震效果好等优点，有效解决现有轨道打磨设备打磨精度不高的问题。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。