专利名称：一种钢轨高速打磨列车的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铁路养护设备技术领域，特别是涉及一种用于铁路钢轨预防性打磨的钢轨高速打磨列车。
背景技术：
钢轨打磨是一种消除钢轨的波形磨耗和控制钢轨的接触疲劳，防止因接触疲劳而产生片状剥落、开裂等病害的主要手段，主要方式有矫正性打磨、维护性打磨和预防性打磨。长期以来，主要依靠低速打磨列车及铣磨列车来实现钢轨打磨。但是，随着京沪高速铁路开通运营后出现的钢轨波磨及弹条折断现象，反映出仅仅依靠常规低速打磨列车来对高速铁路钢轨进行预防性打磨已不能满足要求，同时现有打磨车大多需要天窗时间作业，影响营运，作业车的打磨装置位置不可调，造成转弯处及爬坡处打磨带位置跑偏；打磨姿态不可调，无法实现钢轨的全轨面打磨；无实时监控系统，对打磨过程不可控、无记录；无铁屑、火花收集系统，不仅造成环境污染，而且易导致火灾。
实用新型内容本实用新型的目的就是针对上述现有技术存在的问题，提供一种无需天窗作业，打磨过程可控可调，能实现全轨面打磨且安全环保的钢轨高速打磨列车。本实用新型的目的通过下述技术方案来实现:一种钢轨高速打磨列车，包括打磨作业车以及具有打磨组件的打磨装置，该打磨组件主要由砂轮组件、砂轮支承座、支承座安装板和旋转框架构成，砂轮组件装于砂轮支承座上，砂轮支承座安装在支承座安装板上，支承座安装板卡入旋转框架，打磨装置还包括打磨框架，该打磨框架是由两 个U型梁相对设置并通过短横梁连接为一体的方形框架，短横梁的两端通过销轴连接U型梁，且短横梁能沿销轴上下滑动，在打磨框架中平行安装两个打磨组件，旋转框架的两端与打磨框架可转动连接，且至少一端设置旋转驱动装置，打磨框架上部通过升降油缸与打磨作业车的车厢底部铰接，打磨框架下部安装有支撑轮。这种结构将两组打磨组件并联，可同时打磨铁道的两根钢轨，打磨框架的两个U型梁可在竖向相对移动，从而适应轨道转弯处两边钢轨的高差以及内外半径不一致的工况，避免打磨带位置跑偏。升降油缸两端铰接，因此打磨作业在通过弯道时，升降油缸可左右摆动自动适应钢轨使打磨装置在钢轨上打磨位置稳定不跳动。进一步，打磨组件两端均装有姿态控制机构，其主要由长销轴、长连杆、调整油缸、加压油缸、弯连杆、连接板和短连杆构成，连接板固定在旋转框架端部，连接板、短连杆、长连杆、打磨框架、弯连杆依次铰接构成五连杆机构，长销轴穿过短连杆与长连杆的铰点将两端的姿态控制机构连在一起，调整油缸铰接于短连杆与长连杆之间，加压油缸铰接于弯连杆与打磨框架之间。通过姿态控制机构的调整油缸调节控制砂轮组件的角度和位置，从而实现打磨钢轨面各个位置的需要；通过加压油缸对砂轮组件加压，保证砂轮组件磨削需要的压力。[0009]进一步，在打磨作业车的车厢底部竖向设有若干导向板，相邻两导向板之间形成打磨安装部，打磨装置安装在该打磨安装部中，导向板上开设竖向导向槽，在打磨框架两端设有限位滑块，限位滑块与导向槽匹配。这种结构能够保证打磨装置在由升降油缸带动上下移动时的稳定性，并且避免在打磨作业时左右晃动。进一步，在打磨作业车的车厢底部依次安装有四组打磨装置，各组打磨装置的砂轮组件打磨钢轨截面不同的位置，且各组打磨装置的打磨位置相互叠加后完全覆盖钢轨截面全部位置。进一步，在打磨作业车上还设置用于感应升降油缸和加压油缸油压的传感器，以及接受传感器信号并控制升降油缸和加压油缸油压的控制器。这种结构可控制升降油缸和加压油缸的油压，传感器采集到升降油缸和加压油缸的油压数据，并传送到控制器，控制器将油压值与预先设定的标准油压范围值对比，如超出该标准油压范围值，则控制器控制向升降油缸、加压油缸输油，直到油压值在标准油压范围值内。因此，当轨道左右不平或者前后不平时，升降油缸会自动伸缩调整油缸长度，使支撑轮始终压紧钢轨。加压油缸使砂轮组件始终压紧钢轨，保证磨削需要的压力。进一步，在打磨作业车上还设有集尘系统，该集尘系统包括集尘管道、抽风机、集尘容器，集尘管道安装在车厢底部两侧，集尘管道一端为集尘口，该集尘口正对砂轮组件对钢轨的打磨位置，集尘管道另一端接入集尘容器，在集尘容器中设有过滤装置，抽风机安装在集尘管道中。在打磨装置打磨钢轨时，产生的铁屑、火花在抽风机的作用下被吸入集尘管道送入集尘容器中，过滤装置将铁屑过滤后，剩余的气体排入大气，有利于环境保护，消除火灾隐患。进一步，与打磨作业 车串联一监控作业车，在打磨作业车上安装用于监控打磨状况的摄像头，在监控作业车上设有监控显示屏。通过摄像头和监控显示屏对打磨过程实时监控并全程记录，如发现故障监控人员可及时通知维修人员进行维修，避免造成更加严重的故障。进一步，打磨作业车上设有砂轮备件库，在砂轮备件库中设有珩吊机械手。砂轮备件库中存放备用的砂轮组件，当砂轮组件磨损后，方便维修人员及时更换新的砂轮组件。珩吊机械手可方便的搬运砂轮组件，节省人力，效率高。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:1.本打磨列车可同时打磨铁道的两根钢轨，并将两个打磨组件可靠的联接在一起，能适应各种路段打磨的需求，且稳定性更好；2.打磨装置上装有姿态控制机构，可以调整砂轮组件与钢轨的相对位置，轻松满足打磨轨面的各个位置，操作方便，通过加压油缸压紧砂轮组件，保证砂轮磨削必要的压力，控制方便可靠；3.具有集尘系统，能将打磨产生的铁屑、火花收集过滤后排入大气，利于环境保护，消除火灾隐患；4.串联监控作业车，对打磨过程实时监控并全程记录，及时发现故障进行维修；5.具有高效的打磨作业效率，根据当地铁路局时刻表安排直接插入打磨列车车次，不用单独开设天窗点，能够有效地提高铁路运输经济效益。
图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是本实用新型打磨装置的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本实用新型打磨装置的侧面结构示意图；图5是本实用新型集尘系统的结构示意图；图6是本实用新型各组砂轮组件打磨位置的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。如图1至图6所示，一种钢轨高速打磨列车包括串联的动力牵引车1、监控作业车
2、装有打磨装置4的打磨作业车3 ，打磨装置4可四组配合使用，安装在打磨作业车3的车厢8底部。在打磨作业车3上安装用于监控打磨状况的摄像头，在监控作业车2上设有监控显示屏。打磨作业车3上还设有砂轮备件库，在砂轮备件库中设有珩吊机械手。如图2和图3所示,打磨装置4包括打磨组件5和打磨框架6,打磨组件5主要由砂轮组件51、砂轮支承座52、支承座安装板53、旋转框架54构成，砂轮组件51通过压紧油缸压入砂轮支承座52的V型槽内，每个砂轮与砂轮支承座52纵向成40°夹角，每个砂轮支承座52可安装三个砂轮，这种液压装夹砂轮的方式，操作更加安全、方便；砂轮支承座52用螺栓安装在支承座安装板53上，每个支承座安装板53可安装四个砂轮支承座52 ;支承座安装板53卡入旋转框架54 ;打磨框架6是由两个U型梁61相对设置并通过短横梁62连接为一体的方形框架，短横梁62的两端通过销轴20连接U型梁61，且短横梁62能沿销轴20上下滑动，在打磨框架6中平行安装两个打磨组件5，打磨组件5的旋转框架54的两端与打磨框架6可转动连接，且两端设置旋转马达7，打磨框架6上部通过升降油缸9与打磨作业车3的车厢8底部铰接，打磨框架6下部安装有支撑轮10。如图4所示，在打磨组件5两端装有姿态控制机构11，其主要由长销轴1107、长连杆1101、调整油缸1105、加压油缸1106、弯连杆1104、连接板1103和短连杆1102构成，连接板1103固定在旋转框架54端部，连接板1103、短连杆1102、长连杆1101、打磨框架6、弯连杆1104依次铰接构成五连杆机构，长销轴1107穿过短连杆1102与长连杆1101的铰点将两端的姿态控制机构11连在一起，调整油缸1105铰接于短连杆1102与长连杆1101之间，加压油缸1106铰接于弯连杆1104与打磨框架6之间。在打磨作业车3的车厢8底部竖向设有若干导向板12，相邻两导向板12之间形成打磨安装部，打磨装置4安装在该打磨安装部中，导向板12上开设竖向导向槽，在打磨框架6两端对称设有2对限位滑块13，限位滑块13与导向槽匹配。如图6所示，在打磨作业车3的车厢8底部依次安装有四组打磨装置4，分别为打磨装置一至四401、402、403、404，通过姿态控制机构11调整各组打磨装置的位置，从而使打磨装置一 401打磨钢轨14的a位置,打磨装置二 402打磨钢轨14的b位置,打磨装置三403打磨钢轨14的c位置，打磨装置四404打磨钢轨14的d位置，打磨装置一至四401、402,403,404的打磨位置a、b、C、d相互叠加后完全覆盖钢轨截面全部位置。砂轮组件51上设有位置传感器，位置传感器将砂轮的位置信号传递给控制器，控制器控制姿态控制机构11调整打磨组件5的位置。在打磨作业车3上还设置用于感应升降油缸9和加压油缸1106油压的传感器，以及接受传感器信号并控制升降油缸9和加压油缸1106油压的控制器。如图5所示，在打磨作业车3上还设有集尘系统，该集尘系统包括集尘管道15、抽风机16、集尘容器17，集尘管道15安装在车厢8底部两侧，集尘容器17设置在砂轮备件库中，集尘管道15 —端为集尘口，该集尘口正对砂轮组件51对钢轨14的打磨位置，集尘管道15另一端接入集尘容器17，在集尘容器17中设有过滤装置18，抽风机16安装在集尘管道15中。在作业时，根据当地铁路局时刻表安排插入该钢轨高速打磨列车，不用单独开设天窗点，打磨列车按60-80km/h速度运行，升降油缸9控制打磨装置4沿导向槽向下移动，将支撑轮10压在钢轨14上，在姿态控制机构11的作用下，调整砂轮组件51到需要的位置角度并压在轨道14上，砂轮组件51在列车的拖动下被动高速旋转开始打磨钢轨14，打磨过程中产生的铁屑、火花通过集尘系统收集过滤后排入大气。摄像头对打磨过程实时拍摄，监控人员通过监控作业车上的监控显示屏对打磨过程实时监控。当一组砂轮组件51磨损后，升降油缸9将打磨装置4提升到安全位置，然后旋转马达7驱动旋转框架54转动，迅速更换一组新的砂轮组件51，重新降下打磨装置4，即可实现高速连续打磨。当所有砂轮组件51都磨损后，利用珩吊机械手从砂轮备件库中取出新的砂轮组件，人工进行更换后即可继续打磨。该打磨作业车一次可打磨厚度0.02-0.08mm,通过3_6次的打磨可实现钢轨的全截面预防性高速打磨作业。
·[0043]也可通过串联多组监控作业车2、打磨作业车3，实现一次通过即完成钢轨14的全截面预防性高速打磨作业。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种钢轨高速打磨列车，包括打磨作业车以及具有打磨组件的打磨装置，该打磨组件主要由砂轮组件、砂轮支承座、支承座安装板和旋转框架构成，砂轮组件装于砂轮支承座上，砂轮支承座安装在支承座安装板上，支承座安装板卡入旋转框架，其特征在于:打磨装置还包括打磨框架，该打磨框架是由两个U型梁相对设置并通过短横梁连接为一体的方形框架，短横梁的两端通过销轴连接U型梁，且短横梁能沿销轴上下滑动，在打磨框架中平行安装两个打磨组件，旋转框架的两端与打磨框架可转动连接，且至少一端设置旋转驱动装置，打磨框架上部通过升降油缸与打磨作业车的车厢底部铰接，打磨框架下部安装有支撑轮。
2.根据权利要求1所述的钢轨高速打磨列车，其特征在于:打磨组件两端均装有姿态控制机构，其主要由长销轴、长连杆、调整油缸、加压油缸、弯连杆、连接板和短连杆构成，连接板固定在旋转框架端部，连接板、短连杆、长连杆、打磨框架、弯连杆依次铰接构成五连杆机构，长销轴穿过短连杆与长连杆的铰点将两端的姿态控制机构连在一起，调整油缸铰接于短连杆与长连杆之间，加压油缸铰接于弯连杆与打磨框架之间。
3.根据权利要求2所述的钢轨高速打磨列车，其特征在于:在打磨作业车的车厢底部竖向设有若干导向板，相邻两导向板之间形成打磨安装部，打磨装置安装在该打磨安装部中，导向板上开设竖向导向槽，在打磨框架两端设有限位滑块，限位滑块与导向槽匹配。
4.根据权利要求3所述的钢轨高速打磨列车，其特征在于:在打磨作业车的车厢底部依次安装有四组打磨装置，各组打磨装置的砂轮组件打磨钢轨截面不同的位置，且各组打磨装置的打磨位置相互叠加后完全覆盖钢轨截面全部位置。
5.根据权利要求1所述的钢轨高速打磨列车，其特征在于:在打磨作业车上还设置用于感应升降油缸和加压油缸油压的传感器，以及接受传感器信号并控制升降油缸和加压油缸油压的控制器。
6.根据权利要求1所述的钢轨高速打磨列车，其特征在于:在打磨作业车上还设有集尘系统，该集尘系统包括集尘管道、抽风机、集尘容器，集尘管道安装在车厢底部两侧，集尘管道一端为集尘口，该集尘口正对砂轮组件对钢轨的打磨位置，集尘管道另一端接入集尘容器，在集尘容器中设有过滤装置`，抽风机安装在集尘管道中。
7.根据权利要求1所述的钢轨高速打磨列车，其特征在于:与打磨作业车串联一监控作业车，在打磨作业车上安装用于监控打磨状况的摄像头，在监控作业车上设有监控显示屏。
8.根据权利要求1所述的钢轨高速打磨列车，其特征在于:打磨作业车上设有砂轮备件库，在砂轮备件库中设有珩吊机械手。
专利摘要本实用新型公开了一种钢轨高速打磨列车，包括打磨作业车以及具有打磨组件的打磨装置，该打磨装置还包括打磨框架，该打磨框架是由两个U型梁相对设置并通过短横梁连接为一体的方形框架，短横梁的两端通过销轴连接U型梁，且短横梁能沿销轴上下滑动，在打磨框架中平行安装两个打磨组件，旋转框架的两端与打磨框架可转动连接，且至少一端设置旋转驱动装置，打磨框架上部通过升降油缸与打磨作业车的车厢底部铰接，打磨框架下部安装有支撑轮。本实用新型稳定性好，能适应各种路段打磨的需求，无需天窗作业，打磨过程可控可调，能实现全轨面打磨且安全环保。
文档编号E01B31/17GK203096537SQ201320014109
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者黄永强, 董红波, 区兴永, 曾刚, 曾佑文 申请人:成都市新筑路桥机械股份有限公司