鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置。該裝置以帶鋸條為切削刀具，由鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)和垂向單斜截面鋸切部分組成。鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動，對兩根鋼軌的被鋸切端實施定位和夾緊，確保鋸切角度準確穩(wěn)定；垂向單斜截面鋸切部分采用滑車立式結(jié)構(gòu)，可同時對兩根鋼軌實施垂向單斜角度截面鋸切；控制系統(tǒng)控制壓緊和鋸切過程順利實施。該裝置可一次鋸切加工出需要對焊在一起的兩個垂向單斜焊接截面，具有鋸切效率高、角度精確，剛度好、工作穩(wěn)定，帶鋸條壽命高，鋸切斷面質(zhì)量好等優(yōu)點。
【專利說明】鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，屬高速列車無縫線路鋼軌焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，特別適用于與鋼軌橫向平行，與垂向成一定角度的單斜截面的帶鋸鋸切加工。
【背景技術(shù)】:
[0002]針對鐵路無縫線路鋼軌焊接應(yīng)用，本
【發(fā)明者】提出了兩個焊接結(jié)構(gòu)專利申請案中，申請案I (申請?zhí)?200910206270.7)提出了一種與垂向y平行、與橫向X成角度α的單斜焊接面Aa，這種斜面結(jié)構(gòu)可消除車輪踏面通過焊縫時的上下顛簸，而且斜焊接面面積比直焊接面面積有所增加，使純正拉應(yīng)力和純剪應(yīng)力減小，增加了鋼軌的承載能力。申請案2(申請?zhí)?201010250990.6)提出了一種與橫向X平行、與垂向y成角度β的單斜焊接面Ae，這種斜面結(jié)構(gòu)可消除車輪輪緣通過軌頭側(cè)面焊縫時的左右震動，而且斜焊接面面積比直焊接面面積有所增加，這可增加鋼軌對輪對的承載能力，提高焊接無縫鋼軌的平順性和穩(wěn)定性。針對這兩種單斜截面結(jié)構(gòu)鋼軌焊接時焊接面的加工問題，本
【發(fā)明者】提出的申請案3 (申請?zhí)?2013106878180)提出了一種鋼軌橫向單斜截面鋸切裝置，用來加工申請案I所述的單斜焊接面Aa，本專利則主要針對申請案2所述單斜焊接面Ae的加工問題，提出一種鋼軌垂向單斜截面鋸切裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，即與橫向X平行、與垂向y成β角單斜焊接面Ae的鋸切裝置，具有剛度好，切斷面質(zhì)量高，鋸切角度精確，效率高等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的，結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0005]一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，由鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)和垂向單斜截面鋸切部分組成，所述鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)對鋼軌I I和鋼軌II 6的被鋸端進行定位和夾緊，保證鋸切的角度準確穩(wěn)定，鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)中的鋼軌I的夾緊機構(gòu)2、3對鋼軌I實施夾緊和定位，定位標尺4為鋼軌I I定位時的檢測標尺，鋼軌II夾緊機構(gòu)7、8對鋼軌II 6實施夾緊和定位，定位標尺9為鋼軌II 6定位時的檢測標尺；所述垂向單斜截面鋸切部分5采用滑車立式結(jié)構(gòu)，對兩根鋼軌軌條實施垂向單斜角度截面的鋸切；
[0006]所述鋼軌I的夾緊機構(gòu)2、3和鋼軌II的夾緊機構(gòu)7、8的結(jié)構(gòu)與功能相同，由夾緊機構(gòu)、垂直方向定位機構(gòu)和水平面內(nèi)定位機構(gòu)組成；
[0007]所述垂向單斜截面鋸切部分5由鋸架28及主傳動系統(tǒng)、鋸切進給系統(tǒng)、帶鋸條導向機構(gòu)和角度調(diào)整機構(gòu)組成。
[0008]所述夾緊機構(gòu)由鉗口 10、左、右兩側(cè)壓桿12、13和夾緊液壓缸17組成，左、右兩側(cè)的壓桿12、13分別通過軸承11、15安裝在鉗口 10上，兩個壓桿12、13的一端分別與夾緊液壓缸17的活塞桿頂端和缸體尾端鉸接，液壓缸進給或回程時可帶動兩個壓桿分別繞軸承11、15旋轉(zhuǎn)，由兩根壓桿的另一端實現(xiàn)對鋼軌I I的夾緊和松開。
[0009]所述垂直方向定位機構(gòu)由固定座16、垂直移動楔形塊19、水平移動楔形塊20和垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿21組成，水平移動楔形塊20和垂直移動楔形塊19的上、下斜面配合安裝，安裝在固定座16內(nèi)，垂直移動楔形塊19支撐鋼軌軌底，水平移動楔形塊20和垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿21之間螺紋連接，旋轉(zhuǎn)垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿21，水平移動楔形塊20沿水平方向移動，帶動豎直移動楔形塊19沿豎直方向移動，實現(xiàn)鋼軌在垂直方向定位。
[0010]所述水平面內(nèi)定位機構(gòu)由水平定位支座18、水平定位楔形導軌23、24和水平定位調(diào)節(jié)螺桿26組成，水平定位支座18通過四組螺栓27安裝在床身上，水平定位楔形導軌23、24安裝在水平定位支座18內(nèi)組成燕尾槽，鉗口 10的底部為燕尾結(jié)構(gòu)，安裝在定位楔形導軌23、24組成的燕尾槽內(nèi)，四組水平間隙調(diào)整螺栓25和四組垂直間隙調(diào)整螺栓22用于調(diào)整楔形導軌23、24與鉗口 10底部燕尾之間的間隙，鉗口 10與水平定位調(diào)節(jié)螺桿26間螺紋連接，旋轉(zhuǎn)水平定位調(diào)節(jié)螺桿26可帶動鉗口 10和夾緊機構(gòu)滑動，從而實現(xiàn)水平面內(nèi)定位。
[0011]所述主傳動系統(tǒng)由安裝在鋸架28頂端的被動鋸輪29和帶鋸條張緊機構(gòu)30、安裝在鋸架28底端的主動鋸輪32、渦輪減速器33和主電機37組成，被動鋸輪29的軸安裝在帶鋸條張緊機構(gòu)30的張緊滑塊67上，主動鋸輪32的軸與渦輪減速器33輸出軸連接，帶鋸條31安裝在被動鋸輪29和主動鋸輪32上，調(diào)整帶鋸條張緊機構(gòu)30可使帶鋸條張緊，張緊后的帶鋸條31前、后刃口平行，由主電機37驅(qū)動，經(jīng)主動帶輪36、皮帶35和從動帶輪34傳動，以及渦輪減速器33減速后，帶動主動鋸輪32旋轉(zhuǎn)，從而帶動張緊后的帶鋸條31回轉(zhuǎn)，形成回轉(zhuǎn)切削運動，回轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)速。
[0012]所述鋸切進給系統(tǒng)是將鋸架28通過前、后鉸鏈38、39安裝在移動工作臺41上，移動工作臺41與進給液壓缸48的柱塞桿連接，進給液壓缸48驅(qū)動移動工作臺41和鋸架沿直線導軌44、45移動，形成切削進給運動，進給調(diào)速通過控制液壓系統(tǒng)的調(diào)速閥實現(xiàn)無級調(diào)速。
[0013]所述帶鋸條導向機構(gòu)由上、下導向臂52、50、導向?qū)к?4等組成,上、下導向臂52、50由上、下鎖緊手輪53、51鎖緊在導向?qū)к?4上，導向臂52、50的頭部為凹形槽結(jié)構(gòu)，帶鋸條31在凹槽內(nèi)由頂部導向塊72和前、后導向塊75、74夾持，調(diào)節(jié)導向調(diào)節(jié)螺絲70使帶鋸條上前后鋸切部位刃口平行，且垂直于鋼軌縱向軸線，調(diào)節(jié)帶鋸條夾緊力調(diào)節(jié)螺栓71調(diào)節(jié)對帶鋸條的夾緊力。
[0014]所述角度調(diào)整機構(gòu)是將鋸架28的頂端通過連接桿55與絲杠副移動箱59連接，連接桿兩端連接處均采用無間隙鉸鏈連接，絲杠副移動箱59內(nèi)有由絲杠螺母與絲杠57組成絲杠副，步進電機61驅(qū)動絲杠57旋轉(zhuǎn)可帶動絲杠副移動箱59沿導軌58在水平方向移動，從而帶動鋸架28繞鉸鏈38、39旋轉(zhuǎn)，鉸鏈39處安裝有絕對值編碼器40用來測量旋轉(zhuǎn)角度。
[0015]所述裝置的所有夾緊和鋸切進給運動均采用液壓驅(qū)動，控制單元采用PLC+單片機控制，控制單片機控制角度調(diào)整時旋轉(zhuǎn)角度輸入、步進電機旋轉(zhuǎn)控制、角度測量等，PLC控制其它部分運行。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]1.本發(fā)明裝置可在一次鋸切完成兩根鋼軌軌條垂向單斜焊接面的加工，鋸切角度精確，效率高；
[0018]2.鋸切單元采用滑車立式結(jié)構(gòu)，剛性好，工作穩(wěn)定，鋸切過程帶鋸條受力狀況好、壽命高，鋸切斷面質(zhì)量好，精度高。
[0019]3.角度旋轉(zhuǎn)單元由單片機控制，采用步進電機驅(qū)動，絲杠副帶動鋸架旋轉(zhuǎn)，絕對值編碼器測量旋轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)角度自動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高。
[0020]4.控制系統(tǒng)采用PLC+單片機控制，操作簡單，自動化程度高。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0021]圖1a與垂向y成β角單斜焊接面Ae示意圖；
[0022]圖1b為雙軌壓緊、垂向單斜角度鋸切示意圖。
[0023]圖2a為壓緊裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2b是圖2a的B-B剖面圖；
[0025]圖2c是圖2a的C-C剖面圖；
[0026]圖2d是圖2c的D-D剖面圖。
[0027]圖3a為單斜面帶鋸鋸切結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖3b是圖3a的E向視圖。
[0029]圖4a是圖3a的F向放大圖，為張緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4b是圖4a的G-G剖面圖。
[0031]圖5a為帶鋸條鋸切部位導向裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖5b是圖5a的H-H剖面圖；
[0033]圖5c是圖5a的1-1剖面圖。
[0034]圖6為裝置液壓系統(tǒng)總圖。
[0035]圖7為控制系統(tǒng)電路圖。
[0036]圖中:1-鋼軌I，2、3_鋼軌I的夾緊定位機構(gòu)，4-鋼軌I的定位標尺，5-垂向單斜截面鋸切部分，6-鋼軌II，7、8_鋼軌II的夾緊定位機構(gòu)，9-鋼軌II的定位標尺，10-鉗口，11-左側(cè)軸承，12-左側(cè)壓桿，13-右側(cè)壓桿，14-定位標尺固定螺栓，15-右側(cè)軸承，16-垂直定位固定座，17-夾緊液壓缸，18-水平定位支座，19-垂直移動楔形塊，20-水平移動楔形塊，21-垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿，22-定位垂直間隙調(diào)整螺栓，23、24_水平定位楔形導軌，25-定位水平間隙調(diào)整螺栓，26-水平定位調(diào)節(jié)螺桿，27-水平定位支座固定螺栓，28-鋸架，29-被動鋸輪，30-帶鋸條張緊機構(gòu)，31-帶鋸條，32-主動鋸輪，33-渦輪減速器，34-從動帶輪，35-皮帶，36-主動帶輪，37-主電機，38-前鉸鏈，39-后鉸鏈，40-絕對值編碼器，41-移動工作臺，42、43_前端直線導軌副滑塊，44、45_直線導軌，46、47_后端直線導軌副滑塊，48-進給液壓缸，49-工作臺，50-下導向臂，51-下鎖緊手輪，52-上導向臂，53-上鎖緊手輪，54-導向?qū)к墸?5-連接桿，56-絲杠左端軸承座，57-絲杠，58-絲杠副移動箱導軌，59-絲杠副移動箱，60-絲杠右端軸承座，61-步進電機，62-帶鋸條張緊機構(gòu)座，63-張緊機構(gòu)固定螺栓，64-張緊導軌垂直間隙調(diào)整螺栓，65、66_張緊楔形導軌，67-張緊滑塊，68-張緊導軌水平間隙調(diào)整螺栓，69-張緊調(diào)節(jié)絲桿，70-導向調(diào)節(jié)螺絲，71-帶鋸條夾緊力調(diào)節(jié)螺栓，72-頂部導向塊，73-后導向調(diào)節(jié)墊塊，74-后導向塊，75-前導向塊，76-前導向調(diào)節(jié)墊塊，77-帶鋸條壓緊壓桿，78-帶鋸條壓緊彈簧。
【具體實施方式】:[0037]所述的鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)主要用于在鋸切之前對鋼軌軌條被鋸切一端進行夾緊和定位:夾緊操作主要在保證鋼軌軌條在鋸切過程中保持穩(wěn)定，以保證斷面質(zhì)量和鋸切角度穩(wěn)定；定位操作則是指鋼軌軌條在被鋸切前調(diào)整被鋸切端的位姿，使鋼軌軌條被鋸切端(縱向軸線)與鋸切結(jié)構(gòu)未旋轉(zhuǎn)之前(旋轉(zhuǎn)角度為0° )時帶鋸條上切割部位刃口側(cè)面垂直，保證鋸切角度準確。完成兩根鋼軌軌條同時鋸切的壓緊，所采用的方案參閱圖1所示，鋼軌I I和鋼軌II 6的被切端相對，鋼軌I I由鋼軌I壓緊機構(gòu)2和3實施夾緊和定位，另一條鋼軌II 6由鋼軌II的壓緊機構(gòu)7和8實施夾緊和定位，定位標尺4和9分別在對鋼軌I I和鋼軌II 6定位時作為檢測標尺。
[0038]所述鋼軌I I的壓緊機構(gòu)2、3和鋼軌II 6的壓緊機構(gòu)7、8的結(jié)構(gòu)與功能相同，由夾緊機構(gòu)和定位機構(gòu)組成，定位機構(gòu)又分為垂直方向定位機構(gòu)和水平面內(nèi)定位機構(gòu)。所述夾緊機構(gòu)由鉗口 10、左、右兩側(cè)壓桿12、13和夾緊液壓缸17組成，左、右兩側(cè)的壓桿12和13分別通過軸承11和15安裝在鉗口 10上，左、右兩側(cè)壓桿12和13的一端分別與夾緊液壓缸17的活塞桿頂端和缸體尾端鉸接，當夾緊液壓缸17進給時壓桿12繞軸承11順時針旋轉(zhuǎn)，同時壓桿13繞軸承15逆時針旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對鋼軌I I在水平方向和垂直方向的壓緊，反之，當液壓缸17回程時松開對鋼軌I的壓緊。
[0039]鋼軌的軌底在夾緊機構(gòu)2、3、7、8內(nèi)由垂直方向定位機構(gòu)支撐，所述垂直方向定位機構(gòu)由固定座16，垂直移動楔形塊19，水平移動楔形塊20和垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿21組成，旋轉(zhuǎn)垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿21，水平移動楔形塊20沿水平方向移動，將帶動豎直移動楔形塊19沿豎直方向移動，實現(xiàn)鋼軌在垂直方向定位。
[0040]夾緊機構(gòu)2、3、7、8的鉗口低端均為燕尾結(jié)構(gòu)，安裝在水平面內(nèi)定位機構(gòu)的燕尾槽內(nèi)，所述水平定位機構(gòu)由水平定位支座18，水平定位楔形導軌23和24，水平定位調(diào)節(jié)螺桿26組成，鉗口 10的底部燕尾安裝在水平定位楔形導軌23、24組成的燕尾槽內(nèi)，調(diào)整垂直間隙調(diào)整螺栓22和水平間隙調(diào)整螺栓25，使鉗口 10可在水平定位楔形導軌23和24組成的燕尾槽內(nèi)無間隙滑動，旋轉(zhuǎn)水平定位調(diào)節(jié)螺桿26可帶動鉗口 10以及整個夾緊機構(gòu)和鋼軌滑動，從而實現(xiàn)水平面內(nèi)定位。
[0041]所述單斜面帶鋸鋸切部分采用滑車立式結(jié)構(gòu)，主要由鋸架28、主傳動系統(tǒng)、鋸切進給系統(tǒng)、帶鋸條導向機構(gòu)和角度調(diào)整機構(gòu)組成。
[0042]所述主傳動系統(tǒng)由安裝在鋸架28頂端的被動鋸輪29和帶鋸條張緊機構(gòu)30，安裝在鋸架28底端的主動鋸輪32、渦輪減速器33和主電機37組成，帶鋸條31安裝在被動鋸輪29和主動鋸輪32上，由帶鋸條張緊機構(gòu)30張緊，并由帶鋸條導向機構(gòu)調(diào)整對帶鋸條上用來鋸切鋼軌的部分進行導向和壓緊，主電機37輸出的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)主動帶輪36、皮帶35和從動帶輪34傳動，以及渦輪減速器33減速后，帶動主動鋸輪32旋轉(zhuǎn)，從而帶動張緊后的帶鋸條31回轉(zhuǎn)，形成回轉(zhuǎn)切削運動，回轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)速。所述鋸切進給系統(tǒng)是將鋸架28由前、后鉸鏈38、39安裝在移動工作臺41上，移動工作臺41與進給液壓缸48的柱塞桿連接，進給液壓缸48進給和回程將驅(qū)動移動工作臺41帶動鋸架沿直線導軌44、45移動，形成切削進給運動，進給調(diào)速通過控制液壓系統(tǒng)的調(diào)速閥實現(xiàn)無級調(diào)速。
[0043]所述帶鋸條張緊機構(gòu)由張緊機構(gòu)座62、張緊楔形導軌65和66、垂直方向和水平方向間隙調(diào)整螺栓64和68、張緊滑塊67、張緊調(diào)節(jié)絲桿69組成，調(diào)節(jié)張緊調(diào)節(jié)絲桿69可使張緊滑塊67沿張緊楔形導軌65、66滑動，從而帶動被動鋸輪29移動，實現(xiàn)帶鋸條31張緊。[0044]所述帶鋸條導向機構(gòu)由上、下導向臂52、50、導向?qū)к?4等組成,上、下導向臂52、50由上、下鎖緊手輪53、51鎖緊在導向?qū)к?4上，導向臂52、50的頭部為凹形槽結(jié)構(gòu)，帶鋸條通過凹形槽，并由導向塊72、74和75夾持，調(diào)整向臂上前后的導向調(diào)節(jié)螺釘70，可改變導向調(diào)節(jié)墊塊73、76的角度，從而調(diào)節(jié)帶鋸條上鋸切部分的角度，使鋸條前、后鋸切部位刃口平行且垂直于鋼軌縱向軸線，調(diào)節(jié)帶鋸條夾緊力調(diào)節(jié)螺栓71改變帶鋸條壓緊彈簧78的壓縮比，實現(xiàn)帶鋸條夾緊力調(diào)節(jié)。
[0045]所述角度調(diào)整機構(gòu)是將鋸架28頂端和絲杠移動箱59用連接桿55連接，連接部位采用無間隙鉸鏈連接，絲杠移動箱59內(nèi)有絲杠螺母與絲杠57組成絲杠副，步進電機61驅(qū)動絲杠57旋轉(zhuǎn)，可帶動絲杠移動箱59沿導軌58在水平方向移動，從而帶動鋸架28繞鉸鏈38、39旋轉(zhuǎn)，鉸鏈39處安裝有編碼器40用來測量旋轉(zhuǎn)角度。
[0046]所述裝置的所有夾緊和鋸切進給運動均采用液壓驅(qū)動，控制單元采用控制采用PLC+單片機控制，單片機主要控制角度調(diào)整時旋轉(zhuǎn)角度輸入、步進電機旋轉(zhuǎn)控制、角度測量等，PLC控制其它部分運行。
[0047]附圖6為所述裝置的液壓系統(tǒng)圖，齒輪泵輸出壓力油分兩路:一路經(jīng)電磁換向閥2驅(qū)動進給油缸，其中調(diào)速閥實現(xiàn)進給無極調(diào)速，電磁閥I的Yi導通可實現(xiàn)快速回程；另外一路經(jīng)電磁換向閥3-6驅(qū)動四個夾緊液壓缸。
[0048]附圖7為所述裝置電氣系統(tǒng)圖，對所述裝置控制采用PLC+單片機控制，單片機主要控制角度調(diào)整時旋轉(zhuǎn)角度輸入、步進電機旋轉(zhuǎn)控制、角度測量等，PLC控制其它部分運行，單片機與PLC之間可通過RS-485進行通信。
[0049]以該裝置在焊軌基地鋸切β角度單斜截面應(yīng)用為例，所述裝置在基地焊軌生產(chǎn)線中的位置應(yīng)位于軌頭調(diào)直除銹工序之后，閃光焊工序之前，當?shù)谝桓撥壾墬l完成軌頭調(diào)直和除銹工序后，由傳輸線將其傳輸?shù)剿鰡涡泵驿徢醒b置所在工位，首先由所述裝置鋸條上的左端刃口對第一根鋼軌的頭端(即鋼軌先到達所述裝置處的一端)進行單斜面鋸切；第一根鋼軌軌條頭端鋸切完成后，將其進給至尾端達到鋸條上右端刃口位置，此時第二根鋼軌也完成軌頭調(diào)直和除銹并達到鋸切頭端的左端刃口位置處，開始對兩根鋼軌同時進行單斜面鋸切，待鋸切完成后，將完成兩端單斜面鋸切的第一根鋼軌軌條傳輸至閃光焊工序處等待焊接，然后對第二根鋼軌軌條的尾端和第三根鋼軌的頭端開始鋸切；待第二根鋼軌完成兩端鋸切后，傳輸至閃光焊工序處與第一根鋼軌進行焊接，與之同時，第三根鋼軌尾端和第四根鋼軌頭端開始鋸切；以此重復，直至最后一根鋼軌時，只需用右端刃口對尾端鋸切便可。每個500m長軌的兩端可采取相應(yīng)的保護措施，以防止在運輸過程中對已加工出的兩個單斜面產(chǎn)生損傷。下面進一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容及使用方法。
[0050]所述裝置安裝時須保證床身49的工作臺面、壓緊機構(gòu)2、3、7和8的水平方向定位機構(gòu)、以及直線導軌44、45和導軌58與水平面平行，張緊后的帶鋸條在鋸架28處于初始位置(0° )時垂直于水平面。所述裝置安裝后的調(diào)試主要包括:1)帶鋸條張緊力調(diào)節(jié)，具體方法是先調(diào)節(jié)帶鋸條張緊機構(gòu)上的調(diào)節(jié)螺栓64和68，使張緊滑塊67可以沿張緊楔形導軌65,66無間隙滑動，將帶鋸條31安裝在主、被動鋸輪32、29上，用力矩扳手調(diào)節(jié)張緊調(diào)節(jié)絲桿69至帶鋸條被張緊。2)帶鋸條導向調(diào)節(jié)，具體方法是首先松開手輪51和53，根據(jù)鋸切高度，調(diào)節(jié)導向臂50和52的位置后鎖緊，然后調(diào)節(jié)導向臂頭部的調(diào)節(jié)螺絲70，使帶鋸條刃口與水平面垂直且平行于直線導軌44和45，并通過調(diào)節(jié)兩導向頭的帶鋸條夾緊力調(diào)節(jié)螺栓71對帶鋸條產(chǎn)生一定的壓緊力。
[0051]所述裝置開始工作前其鋸架28位于初始0°位置，鋸架旋轉(zhuǎn)之前應(yīng)先調(diào)節(jié)定位標尺4和9的位姿，使其能夠作為鋼軌在水平面內(nèi)定位的參考標尺，具體方法是:將帶鋸條導向調(diào)整完畢的鋸架沿直線導軌進給，在進給最小行程和最大行程處測量導向臂之間的帶鋸條側(cè)面與定位標尺上用于定位的一側(cè)之間距離是否相等，如果不等，則壓緊機構(gòu)2、3、7和8中夾緊鉗口 10上的螺栓14，調(diào)整松開夾緊機構(gòu)上的定位標尺4和9位置，使在兩處的距離相等，此調(diào)整過程反復多次，保證帶鋸條上兩導向臂之間部位側(cè)面、直線導軌44、45與定位標尺4、9垂直。
[0052]所述裝置在當鋼軌軌條傳輸?shù)轿缓?，首先由壓緊機構(gòu)進行定位和夾緊，以一條鋼軌軌條I的定位和夾緊為例，其過程如下:
[0053]I)夾緊，夾緊定位機構(gòu)2和3的夾緊液壓缸17進給，左右壓桿12、13旋轉(zhuǎn)壓緊鋼軌；
[0054]2)豎直方向定位，在鋼軌I I的軌頂放置一個水平儀，并沿鋼軌軸線移動，觀察是否水平，如果不水平，則調(diào)節(jié)夾緊定位機構(gòu)2和3中較低一端的垂直方向定位機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)其垂直定位調(diào)節(jié)螺桿21使水平移動楔形塊20水平向右移動，帶動豎直移動楔形塊19沿豎直方向上升，直至鋼軌完全水平，實現(xiàn)垂直方向定位；
[0055]3)水平方向定位，測量鋼軌軌頂靠近定位標尺4的一側(cè)與定位標尺4之間的間隙沿定位標尺方向是否一致，如果不一致則夾緊定位機構(gòu)2或3中的水平定位調(diào)節(jié)螺桿26，使鉗口 10和鋼軌在水平方向移動，直至兩者間隙一直，實現(xiàn)鋼軌在水平方向的定位；
[0056]所述裝置在鋼軌軌條定位和夾緊后，便可進行單斜面鋸切，具體過程為:首先通過所述控制系統(tǒng)的人機界面輸入旋轉(zhuǎn)角度β并啟動角度調(diào)節(jié)，步進電機61驅(qū)動絲杠57旋轉(zhuǎn)，絲杠副移動箱59通過連接桿55帶動鋸架28旋轉(zhuǎn)，絕對值編碼器40檢測旋轉(zhuǎn)角度，直至旋轉(zhuǎn)達到β角度后自動停止；啟動主傳動系統(tǒng)，主電機37輸出的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)主動帶輪36、皮帶35和從動帶輪34傳動，以及渦輪減速器33減速后，帶動主動鋸輪32旋轉(zhuǎn)，從而帶動張緊后的帶鋸條31回轉(zhuǎn)，形成回轉(zhuǎn)切削運動，回轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)速；然后啟動鋸切進給系統(tǒng)，進給液壓缸48驅(qū)動移動工作臺41沿直線導軌44、45在水平方向移動，形成削進給運動，進給調(diào)速通過液壓系統(tǒng)的調(diào)速閥實現(xiàn)無級調(diào)速；切削完成后進給進給液壓缸48驅(qū)動鋸架返回，松開夾緊機構(gòu)后將已完成鋸切的鋼軌傳輸至下一工位進行閃光焊焊接，同時待鋸切鋼軌就位，開始下一次鋸切。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，由鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)和垂向單斜截面鋸切部分組成，其特征在于: 所述鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)對鋼軌I (I)和鋼軌II (6)的被鋸端進行定位和夾緊，保證鋸切的角度準確穩(wěn)定，鋼軌壓緊結(jié)構(gòu)中的鋼軌I的夾緊機構(gòu)(2、3)對鋼軌I實施夾緊和定位，定位標尺(4)為鋼軌I (I)定位時的檢測標尺，鋼軌II夾緊機構(gòu)(7、8)對鋼軌II (6)實施夾緊和定位，定位標尺(9)為鋼軌II (6)定位時的檢測標尺；所述垂向單斜截面鋸切部分(5)采用滑車立式結(jié)構(gòu)，對兩根鋼軌軌條實施垂向單斜角度截面的鋸切； 所述鋼軌I的夾緊機構(gòu)(2、3)和鋼軌II的夾緊機構(gòu)(7、8)的結(jié)構(gòu)與功能相同，由夾緊機構(gòu)、垂直方向定位機構(gòu)和水平面內(nèi)定位機構(gòu)組成； 所述垂向單斜截面鋸切部分(5)由鋸架(28)及主傳動系統(tǒng)、鋸切進給系統(tǒng)、帶鋸條導向機構(gòu)和角度調(diào)整機構(gòu)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于: 所述夾緊機構(gòu)由鉗口( 10 )、左、右兩側(cè)壓桿(12、13 )和夾緊液壓缸(17 )組成，左、右兩側(cè)的壓桿(12、13)分別通過軸承(11、15)安裝在鉗口(10)上，兩個壓桿(12、13)的一端分別與夾緊液壓缸(17)的活塞桿頂端和缸體尾端鉸接，液壓缸進給或回程時可帶動兩個壓桿分別繞軸承(11、15)旋轉(zhuǎn)，由兩根壓桿的另一端實現(xiàn)對鋼軌I (I)的夾緊和松開。
3.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于: 所述垂直方向定位機構(gòu)由固定座(16 )、垂直移動楔形塊(19 )、水平移動楔形塊(20 )和 垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿(21)組成，水平移動楔形塊(20)和垂直移動楔形塊(19)的上、下斜面配合安裝，安裝在固定座(16)內(nèi)，垂直移動楔形塊(19)支撐鋼軌軌底，水平移動楔形塊(20)和垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿(21)之間螺紋連接，旋轉(zhuǎn)垂直方向定位調(diào)節(jié)螺桿(21)，水平移動楔形塊(20)沿水平方向移動，帶動豎直移動楔形塊(19)沿豎直方向移動，實現(xiàn)鋼軌在垂直方向定位。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于: 所述水平面內(nèi)定位機構(gòu)由水平定位支座(18)、水平定位楔形導軌(23、24)和水平定位調(diào)節(jié)螺桿(26)組成，水平定位支座(18)通過四組螺栓(27)安裝在床身上，水平定位楔形導軌(23、24)安裝在水平定位支座(18)內(nèi)組成燕尾槽，鉗口(10)的底部為燕尾結(jié)構(gòu)，安裝在定位楔形導軌(23、24)組成的燕尾槽內(nèi)，四組水平間隙調(diào)整螺栓(25)和四組垂直間隙調(diào)整螺栓(22)用于調(diào)整楔形導軌(23、24)與鉗口(10)底部燕尾之間的間隙，鉗口( 10)與水平定位調(diào)節(jié)螺桿(26 )間螺紋連接，旋轉(zhuǎn)水平定位調(diào)節(jié)螺桿(26 )可帶動鉗口( 10 )和夾緊機構(gòu)滑動，從而實現(xiàn)水平面內(nèi)定位。
5.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于: 所述主傳動系統(tǒng)由安裝在鋸架(28)頂端的被動鋸輪(29)和帶鋸條張緊機構(gòu)(30)、安裝在鋸架(28 )底端的主動鋸輪(32 )、渦輪減速器(33 )和主電機(37 )組成，被動鋸輪(29 )的軸安裝在調(diào)整張緊機構(gòu)(30)的張緊滑塊(67)上，主動鋸輪(32)的軸與渦輪減速器(33)輸出軸連接，帶鋸條(31)安裝在被動鋸輪(29)和主動鋸輪(32)上，調(diào)整帶鋸條張緊機構(gòu)(30)可使帶鋸條張緊，張緊后的帶鋸條(31)前、后刃口平行，由主電機(37)驅(qū)動，經(jīng)主動帶輪(36)、皮帶(35)和從動帶輪(34)傳動，以及渦輪減速器(33)減速后，帶動主動鋸輪(32)旋轉(zhuǎn)，從而帶動張緊后的帶鋸條(31)回轉(zhuǎn)，形成回轉(zhuǎn)切削運動，回轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)速。
6.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于: 所述鋸切進給系統(tǒng)是將鋸架(28)通過前、后鉸鏈(38、39)安裝在移動工作臺(41)上，移動工作臺(41)與進給液壓缸(48)的柱塞桿連接，進給液壓缸(48)驅(qū)動移動工作臺(41)和鋸架沿直線導軌(44、45)移動，形成切削進給運動，進給調(diào)速通過控制液壓系統(tǒng)的調(diào)速閥實現(xiàn)無級調(diào)速。
7.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于: 所述帶鋸條導向機構(gòu)由上、下導向臂(52、50)、導向?qū)к?54)等組成，上、下導向臂(52,50)由上、下鎖緊手輪(53、51)鎖緊在導向?qū)к?54)上，導向臂(52、50)的頭部為凹形槽結(jié)構(gòu)，帶鋸條(31)在凹槽內(nèi)由頂部導向塊(72)和前、后導向塊(75、74)夾持，調(diào)節(jié)導向調(diào)節(jié)螺絲(70)使帶鋸條上前后鋸切部位刃口平行，且垂直于鋼軌縱向軸線，調(diào)節(jié)帶鋸條夾緊力調(diào)節(jié)螺栓(71)調(diào)節(jié)對帶鋸條的夾緊力。
8.如權(quán)利要求1所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于: 所述角度調(diào)整機構(gòu)是將鋸架(28)的頂端通過連接桿(55)與絲杠副移動箱(59)連接，連接桿兩端連接處均采用無間隙鉸鏈連接，絲杠副移動箱(59)內(nèi)有由絲杠螺母與絲杠(57 )組成絲杠副，步進電機(61)驅(qū)動絲杠(57 )旋轉(zhuǎn)可帶動絲杠副移動箱(59 )沿導軌(58 )在水平方向移動，從而帶動鋸架(28 )繞鉸鏈(38、39 )旋轉(zhuǎn)，鉸鏈(39 )處安裝有絕對值編碼器(40)用來測量旋轉(zhuǎn)角度。
9.如權(quán)利要求1至8任一項所述的一種鐵路無縫鋼軌垂向單斜焊接面的鋸切裝置，其特征在于； 所述裝置的所有夾緊和鋸切進給運動均采用液壓驅(qū)動，控制單元采用PLC+單片機控制，控制單片機控制角度調(diào)整時旋轉(zhuǎn)角度輸入、步進電機旋轉(zhuǎn)控制、角度測量等，PLC控制其它部分運行。
【文檔編號】B23D55/06GK103894675SQ201410159051
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月19日
【發(fā)明者】馬品奎, 宋玉泉 申請人:吉林大學