專利名稱：一種鋼軌高速打磨列車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鐵路養(yǎng)護設備技術領域，特別是涉及一種用于鐵路鋼軌預防性打磨的鋼軌高速打磨列車。
背景技術：
鋼軌打磨是一種消除鋼軌的波形磨耗和控制鋼軌的接觸疲勞，防止因接觸疲勞而產(chǎn)生片狀剝落、開裂等病害的主要手段，主要方式有矯正性打磨、維護性打磨和預防性打磨。長期以來，主要依靠低速打磨列車及銑磨列車來實現(xiàn)鋼軌打磨。但是，隨著京滬高速鐵路開通運營后出現(xiàn)的鋼軌波磨及彈條折斷現(xiàn)象，反映出僅僅依靠常規(guī)低速打磨列車來對高速鐵路鋼軌進行預防性打磨已不能滿足要求，同時現(xiàn)有打磨車大多需要天窗時間作業(yè)，影響營運，作業(yè)車的打磨裝置位置不可調(diào)，造成轉(zhuǎn)彎處及爬坡處打磨帶位置跑偏；打磨姿態(tài)不可調(diào)，無法實現(xiàn)鋼軌的全軌面打磨；無實時監(jiān)控系統(tǒng)，對打磨過程不可控、無記錄；無鐵屑、火花收集系統(tǒng)，不僅造成環(huán)境污染，而且易導致火災。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種無需天窗作業(yè)，打磨過程可控可調(diào)，能實現(xiàn)全軌面打磨且安全環(huán)保的鋼軌高速打磨列車。本發(fā)明的目的通過下述技術方案來實現(xiàn)
一種鋼軌高速打磨列車，包括打磨作業(yè)車以及具有打磨組件的打磨裝置，該打磨組件主要由砂輪組件、砂輪支承座、支承座安裝板和旋轉(zhuǎn)框架構成，砂輪組件裝于砂輪支承座上，砂輪支承座安裝在支承座安裝板上，支承座安裝板卡入旋轉(zhuǎn)框架，打磨裝置還包括打磨框架，該打磨框架是由兩個U型梁相對設置并通過短橫梁連接為一體的方形框架，短橫梁的兩端通過銷軸連接U型梁，且短橫梁能沿銷軸上下滑動，在打磨框架中平行安裝兩個打磨組件，旋轉(zhuǎn)框架的兩端與打磨框架可轉(zhuǎn)動連接，且至少一端設置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，打磨框架上部通過升降油缸與打磨作業(yè)車的車廂底部鉸接，打磨框架下部安裝有支撐輪。這種結構將兩組打磨組件并聯(lián)，可同時打磨鐵道的兩根鋼軌，打磨框架的兩個U型梁可在豎向相對移動，從而適應軌道轉(zhuǎn)彎處兩邊鋼軌的高差以及內(nèi)外半徑不一致的工況，避免打磨帶位置跑偏。升降油缸兩端鉸接，因此打磨作業(yè)在通過彎道時，升降油缸可左右擺動自動適應鋼軌使打磨裝置在鋼軌上打磨位置穩(wěn)定不跳動。進一步，打磨組件兩端均裝有姿態(tài)控制機構，其主要由長銷軸、長連桿、調(diào)整油缸、加壓油缸、彎連桿、連接板和短連桿構成，連接板固定在旋轉(zhuǎn)框架端部，連接板、短連桿、長連桿、打磨框架、彎連桿依次鉸接構成五連桿機構，長銷軸穿過短連桿與長連桿的鉸點將兩端的姿態(tài)控制機構連在一起，調(diào)整油缸鉸接于短連桿與長連桿之間，加壓油缸鉸接于彎連桿與打磨框架之間。通過姿態(tài)控制機構的調(diào)整油缸調(diào)節(jié)控制砂輪組件的角度和位置，從而實現(xiàn)打磨鋼軌面各個位置的需要；通過加壓油缸對砂輪組件加壓，保證砂輪組件磨削需要的壓力。
進一步，在打磨作業(yè)車的車廂底部豎向設有若干導向板，相鄰兩導向板之間形成打磨安裝部，打磨裝置安裝在該打磨安裝部中，導向板上開設豎向?qū)虿郏诖蚰タ蚣軆啥嗽O有限位滑塊，限位滑塊與導向槽匹配。這種結構能夠保證打磨裝置在由升降油缸帶動上下移動時的穩(wěn)定性，并且避免在打磨作業(yè)時左右晃動。進一步，在打磨作業(yè)車的車廂底部依次安裝有四組打磨裝置，各組打磨裝置的砂輪組件打磨鋼軌截面不同的位置，且各組打磨裝置的打磨位置相互疊加后完全覆蓋鋼軌截面全部位置。進一步，在打磨作業(yè)車上還設置用于感應升降油缸和加壓油缸油壓的傳感器，以及接受傳感器信號并控制升降油缸和加壓油缸油壓的控制器。這種結構可控制升降油缸和加壓油缸的油壓，傳感器采集到升降油缸和加壓油缸的油壓數(shù)據(jù)，并傳送到控制器，控制器將油壓值與預先設定的標準油壓范圍值對比，如超出該標準油壓范圍值，則控制器控制向升降油缸、加壓油缸輸油，直到油壓值在標準油壓范圍值內(nèi)。因此，當軌道左右不平或者前后不平時，升降油缸會自動伸縮調(diào)整油缸長度，使支撐輪始終壓緊鋼軌。加壓油缸使砂輪組件始終壓緊鋼軌，保證磨削需要的壓力。進一步，在打磨作業(yè)車上還設有集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)包括集塵管道、抽風機、集塵容器，集塵管道安裝在車廂底部兩側(cè)，集塵管道一端為集塵口，該集塵口正對砂輪組件對鋼軌的打磨位置，集塵管道另一端接入集塵容器，在集塵容器中設有過濾裝置，抽風機安裝在集塵管道中。在打磨裝置打磨鋼軌時，產(chǎn)生的鐵屑、火花在抽風機的作用下被吸入集塵管道送入集塵容器中，過濾裝置將鐵屑過濾后，剩余的氣體排入大氣，有利于環(huán)境保護，消除火災隱患。進一步，與打磨作業(yè)車串聯(lián)一監(jiān)控作業(yè)車，在打磨作業(yè)車上安裝用于監(jiān)控打磨狀況的攝像頭，在監(jiān)控作業(yè)車上設有監(jiān)控顯示屏。通過攝像頭和監(jiān)控顯示屏對打磨過程實時監(jiān)控并全程記錄，如發(fā)現(xiàn)故障監(jiān)控人員可及時通知維修人員進行維修，避免造成更加嚴重的故障。進一步，打磨作業(yè)車上設有砂輪備件庫，在砂輪備件庫中設有珩吊機械手。砂輪備件庫中存放備用的砂輪組件，當砂輪組件磨損后，方便維修人員及時更換新的砂輪組件。珩吊機械手可方便的搬運砂輪組件，節(jié)省人力，效率高。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于
1.本打磨列車可同時打磨鐵道的兩根鋼軌，并將兩個打磨組件可靠的聯(lián)接在一起，能適應各種路段打磨的需求，且穩(wěn)定性更好；
2.打磨裝置上裝有姿態(tài)控制機構，可以調(diào)整砂輪組件與鋼軌的相對位置，輕松滿足打磨軌面的各個位置，操作方便，通過加壓油缸壓緊砂輪組件，保證砂輪磨削必要的壓力，控制方便可靠；
3.具有集塵系統(tǒng)，能將打磨產(chǎn)生的鐵屑、火花收集過濾后排入大氣，利于環(huán)境保護，消除火災隱患；
4.串聯(lián)監(jiān)控作業(yè)車，對打磨過程實時監(jiān)控并全程記錄，及時發(fā)現(xiàn)故障進行維修；
5.具有高效的打磨作業(yè)效率，根據(jù)當?shù)罔F路局時刻表安排直接插入打磨列車車次，不用單獨開設天窗點，能夠有效地提高鐵路運輸經(jīng)濟效益。


圖1是本發(fā)明的整體結構示意 圖2是本發(fā)明打磨裝置的結構示意 圖3是圖2的俯視 圖4是本發(fā)明打磨裝置的側(cè)面結構示意 圖5是本發(fā)明集塵系統(tǒng)的結構示意 圖6是本發(fā)明各組砂輪組件打磨位置的示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1至圖6所示，一種鋼軌高速打磨列車包括串聯(lián)的動力牽引車1、監(jiān)控作業(yè)車
2、裝有打磨裝置4的打磨作業(yè)車3，打磨裝置4可四組配合使用，安裝在打磨作業(yè)車3的車廂8底部。在打磨作業(yè)車3上安裝用于監(jiān)控打磨狀況的攝像頭，在監(jiān)控作業(yè)車2上設有監(jiān)控顯示屏。打磨作業(yè)車3上還設有砂輪備件庫，在砂輪備件庫中設有珩吊機械手。如圖2和圖3所示,打磨裝置4包括打磨組件5和打磨框架6,打磨組件5主要由砂輪組件51、砂輪支承座52、支承座安裝板53、旋轉(zhuǎn)框架54構成，砂輪組件51通過壓緊油缸壓入砂輪支承座52的V型槽內(nèi)，每個砂輪與砂輪支承座52縱向成40°夾角，每個砂輪支承座52可安裝三個砂輪，這種液壓裝夾砂輪的方式,操作更加安全、方便；砂輪支承座52用螺栓安裝在支承座安裝板53上，每個支承座安裝板53可安裝四個砂輪支承座52 ;支承座安裝板53卡入旋轉(zhuǎn)框架54 ;打磨框架6是由兩個U型梁61相對設置并通過短橫梁62連接為一體的方形框架，短橫梁62的兩端通過銷軸20連接U型梁61，且短橫梁62能沿銷軸20上下滑動，在打磨框架6中平行安裝兩個打磨組件5，打磨組件5的旋轉(zhuǎn)框架54的兩端與打磨框架6可轉(zhuǎn)動連接，且兩端設置旋轉(zhuǎn)馬達7，打磨框架6上部通過升降油缸9與打磨作業(yè)車3的車廂8底部鉸接，打磨框架6下部安裝有支撐輪10。如圖4所示，在打磨組件5兩端裝有姿態(tài)控制機構11，其主要由長銷軸1107、長連桿1101、調(diào)整油缸1105、加壓油缸1106、彎連桿1104、連接板1103和短連桿1102構成，連接板1103固定在旋轉(zhuǎn)框架54端部，連接板1103、短連桿1102、長連桿1101、打磨框架6、彎連桿1104依次鉸接構成五連桿機構，長銷軸1107穿過短連桿1102與長連桿1101的鉸點將兩端的姿態(tài)控制機構11連在一起，調(diào)整油缸1105鉸接于短連桿1102與長連桿1101之間，加壓油缸1106鉸接于彎連桿1104與打磨框架6之間。在打磨作業(yè)車3的車廂8底部豎向設有若干導向板12，相鄰兩導向板12之間形成打磨安裝部，打磨裝置4安裝在該打磨安裝部中，導向板12上開設豎向?qū)虿?，在打磨框?兩端對稱設有2對限位滑塊13，限位滑塊13與導向槽匹配。如圖6所示，在打磨作業(yè)車3的車廂8底部依次安裝有四組打磨裝置4，分別為打磨裝置一至四401、402、403、404，通過姿態(tài)控制機構11調(diào)整各組打磨裝置的位置，從而使打磨裝置一 401打磨鋼軌14的a位置,打磨裝置二 402打磨鋼軌14的b位置,打磨裝置三403打磨鋼軌14的c位置，打磨裝置四404打磨鋼軌14的d位置，打磨裝置一至四401、402,403,404的打磨位置a、b、C、d相互疊加后完全覆蓋鋼軌截面全部位置。砂輪組件51上設有位置傳感器，位置傳感器將砂輪的位置信號傳遞給控制器，控制器控制姿態(tài)控制機構11調(diào)整打磨組件5的位置。在打磨作業(yè)車3上還設置用于感應升降油缸9和加壓油缸1106油壓的傳感器，以及接受傳感器信號并控制升降油缸9和加壓油缸1106油壓的控制器。如圖5所示，在打磨作業(yè)車3上還設有集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)包括集塵管道15、抽風機16、集塵容器17，集塵管道15安裝在車廂8底部兩側(cè)，集塵容器17設置在砂輪備件庫中，集塵管道15 —端為集塵口，該集塵口正對砂輪組件51對鋼軌14的打磨位置，集塵管道15另一端接入集塵容器17，在集塵容器17中設有過濾裝置18，抽風機16安裝在集塵管道15中。在作業(yè)時，根據(jù)當?shù)罔F路局時刻表安排插入該鋼軌高速打磨列車，不用單獨開設天窗點，打磨列車按60-80km/h速度運行，升降油缸9控制打磨裝置4沿導向槽向下移動，將支撐輪10壓在鋼軌14上，在姿態(tài)控制機構11的作用下，調(diào)整砂輪組件51到需要的位置角度并壓在軌道14上，砂輪組件51在列車的拖動下被動高速旋轉(zhuǎn)開始打磨鋼軌14，打磨過程中產(chǎn)生的鐵屑、火花通過集塵系統(tǒng)收集過濾后排入大氣。攝像頭對打磨過程實時拍攝，監(jiān)控人員通過監(jiān)控作業(yè)車上的監(jiān)控顯示屏對打磨過程實時監(jiān)控。當一組砂輪組件51磨損后，升降油缸9將打磨裝置4提升到安全位置，然后旋轉(zhuǎn)馬達7驅(qū)動旋轉(zhuǎn)框架54轉(zhuǎn)動，迅速更換一組新的砂輪組件51，重新降下打磨裝置4，即可實現(xiàn)高速連續(xù)打磨。當所有砂輪組件51都磨損后，利用珩吊機械手從砂輪備件庫中取出新的砂輪組件，人工進行更換后即可繼續(xù)打磨。該打磨作業(yè)車一次可打磨厚度0. 02-0. 08mm,通過3_6次的打磨可實現(xiàn)鋼軌的全截面預防性高速打磨作業(yè)。也可通過串聯(lián)多組監(jiān)控作業(yè)車2、打磨作業(yè)車3，實現(xiàn)一次通過即完成鋼軌14的全截面預防性高速打磨作業(yè)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種鋼軌高速打磨列車，包括打磨作業(yè)車以及具有打磨組件的打磨裝置，該打磨組件主要由砂輪組件、砂輪支承座、支承座安裝板和旋轉(zhuǎn)框架構成，砂輪組件裝于砂輪支承座上，砂輪支承座安裝在支承座安裝板上，支承座安裝板卡入旋轉(zhuǎn)框架，其特征在于打磨裝置還包括打磨框架，該打磨框架是由兩個U型梁相對設置并通過短橫梁連接為一體的方形框架，短橫梁的兩端通過銷軸連接U型梁，且短橫梁能沿銷軸上下滑動，在打磨框架中平行安裝兩個打磨組件，旋轉(zhuǎn)框架的兩端與打磨框架可轉(zhuǎn)動連接，且至少一端設置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，打磨框架上部通過升降油缸與打磨作業(yè)車的車廂底部鉸接，打磨框架下部安裝有支撐輪。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼軌高速打磨列車，其特征在于打磨組件兩端均裝有姿態(tài)控制機構，其主要由長銷軸、長連桿、調(diào)整油缸、加壓油缸、彎連桿、連接板和短連桿構成，連接板固定在旋轉(zhuǎn)框架端部，連接板、短連桿、長連桿、打磨框架、彎連桿依次鉸接構成五連桿機構，長銷軸穿過短連桿與長連桿的鉸點將兩端的姿態(tài)控制機構連在一起，調(diào)整油缸鉸接于短連桿與長連桿之間，加壓油缸鉸接于彎連桿與打磨框架之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的鋼軌高速打磨列車，其特征在于在打磨作業(yè)車的車廂底部豎向設有若干導向板，相鄰兩導向板之間形成打磨安裝部，打磨裝置安裝在該打磨安裝部中，導向板上開設豎向?qū)虿?，在打磨框架兩端設有限位滑塊，限位滑塊與導向槽匹配。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋼軌高速打磨列車，其特征在于在打磨作業(yè)車的車廂底部依次安裝有四組打磨裝置，各組打磨裝置的砂輪組件打磨鋼軌截面不同的位置，且各組打磨裝置的打磨位置相互疊加后完全覆蓋鋼軌截面全部位置。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋼軌高速打磨列車，其特征在于在打磨作業(yè)車上還設置用于感應升降油缸和加壓油缸油壓的傳感器，以及接受傳感器信號并控制升降油缸和加壓油缸油壓的控制器。
6.根據(jù)權利要求1所述的鋼軌高速打磨列車，其特征在于在打磨作業(yè)車上還設有集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)包括集塵管道、抽風機、集塵容器，集塵管道安裝在車廂底部兩側(cè)，集塵管道一端為集塵口，該集塵口正對砂輪組件對鋼軌的打磨位置，集塵管道另一端接入集塵容器，在集塵容器中設有過濾裝置，抽風機安裝在集塵管道中。
7.根據(jù)權利要求1所述的鋼軌高速打磨列車，其特征在于與打磨作業(yè)車串聯(lián)一監(jiān)控作業(yè)車，在打磨作業(yè)車上安裝用于監(jiān)控打磨狀況的攝像頭，在監(jiān)控作業(yè)車上設有監(jiān)控顯示屏。
8.根據(jù)權利要求1所述的鋼軌高速打磨列車，其特征在于打磨作業(yè)車上設有砂輪備件庫，在砂輪備件庫中設有珩吊機械手。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼軌高速打磨列車，包括打磨作業(yè)車以及具有打磨組件的打磨裝置，該打磨裝置還包括打磨框架，該打磨框架是由兩個U型梁相對設置并通過短橫梁連接為一體的方形框架，短橫梁的兩端通過銷軸連接U型梁，且短橫梁能沿銷軸上下滑動，在打磨框架中平行安裝兩個打磨組件，旋轉(zhuǎn)框架的兩端與打磨框架可轉(zhuǎn)動連接，且至少一端設置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，打磨框架上部通過升降油缸與打磨作業(yè)車的車廂底部鉸接，打磨框架下部安裝有支撐輪。本發(fā)明穩(wěn)定性好，能適應各種路段打磨的需求，無需天窗作業(yè)，打磨過程可控可調(diào)，能實現(xiàn)全軌面打磨且安全環(huán)保。
文檔編號E01B31/17GK103015279SQ20131001018
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權日2013年1月11日
發(fā)明者曾剛, 董紅波, 曾佑文, 區(qū)興永, 黃永強 申請人:成都市新筑路橋機械股份有限公司