專利名稱：一種鋼軌高速打磨列車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路養(yǎng)護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于鐵路鋼軌預(yù)防性打磨的鋼軌高速打磨列車。
背景技術(shù)：
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(kāi)裂等病害的主要手段，主要方式有矯正性打磨、維護(hù)性打磨和預(yù)防性打磨。長(zhǎng)期以來(lái)，主要依靠低速打磨列車及銑磨列車來(lái)實(shí)現(xiàn)鋼軌打磨。但是，隨著京滬高速鐵路開(kāi)通運(yùn)營(yíng)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(lái)對(duì)高速鐵路鋼軌進(jìn)行預(yù)防性打磨已不能滿足要求，同時(shí)現(xiàn)有打磨車大多需要天窗時(shí)間作業(yè)，影響營(yíng)運(yùn)，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(wú)法實(shí)現(xiàn)鋼軌的全軌面打磨；無(wú)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)打磨過(guò)程不可控、無(wú)記錄；無(wú)鐵屑、火花收集系統(tǒng)，不僅造成環(huán)境污染，而且易導(dǎo)致火災(zāi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種無(wú)需天窗作業(yè)，打磨過(guò)程可控可調(diào)，能實(shí)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(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)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(gòu)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(gè)U型梁相對(duì)設(shè)置并通過(guò)短橫梁連接為一體的方形框架，短橫梁的兩端通過(guò)銷軸連接U型梁，且短橫梁能沿銷軸上下滑動(dòng)，在打磨框架中平行安裝兩個(gè)打磨組件，旋轉(zhuǎn)框架的兩端與打磨框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且至少一端設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，打磨框架上部通過(guò)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(jié)構(gòu)將兩組打磨組件并聯(lián)，可同時(shí)打磨鐵道的兩根鋼軌，打磨框架的兩個(gè)U型梁可在豎向相對(duì)移動(dòng)，從而適應(yīng)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(guò)彎道時(shí)，升降油缸可左右擺動(dòng)自動(dòng)適應(yīng)鋼軌使打磨裝置在鋼軌上打磨位置穩(wěn)定不跳動(dòng)。進(jìn)一步，打磨組件兩端均裝有姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)，其主要由長(zhǎng)銷軸、長(zhǎng)連桿、調(diào)整油缸、加壓油缸、彎連桿、連接板和短連桿構(gòu)成，連接板固定在旋轉(zhuǎn)框架端部，連接板、短連桿、長(zhǎng)連桿、打磨框架、彎連桿依次鉸接構(gòu)成五連桿機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)銷軸穿過(guò)短連桿與長(zhǎng)連桿的鉸點(diǎn)將兩端的姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)連在一起，調(diào)整油缸鉸接于短連桿與長(zhǎng)連桿之間，加壓油缸鉸接于彎連桿與打磨框架之間。通過(guò)姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)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(shí)現(xiàn)打磨鋼軌面各個(gè)位置的需要；通過(guò)加壓油缸對(duì)砂輪組件加壓，保證砂輪組件磨削需要的壓力。
進(jìn)一步，在打磨作業(yè)車的車廂底部豎向設(shè)有若干導(dǎo)向板，相鄰兩導(dǎo)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(dǎo)向板上開(kāi)設(shè)豎向?qū)虿?，在打磨框架兩端設(shè)有限位滑塊，限位滑塊與導(dǎo)向槽匹配。這種結(jié)構(gòu)能夠保證打磨裝置在由升降油缸帶動(dòng)上下移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，并且避免在打磨作業(yè)時(shí)左右晃動(dòng)。進(jìn)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(jìn)一步，在打磨作業(yè)車上還設(shè)置用于感應(yīng)升降油缸和加壓油缸油壓的傳感器，以及接受傳感器信號(hào)并控制升降油缸和加壓油缸油壓的控制器。這種結(jié)構(gòu)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(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)油壓范圍值對(duì)比，如超出該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)油壓范圍值內(nèi)。因此，當(dāng)軌道左右不平或者前后不平時(shí)，升降油缸會(huì)自動(dòng)伸縮調(diào)整油缸長(zhǎng)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(jìn)一步，在打磨作業(yè)車上還設(shè)有集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)包括集塵管道、抽風(fēng)機(jī)、集塵容器，集塵管道安裝在車廂底部?jī)蓚?cè)，集塵管道一端為集塵口，該集塵口正對(duì)砂輪組件對(duì)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(shè)有過(guò)濾裝置，抽風(fēng)機(jī)安裝在集塵管道中。在打磨裝置打磨鋼軌時(shí)，產(chǎn)生的鐵屑、火花在抽風(fēng)機(jī)的作用下被吸入集塵管道送入集塵容器中，過(guò)濾裝置將鐵屑過(guò)濾后，剩余的氣體排入大氣，有利于環(huán)境保護(hù)，消除火災(zāi)隱患。進(jìn)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(shè)有監(jiān)控顯示屏。通過(guò)攝像頭和監(jiān)控顯示屏對(duì)打磨過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控并全程記錄，如發(fā)現(xiàn)故障監(jiān)控人員可及時(shí)通知維修人員進(jìn)行維修，避免造成更加嚴(yán)重的故障。進(jìn)一步，打磨作業(yè)車上設(shè)有砂輪備件庫(kù)，在砂輪備件庫(kù)中設(shè)有珩吊機(jī)械手。砂輪備件庫(kù)中存放備用的砂輪組件，當(dāng)砂輪組件磨損后，方便維修人員及時(shí)更換新的砂輪組件。珩吊機(jī)械手可方便的搬運(yùn)砂輪組件，節(jié)省人力，效率高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于
1.本打磨列車可同時(shí)打磨鐵道的兩根鋼軌，并將兩個(gè)打磨組件可靠的聯(lián)接在一起，能適應(yīng)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(jī)構(gòu)，可以調(diào)整砂輪組件與鋼軌的相對(duì)位置，輕松滿足打磨軌面的各個(gè)位置，操作方便，通過(guò)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(guò)濾后排入大氣，利于環(huán)境保護(hù)，消除火災(zāi)隱患；
4.串聯(lián)監(jiān)控作業(yè)車，對(duì)打磨過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控并全程記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障進(jìn)行維修；
5.具有高效的打磨作業(yè)效率，根據(jù)當(dāng)?shù)罔F路局時(shí)刻表安排直接插入打磨列車車次，不用單獨(dú)開(kāi)設(shè)天窗點(diǎn)，能夠有效地提高鐵路運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明打磨裝置的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明集塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)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(dòng)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(shè)有監(jiān)控顯示屏。打磨作業(yè)車3上還設(shè)有砂輪備件庫(kù)，在砂輪備件庫(kù)中設(shè)有珩吊機(jī)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(gòu)成，砂輪組件51通過(guò)壓緊油缸壓入砂輪支承座52的V型槽內(nèi)，每個(gè)砂輪與砂輪支承座52縱向成40°夾角，每個(gè)砂輪支承座52可安裝三個(gè)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(gè)支承座安裝板53可安裝四個(gè)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(gè)U型梁61相對(duì)設(shè)置并通過(guò)短橫梁62連接為一體的方形框架，短橫梁62的兩端通過(guò)銷軸20連接U型梁61，且短橫梁62能沿銷軸20上下滑動(dòng)，在打磨框架6中平行安裝兩個(gè)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(dòng)連接，且兩端設(shè)置旋轉(zhuǎn)馬達(dá)7，打磨框架6上部通過(guò)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(jī)構(gòu)11，其主要由長(zhǎng)銷軸1107、長(zhǎng)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(gòu)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(zhǎng)連桿1101、打磨框架6、彎連桿1104依次鉸接構(gòu)成五連桿機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)銷軸1107穿過(guò)短連桿1102與長(zhǎng)連桿1101的鉸點(diǎn)將兩端的姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)11連在一起，調(diào)整油缸1105鉸接于短連桿1102與長(zhǎng)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(shè)有若干導(dǎo)向板12，相鄰兩導(dǎo)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(dǎo)向板12上開(kāi)設(shè)豎向?qū)虿?，在打磨框?兩端對(duì)稱設(shè)有2對(duì)限位滑塊13，限位滑塊13與導(dǎo)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(guò)姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)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(shè)有位置傳感器，位置傳感器將砂輪的位置信號(hào)傳遞給控制器，控制器控制姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)11調(diào)整打磨組件5的位置。在打磨作業(yè)車3上還設(shè)置用于感應(yīng)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(hào)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(shè)有集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)包括集塵管道15、抽風(fēng)機(jī)16、集塵容器17，集塵管道15安裝在車廂8底部?jī)蓚?cè)，集塵容器17設(shè)置在砂輪備件庫(kù)中，集塵管道15 —端為集塵口，該集塵口正對(duì)砂輪組件51對(duì)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(shè)有過(guò)濾裝置18，抽風(fēng)機(jī)16安裝在集塵管道15中。在作業(yè)時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)罔F路局時(shí)刻表安排插入該鋼軌高速打磨列車，不用單獨(dú)開(kāi)設(shè)天窗點(diǎn)，打磨列車按60-80km/h速度運(yùn)行，升降油缸9控制打磨裝置4沿導(dǎo)向槽向下移動(dòng)，將支撐輪10壓在鋼軌14上，在姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)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(dòng)下被動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)開(kāi)始打磨鋼軌14，打磨過(guò)程中產(chǎn)生的鐵屑、火花通過(guò)集塵系統(tǒng)收集過(guò)濾后排入大氣。攝像頭對(duì)打磨過(guò)程實(shí)時(shí)拍攝，監(jiān)控人員通過(guò)監(jiān)控作業(yè)車上的監(jiān)控顯示屏對(duì)打磨過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)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(dá)7驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)框架54轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)現(xiàn)高速連續(xù)打磨。當(dāng)所有砂輪組件51都磨損后，利用珩吊機(jī)械手從砂輪備件庫(kù)中取出新的砂輪組件，人工進(jìn)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(guò)3_6次的打磨可實(shí)現(xiàn)鋼軌的全截面預(yù)防性高速打磨作業(yè)。也可通過(guò)串聯(lián)多組監(jiān)控作業(yè)車2、打磨作業(yè)車3，實(shí)現(xiàn)一次通過(guò)即完成鋼軌14的全截面預(yù)防性高速打磨作業(yè)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)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(gòu)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(gè)U型梁相對(duì)設(shè)置并通過(guò)短橫梁連接為一體的方形框架，短橫梁的兩端通過(guò)銷軸連接U型梁，且短橫梁能沿銷軸上下滑動(dòng)，在打磨框架中平行安裝兩個(gè)打磨組件，旋轉(zhuǎn)框架的兩端與打磨框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且至少一端設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，打磨框架上部通過(guò)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(quán)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(jī)構(gòu)，其主要由長(zhǎng)銷軸、長(zhǎng)連桿、調(diào)整油缸、加壓油缸、彎連桿、連接板和短連桿構(gòu)成，連接板固定在旋轉(zhuǎn)框架端部，連接板、短連桿、長(zhǎng)連桿、打磨框架、彎連桿依次鉸接構(gòu)成五連桿機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)銷軸穿過(guò)短連桿與長(zhǎng)連桿的鉸點(diǎn)將兩端的姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)連在一起，調(diào)整油缸鉸接于短連桿與長(zhǎng)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(quán)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(shè)有若干導(dǎo)向板，相鄰兩導(dǎo)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(dǎo)向板上開(kāi)設(shè)豎向?qū)虿?，在打磨框架兩端設(shè)有限位滑塊，限位滑塊與導(dǎo)向槽匹配。
4.根據(jù)權(quán)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(quán)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(shè)置用于感應(yīng)升降油缸和加壓油缸油壓的傳感器，以及接受傳感器信號(hào)并控制升降油缸和加壓油缸油壓的控制器。
6.根據(jù)權(quán)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(shè)有集塵系統(tǒng)，該集塵系統(tǒng)包括集塵管道、抽風(fēng)機(jī)、集塵容器，集塵管道安裝在車廂底部?jī)蓚?cè)，集塵管道一端為集塵口，該集塵口正對(duì)砂輪組件對(duì)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(shè)有過(guò)濾裝置，抽風(fēng)機(jī)安裝在集塵管道中。
7.根據(jù)權(quán)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(shè)有監(jiān)控顯示屏。
8.根據(jù)權(quán)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(shè)有砂輪備件庫(kù)，在砂輪備件庫(kù)中設(shè)有珩吊機(jī)械手。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)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(gè)U型梁相對(duì)設(shè)置并通過(guò)短橫梁連接為一體的方形框架，短橫梁的兩端通過(guò)銷軸連接U型梁，且短橫梁能沿銷軸上下滑動(dòng)，在打磨框架中平行安裝兩個(gè)打磨組件，旋轉(zhuǎn)框架的兩端與打磨框架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且至少一端設(shè)置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，打磨框架上部通過(guò)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(yīng)各種路段打磨的需求，無(wú)需天窗作業(yè)，打磨過(guò)程可控可調(diào)，能實(shí)現(xiàn)全軌面打磨且安全環(huán)保。
文檔編號(hào)E01B31/17GK103015279SQ20131001018
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)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(qiáng) 申請(qǐng)人:成都市新筑路橋機(jī)械股份有限公司