技术领域
[0001] 本
发明涉及锁死机构技术领域，特别是涉及一种转动件的锁死机构及含有其的钢轨打磨装置。
背景技术
[0002] 现在常用的用于转动件(
转轴)的旋转锁死方法主要有以下几种：
[0004] 二、用销钉轴向或径向锁死转动件。
[0005] 三、通过摩擦
角自锁，达到锁死效果，例如蜗轮-
蜗杆连接，锁死蜗杆。
[0006] 以上这些旋转锁死方式都有一些弊端：
[0007] 一、常规锁死一般应用于相对静止的环境中，因此不会有太大的问题。但是常规锁死的方式方法应用在特殊环境中，例如其应用在
铁路行业中时，由于车辆运行中，存在长效且大量的震动情况，因此容易导致锁死失效。
[0008] 二、冗余不高，一旦一组锁死方式方法失效，会导致整体锁死失效。如方案二，虽然可以布置多组锁死机构(转动件的圆周上固定安装多组销钉)，但是由于机构空间有限，锁死机构布置数量少，并且还会增加整体机构的复杂程度，日常维护起来较为不便，相应地也提高了使用成本。
[0009] 三、方案一、方案三靠的是
摩擦力锁死，其缺点是其应用在存在有大量震动环境中，锁死机构可能会发生轻微偏移，从而导致锁死失效。另外，方案二中靠销钉轴向或径向锁住转动件，此时销钉受剪切力作用，在大量震动环境下，销钉和销孔会发生
挤压甚至被撕裂，导致销钉和销孔的配合面间隙增大，锁死失效。
[0010] 综上所述，当前亟需一种高
稳定性，高可靠性的锁死机构用于锁死转动件(转轴)，有效防止转动件锁死失效。尤其是该锁死机构应用于铁路运输的特殊行业中。
发明内容
[0011] 本发明旨在提供一种转动件的锁死机构及含有其的钢轨打磨装置，以解决
现有技术中的上述技术问题，通过持续施加一预紧力，使齿盘组的端面齿相互
啮合锁紧时，在震动状态下，均能够保证稳定可靠地锁死转动件，防止转动件锁死失效而转动起来。
[0012] 本发明采用的一种或多种技术方案为：
[0013] 一种转动件的锁死机构，所述转动件外同轴穿设有固定的锁死筒体，锁死筒体内壁与转动件外圆面之间成形有环状间隙；所述环状间隙内设置有在预紧力作用下啮合连接的齿盘组；所述齿盘组包括可在环状间隙内移动的动齿盘，动齿盘中部开有避让孔并滑动穿设在转动件上，及固定套设在转动件上的定齿盘，动齿盘和定齿盘通过端面齿连接；所述动齿盘的外圆面与锁死筒体的内壁为限制住动齿盘转动的键连接。
[0014] 根据本发明提供的转动件的锁死机构，所述键连接为
花键连接，锁死筒体的内壁成形有内花键，动齿盘的外圆成形有与内花键适配的外花键。
[0015] 根据本发明提供的转动件的锁死机构，所述环状间隙内固定设置有弹性件，弹性件抵接在动齿盘上远离定齿盘的一端。
[0016] 根据本发明提供的转动件的锁死机构，所述弹性件为
弹簧组件，其包括相对设置的弹簧固定环，两个弹簧固定环之间固定有环状排布的多根弹簧。
[0017] 根据本发明提供的转动件的锁死机构，所述弹簧为矩形弹簧，矩形弹簧的两端分别固定连接两个弹簧固定环。
[0018] 根据本发明提供的转动件的锁死机构，所述弹簧固定环滑动穿设在转动件上，弹簧固定环的外圆成形有与内花键适配的外花键，弹簧固定环与锁死筒体为花键连接。
[0019] 根据本发明提供的转动件的锁死机构，所述转动件靠近定齿盘的该端设置有转动件
支撑座。
[0020] 根据本发明提供的转动件的锁死机构，所述转动件支撑座包括支撑筒体，其内穿设所述转动件，支撑筒体与转动件之间嵌入固定有
滚动轴承。
[0021] 本发明采用的另一种或多种技术方案为：
[0022] 一种钢轨打磨装置，包含有上述中任意一项技术方案中所述的转动件的锁死机构；所述转动件的另一端固定连接转动件支撑座，转动件上固定连接有打磨固定架，打磨固定架外周上固定有多组成列排布的打磨单元。
[0023] 根据本发明提供的钢轨打磨装置，所述钢轨打磨装置对应铁轨上钢轨的宽度设置有两组，两组钢轨打磨装置之间固定连接有架体。
[0024] 本发明的有益效果是：
[0025] 本发明的转动件的锁死机构能够锁死转动件，不让其转动，锁死稳定，安全性高。该转动件的锁死机构利用端面齿啮合时施加一持续的作用力压紧啮合处，锁死转动件防止其自由转动。该转动件的锁死机构，可以在震动状态下，或者其它恶劣工况中，稳定可靠的对转动件进行旋转锁死。另外，压紧端面齿的作用力越大，端面齿啮合程度越紧，啮合的端面齿不易打滑脱离，造成旋转锁死失效。
[0026] 铁路运输载重大，运动
摩擦系数小，刹车距离长，惯性大，铁路干线复杂，出现故障将引起连锁反应。将本锁死机构应用在铁路运输的特殊行业中，运用端面齿啮合的齿盘组锁死转动件，相比起传统旋转锁死方式，其在安全性，可靠性，冗余性方面都有更大的优势。能够保证铁路运输安全有效地正常运行。
附图说明
[0027] 图1是本发明优选
实施例的结构示意图；
[0028] 图2是弹性件的结构示意图；
[0029] 图3是锁死筒体的结构示意图；
[0030] 图4是本发明优选实施例的结构示意图；
[0031] 为方便展示内部结构，省略锁死筒体；
[0032] 图5是图4的剖视示意图；
[0033] 图6是本发明优选实施例的结构示意图；
[0034] 图7是打磨示意图(局部，省略部分零件)；
具体实施方式
[0035] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0038] 如图1-图7所示
[0039] 实施例一
[0040] 本发明提供了一种转动件7的锁死机构，所述转动件7外同轴穿设有固定的锁死筒体3，锁死筒体3内壁与转动件7外圆面之间成形有环状间隙；所述环状间隙内设置有在预紧力作用下啮合连接的齿盘组；所述齿盘组包括可在环状间隙内移动的动齿盘4，动齿盘4中部开有避让孔并滑动穿设在转动件7上，及固定套设在转动件7上的定齿盘5，动齿盘4和定齿盘5通过端面齿连接；所述动齿盘4的外圆面与锁死筒体3的内壁为限制住动齿盘4转动的键连接。
[0041] 关于端面齿，其由很多小齿组合成连续的一圈，环绕在动齿盘4和定齿盘5盘面上。动齿盘4和定齿盘5的端面齿在预紧力作用下相互啮合扣紧，即使意外断裂几个齿
块，另外的正常端面齿齿块也不会在短期内啮合扣紧失效，从而继续保证锁死转动件7的状态，冗余高，不会出现锁死失效的情况。另外，端面齿之间的啮合面为相互配合的斜面或者曲面(根据齿块的形状而定)，该啮合面会在预紧力作用下，贴合度越来越高，啮合扣紧的程度也会大大提高，从而增加扣紧锁死的安全性。
[0042] 所述键连接为花键连接，锁死筒体3的内壁成形有内花键，动齿盘4的外圆成形有与内花键适配的外花键。
[0043] 所述内花键的
键槽和外花键的键，其长度方向同转动件7的轴心线。
[0044] 花键连接可以锁止动齿盘4、定齿盘5(定齿盘5与动齿盘4啮合时)及转动件7在圆周方向上转动。将内花键的键槽长度设置较长，动齿盘4可以借助其外花键在内花键的键槽内滑动。
[0045] 所述环状间隙内固定设置有弹性件2，弹性件2抵接在动齿盘4上远离定齿盘5的一端。
[0046] 所述弹性件2为弹簧组件，其包括相对设置的弹簧固定环，两个弹簧固定环之间固定有环状排布的多根弹簧。
[0047] 所述弹簧为矩形弹簧，矩形弹簧的两端分别固定连接两个弹簧固定环。
[0048] 所述弹簧固定环滑动穿设在转动件7上，弹簧固定环的外圆成形有与内花键适配的外花键，弹簧固定环与锁死筒体3为花键连接。
[0049] 弹簧组件借助其中部的通孔穿设在转动件7的外周上，在多根均匀排布的弹簧的弹力作用下，为齿盘组啮合提供稳定有效且均匀施力的预紧力。本弹簧组件的弹簧优先选用劲度系数高的矩形弹簧，能够提供较大且稳定的弹力，有助于齿盘组工作稳定。
[0050] 弹簧固定环与锁死筒体3之间的花键连接结构及原理同动齿盘4与锁死筒体3之间的花键连接，不再赘述。
[0051] 所述锁死筒体3上设置有弹性件2的一端固定连接有弹簧固定端盖1，用于固定限制住弹性件2。
[0052] 所述转动件7靠近定齿盘5的该端设置有转动件支撑座6。
[0053] 所述转动件支撑座6包括支撑筒体，其内穿设所述转动件7，支撑筒体与转动件7之间嵌入固定有
滚动轴承。
[0054] 所述转动件7具有两端，当转动件7长度较长时，在其自由端(转动件7上设置齿盘组的相对的一端)还固定设置有转动件支撑座6，以提高转动件7转动稳定性(平稳性)。
[0055] 本发明的锁死原理为：定齿盘5固定在转动件7(或旋转件或
主轴)上，当转动件7转动时，会跟着一起转动。而动齿盘4在弹簧件的弹性力下压紧啮合定齿盘5上，动齿盘4不能在圆周方向上转动，此时即完成转动件7的锁死(转动件7不能转动)。动齿盘4是通过花键把
扭矩传递到锁死筒体3上的，而锁死筒体3是固定的，完成力传递，动齿盘4不能转动。由于安全上的考虑，本发明的转动件7的锁死机构采用常闭设计，因此正常工作情况下转动件7是不能旋转的。
[0056] 实施例二
[0057] 一种钢轨打磨装置，包含有上述中任意一项技术方案中所述的转动件7的锁死机构；所述转动件7的另一端固定连接转动件支撑座6，转动件7上固定连接有打磨固定架8，打磨固定架8外周上固定有多组成列排布的打磨单元9。
[0058] 所述钢轨打磨装置对应铁轨上钢轨的宽度设置有两组，两组钢轨打磨装置之间固定连接有架体10。
[0059] 该钢轨打磨装置工作时，其沿着钢轨的长度方向前进，该钢轨的顶面(钢轨与火车滚轮结合的该面)存在裂纹或其它凹坑等
缺陷，需要进行打磨维护。钢轨打磨装置前进中，其中一列打磨单元9紧紧压紧在钢轨的顶面。打磨单元9的磨石在
摩擦力作用下转动并打磨钢轨，将钢轨顶面磨削掉。此种为被动式打磨，即打磨单元9的磨石没有动力驱动机构，只是在摩擦力作用下完成边打磨边前进。由于打磨固定架8上连接有转动件7，通常歪斜偏离是转动件7没有稳定锁死造成的。故实施例一中提供了稳定的转动件7的锁死机构。该转动件7的锁死机构的作用主要是，在打磨作业中保证转动件7锁死不能旋转，尽量消除转动件7旋转从而带动打磨单元9偏移，从而对钢轨顶面造成损伤，继而影响行车安全。当一列打磨单元9需要更换维护后，转动件7带动打磨固定架8旋转一定角度，将另一列正常的打磨单元9旋转至钢轨上方与钢轨结合，继续打磨作业。关于打磨单元9的旋转方式，齿盘组的动齿盘4和定齿盘5脱离后，定齿盘5带动转动件7匹配正常打磨单元9的位置旋转一定角度即可。
[0060] 最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本发明的
专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
[0061] 上文中各附图标记表示的零部件名称如下：
[0062] 弹簧固定端盖1、弹性件2、锁死筒体3、动齿盘4、定齿盘5、转动件支撑座6、转动件7、打磨固定架8、打磨单元9、架体10。
