技术领域
[0001] 本
发明涉及
铁轨底部加工装置,专用于无缝钢轨
焊接瘤的打磨。
背景技术
[0002] 现代列车对时速、平稳性、乘车舒适性的要求日趋严格。铁轨
质量好坏直接影响到行车的安全性和平稳性,因此,当前的铁路建设大量采用长距离无缝钢轨。所谓无缝钢轨就将若干标准长度的钢轨,焊接成较长铁轨,再运到现场就地焊接,成为更长的无缝线路。由于焊接后会留下焊接瘤,必须经过打磨才能使用。铁轨打磨技术越来越多地被高铁、重铁和城市轨道交通采用,市场潜
力巨大。不正确的打磨可造成外观缺欠和质量
缺陷。
[0003] 近年来,无缝钢轨逐渐在我国的铁路建设中应用,起初,轨底打磨主要采用手提
砂轮机。由于手提砂轮机不易控制,容易造成对钢轨的冲击和在钢轨上跳动,影响打磨质量。随着无缝钢轨使用的普及化以及对其要求的不断提高,铁道部已计划逐步淘汰手提砂轮机,以操作更方便、打磨质量更高、更可靠的设备取代。目前,虽有个别厂家试制了打磨机样品,由于打磨性能不能满足要求,均被铁道部否定。本发明则由于其出色的性能,成为唯一被铁道部认可的轨底打磨机。以济南某厂试制的轨底打磨机为例,其砂轮的前后和上下进给均为手动,操作极不方便。而且都是通过
齿轮、
丝杠传递运动。由于打磨的主要进给(砂轮的前后运动)为手动,不能保证进给速度的均匀性,而且其前后进给行程短,在磨削标准轨底时,往复切换点位于标准轨底面内,容易产生磨削
马氏体白层、以及外形亏损,影响
导轨使用寿命;另外,其上下进给采用伞
齿轮传动,
传动比小,平稳性差,而且缺乏明确的刻度指示,进给量控制不准确,影响磨削
精度;而且该设备还缺少必要的磨削防护和除尘装置。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种钢轨底部打磨机。
[0005] 本发明是一种钢轨底部打磨机,有一个能移动的小车1,打磨机主体17安装在小车1上,打磨机主体17上
水平固定有两根水平圆柱导轨14,移动部件通过进给轴后套15固定在水平圆柱导轨14上,打磨机
主轴12与
电机3直接连接,并通过砂轮衬套8与砂轮7连接,前后进给
气缸13被固定在打磨机主体17上,其
活塞杆与进给轴后套15用圆
螺母连接;主轴套10的外表面加工有梯形
螺纹,与内部加工有梯形螺纹的蜗轮5配合,蜗轮5被主轴进给下套4和主轴进给上套6固定在进给轴后套15上,手摇
蜗杆11被固定在打磨机的主体17上;打磨机主体17和小车1之间安装了四个顶升气缸2,气缸顶起时
支撑板9作为可调靠模紧密贴紧钢轨的底部。
[0006] 相对
现有技术,本发明采用了新结构、新方案,省去了轨底磨削中的较难进行的磨削淬火工序,在轨底磨削的主要进给中采用了气缸的自动进给,降低了人为因素对磨削的干扰,磨削质量稳定可靠,而且操作方便。同时,
蜗轮蜗杆副不仅提高了上下进给的
稳定性和精确性,而且结构紧凑简单。
附图说明
[0007] 图1为轨底打磨机示意图,图2、为轨底打磨机主视图,图3、为轨底打磨机俯视图,附图标记及对应名称为:小车1,顶升气缸2,电机3,主轴进给下套4,蜗轮5,主轴进给上套6,砂轮7,砂轮衬套8,支撑板9,主轴套10,手摇蜗杆11,打磨机主轴12,前后进给气缸13,水平圆柱导轨14,进给轴后套15,转动手轮16,打磨机主体17。
具体实施方式
[0008] 如图1、图2、图3所示,轨底打磨机由可移动的小车、打磨机主体和电气操作箱组成。打磨机的主体17安装在可移动的小车1上,工作时可推动小车对齐
焊缝位置。打磨机主体17上水平固定有两根水平圆柱导轨14,移动部件通过进给轴后套15固定在水平圆柱导轨14上,打磨机主轴12与电机3直连,并通过砂轮衬套8与砂轮7连接,前后进给气缸13被固定在打磨机主体17上,其
活塞杆与进给轴后套15用圆螺母连接,当前后进给气缸
13伸缩时,可带动移动部件沿着水平圆柱导轨14前后自动循环移动,而且进给速度可调;
主轴套10的外表面加工有非标梯形螺纹,与内部加工有非标梯形螺纹的蜗轮5配合,该蜗轮被主轴进给下套4和主轴进给上套6固定在进给轴后套15上,手摇蜗杆11被固定在打磨机主体17上,转动手轮16上有刻度指示,当转动手轮16时手摇蜗杆11带动蜗轮5转动,并通过其内部非标梯形螺纹传动使得打磨机主轴部件上下移动,从而实现砂轮7的上下进给运动;打磨机主体17和小车1之间安装了四个顶升气缸2,气缸顶起时支撑板9作为可调靠模紧密贴紧钢轨的底部;另外,主轴砂轮7的上表面与水平圆柱导轨14间设计有1度的倾
角;打磨机主轴12的
轴头采用1∶10的锥度和砂轮连接。该轨底打磨机还配有防护和防尘装置。
[0009] 如图所示,打磨机的砂轮7的前后进给采用较大行程的前后进给气缸13自动进给;由于砂轮的前后进给为钢轨打磨中的主要进给运动,其进给的均匀性和连续性以及进给速度直接关系到打磨质量,特别是关系到磨削马氏体的产生与否,因此,采用进给速度可调的较大行程气缸自动前后进给。一方面自动化程度高;另一方面,较大的行程(包括标准轨底宽度以及切入和切出距离)可以确保在往复磨削标准轨底时磨削的换向点在轨底之外,以有效避免产生磨削马氏体。
[0010] 另外,由于上下进给运动是间歇进给,即调整好上下进给量,便可磨削一层,之后再进给再磨削。所以,很适合手动进给,经济性也好。因此本发明在上下进给中采用了特殊结构的蜗轮蜗杆副实现。运动时,由手摇蜗杆11带动内部加工有非标梯形螺纹的蜗轮5转动,并通过该梯形螺纹传动使得主轴套10以及其它主轴部件上下移动,从而实现砂轮7的上下进给,而且转动手轮16上有刻度指示;由于蜗轮蜗杆副的传动比大,传动平稳,再加上手轮上的刻度指示,能够更准确地控制上下进给量,精度也更高。
[0011] 打磨机主体17和小车1之间安装了四个顶升气缸2,气缸顶起时支撑板9作为可调靠模紧密贴在钢轨的底部,使得打磨机主体随着钢轨的底面方向调整,以确保砂轮往复磨削的方向始终与钢轨的底部平行,从而保证打磨轨底的形状。
[0012] 打磨机主轴砂轮7的上表面与水平圆柱导轨14间设计有1度的倾角;这样磨削后可使焊缝处较之原钢轨底部略微内凹,以确保当焊缝下安装枕木时,焊缝不会成为
支点,改善焊缝处的受力情况,有效降低
应力集中。
[0013] 打磨时,顶升气缸顶2起,使支撑板9贴紧钢轨的底部,电机3带动砂轮7旋转,前后进给气缸13推动移动部件自动往复运动,转动手轮16可以实现垂直方向的进给。打磨完成后,后退进给手轮16并停止前后进给运动,顶升气缸2卸压,打磨机主体降落到小车平台上,便完成一次打磨循环。