锂电砂带钢轨垂直打磨机的制作方法

1.本实用新型涉及铁路养护机械技术领域，尤其涉及钢轨打磨机具技术领域，具体地说是一种锂电砂带钢轨垂直打磨机。


背景技术：

2.在铁路运输系统中，钢轨是铁路轨道的主要组成部件，它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上，在铁路运输系统中，钢轨是保证铁路正常运行的重要基础部件。
3.铁路钢轨的服役环境比较恶劣，在服役过程中，容易出现各种表面伤损，如钢轨波浪形磨耗、轨面擦伤、轨面剥离、轨侧严重磨损、裂纹和轨头压溃等，且一旦出现表面伤损后，发展速度较快，影响了铁路运输能力和经济效益。
4.钢轨打磨能够消除或控制表面病害、改善纵向不平顺和延长钢轨使用寿命。但现有的钢轨砂轮垂直打磨机存在以下不足：（1）砂轮打磨属于刚性打磨，打磨过程振动大，容易损伤钢轨。（2）采用内燃机作为动力源，噪声大，不环保，伤害工人身体健康。（3）砂轮打磨火花多向飞溅，且在工作时可能会发生破碎，存在较大安全隐患。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种锂电砂带钢轨垂直打磨机，该打磨机使用锂电能源利用砂带对钢轨进行大角度打磨，能够有效实现对钢轨的全廓形、高质量和高效率打磨，大幅度改善工人的作业条件。高容量安全锂电池采用了优质磷酸铁锂电芯，更加耐高温，有效控制了电池发热爆炸的风险；采用金属外壳，内置优质的高安全性电芯，电芯之间有支架固定，并且外部还有环氧板、eva泡棉等多重安全防护，可有效防止电池跌落时起火、爆炸、漏液。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
7.提供了一种锂电砂带钢轨垂直打磨机，包括机架，
8.所述机架上设置有砂带打磨系统、横移系统、偏转系统、升降系统和电控系统，所述横移系统与砂带打磨系统相连接以驱动砂带打磨系统横向移动，所述偏转系统与砂带打磨系统相连接以驱动砂带打磨系统进行角度偏转，所述升降系统与砂带打磨系统相连接以驱动砂带打磨系统上下移动，所述电控系统与砂带打磨系统电性连接从而为砂带打磨系统提供能源以及控制其工作；
9.所述机架的两侧设置有行走轮，机架的中部设置有快速拆接装置。
10.进一步的，所述机架包括小车底架，所述小车底架下端的两侧安装行走轮，小车底架的中间位置设有快速拆接装置，小车底架上设置有折叠把手，所述折叠把手的两端可转动的连接在小车底架上。
11.进一步的，所述快速拆接装置包括快拆固定件一、快拆锁定杆、快拆固定件二和快拆把手；快拆固定件一安装于小车底架拆分部位的一端，快拆固定件二安装于小车底架拆
分部位的另一端，快拆把手可转动的连接在快拆固定件二上，快拆锁定杆固定安装在快拆把手上，快拆固定件一上设置有与快拆锁定杆相适配的挂钩。
12.进一步的，所述砂带打磨系统包括驱动轮、接触轮、张紧轮、砂带罩、砂带和打磨支架，所述驱动轮、接触轮均安装在打磨支架侧面，砂带依次绕在驱动轮、张紧轮、接触轮外圆之上，砂带上部的外侧设置有砂带罩，接触轮的外侧设置有橡胶层。
13.进一步的，所述横移系统包括横移手轮、横移手轮箱、链轮盒、横移螺杆、横移螺母、横移底架和u形轮，所述链轮盒、横移螺母分别安装在机架，横移底架上端装有u形轮使之能够在机架上滑动；所述横移手轮安装在手轮箱上，手轮箱与链轮盒连通，链轮盒内设置有链传动机构，横移手轮与链传动机构的主动轮相连接，链传动机构的从动轮与横移螺杆相连接，横移螺母啮合在横移螺杆上且与横移底架固定连接，横移底架与打磨系统相连接以带动打磨系统横向移动。
14.进一步的，所述升降系统包括升降手轮、升降上轴承座、升降螺杆、升降螺母和升降下轴承座，所述升降上轴承座和升降下轴承座均安装在升降螺杆上且固接于升降支架底板上，所述升降螺母与升降螺杆相啮合且固接于打磨支架上，升降螺杆远离升降下轴承座的一端固定安装升降手轮。
15.进一步的，所述偏转系统包括偏摆手轮、偏摆手轮箱、偏摆蜗轮蜗杆箱、偏摆蜗轮轴、偏摆蜗轮连接板、偏摆槽座、偏摆锁定导槽、偏摆导槽螺母、偏摆锁定手柄；所述偏摆蜗轮蜗杆箱安装在横移底架上，偏摆手轮箱与偏摆蜗轮蜗杆箱相连接，偏摆蜗轮蜗杆箱内的蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮轮轴末端连接偏摆蜗轮连接板，偏摆蜗轮连接板固接于升降支柱上；偏摆锁定导槽通过偏摆槽座固定于砂带偏转系统上，外置偏摆锁定手柄。
16.升降系统还包括升降支柱，所述升降支柱固定安装在偏摆蜗轮连接板上，在打磨支架的两侧对称的设置，打磨支架与与偏摆蜗轮连接板螺栓连接，可与偏摆系统偏摆同步。
17.进一步的，所述电控系统包括电池箱、电气箱和电气控制单元，所述电池箱与电气箱并列布置于所述小车底架的一侧，电池箱内安装有电源，电气箱内安装有电气控制单元，电源和电气控制单元之间通过导线电性连接。
18.进一步的，所述张紧轮安装在张紧轮支架上，张紧轮支架通过伸缩杆连接有张紧固定座，所述张紧固定座固定安装在打磨支架上，张紧固定座上安装有转动把手，所述转动把手能够带动伸缩杆收缩。
19.进一步的，所述电源为锂电池，所述锂电池内置安全性电芯和电池管理芯片；所述电气控制单元包括电气装置和电机，所述锂电池与电气装置电性连接，电气装置与电机连接并驱动电机工作，所述电机与砂带打磨系统的驱动轮相连接。
20.进一步的，锂电池为高容量安全锂电池，采用了优质磷酸铁锂电芯，更加耐高温，有效控制了电池发热爆炸的风险；锂电池表面采用金属外壳，内置优质的高安全性电芯，电芯之间有支架固定，并且外部还有环氧板、eva泡棉等多重安全防护，可有效防止电池跌落时起火、爆炸、漏液。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
22.1、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，利用砂带作为打磨工具，比起目前的砂轮打磨，增大了打磨工具与钢轨的接触面积，提高了打磨效率，同时避免砂轮与钢轨刚性接触和振动对打磨质量的影响；此外，接触轮的外侧设置有橡胶层，该橡胶层与砂带自
身特性使得砂带和钢轨为柔性接触，可以降低打磨机振动对打磨质量的影响，同时提高打磨作业效率。
23.2、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，通过行走轮沿钢轨行走，偏摆装置、横移装置和升降装置协同动作可以使接触轮作业后所形成的包络面与钢轨表面高度吻合并符合规范和标准要求，提升打磨质量和效率。
24.3、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，动力源采用电能，可采用蓄电池供电，更加清洁、利于环保，输出动力更加精确，且装置的结构更加紧凑、操作简便。
25.4、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，驱动轮和接触轮之间设置有张紧机构，张紧机构上设置有伸缩杆，张紧程度调节方便，提高砂带工作的可靠性，降低砂带的更换频率，降低成本。
26.5、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，张紧装置上设置有转动把手，通过转动把手能够带动张紧轮向内侧移动，便于砂带的安装和更换。
27.6、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，偏转系统中设置有130度的偏摆锁定导槽，通过涡轮蜗杆装置控制偏转角度，可实现电动机及砂带打磨系统的偏转角度相对于钢轨内侧超过82度，外侧超过40度。
28.7、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，偏摆装置上设置有偏摆锁定装置，能够便捷的固定偏摆角度，使得打磨机的操作更加方便，也保证了打磨机的使用效果。
29.8、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，横移系统上设置有横移手轮箱，通过齿轮传统结构调整横移手轮的动力输出方向，便于操作。
30.9、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，横移系统上设置有横移底架，横移底架两侧设置有u行轮，砂带打磨系统及偏转系统均置于横移底架之上，通过转动横移螺杆调整横移底架的行进方向，进而控制砂带打磨系统及偏转系统相对于钢轨的横向位置，横移行程最大可达到50cm。
31.10、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，升降装置、横移装置和偏摆装置均采用机械传动的方式实现相应功能，节省能源且能够适应恶劣的工作环境，使用寿命长。
32.8、本实用新型示例的锂电砂带钢轨垂直打磨机，砂带上部的外侧设置有砂带罩，对各易损伤部件形成有效的保护，增加打磨机的使用寿命；机架的上方设置有折叠把手，便于操作；当不需要使用把手时，使之折叠下去，减小机器长度，方便作业。
附图说明
33.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
34.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
35.图2为本实用新型实施例另一角度的整体结构示意图；
36.图3为本实用新型实施例中快速拆接装置的结构示意图（拼接状态）；
37.图4为本实用新型实施例中快速拆接装置的结构示意图（拆卸状态）；
38.图5为本实用新型实施例中砂带打磨系统的结构示意图；
39.图6为本实用新型实施例中张紧装置的结构示意图；
40.图7为本实用新型实施例中偏转系统的结构示意图；
41.图8为本实用新型实施例中升降系统的结构示意图。
42.图中：
43.11机架、12小车底架、13行走轮、14快速拆接装置；
44.141快拆固定件一、142快拆锁定杆、143快拆固定件二、144快拆把手；
45.2砂带打磨系统、21张紧装置、22驱动轮、23张紧轮、24接触轮、25砂带、26砂带罩、27打磨支架；
46.211张紧固定座、212转动把手、213张紧轮支架；
47.3横移系统、31横移手轮、32横移手轮箱、33链轮盒、34横移螺杆、35横移螺母、36横移底架、37u形轮；
48.4偏转系统、41偏摆手轮、42偏摆手轮箱、43偏摆蜗轮蜗杆箱、44偏摆蜗轮轴、45偏摆蜗轮连接板、46偏摆槽座、47偏摆锁定导槽、48偏摆导槽螺母、49偏摆锁定手柄；
49.5升降系统、51升降手轮、52升降上轴承座、53升降螺杆、54升降螺母、55升降下轴承座；
50.61电池箱、62电气箱、63电机。
具体实施方式
51.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
52.通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
53.基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
54.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。
55.在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
56.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
57.如图1、图2所示，本实用新型的一个实施例提供了一种电动砂带钢轨垂直打磨机，包括机架11，所述机架11上设置有砂带打磨系统2、横移系统3、偏转系统4、升降系统5和电控系统，所述横移系统3与砂带打磨系统2相连接以驱动砂带打磨系统2横向移动，所述偏转系统4与砂带打磨系统2相连接以驱动砂带打磨系统2进行角度偏转，所述升降系统5与砂带
打磨系统2相连接以驱动砂带打磨系统2上下移动，所述电控系统与砂带打磨系统2电性连接从而为砂带打磨系统2提供能源以及控制其工作；所述机架11的两侧设置有行走轮13，机架11的中部设置有快速拆接装置。
58.具体的，所述机架11包括小车底架12，所述小车底架12下端的两侧安装行走轮13，小车底架12的中间位置设有快速拆接装置14，小车底架12上设置有折叠把手，所述折叠把手的两端可转动的连接在小车底架12上。折叠把手的两端具体可通过螺栓、销轴等连接装置连接在小车底架12上，使之绕螺栓或者销轴能转动，当不需要使用把手时，使之折叠下去，减小机器长度，方便作业。
59.本实施例中机架11呈矩形，行走轮13便于打磨机沿钢轨行走作业，折叠把手便于打磨机的操作。
60.如图3、图4所示，所述快速拆接装置14包括快拆固定件一141、快拆锁定杆142、快拆固定件二143和快拆把手144；快拆固定件一141安装于小车底架12拆分部位的一端，快拆固定件二143安装于小车底架12拆分部位的另一端，快拆把手144可转动的连接在快拆固定件二143上，快拆锁定杆142固定安装在快拆把手144上，快拆固定件一141上设置有与快拆锁定杆142相适配的挂钩。快拆把手144可通过螺栓、转轴等连接方式与快拆固定件二143形成可转动的连接，快拆锁定杆142可通过螺栓固定安装在快拆把手144上。
61.当快速拆接装置14处于拼接状态时，转动快拆把手144，使锁定在快拆固定件一141上的快拆锁定杆142与快拆固定件一141分离，达到快速拆卸状态。
62.如图5所示，所述砂带打磨系统2包括驱动轮22、接触轮24、张紧轮23、砂带罩26、砂带25和打磨支架27，所述驱动轮22、接触轮24均安装在打磨支架27侧面，砂带25依次绕在驱动轮22、张紧轮23、接触轮24外圆之上，砂带25上部的外侧设置有砂带罩26，接触轮24的外侧设置有橡胶层。
63.如图6所示，所述张紧轮23安装在张紧轮支架213上且对砂带25进行张紧，张紧轮支架213通过伸缩杆连接有张紧固定座211，所述张紧固定座211固定安装在打磨支架27上，张紧固定座211上安装有转动把手212，所述转动把手212能够带动伸缩杆收缩。
64.张紧轮支架213可左右移动进行微调，张紧固定座211上安装有转动把手212，通过转动把手212能够带动张紧轮支架213的移动，转动把手212带动张紧轮支架213的伸缩原理与现有技术中通过摇柄控制伸缩杆伸缩的原理相同，如可以在转动把手212与张紧轮支架213的伸缩杆之间连接连杆和弹簧，转动把手212顺时针转动时，转动把手212通过连杆将动作传递至伸缩杆，使得伸缩杆收缩，此时便于安装砂带25；松开转动把手212之后，伸缩杆在弹簧的作用下复位，张紧固定座211和张紧轮支架213会给砂带25一个张紧力，避免跑带。也就是说，砂带25的张紧是靠张紧固定座211和张紧轮支架213进行调节，设置转动把手212实现便于砂带25安装的作用。
65.通过伸缩杆能够调节张紧轮23与接触轮24之间的距离，从而调整砂带25的张紧程度，提高砂带25工作的可靠性，降低砂带25的更换频率。
66.本实施例中，为了对砂带25形成保护，砂带25上部的外侧设置有砂带罩26，砂带罩26能够为砂带25阻挡一些外界的损伤，有效延长砂带25的使用寿命。此外，所述接触轮24的外侧设置有橡胶层，该橡胶层与砂带25自身特性使得砂带25和钢轨为柔性接触，可以降低打磨机振动对打磨质量的影响，同时提高打磨作业效率。
67.如图1、图2，所述横移装置包括横移手轮31、横移手轮箱32、链轮盒33、横移螺杆34、横移螺母35、横移底架36和u形轮37；所述链轮盒33、横移螺母35分别安装在小车底架12上，横移底架36上端与u形轮37螺栓连接，使之能够在小车底架13上自然滑动；所述横移手轮31安装在横移手轮箱32上，横移手轮箱32设置有齿轮传动机构并与链轮盒33连通，链轮盒33的链传动机构的主动轮与齿轮传动机构相连接，链传动机构的从动轮与横移螺杆34相连接，横移螺母35啮合在横移螺杆34上且与横移底架36固定连接，横移底架36与砂带打磨系统2相连接以带动砂带打磨系统2横向移动。
68.横移手轮31转动时，动力经链传动机构传递至横移螺杆34，由于横移螺母35啮合在横移螺杆34上，在螺纹传动的作用下，横移螺杆34的旋转运动会转化为横移螺母35的直线移动，同时由于横移螺母35与横移底架36固定连接，横移底架36与砂带打磨系统2相连接，因此横移螺母35会通过横移底架36带动砂带打磨系统2横向移动。
69.如图8所示，所述升降系统5包括升降手轮51、升降上轴承座52、升降螺杆53、升降螺母54和升降下轴承座55，所述升降上轴承座52和升降下轴承座55均安装在升降螺杆53上且固接于升降支架底板上，所述升降螺母54与升降螺杆53相啮合且固接于打磨支架27上，升降螺杆53远离升降下轴承座55的一端固定安装升降手轮51。
70.转动升降手轮52，升降手轮52会带动升降螺杆54转动，由于升降螺母55与升降螺杆54相啮合，在螺纹传动的作用下，升降螺杆54的旋转运动会转化为升降螺母55的直线移动，同时由于升降螺母55固接于打磨支架27上，所以升降螺母55的移动会带动打磨支架27移动，实现砂带打磨系统2的升降。升降上轴承座53和升降下轴承座56能够使得升降螺杆54的转动更加平稳顺畅，同时降低了摩擦，延长了使用寿命。
71.为了使得砂带打磨系统2在升降时更加平稳，所述打磨支架27的两侧对称的设置有升降支柱，所述升降支柱固定安装在机架上，打磨支架27与升降支柱之间活动连接并能够沿升降支柱滑动。
72.如图7所示，偏转系统4包括偏摆手轮41、偏摆手轮箱42、偏摆蜗轮蜗杆箱43、偏摆蜗轮轴44、偏摆蜗轮连接板45、偏摆槽座46、偏摆锁定导槽47、偏摆导槽螺母48、偏摆锁定手柄49。所述偏摆蜗轮蜗杆箱43安装在横移底架36上，偏摆手轮箱42与偏摆蜗轮蜗杆箱43相连接，偏摆手轮41与偏摆蜗轮蜗杆箱43内部的蜗杆相连接，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮的轮轴末端连接所述偏摆蜗轮连接板45，偏摆蜗轮连接板45固接于升降支柱上。所述偏摆槽座46一端安装在偏摆蜗轮蜗杆箱43上，偏摆锁定导槽47一端固接于升降支柱上，偏摆槽座46上设置有偏摆导槽螺母48，偏摆槽座46的一侧设置有偏摆锁定手柄49，偏摆锁定导槽47安装在偏摆槽座46和偏摆导槽螺母48之间；当砂带打磨系统2偏摆到所需打磨角度时，转动偏摆锁定手柄49，此时偏摆锁定手柄49和偏摆导槽螺母48之间旋转锁定偏摆锁定导槽47，从而使砂带打磨系统2固定。
73.升降系统还包括升降支柱，所述升降支柱固定安装在偏摆蜗轮连接板45上，在打磨支架27的两侧对称的设置，打磨支架27与偏摆蜗轮连接板45螺栓连接，与偏摆系统4同步偏摆。
74.偏摆手轮41转动时，带动偏摆蜗轮蜗杆箱43内部的蜗杆转动，蜗杆将动作传递至与其啮合的蜗轮，从而带动蜗轮转动，蜗轮转动时会通过偏摆蜗轮轴44带动偏摆蜗轮连接板45转动，由于偏摆蜗轮连接板45固接于升降支柱上，所以偏摆蜗轮连接板45转动会经过
升降支柱带动砂带打磨系统2偏摆。转动偏摆手轮41从而带动砂带打磨系统2偏摆至指定位置，然后转动偏摆锁定手柄49锁紧偏转系统4。
75.如图1、如2所示，所述电控系统包括电池箱61、电气箱62和电气控制单元，所述电池箱61与电气箱62并列布置于所述小车底架12的一侧，电池箱61内安装有电源，电气箱62内安装有电气控制单元，电源和电气控制单元之间通过导线电性连接。
76.所述电源为锂电池，所述电气控制单元包括电气装置和电机63，锂电池置于电池箱61内，电气装置置于电气箱62内，所述锂电池与电气装置电性连接，电气装置与电机63连接并驱动电机63工作，所述电机63与砂带打磨系统2的驱动轮22相连接。锂电池内置高安全性电芯和电池管理芯片，对电池电压、电流等实施过载保护，作为动力来源将动力传递给电气装置，经电气装置转换驱动电机63正常工作。
77.具体的，供电电源采用锂电池，实现对耗电元件提供电能，电气装置包括控制器、接触器等控制元件，电气装置为与电机63相配套的电气装置，电机配套电气装置为现有技术，本领域的技术人员可以根据已知技术完成配置。本实施例中，锂电池可采用充电式锂电池，动力源采用电能，更加清洁环保，电气装置控制输出电流电压，使输出的动力更加精确，精准控制电机63运转，保证耗电元件安全稳定运行，且装置的结构更加紧凑、操作简便。
78.本实施例的锂电池为高容量安全锂电池，采用了优质磷酸铁锂电芯，更加耐高温，有效控制了电池发热爆炸的风险；锂电池表面采用金属外壳，内置优质的高安全性电芯，电芯之间有支架固定，并且外部还有环氧板、eva泡棉等多重安全防护，可有效防止电池跌落时起火、爆炸、漏液。
79.使用时，推动打磨机在钢轨的病害部位处移动，锂电池提供功力，动力经电机63驱动驱动轮22，由砂带25传递至接触轮24，从而由接触轮24处的砂带25形成对钢轨的打磨；偏转系统4能使砂带打磨系统2等相对于钢轨表面产生一个偏转；横移系统4使砂带打磨系统2等相对于钢轨表面产生一个横向平移，升降系统5可以将砂带打磨系统2相对于钢轨表面进行打磨的进给操作，横移系统3、偏转系统4和升降系统5三个系统协同动作可以使砂带打磨系统2作业后所形成的包络面与钢轨表面高度吻合并符合规范和标准要求。
80.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
81.除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。