一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构的制作方法

1.本实用新型涉及钢轨打磨机构技术领域，具体而言，涉及一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构。


背景技术：

2.钢轨是城市轨道交通的重要组成部件，其状态的优劣直接影响城市轨道交通车辆运行的安全性、平稳性以及乘客乘坐的舒适性。车辆的动力作用、外界环境影响和钢轨本身质量等因素都会影响钢轨的服役性能，除产生钢轨廓形磨耗外，还会在钢轨表面产生疲劳裂纹、剥离掉块和波浪形磨耗等各种病害。钢轨表面病害如不及时处理，不但会造成轮轨关系恶化而引起列车或轨道部件的损坏，而且会导致钢轨病害本身加快发展、钢轨使用寿命缩短、运营维护成本增加等问题，钢轨病害发展到一定程度甚至会影响行车安全。
3.近几年，随着城市轨道交通新增线路的陆续开通及客流量的逐年增加，运营过程中钢轨的各种病害逐步呈现，也带来了日益严重的钢轨波磨问题，严重影响城市轨道交通运营的安全性和舒适性。其主要原因与城市轨道交通运营条件有关，如线路条件复杂、小半径曲线较多、减振轨道种类繁多、车辆频繁加减速、行车密度大、安全性要求高、维护条件差和隧道所占比重大等因素。城市轨道交通钢轨波磨的波长以在100mm以下的短波波磨较多，其带来的振动冲击剧烈，发展速率快。
4.钢轨打磨是钢轨服役过程中最重要的钢轨维护保养方式，对于消除钢轨表面缺陷、减小接触应力、控制伤损、改善导向、降低噪声、提高乘坐舒适性等有着重要作用。钢轨打磨起源于上世纪五十年代，经过几十年的发展，已成为世界各国铁路公认的一种有效的钢轨维护方法，钢轨打磨理念也从最初的仅有修复性打磨发展到如今的预防性打磨、预打磨等方式。
5.城市轨道交通高速钢轨打磨车是以城市轨道交通线路钢轨预防性打磨和预打磨为主要目的的高效打磨设备。进行钢轨快速打磨时，磨石以具有一定冲角无动力地在钢轨上被拖行的方式进行打磨。钢轨高速钢轨打磨车能有效去除钢轨波磨、表面硬化层和表面病害，其最大作业速度可达到60km/h以上，相比于传统的磨石靠电机带动的主动式钢轨打磨车在城市轨道交通10km/h以下的作业速度，城市轨道交通高速钢轨打磨车具有快速作业的能力和极高作业的效率。
6.在传统的打磨小车升降装置中，提升油缸与打磨小车通常是采用固定连接的方式，该结构未考虑在打磨小车通过曲线轨道时打磨小车相对于整车的横向偏移，当通过曲线时，液压缸会承受较大的横向力，从而使得打磨小车有脱轨的风险；该结构不能对打磨压力和行程形成精准的监测和控制，导致实际打磨作业状态与预设状态存在较大差距，无法实现稳定、可靠的打磨效果，另一方面，该装置在行驶过程中的升降操作稳定性较差；传统的打磨小车升降装置中未设置限位挂钩装置，在行驶过程中处于非工作提升状态的打磨小车升降装置失效时，打磨小车有掉落至钢轨的风险，影响作业和线路安全。


技术实现要素：

7.本技术的目的在于提供一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构，其解决了现有技术中存在的以下问题：
8.1、在高速行驶过程中无法快速实现打磨框架的整体起降，并且起降操作中的不同步容易带来装置失效、状态不可控等问题；
9.2、起升后的打磨框架无法稳固放置，当升降装置失效时，打磨框架会出现掉落在钢轨上或其他危险情况，起升后打磨小车的安全性无法得到保障；
10.为了实现以上技术目的，本技术提供的技术方案包括：
11.本实用新型提供一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构，包括打磨框架和固定框架，所述固定框架设置于所述打磨框架上方，所述打磨框架上设置有悬挂轴；所述打磨框架通过升降组件与所述固定框架连接；所述升降组件包括两个第四伸缩件，两个所述第四伸缩件之间设置有悬挂组件，所述悬挂轴与所述悬挂组件对应设置。
12.在本公开的一些实施例中，所述升降组件还包括连接块，所述连接块与所述打磨框架固定连接，且所述连接块上开设有连接槽，所述第四伸缩件与所述连接槽转动连接。
13.在本公开的一些实施例中，所述悬挂组件包括第五伸缩件和悬挂杆，所述第五伸缩件一端和所述悬挂杆一端均与所述固定框架转动连接，所述第五伸缩件另一端与所述悬挂杆另一端转动连接且所述悬挂杆另一端开设有与所述悬挂轴相配合的吊挂槽。
14.在本公开的一些实施例中，所述第四伸缩件和所述第五伸缩件上均设置有第一状态监测传感器。
15.在本公开的一些实施例中，所述打磨框架上设置有第二状态监测传感器，所述固定框架上设置有第三状态监测传感器。
16.在本公开的一些实施例中，所述打磨框架和固定框架之间还设置有手葫芦。
17.有益效果
18.1、通过对称设置的第四伸缩件，在高速行驶过程中可快速实现打磨框架的整体起降，避免了起降操作中的不同步带来的装置失效、状态不可控等问题；
19.2、通过悬挂组件和悬挂轴的配合，在高速行驶过程中可实现起升后打磨框架的稳固放置，避免了起升后升降装置失效时，打磨框架出现掉落在钢轨上或其他危险情况，保障了起升后打磨小车的安全性；
20.3、通过第四伸缩件上设置的第一状态监测传感器，可实现在压力和行程达到作业要求时锁定，保证打磨设备在打磨作业过程中的稳定性；通过分别设置在打磨框架和固定框架上的第二、第三状态监测传感器，可实现对悬挂杆运行位置的自动监测，配合监测结果对第四、第五伸缩件进行控制，确保悬挂组件工作状态的可靠性；
21.4、通过手葫芦的设置，可以在打磨作业过程中小车脱轨或升降装置失效的紧急情况时，可通过手葫芦将打磨小车吊起，无需额外的辅助设备即可实现快速的自主救援，从而不影响线路运营。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图之一；
23.图2为本实用新型的结构示意图之二；
24.图3为本实用新型的结构示意图之三。
25.图标：1-打磨框架；2-悬挂轴；3-升降组件；301-第四伸缩件；302-连接块；303-连接槽；4-悬挂组件；401-第五伸缩件；402-悬挂杆；403-吊挂槽。
具体实施方式
26.为了使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。
28.实施例1
29.请参照图1-图3，本实用新型提供一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构，包括打磨框架1和固定框架，所述固定框架设置于所述打磨框架1上方，所述打磨框架1上设置有悬挂轴2；所述打磨框架1的两侧通过升降组件3与所述固定框架连接；所述升降组件3包括两个第四伸缩件301，两个所述第四伸缩件301之间设置有悬挂组件4，悬挂轴2与悬挂组件4对应设置。
30.需要说明的是，在传统的打磨小车升降装置中，提升油缸与打磨小车通常是采用固定连接的方式，该结构未考虑在打磨小车通过曲线轨道时打磨小车相对于整车的横向偏移，当通过曲线时，液压缸会承受较大的横向力，从而使得打磨小车有脱轨的风险；该结构不能对打磨压力和行程形成精准的监测和控制，导致实际打磨作业状态与预设状态存在较大差距，无法实现稳定、可靠的打磨效果；另一方面，当升降装置失效时，打磨小车有掉落至钢轨的风险，影响作业和线路安全。本技术设置打磨框架1、固定框架，通过在打磨框架1上设置悬挂轴2，具体的，悬挂轴2的数量优选为4个，这4个悬挂轴2两两为一组，这两组悬挂轴分别位于打磨框架1相互平行的两侧面，通过升降组件3将打磨框架1的两侧与所述固定框架进行连接，升降组件3包括两个第四伸缩件301，即第四伸缩件301的顶端与固定框架相连，两个所述第四伸缩件301之间设置有悬挂组件4，悬挂组件4优选设置4组，4组悬挂组件4分别对应4个悬挂轴2设置，即一个悬挂轴2对应一个悬挂组件4，当所述升降组件3将打磨框架提升后，通过将悬挂轴2与悬挂组件4连接，以使起升后的小车能稳定的放置在悬挂组件上，从而保持整个打磨框架1起升后的稳定性，避免在高速行驶的过程中发生倾斜或倒塌、甚至掉落的危险情况。
31.详细的，本技术的工作方式为：当需要开始对轨道进行打磨时，第四伸缩件301缩短将打磨框架1吊起至最高点，使悬挂轴2与悬挂组件4分离，悬挂组件4改变角度与打磨框架1分离，第四伸缩件301伸长使打磨框架1下降，当打磨框架1到达预定位置时(在一些较优的实施例中，所述预定位置包括打磨框架1与轨道接触或打磨框架1与轨道接触并保持一定
的压紧力)，第四伸缩件锁定；当需要结束对钢轨的打磨时，第四伸缩件301缩短将打磨框架1吊起最高点，悬挂组件4改变角度与打磨框架1靠近，第四伸缩件301伸长使打磨框架1下降，当悬挂轴2与悬挂组件4连接时，第四伸缩件锁定；本技术通过对称设置的第四伸缩件，在高速行驶过程中可快速实现打磨小车的整体起降，避免了起降操作中的不同步带来的装置失效、状态不可控等问题；通过悬挂组件和悬挂轴的配合，在高速行驶过程中可实现起升后打磨小车的稳固放置，避免了起升后升降装置失效时，打磨小车出现掉落在钢轨上或其他危险情况，保障了起升后打磨小车的安全性。
32.需要说明的是，本发明所有所述伸缩件，包括但不限于液压缸、油缸、气缸、齿轮齿条中的任意一种，只要其能在控制下实现伸缩功能，均满足本发明的要求，因此不做进一步的限定，优选的，为了使整个装置的供能系统简化，所述伸缩件的形式尽量统一，例如均采用液压供能，则所述伸缩件优选为液压缸。
33.实施例2
34.在实施例1的基础上，提供一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构，具体为：所述升降组件3还包括连接块302，所述连接块302与所述打磨框架1固定连接，且所述连接块302上开设有连接槽303，所述第四伸缩件301与所述连接槽303转动连接。需要说明的是，本技术设置连接块302、连接槽303、第四伸缩件301，打磨框架1两侧的两端均固定连接有连接块302，即一个打磨框架1上设置有四个连接块302，第四伸缩件301通过连接槽303与连接块302连接，优选的，第四伸缩件301与连接槽303之间通过关节轴承连接，则能够让第四伸缩件301与连接槽303之间进行转动，使得第四伸缩件301的活动轨迹为曲线，该自由通过曲线技术，能够让第四伸缩件301实现横向和纵向的一定的自由偏移量，以适应通过曲线时打磨小车相对整车的横向偏移，进而使得打磨车曲线通过能力大大增加。
35.实施例3
36.在实施例2的基础上，提供一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构，具体为：所述悬挂组件4包括第五伸缩件401和悬挂杆402，所述第五伸缩件401一端和所述悬挂杆402一端均与所述固定框架转动连接，所述第五伸缩件401另一端与所述悬挂杆402另一端转动连接且所述悬挂杆402另一端开设有与所述悬挂轴2相配合的吊挂槽403。需要说明的是，本技术设置第五伸缩件401、悬挂杆402、吊挂槽403，详细的，所述第五伸缩件401一端和所述悬挂杆402一端均与所述固定框架转动连接，即第五伸缩件401和所述悬挂杆402顶端位置固定不变，第五伸缩件401另一端与所述悬挂杆402另一端转动，使得第五伸缩件401和悬挂杆402之间形成角度可变的v型结构，实际工作时，由于第五伸缩件401和所述悬挂杆402顶端的位置固定不变，通过对第五伸缩件401的伸缩进行控制以实现悬挂杆402改变角度向打磨框架1靠近或远离。具体的，悬挂组件4的工作方式之一为，第五伸缩件401伸出变长，带动悬挂杆402向靠近打磨框架1的方向运动；悬挂组件4的工作方式之二为，第五伸缩件401缩回变短，带动悬挂杆402向远离打磨框架1的方向运动。值得说明的是，本技术通过第五伸缩件401与第四伸缩件301的配合，将提升后的打磨小车的悬挂轴2落在限位吊挂槽403内，进一步防止升降装置失效时打磨小车出现掉落在钢轨上或其他危险情况，保障轨道交通的运行安全性。
37.实施例4
38.在实施例3的基础上，提供一种用于城市轨道交通钢轨高速打磨小车升降机构，具
体为：所述第四伸缩件301设置有第一状态监测传感器。需要说明的是，所述第一状态监测传感器用于感应和控制第四伸缩件301和第五伸缩件401伸缩的长度，使得第四伸缩件301和第五伸缩件401伸缩至指定长度即停止伸缩的工作并锁定，保证对打磨架的提升与下降能够高效快速的完成，并间接的确保打磨设备在打磨作业过程中的稳定性。应当说明的是，所述第一状态监测传感器可以是压力传感器和\或位移传感器。在另一些较优的实施例中，为了实现对悬挂杆运行位置的自动监测，确保悬挂组件工作状态的可靠性，考虑在打磨框架1上设置有第二状态监测传感器，所述固定框架上设置有第三状态监测传感器。下面就其工作过程作详细描述：所述第二状态监测传感器内设有第一接近阈值，当悬挂杆402接近打磨框架1并进入第一接近阈值时，判定悬挂杆402运行到位，可以将打磨小车降下以使悬挂轴2落入吊挂槽403中，完成提升后的打磨小车的稳固放置；所述第三状态监测传感器内设有第二接近阈值，当悬挂杆402远离打磨框架1并进入第二接近阈值时，判定悬挂杆402运行到位，可以将打磨小车降下以使当打磨框架1到达预定位置(在一些较优的实施例中，所述预定位置包括打磨框架1与轨道接触或打磨框架1与轨道接触并保持一定的压紧力)，使打磨设备可以对钢轨进行打磨；本实施例实现了对悬挂杆运行位置的自动监测，配合监测结果对第四伸缩件进行控制，确保悬挂组件工作状态的可靠性。应当理解的是，所述第二、第三状态监测传感器可以是位移传感器、接近开关中的任意一种。
39.所述打磨框架1和固定框架之间还设置有手葫芦。需要说明的是，本结构设置了手葫芦装置，通过该自主快速救援技术，在打磨作业过程中发生小车脱轨而液压控制系统失效的紧急情况时，可通过手摇手葫芦将打磨小车吊起，无需额外的辅助设备即可实现快速的自主救援，从而不影响线路的安全运营。作为优选的，手葫芦可以设置在打磨框架1顶部的第四个角的位置上。
40.本实施例的工作方式之一为：当需要开始对轨道进行打磨时，第四伸缩件301缩短将打磨框架1吊起至最高点，使悬挂轴2与吊挂槽403分离，第五伸缩件缩短改变悬挂杆402的角度从而与打磨框架1远离，当悬挂杆402进入第三状态监测传感器内置的第二接近阈值时，判定悬挂杆402运行到位，可以将打磨框架1降下，第五伸缩件锁定，控制第四伸缩件301伸长使打磨框架1下降，当打磨框架1到达预定位置时，第四伸缩件锁定；当需要结束对钢轨的打磨时，第四伸缩件301缩短将打磨框架1吊起最高点，第五伸缩件伸长改变悬挂杆402的角度从而与打磨框架1靠近，当悬挂杆402进入第二状态监测传感器内置的第一接近阈值时，判定悬挂杆402运行到位，可以将打磨框架1降下以使悬挂轴2落入吊挂槽403中，第五伸缩件锁定，控制第四伸缩件301伸长使打磨框架1下降，当悬挂轴2落入吊挂槽403中时，第四伸缩件锁定，完成提升后的打磨小车的稳固放置。
41.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。