充电式钢轨仿形砂带打磨机的制作方法

本发明涉及铁路养护机械技术领域，尤其涉及一种充电式钢轨仿形砂带打磨机。

背景技术：

目前钢轨打磨养护领域存在着各类仿形打磨机，这些打磨机多使用砂轮打磨，且都采用汽油作为动力源。砂轮打磨机都存在着下列问题：砂轮打磨为刚性打磨，打磨过程中机械振动影响钢轨打磨质量，甚至有可能加剧钢轨损伤；砂轮打磨后的打磨光带为平面，这样在打磨整条钢轨时候需要用平面包络钢轨，然后对光带平面一条一条的进行打磨，打磨效率低；汽油燃烧会带来环境污染问题。现有砂带打磨机采用平面接触轮实施打磨作业，相对于砂轮，没有显著提升打磨效率；仍然使用内燃机提供动力，使用过程中造成一定环境污染；此外在实现不同角度的焊缝打磨时仅依靠手工偏转，不能精确定位打磨角度。

技术实现要素：

本发明的实施例提供了一种充电式钢轨仿形砂带打磨机，以实现利用砂带对钢轨进行有效地打磨。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种充电式钢轨仿形砂带打磨机，包括：机架、导轮、电机、蓄电池、锥齿轮、伸臂和砂带打磨头装置，所述伸臂上设置辊轮，所述导轮安装在所述机架下端的前后两个支撑部位上，所述锥齿轮分别连在所述电机的输出轴和所述砂带打磨头装置的驱动轴端，所述电机与所述锥齿轮之间带有离合器，所述蓄电池给所述电机供电，所述导轮在钢轨上行走，所述砂带打磨头装置中设置的砂带作为打磨工具，对钢轨道岔进行打磨。

进一步地，所述充电式钢轨仿形砂带打磨机还包括横移机构、角度偏转机构和升降施压机构。

进一步地，所述机架上安装有偏转平台，所述角度偏转机构设置在所述机架和所述偏转平台之间，所述角度偏转机构由蜗轮蜗杆组成，所述机架上安装有一端固定连接手轮的竖直丝杠，所述偏转平台一端安装有与蜗杆配合的蜗轮，转动所述手轮带动所述蜗轮转动，进而实现所述偏转平台的旋转；所述偏转平台上固定安装有所述蓄电池。

进一步地，所述横移机构固定安装在所述偏转平台上，所述横移机构包括一端固定连接手轮的丝杠和内部带有螺纹的滑块，所述滑块与所述偏转平台单自由度滑动配合，转动所述手轮进而带动所述滑块移动。

进一步地，所述升降施压机构固定安装在所述横移机构上，所述升降施压机构包括一端固定连接手轮的丝杠、砂带打磨头支撑架、左导柱和右导柱，所述砂带打磨头支撑架上设置有螺纹孔，该螺纹孔与丝杠配合，砂带打磨头支撑架上固定安装有砂带打磨头装置、电机、锥齿轮。

进一步地，所述砂带打磨头装置包括砂带、驱动轮、接触轮、张紧机构、砂带罩，所述张紧机构包括张紧轮、张紧手柄和弹簧，所述砂带依次绕在所述接触轮、驱动轮、张紧轮的外圆上。

进一步地，所述的接触轮的外圆面上同轴设置有橡胶层，所述橡胶层的外圆呈内凹状，所述橡胶层的曲率半径大于钢轨的最大曲率半径。

进一步地，所述的充电式钢轨仿形砂带打磨机还包括数字显示器，所述数字显示器安装在所述机架的上端，所述数字显示器显示打磨角度和打磨深度。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的充电式钢轨仿形砂带打磨机以砂带作为打磨工具，以蓄电池作为动力源，打磨机打磨时蓄电池带动电机，电机驱动砂带进行打磨，作业过程不会导致环境污染。采用砂带作为打磨工具，砂带磨削为柔性磨削，能减少振动对加工钢轨表面质量的影响；接触轮采用仿形接触轮，使得砂带内凹，可以增大钢轨与砂带接触面积，用较少的包络次数即可实现钢轨整个廓型的打磨作业要求，相比于砂轮打磨，提高了打磨作业效率，减轻了操作者劳动强度；此外，本发明在外部条件允许下，还可以直接从打磨作业现场获取电力。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种充电式钢轨仿形砂带打磨机的整体结构图

图2为本发明实施例提供的一种充电式钢轨仿形砂带打磨机的偏转机构图

图3为本发明实施例提供的一种充电式钢轨仿形砂带打磨机的横移机构图

图4为本发明实施例提供的一种充电式钢轨仿形砂带打磨机的升降施压结构图

图5为本发明实施例提供的一种充电式钢轨仿形砂带打磨机的砂带打磨头装置示意图

图6为本发明实施例提供的一种充电式钢轨仿形砂带打磨机在不同打磨角度条件下工作的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述：

本发明提供了一种充电式钢轨仿形砂带打磨机，能绕钢轨进行偏转、横移以及偏转方向的垂向进给，对钢轨焊接接头、行车面以及焊缝处的焊瘤实现±90°范围打磨，修正轨头的廓形，满足打磨养护需求。

上述充电式钢轨仿形砂带打磨机主要包括机架、导轮、三项异步电机、蓄电池、数字显示器、锥齿轮、砂带打磨头装置及其横移机构、角度偏转机构和升降施压机构、伸臂以及设置在伸臂上的辊轮。所述导轮安装在机架下端前后两个支撑部位；所述数字显示器安装在机架上端；所述锥齿轮分别连在三项异步电机输出轴和砂带打磨头装置驱动轴端，三项异步电机与锥齿轮之间设置有离合器，所述蓄电池给所述电机供电。

机架上装有承载整个打磨机构的偏转平台，所述机架和偏转平台之间设置有角度偏转机构，角度偏转机构由蜗轮蜗杆组成，机架上装有一端固定连接手轮的竖直丝杠，偏转平台一端装有与蜗杆配合的蜗轮，转动手轮进而带动蜗轮转动，实现偏转平台的旋转；所述偏转平台上固定安装有蓄电池。

所述横移机构固定安装在偏转平台上；所述横移机构由一端固定连接手轮的丝杠和内部带有螺纹的滑块组成，所述滑块与偏转平台单自由度滑动配合，转动手轮进而带动滑块移动。

所述升降施压机构固定安装在横移机构上，所述升降施压机构包括一端固定连接手轮的丝杠、砂带打磨头支撑架、左导柱和右导柱；所述砂带打磨头支撑架上带有螺纹孔，与丝杠配合，砂带打磨头支撑架上固定安装有砂带打磨头装置、电机、锥齿轮。

所述砂带打磨头装置包括砂带、驱动轮、接触轮、张紧机构、砂带罩；所述张紧机构包括张紧轮、张紧手柄和弹簧；所述砂带依次绕在接触轮、驱动轮、张紧轮的外圆上。

所述的接触轮外圆面上同轴设置有一层橡胶，橡胶层外圆呈内凹状，其曲率半径大于钢轨的最大曲率半径。

示例性的，本发明实施例提供了一种砂带打磨机的整体结构图如图1所示，包括机架、导轮1、三项异步电机9、蓄电池10、数字显示器14、锥齿轮、偏转平台13、砂带打磨头装置及其横移机构、角度偏转机构和升降施压机构、伸臂21以及设置在伸臂上的辊轮22，机架由导轮座2和扶手3组成，扶手3通过螺母固定连接在两个导轮座上，导轮1安装在机架下端前后两个支撑部位；伸臂15焊接在导轮座2上，可以伸展不同长度，适应不同轨距的钢轨，伸臂21的另一端装有两个支撑辊轮22，辊轮能在打磨过程中保持整个打磨机平稳操作；数字显示器14安装在机架上端，在偏转机构和升降施压机构上分别装有角度传感器和压力传感器，打磨过程中偏转角度和打磨深度能实时显示在数字传感器上；锥齿轮分别连在电机9输出轴端和砂带打磨头装置驱动轴端，电机与锥齿轮之间带有离合器。

砂带打磨机的偏转机构的结构图如图2所示，机架上装有承载整个打磨机构的偏转平台13，机架和偏转平台之间设置有角度偏转机构，角度偏转机构由蜗轮5、蜗杆4组成，机架上装有一端固定连接手轮的竖直丝杠4，偏转平台一端装有与蜗杆配合的蜗轮5，偏转平台与机架的转动副之间放置有圆柱滚子轴承，操作时转动手轮进而带动蜗轮转动，实现偏转平台13的旋转，使砂带打磨机实现不同角度的打磨作业。

砂带打磨机的横移机构的结构图如图3所示，横移机构安装在偏转平台13上，横移机构由一端固定连接手轮的丝杠和内部带有螺纹的滑块组成，丝杠与偏转平台之间设置有轴承，丝杠与轴承之间过盈配合，滑块与偏转平台单自由度滑动配合，转动手轮进而带动滑块移动，实现打磨机构的横移。

砂带打磨机的升降施压机构的结构图如图4所示，升降施压机构固定安装在横移机构上；升降机构包括一端固定连接手轮的丝杠7、砂带打磨头支撑架8、左导柱和右导柱6；砂带打磨头支撑架上带有螺纹孔，与丝杠配合，两侧设置有两个通孔，与左右导柱间隙配合，能保持支撑架稳定，砂带打磨头支撑架上固定安装有砂带打磨头装置、电机9、锥齿轮；转动丝杠能移动打磨头支撑架上下移动，实现砂带打磨头装置的升降施压。

砂带打磨头装置的结构图如图5所示，砂带打磨头装置包括砂带15、驱动轮16、接触轮17、张紧机构、砂带罩21；张紧机构包括张紧轮18、支撑杆19和弹簧20；砂带依次绕在接触轮、驱动轮、张紧轮的外圆上。拉动支撑杆，砂带松开；松开支撑杆，支撑杆在弹簧弹力的作用下推动张紧轮与砂带紧密接触，张紧砂带。在打磨过程中砂带会越来越松，在张紧机构的作用下，砂带能始终保持张紧。整个打磨头装置外侧设置有一砂带保护罩21，保护工人操作安全；接触轮外圆面上同轴设置有一层橡胶，橡胶层外圆呈内凹状，橡胶层的曲率半径大于钢轨的最大曲率半径。

上述充电式钢轨仿形砂带打磨机操作时，首先将砂带仿形打磨机放在钢轨焊接处，伸展开伸臂21至另一钢轨；再启动电机9，空转30秒闭合离合器，带动驱动轮转动，进而带动砂带转动；联合转动丝杠4和丝杠11，观察数字显示器14，使打磨机构偏转至所需打磨角度，调节升降机构对打磨头进行施压，注意观察打磨深度，推动扶手使打磨机沿钢轨移动，完成该角度区域打磨，充电式钢轨仿形砂带打磨机在不同打磨角度条件下工作的示意图如图6所示；完成打磨后，将打磨装置升起，断开电源，松开离合器，使打磨机各机构恢复原位。

综上所述，本发明实施例的充电式钢轨仿形砂带打磨机以砂带作为打磨工具，以蓄电池作为动力源，打磨机打磨时蓄电池带动电机，电机驱动砂带进行打磨。在打磨过程中可以绕钢轨进行偏转、横移以及偏转方向的垂向进给对钢轨焊接接头、行车面以及焊缝处的焊瘤实现±90°范围打磨，修正轨头的廓形。

本发明实施例的充电式钢轨仿形砂带打磨机采用砂带作为打磨工具，砂带磨削为柔性磨削，能减少振动对加工钢轨表面质量的影响，接触轮采用仿形接触轮，使得砂带内凹，可以增大钢轨与砂带接触面积，用较少的包络次数即可实现钢轨整个廓型的打磨作业要求，相比于砂轮打磨，提高了打磨作业效率，减轻了操作者劳动强度。同时，打磨过程中数字显示器实时读取打磨角度以及打磨深度，及时反馈调整打磨角度以及打磨深度，可以实现对打磨区域的精确打磨；张紧机构简单，更换砂带方便，整个打磨过程操作简单，可单人实现操作；蓄电池作为能源可以避免环境污染，能真正的实现高效、环保的钢轨打磨作业。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。