一种可飞行钢轨打磨机制造技术

本发明专利技术实施例提供一种可飞行钢轨打磨机，包括：机架、飞行单元、行走单元、控制单元和打磨单元；机架为完全对称结构，其两侧设置有平台；飞行单元安装于机架上方，带动打磨机实现飞行；行走单元安装于机架下方，使打磨机沿钢轨行走；控制单元安装于机架上，分别与飞行单元、行走单元和打磨单元通信连接，控制打磨机的飞行、行走以及打磨操作；打磨单元安装于机架两侧平台上，对钢轨进行打磨操作。本发明专利技术采用无人机作为载运机构，方便野外作业及运送；采用两条钢轨同时打磨的策略，打磨效率高；打磨头高度及角度可调，可实现整个钢轨廓形的打磨作业要求；采用电力驱动自行走方式，减少工人劳动强度；采用直流电动机和电池，方便使用且安全。

A flying rail grinder

【技术实现步骤摘要】
一种可飞行钢轨打磨机
本专利技术涉及铁路养护机械
，尤其涉及一种可飞行钢轨打磨机。
技术介绍
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。钢轨在服役过程中，会出现各种表面伤损，如钢轨波浪形磨耗、轨面擦伤、轨面剥离、轨侧严重磨损、裂纹和轨头压溃等尤其，此外，由于长期室外的服役环境，钢轨还会产生铁锈，且发展速度较快这严重影响了铁路运输能力和经济效益。通过钢轨打磨，可有效去除各种表面伤损及锈斑，抑制钢轨表面裂纹扩展，延缓轮轨疲劳累计速度，从而大幅度改善轮轨关系，提高列车运行的平稳性和安全性，降低铁路运营成本。目前工务部门使用的钢轨除锈打磨设备主要是内燃机砂轮打磨头打磨机，使用内燃机提供动力，使用过程中会造成一定的环境污染；同时，完全人工手动操作劳动强度大，效率低。当前，高速铁路钢轨大都安装于高架桥上，钢轨距离地面有较大的高度，目前对钢轨打磨时需要人工把打磨机从地面抬升到钢轨上，费时费力，且安全性差。目前，在打磨的过程中，也是采用人工操作打磨机在钢轨上行走，劳动强度大，打磨效率低。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种可飞行钢轨打磨机，以克服现有技术的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种可飞行钢轨打磨机，包括：机架1、飞行单元2、行走单元3、控制单元4和打磨单元5；所述机架1为完全对称结构，其两侧设置有平台9；所述飞行单元2安装于机架1上方，带动所述打磨机实现飞行；所述行走单元3安装于机架1下方，使所述打磨机沿钢轨行走；所述控制单元4安装于机架1上，分别与飞行单元2、行走单元3和打磨单元5通信连接，控制所述打磨机的飞行、行走以及打磨操作；所述打磨单元5安装于机架1两侧平台上，对钢轨进行打磨操作。优选地，所述飞行单元2通过连接机构与机架1连接。优选地，所述连接机构包括：公扣27、母扣28和螺母29，所述公扣27具有一根螺杆，所述母扣28具有与所述螺杆配合的通孔，所述公扣27焊接于飞行单元2上，所述母扣28焊接于机架1上，将所述公扣27的螺杆插入母扣28的通孔后，将所述螺母29套于螺杆上进行拧紧固定。优选地，所述飞行单元2包括：机身14、发动机、电池、转向机翼11、机翼架12和升降机翼15；所述发动机和电池安装于机身14内部，所述电池为发动机提供动力，所述发动机与控制单元4连接；所述转向机翼11安装在机翼架12上，所述转向机翼11由自带电动机提供动力使其转动，所述电动机与控制单元4连接；所述机翼架12安装于机身14两侧；所述升降机翼15安装在机身14两侧的机翼架12上，其通过同步带18与机身内部的发动机相连接。优选地，所述飞行单元2还包括：指示灯13、传感器16和天线17，所述指示灯13、传感器16和天线17安装在机身14上。优选地，所述行走单元3包括两组，每一组行走单元包括一个主动轮22和一个从动轮21，所述主动轮22自身带有驱动装置，所述驱动装置与控制单元4连接。优选地，所述打磨单元5为两组，分别安装于所述机架1两侧的平台9上，打磨单元5包括：平台板30、电动机32、电池33、升降机构和砂轮打磨头36；所述电动机32、电池33和升降机构安装于所述平台板30上方，所述平台板30一侧边与机架1铰接，所述砂轮打磨头36安装在平台板30下方，并通过皮带38与电动机32相连，所述电动机32与所述控制单元4连接；所述电池33为打磨单元5提供动力；所述升降机构带动平台板30绕铰接轴转动，使砂轮打磨头36升高或降低，实现砂轮打磨头36与钢轨之间的高度变化。优选地，所述升降机构包括：升降升降丝杠34和步进电机35，所述步进电机35与升降丝杠34驱动连接，为升降丝杠34提供动力，所述升降丝杠34固定在平台板30上方，所述步进电机35与控制单元4连接；所述电动机32和砂轮打磨头36分别连接有皮带轮，两个皮带轮通过皮带连接，所述电动机32转动带动砂轮打磨头36转动，实现打磨操作。优选地，所述打磨单元5为两组，分别安装于所述平台9上，所述打磨单元5包括：横移机构40、偏转机构、升降机构、打磨机构和电池33，所述升降机构、打磨机构与控制单元4连接；所述电池33通过电池架46安装于机架1上，为打磨单元5提供动力；所述横移机构40与平台9的横移导轨50滑动连接，利用丝杠螺母装置控制所述横移机构沿横移导轨50移动；所述偏转机构、升降机构和打磨机构均安装于横移机构40上，所述偏转机构控制打磨机构的角度偏转，所述升降机构控制打磨机构的升降运动，所述打磨机构与升降机构连接，所述打磨机构对钢轨进行打磨。优选地，所述偏转机构包括：摆动手轮45、直齿轮54、角度标尺48和偏转紧固装置；所述升降机构包括：步进电机35、升降丝杠34、导轨44、滑块43和标尺47；所述打磨机构包括：法兰49、电动机32和砂轮打磨头36，所述电池33为步进电机35和电动机32提供动力；所述摆动手轮45固定于偏移机构40上方，摆动手轮45与直齿轮54连接，转动摆动手轮45带动直齿轮54转动，直齿轮54与角度标尺48通过齿轮齿条啮合，所述角度标尺48与导轨44固定连接，导轨44与打磨机构连接，导轨44的底部与横移机构40铰接，转动摆动手轮45驱动角度标尺48移动使导轨44绕铰接轴转动从而实现打磨机构的角度偏转；所述偏转紧固装置用于固定偏转角度；所述升降丝杠34与滑块43驱动连接，所述滑块43与导轨44滑动连接，所述步进电机35与升降丝杠34通过联轴器连接，控制升降丝杠34转动从而驱动滑块43在导轨44上滑动，所述标尺47固定于导轨44表面，用于指示滑块所在位置；所述砂轮打磨头36通过联轴器与电动机32连接，所述电动机32通过法兰49与滑块43固定连接，所述电动机32带动砂轮打磨头36转动进行打磨操作。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供一种可飞行钢轨打磨机，采用无人机飞行单元作为载运机构，方便野外作业和将整个机器从集散地运送到到待打磨钢轨上，实现打磨机快速就位，减少运输成本；自驱动行走单元采用电力驱动自行走方式，减少工人劳动强度；采用两条钢轨同时打磨的策略，打磨效率高；打磨头可固定在任一角度，对钢轨进行包络式打磨，可以实现整个钢轨廓形的打磨作业要求，操作简单，打磨作业效率高。同时，本专利技术实施例采用直流电动机和电池，方便使用，环境友好，安全性大。本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的一种可飞行钢轨打磨机结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可飞行钢轨打磨机，其特征在于，包括：机架(1)、飞行单元(2)、行走单元(3)、控制单元(4)和打磨单元(5)；/n所述机架(1)为完全对称结构，其两侧设置有平台(9)；/n所述飞行单元(2)安装于机架(1)上方，带动所述打磨机实现飞行；/n所述行走单元(3)安装于机架(1)下方，使所述打磨机沿钢轨行走；/n所述控制单元(4)安装于机架(1)上，分别与飞行单元(2)、行走单元(3)和打磨单元(5)通信连接，控制所述打磨机的飞行、行走以及打磨操作；/n所述打磨单元(5)安装于机架(1)两侧平台上，对钢轨进行打磨操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种可飞行钢轨打磨机，其特征在于，包括：机架(1)、飞行单元(2)、行走单元(3)、控制单元(4)和打磨单元(5)；
所述机架(1)为完全对称结构，其两侧设置有平台(9)；
所述飞行单元(2)安装于机架(1)上方，带动所述打磨机实现飞行；
所述行走单元(3)安装于机架(1)下方，使所述打磨机沿钢轨行走；
所述控制单元(4)安装于机架(1)上，分别与飞行单元(2)、行走单元(3)和打磨单元(5)通信连接，控制所述打磨机的飞行、行走以及打磨操作；
所述打磨单元(5)安装于机架(1)两侧平台上，对钢轨进行打磨操作。


2.根据权利要求1所述的打磨机，其特征在于，所述飞行单元(2)通过连接机构与机架(1)连接。


3.根据权利要求2所述的打磨机，其特征在于，所述连接机构包括：公扣(27)、母扣(28)和螺母(29)，所述公扣(27)具有一根螺杆，所述母扣(28)具有与所述螺杆配合的通孔，所述公扣(27)焊接于飞行单元(2)上，所述母扣(28)焊接于机架(1)上，将所述公扣(27)的螺杆插入母扣(28)的通孔后，将所述螺母(29)套于螺杆上进行拧紧固定。


4.根据权利要求1或2或3所述的打磨机，其特征在于，所述飞行单元2包括：机身(14)、发动机、电池、转向机翼(11)、机翼架(12)和升降机翼(15)；
所述发动机和电池安装于机身(14)内部，所述电池为发动机提供动力，所述发动机与控制单元(4)连接；
所述转向机翼(11)安装在机翼架(12)上，所述转向机翼(11)由自带电动机提供动力使其转动，所述电动机与控制单元(4)连接；
所述机翼架(12)安装于机身(14)两侧；
所述升降机翼(15)安装在机身(14)两侧的机翼架(12)上，其通过同步带(18)与机身内部的发动机相连接。


5.根据权利要求4所述的打磨机，其特征在于，所述飞行单元(2)还包括：指示灯(13)、传感器(16)和天线(17)，所述指示灯(13)、传感器(16)和天线(17)安装在机身(14)上。


6.根据权利要求1或2或3所述的打磨机，其特征在于，所述行走单元(3)包括两组，每一组行走单元包括一个主动轮(22)和一个从动轮(21)，所述主动轮(22)自身带有驱动装置，所述驱动装置与控制单元(4)连接。


7.根据权利要求1或2或3所述的打磨机，其特征在于，所述打磨单元(5)为两组，分别安装于所述机架(1)两侧的平台(9)上，打磨单元(5)包括：平台板(30)、电动机(32)、电池(33)、升降机构和砂轮打磨头(36)；
所述电动机(32)、电池(33)和升降机构安装于所述平台板(30)上方，所述平台板(30)一侧边与机架(1)铰接，所述砂轮打磨头(36)安装在平台板(30)下方，并通过皮带(38)与电动机(32)相连，所述电动机(32)与所述控制单元(4)连接；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊文刚，李建勇，刘月明，聂蒙，曹建国，张鑫乐，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11