曲面打磨机及使用其进行廓形打磨的打磨工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种曲面打磨机及使用其进行廓形打磨的打磨工艺，涉及轨道交通和钢轨打磨设备技术领域，解决了大型打磨机廓形过渡不圆滑、存在小平面的技术问题。该曲面打磨机，包括对钢轨横断面各个角度进行曲面包络打磨的至少一组打磨单元，还包括用以对所有的打磨单元进行正向和反向双向牵引以使打磨单元进行正向和反向打磨的牵引单元；打磨单元中设置有一个或两个打磨头，每个打磨头中搭载的打磨工具的材料和/或厚度相同或不同；还包括能控制打磨单元升降、偏转和移动的第一控制机构；打磨工艺包括打磨单元选择、打磨工具选择、角度和位置调整、廓形打磨、补磨。本发明专利技术用于轨道廓形打磨，打磨效果好、效率高、无小平面。

【技术实现步骤摘要】
曲面打磨机及使用其进行廓形打磨的打磨工艺
本专利技术涉及轨道交通和钢轨打磨设备
，尤其是涉及一种曲面打磨机及使用其进行廓形打磨的打磨工艺。
技术介绍
钢轨廓形打磨是根据线路及运行车辆车轮廓形参数等数据，对轮轨几何接触关系、接触应力和轮轨蠕滑等参数进行计算和分析，设计出适用于此条线路的最佳钢轨打磨廓形。通过廓形打磨后能有效解决轮轨接触病害，改善轮轨关系，最大化修复钢轨的伤损；打磨过程中钢轨磨耗控制更加精确，有效延长钢轨使用寿命；有效控制打磨遍数，提高打磨作业效率，减少列车抖动、晃车和转向架构架横向振动加速度报警限速问题,提高列车运行品质。在进行上述廓形打磨作业时，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：1、小型打磨机：作业效率低，打磨质量不稳定，很难形成稳定的横向廓形或纵向廓形。2、大型打磨机：打磨后钢轨横断面过渡不圆滑，存在小平面；在钢轨两旁有影响打磨的设备时，比如护轨、道口等限制区段，无法对钢轨整个横断面打磨，影响打磨廓形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种曲面打磨机及使用其进行廓形打磨的打磨工艺，以解决现有技术中存在的打磨机打磨后的廓形过渡不圆滑、存在小平面的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供的一种曲面打磨机，包括对钢轨横断面各个角度进行曲面包络打磨的至少一组打磨单元，还包括用以对所有的所述打磨单元进行正向和反向双向牵引以使所述打磨单元进行正向和反向打磨的牵引单元；所述打磨单元中设置有一个或两个打磨头，每个所述打磨头中搭载的打磨工具的材料和/或厚度相同或不同；还包括能控制所述打磨单元升降、偏转和移动的第一控制机构。通过以上结构设计，解决了小型打磨机作业效率低，打磨质量不稳定，难形成稳定的横向廓形或纵向廓形；大型打磨机廓形过渡不圆滑、存在小平面、在钢轨两旁有影响打磨的设备时无法对钢轨整个横断面打磨的问题。作为本专利技术的进一步改进，所述打磨单元的数量四组，包括两组G型打磨单元和两组B型打磨单元，所述G型打磨单元通过所述第一控制机构对钢轨进行打磨，以去除钢轨顶部波浪磨耗等纵向钢轨缺陷；所述B型打磨单元通过所述第一控制机构以进行抛光打磨，消除钢轨横断面的微小裂纹病害，尤其是辙岔和尖轨——传统打磨机械无法作业的区域。作为本专利技术的进一步改进，每个所述G型打磨单元均包括两个所述打磨头，每个所述B型打磨单元均包括一个所述打磨头。作为本专利技术的进一步改进，所述G型打磨单元中两个所述打磨头之间相互平行设置或具有一定夹角设置。作为本专利技术的进一步改进，第一组所述G型打磨单元中两个所述打磨头相互平行设置；第二组所述G型打磨单元中两个所述打磨头呈V字形具有一定夹角设置。作为本专利技术的进一步改进，所述G型打磨单元上安装的所述打磨工具为砂轮，所述B型打磨工具上安装的所述打磨工具为砂轮或纸砂轮。作为本专利技术的进一步改进，还包括安装在所述B型打磨单元上的浮动打磨装置。作为本专利技术的进一步改进，所述砂轮为25mm砂轮、35mm砂轮、40mm砂轮或60mm砂轮，所述纸砂轮为50mm纸砂轮。作为本专利技术的进一步改进，第一组所述G型打磨单元中两个所述打磨头上分别搭载有25mm和35mm砂轮，分别对应钢轨横断面60°～40°和45°～20°处进行打磨；第二组所述G型打磨单元中两个所述打磨头上分别搭载35mm砂轮，分别对应钢轨横断面35°～10°和-1°～-10°处进行打磨；第一组所述B型打磨单元中所述打磨头上搭载40mm砂轮，对应钢轨横断面45°～3°处进行打磨；第二组所述B型打磨单元中所述打磨头上搭载60mm砂轮，对应钢轨横断面5°～-15°处进行打磨；当进行道岔钢轨廓形修正打磨时，第二组所述B型打磨单元中所述打磨头上搭载50mm纸砂轮，对应钢轨横断面的整个顶面进行打磨。本专利技术提供的一种使用所述曲面打磨机进行廓形打磨的打磨工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤100，打磨单元选择：将曲面打磨机移动到需要打磨的钢轨处，根据打磨钢轨廓形需要选择使用部分打磨单元或全部打磨单元进行打磨作业；步骤200，打磨工具选择：根据钢轨廓形需要，选择打磨单元中打磨头上安装的打磨工具类型和规格，并将打磨工具安装到打磨头上；步骤300，角度和位置调整：控制第一控制机构，使打磨单元中的打磨工具接触到进行廓形打磨的钢轨表面，并对打磨工具进行角度调整或位置调整以对钢轨表面进行打磨或抛光处理；控制浮动打磨装置，使打磨单元缓慢接触到钢轨，以避免打磨工具对钢轨表面产生冲击或伤害；上述两个控制过程以择一或全部的方式顺次进行；步骤400，廓形打磨：选定进行打磨作业的打磨单元开始进行多遍打磨工作，通过多个打磨单元分别对钢轨横截面不同角度进行多遍打磨以形成横断面过渡圆滑的廓形；步骤500，补磨：打磨数遍后对钢轨廓形进行测量，并根据测量后的数据针对需要的角度进行补打磨；步骤200中打磨的钢轨为道岔时，打磨工具为50mm的纸砂轮，对道岔尖轨顶面宽度≤20mm和道岔心轨等薄弱环节进行打磨。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：本专利技术提供的曲面打磨机，通过各个打磨单元打磨的角度和位置调整，实现对钢轨不同区域的打磨作业；利用砂轮的圆周面与钢轨横断面进行接触，打磨过程中能最大程度的规避钢轨两旁的护轨或其他设备，无需跳跃打磨或进行磨头角度限制；在廓形打磨的过程中砂轮形成与钢轨横断面吻合的圆弧面，对钢轨横断面形成较好的曲面包络，打磨后钢轨横断面过渡圆滑，不会形成小平面；各打磨单元对钢轨横断面打磨的角度不一致，打磨单元可根据目标廓形需要的打磨角度进行单独打磨，对钢轨横断面形成目标廓形更高效，钢轨磨耗量控制更精准；本专利技术提供的使用曲面打磨机进行廓形打磨的打磨工艺，是以根据线路和通过列车所设计出的最佳廓形钢轨为目标廓形进行打磨修正一种打磨方式；通过廓形打磨后能有效改善轮轨接触关系，减少列车晃车、抖车等情况，提高乘客舒适度；延长钢轨使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本专利技术曲面打磨机的结构示意图；图2是60钢轨与60N廓形钢轨轨头廓形对比示意图(内线为60N廓形钢轨、外线为60廓形钢轨)；图3是60钢轨打磨至60N廓形钢轨的打磨量参考值示意图；图4是G1打磨单元打磨角度示意图；图5是G2打磨单元打磨角度示意图；图6是B1打磨单元打磨角度示意图；图7是B2打磨单元打磨角度示意图；图8是曲面打磨机形成特定廓形钢轨横断面全覆盖示意图；图9是形成特定廓形打磨工艺的第一遍和第二遍示意图；图10是形成特定廓形打磨工艺的第三遍和第四遍示意图。图中1、第一打磨单元；2、第二打磨单元；3、第三打磨单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲面打磨机，其特征在于，包括对钢轨横断面各个角度进行曲面包络打磨的至少一组打磨单元，还包括用以对所有的所述打磨单元进行正向和反向双向牵引以使所述打磨单元进行正向和反向打磨的牵引单元；所述打磨单元中设置有一个或两个打磨头，每个所述打磨头中搭载的打磨工具的材料和/或厚度相同或不同；还包括能控制所述打磨单元升降、偏转和移动的第一控制机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种曲面打磨机，其特征在于，包括对钢轨横断面各个角度进行曲面包络打磨的至少一组打磨单元，还包括用以对所有的所述打磨单元进行正向和反向双向牵引以使所述打磨单元进行正向和反向打磨的牵引单元；所述打磨单元中设置有一个或两个打磨头，每个所述打磨头中搭载的打磨工具的材料和/或厚度相同或不同；还包括能控制所述打磨单元升降、偏转和移动的第一控制机构。


2.根据权利要求1所述的曲面打磨机，其特征在于，所述打磨单元的数量四组，包括两组G型打磨单元和两组B型打磨单元，所述G型打磨单元通过所述第一控制机构对钢轨进行打磨，以去除钢轨顶部波浪磨耗等纵向钢轨缺陷；所述B型打磨单元通过所述第一控制机构以进行抛光打磨，消除钢轨横断面的微小裂纹病害。


3.根据权利要求2所述的曲面打磨机，其特征在于，每个所述G型打磨单元均包括两个所述打磨头，每个所述B型打磨单元均包括一个所述打磨头。


4.根据权利要求3所述的曲面打磨机，其特征在于，所述G型打磨单元中两个所述打磨头之间相互平行设置或具有一定夹角设置。


5.根据权利要求4所述的曲面打磨机，其特征在于，第一组所述G型打磨单元中两个所述打磨头相互平行设置；第二组所述G型打磨单元中两个所述打磨头呈V字形具有一定夹角设置。


6.根据权利要求3或4或5所述的曲面打磨机，其特征在于，所述G型打磨单元上安装的所述打磨工具为砂轮，所述B型打磨工具上安装的所述打磨工具为砂轮或纸砂轮。


7.根据权利要求2所述的曲面打磨机，其特征在于，还包括安装在所述B型打磨单元上的浮动打磨装置。


8.根据权利要求6所述的曲面打磨机，其特征在于，所述砂轮为25mm砂轮、35mm砂轮、40mm砂轮或60mm砂轮，所述纸砂轮为50mm纸砂轮。


9.根据权利要求8所述的曲面打磨机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁德航，许耀鹏，梁德敏，赵静，
申请(专利权)人：北京同和时代轨道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11