本发明专利技术公开了一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统及方法，该系统包括设于两条平行轨道上的走行模块、设于走行模块上的水箱模块、磨料进给模块、增压模块、轨距测量单元、肥边对准模块、水射流精磨模块以及控制定位模块；轨距测量单元与走行模块的控制定位模块相连；通过走行模块实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；通过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给所述控制定位模块，控制定位模块控制所述肥边对准模块对准钢轨肥边位置并根据所述钢轨肥边数据检测肥边的切削量和控制所述水射流精磨模块上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨。精磨。精磨。
【技术实现步骤摘要】
一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统及方法
[0001]本专利技术属于水射流打磨
，更具体地，涉及一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统及方法。
技术介绍
[0002]钢轨是高铁和城市轨道交通的主要部件，钢轨与列车的车轮直接接触，其质量的好坏直接影响到行车的安全性和平稳性。铁路开通运营之后，钢轨就长期处于恶劣的环境中，由于列车的动力作用、自然环境和钢轨本身质量等原因，钢轨经常会发生伤损情况，如裂纹、磨耗等现象，造成了钢轨寿命减少、养护工作量增加、养护成本增加，甚至严重影响行车安全。因此必须及时对钢轨进行伤损消除和修复，而钢轨打磨是高效消除伤损的有效手段。
[0003]同时，随着列车速度、载重的提高以及钢轨超劳再用等原因，列车车辆对基本轨和尖轨反复挤压，会造成钢轨边缘形成肥边，使钢轨肥边病害普遍增加；钢轨肥边的产生改变了钢轨几何形状、尺寸和轮轨运行的关系，给线路的养护维修带来很大困难；肥边会影响道岔的调整，列车与钢轨间的平稳性，影响列车行驶，而且肥边也会破坏钢轨绝缘，导致轨道电路短路；还会表现为检测出来的轨距不真实，静态轨距超限无法完全消除，动态添乘检查晃车；同时，钢轨肥边也是产生钢轨伤损的源头之一，伤损的发展容易造成钢轨折断，为列车运行安全带来严重的隐患；根据国家规定，当钢轨工作边肥边大于2mm时，应及时对肥边进行处理；因此必须及时对钢轨肥边进行伤损消除和修复。
[0004]然而，一般的钢轨打磨车对于道岔转辙部位的尖轨和基本轨、曲线部分钢轨等的肥边处理不到，因此需要钢轨精磨机对特殊部位进行单独处理，但是传统的钢轨精磨机采用砂轮对钢轨头部和侧边滚动表面的打磨来消除钢轨肥边，使钢轨恢复到原始设计要求，但是这种打磨方式存在以下缺陷：(1)会产生钢轨温度急剧升高，并由于冷热不均产生不平衡的热应力，降低轨道的各项性能；(2)打磨切削量很少，作业效率低；(3)作业时火星飞溅，需要防火；(4)产生大量粉尘，影响环境和操作人员健康；(5)噪声较大；(6)人工手动操作，无法高效自动化打磨；由上可见，目前对钢轨肥边病害整修尚无理想的解决方法；急需研发一种不会使钢轨温度急剧升高、作业不产生火星和粉尘、作业时噪声小、切销质量好、效率高、控制精准的钢轨肥边切割技术来克服现有技术的上述缺陷。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种适用于钢轨肥边打磨的水射流精磨装置，通过在两条平行轨道上设走行模块，实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；在走行模块上设水箱模块、磨料进给模块、增压模块、轨距测量单元、肥边对准模块、水射流精磨模块以及控制定位模块，通过增压模块、水箱模块以及磨料进给模块为水射流精磨模块提供水射流打磨磨料，增加切削钢轨的能力；在两条轨道的上方分别布置肥边对准模块，在沿轨道纵向轴线方向每个肥边对准模块的前后两侧分别布置水射流精磨模块；通
过轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给走行模块的控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块对准钢轨肥边位置并根据轨道标准值检测肥边的切削量和控制水射流精磨模块上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨；本专利技术通过高压磨料射流与水射流联合的方式对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边进行精磨作业，不会使钢轨温度急剧升高、作业不产生火星和粉尘、作业时噪声小、切销质量好、效率高且控制精准；本专利技术钢轨肥边切割技术能够解决传统的打磨机采用砂轮对钢轨头部和侧边滚动表面的打磨，难以消除钢轨肥边，人工手动操作，无法高效自动化打磨的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，包括设于两条平行轨道上的走行模块、设于所述走行模块上的水箱模块、磨料进给模块、增压模块、轨距测量单元、肥边对准模块、与所述磨料进给模块相连的水射流精磨模块以及控制定位模块；其中，
[0007]所述走行模块的底部设有车架、所述车架的底部两侧设有用于安装所述肥边对准模块和所述水射流精磨模块的安装板；所述安装板沿轨道纵向轴线方向设于轨道的正上方；所述轨距测量单元包括轨距测量传感器、倾角测量传感器和里程测量传感器；所述轨距测量单元与走行模块的控制定位模块相连；所述水射流精磨模块沿轨道纵向轴线方向在所述肥边对准模块的前后两侧分别布置；
[0008]通过所述走行模块实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；通过所述增压模块、所述水箱模块以及所述磨料进给模块为所述水射流精磨模块提供水射流打磨磨料，以增加切削钢轨的能力；通过所述轨距测量单元测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给所述控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块对准钢轨肥边位置并根据所述钢轨肥边数据检测肥边的切削量和控制所述水射流精磨模块上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨。
[0009]进一步地，所述车架上设有电机、减速齿轮、行车制动机构、驻车制动机构、蓄电池以及导向轮，所述导向轮设于车架底部，所述导向轮与钢轨的廓形相配套，其在所述车架的前端和尾端分别左右对称设置。
[0010]进一步地，所述增压模块与所述水箱模块相连，通过增压模块对水箱模块进行增压，进而为水射流打磨作业提供高压水流。
[0011]进一步地，所述轨距测量单元挂接在走行模块的两侧。
[0012]进一步地，所述肥边对准模块包括设于所述安装板底部中央的连接板、滑动设于所述连接板底部的肥边对准单元以及设于所述肥边对准单元上的弹性滚动机构；
[0013]所述肥边对准单元包括相向对称设于轨道左右两侧的第一肥边对准连杆和第二肥边对准连杆；第一肥边对准连杆和第二肥边对准连杆为可伸缩连杆；
[0014]所述弹性滚动机构包括垂直设于第一肥边对准连杆底端的第一弹性容纳腔、与所述第一弹性容纳腔对称设于第二肥边对准连杆底端的第二弹性容纳腔、设于所述第一弹性容纳腔的第一弹性滚轮以及设于所述第二弹性容纳腔的第二弹性滚轮；
[0015]所述肥边对准模块不工作时，所述肥边对准单元的连杆为收缩状态，并位于轨道的上方。
[0016]进一步地，所述水射流精磨模块包括分别设于所述车架两侧的打磨机构；所述打
磨机构在所述车架的两侧分别设置两个，两个所述打磨机构沿钢轨的纵向中心轴线方向在所述肥边对准模块的前后两侧分别布置。
[0017]进一步地，所述打磨机构包括安装于所述安装板上的第一旋转中心、设于所述第一旋转中心上的第一连杆机构、设于所述第一连杆机构远离所述第一旋转中心一端的第二旋转中心以及设于所述第二旋转中心上的弧形打磨执行机构。
[0018]进一步地，所述打磨执行机构的弧形末端一端为水刀发射端，另一端对水刀接收端；所述水刀发射端和所述水刀接收端在所述第二旋转中心两侧对称设置；
[0019]所述第一连杆机构可沿所述第一旋转中心旋转；所述打磨执行机构可沿所述第二旋转中心旋转。
[0020]本专利技术的另一个方面提供一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：包括设于两条平行轨道上的走行模块(1)、设于所述走行模块(1)上的水箱模块(2)、磨料进给模块(3)、增压模块(4)、轨距测量单元(5)、肥边对准模块(6)、与所述磨料进给模块(3)相连的水射流精磨模块(7)以及控制定位模块；其中，所述走行模块(1)的底部设有车架(11)、所述车架(11)的底部两侧设有用于安装所述肥边对准模块(6)和所述水射流精磨模块(7)的安装板(111)；所述安装板(111)沿轨道纵向轴线方向设于轨道的正上方；所述轨距测量单元(5)包括轨距测量传感器、倾角测量传感器和里程测量传感器；所述轨距测量单元(5)与走行模块(1)的控制定位模块相连；所述水射流精磨模块(7)沿轨道纵向轴线方向在所述肥边对准模块(6)的前后两侧分别布置；通过所述走行模块(1)实现钢轨肥边水射流打磨的实时可移动；通过所述增压模块(4)、所述水箱模块(2)以及所述磨料进给模块(3)为所述水射流精磨模块(7)提供水射流打磨磨料，以增加切削钢轨的能力；通过所述轨距测量单元(5)测量轨道几何尺寸，找到钢轨肥边位置后将钢轨肥边数据传输给所述控制定位模块，所述控制定位模块控制所述肥边对准模块(6)对准钢轨肥边位置并根据所述钢轨肥边数据检测肥边的切削量和控制所述水射流精磨模块(7)上打磨水刀的切削深度，进而实现对道岔转辙部位的尖轨、基本轨、曲线部分钢轨肥边的精磨。2.根据权利要求1所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述车架(11)上设有电机、减速齿轮、行车制动机构、驻车制动机构、蓄电池以及导向轮(12)，所述导向轮(12)设于车架(11)底部，所述导向轮(12)与钢轨的廓形相配套，其在所述车架(11)的前端和尾端分别左右对称设置。3.根据权利要求2所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述增压模块(4)与所述水箱模块(2)相连，通过增压模块(4)对水箱模块(2)进行增压，进而为水射流打磨作业提供高压水流。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述轨距测量单元(5)挂接在走行模块(1)的两侧。5.根据权利要求1
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3中任一项所述的一种基于轨距测量的水射流钢轨肥边精磨系统，其特征在于：所述肥边对准模块(6)包括设于所述安装板(111)底部中央的连接板(61)、滑动设于所述连接板(61)底部的肥边对准单元(62)以及设于所述肥边对准单元(62)上的弹性滚动机构(63)；所述肥边对准单元(62)包括相向对称设于轨道左右两侧的第一肥边对准连杆(621)和第二肥边对准连杆(622)；第一肥边对准连杆(621)和第二肥边对准连杆(622)为可伸缩连杆；所述弹性滚动机构(63)包括垂直设于第一肥边对准连杆(621)底端的第一弹性容纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪宇亮，张琨，张浩，光振雄，董云松，殷勤，巫世晶，邱绍峰，周明翔，李加祺，龙新平，陈平，刘辉，张俊岭，彭方进，李成洋，游鹏辉，李登，赵磊，李硕，杨柳，
申请(专利权)人：武汉大学沈阳奥拓福科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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