【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铁路工程机械，尤其涉及一种应用于钢轨打磨的打磨单元及包括该单元的多功能自动化钢轨打磨设备。
技术介绍
1、列车运行过程中钢轨长期处于恶劣的工作环境，由于动力作用、自然环境和钢轨本身质量等多重原因导致轨面条件不断恶化和轨头变形，产生波浪磨耗、肥边、剥落、轨面鱼鳞、轨缝底塌等缺陷，严重影响行车安全。钢轨打磨能够清除钢轨表面不平顺将轨头恢复到初始设计要求，从而实现有效改善轮轨关系，减缓钢轨表面缺陷发展、提高钢轨表面平滑度，延长钢轨使用寿命的目的。而钢轨打磨车是用于去除钢轨病害的一种轨道工程设备，具体可用于消除钢轨使用过程中产生的波浪磨耗、肥边、剥落、轨面鱼鳞、轨缝底塌等缺陷。
2、在现有技术中，主要有以下文献与本申请相关：
3、现有技术1为北京二七机车工业有限责任公司于2015年05月13日申请，并于2015年05月13日公告，公告号为cn204325831u的中国技术专利。该技术公开了一种地铁钢轨打磨车，包括车架体，车架体上设有打磨单元，打磨单元分为特殊打磨单元和普通打磨单元，并通过平移机构连接。平移机构设有间距液压缸、接触液压缸、张紧液压缸、归中液压缸。车架体的下部设有走行轮，车架体悬挂在打磨列车上，车架体与打磨列车之间设有升降液压缸。车架体与打磨列车之间设有锁紧装置。车架体与打磨列车之间设有牵引装置。可以修正复杂的地铁线路钢轨波浪状磨损、轮轨擦伤，纠正内外轨倾斜变形和修整轮轨接触面等缺陷，适用于地铁线路作业，对直线、曲线、道岔钢轨打磨。
4、现有技术2为北京二七机车工业有限责任公司于
5、现有技术3为株洲时代电子技术有限公司于2020年01月20日申请，并于2020年06月05日公开，公开号为cn111235982a的中国专利技术申请。该专利技术公开了一种钢轨打磨小车，包括：铰接相连的两个打磨小车。打磨小车包括：车架、打磨单元、走行导向轮、集尘通道及防火防尘装置。打磨单元设置于车架的内部，走行导向轮设置于车架下部，集尘通道设置于车架上部。防火防尘装置包覆于车架的除底部以外的其它外部，通过防火防尘装置及集尘通道形成打磨小车的半封闭结构。钢轨打磨小车还包括弹性牵引杆和刚性牵引杆，其中一个打磨小车通过弹性牵引杆与车体相连，另一个打磨小车通过刚性牵引杆与车体相连。该专利技术能够解决现有钢轨打磨小车应用场合有限、运行稳定性差，以及打磨质量和效果不佳的技术问题。
6、上述现有技术1-3的打磨小车结构基本类似，该类打磨小车结构设计存在以下缺点：
7、1)小车打磨单元无横移功能；
8、2)打磨小车一般采用8个或10个磨头设计，磨头数量不能改变，整体空间利用率低下；
9、3)打磨小车结构笨重，打磨单元和打磨电机维护保养非常困难；
10、4)打磨小车无法完成短距离范围内的钢轨往复打磨；
11、5)打磨小车的打磨电机直接驱动砂轮进行钢轨打磨，导致电机在作业过程中承受较大轴向冲击，减少了打磨电机的使用寿命；
12、6)打磨小车无法很好地解决在作业过程中可能对道岔产生干涉或损坏的技术问题。
13、现有技术4为北京交通大学于2021年06月07日申请，并于2021年09月07日公开，公开号为cn113355960a的中国专利技术申请。该专利技术公开了一种自驱式智能化砂带打磨机。包括：砂带轮系、张紧机构、升降机构、横移偏转联动机构和整机行驶驱动机构，砂带轮系中的主动轮与张紧机构中的驱动电机连接，砂带轮系中的接触轮支架与升降机构中的接触轮支架安装板连接，横移偏转联动机构中的立柱通过连接杆与升降机构中的升降导柱连接，整机行驶驱动机构通过车架分别与砂带轮系、张紧机构、升降机构和横移偏转联动机构连接，依靠整机行驶驱动机构中的轮毂电机和车轮横跨在钢轨上。该专利技术的打磨机通过电机安装架下面的强力弹簧弹力实现砂带张紧，使结构紧凑。将偏转与横移两个机构进行联动，将打磨机构调整到预定打磨位置上方，可完成沿钢轨廓形从内侧到外侧较大角度范围的打磨。
14、上述现有技术4的打磨小车结构设计存在以下缺点：
15、1)打磨机功率小，结构功能简单，性能效率较为低下，单次切削量小单次只能打磨一侧钢轨，整体效率低下；
16、2)打磨机横移、偏转、下压等动作都需要人工操作，自动化程度低；
17、3)打磨机采用单个砂轮，作业效率较低，采用砂带打磨，砂带容易跑偏、脱离轮槽；
18、4)打磨机无集尘设备，钢轨打磨的铁屑、粉尘掉落在枕木或枕床上；
19、5)打磨机往复打磨过程中利用人工推移，效率低下，且作业精度低；
20、6)打磨机无法很好地解决在作业过程中可能对道岔产生干涉或损坏的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种打磨单元及包括该单元的钢轨打磨设备，以解决现有设备或整车设备复杂、造价昂贵、结构笨重，无法实现短距离往复打磨，或打磨功率小，整车效率低下，自动化程度不高，操作不便的技术问题。
2、为了实现上述技术目的，本申请具体提供了一种打磨单元的技术实现方案，打磨单元，包括：横移框架、横梁、偏转驱动机构、打磨单元架、打磨电机及下压驱动机构。所述第一横移组件、第二横移组件设置于车架与横移框架之间，所述横移驱动机构设置于架体与横移框架之间。所述打磨单元架通过转轴与横移框架可枢转地连接，所述横梁固定于打磨单元架上。所述打磨电机通过转臂与打磨单元架可活动地连接，所述下压驱动机构的一端打磨电机相连，另一端与连接至横梁。所述偏转驱动机构的一端与横移框架相连，另一端连接至所述打磨单元架的偏转安装座上。
3、进一步的，所述打磨电机上固定有电机安装架，所述下压驱动机构的一端连接至电机安装架。所述转臂的一端与电机安装架铰接，另一端铰接至打磨单元架。
4、进一步的，所述打磨电机的下方固定有电机安装板，所述电机安装板的下方设置有筒体，所述筒体与电机安装架固定。在所述筒体内，所述打磨电机的电机转轴通过第一平键与轴套的一端连接，所述轴套的另一端通过第二平键与打磨头驱动轴的一端连接。
5、进一步的，所述打磨头驱动轴上套设有第一轴承及第二轴承，通过盖板将第一轴承及第二轴承固定于所述筒体的内部。所述打磨头驱动轴的另一端伸出筒体，并通过紧固件与打磨头连接。
6、进一步的，在所述盖板与打磨头驱动轴之间设置有第一密封圈，在所述第二轴承与筒体之间设置有第二密封圈。
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1.一种打磨单元，其特征在于，包括：横移框架(14)、横梁(15)、偏转驱动机构(16)、打磨单元架(17)、打磨电机(18)及下压驱动机构(19)；第一横移组件(10)、第二横移组件(11)设置于车架(1)与横移框架(14)之间，横移驱动机构(9)设置于架体(5)与横移框架(14)之间；所述打磨单元架(17)通过转轴(30)与横移框架(14)可枢转地连接，所述横梁(15)固定于打磨单元架(17)上；所述打磨电机(18)通过转臂(33)与打磨单元架(17)可活动地连接，所述下压驱动机构(19)的一端与打磨电机(18)相连，另一端连接至横梁(15)；所述偏转驱动机构(16)的一端与横移框架(14)相连，另一端连接至所述打磨单元架(17)的偏转安装座(32)上。
2.根据权利要求1所述的打磨单元，其特征在于：所述打磨电机(18)上固定有电机安装架(21)，所述下压驱动机构(19)的一端连接至电机安装架(21)；所述转臂(33)的一端与电机安装架(21)铰接，另一端铰接至打磨单元架(17)。
3.根据权利要求2所述的打磨单元，其特征在于：所述打磨电机(18)的下
4.根据权利要求3所述的打磨单元，其特征在于：所述打磨头驱动轴(50)上套设有第一轴承(47)及第二轴承(48)，通过盖板(43)将第一轴承(47)及第二轴承(48)固定于所述筒体(40)的内部；所述打磨头驱动轴(50)的另一端伸出筒体(40)，并通过紧固件(74)与打磨头(35)连接。
5.根据权利要求4所述的打磨单元，其特征在于：在所述盖板(43)与打磨头驱动轴(50)之间设置有第一密封圈(45)，在所述第二轴承(48)与筒体(40)之间设置有第二密封圈(49)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的打磨单元，其特征在于：所述电机安装架(21)左右两侧的上部及下部均通过转臂(33)与打磨单元架(17)可活动地连接。
7.根据权利要求6所述的打磨单元，其特征在于：所述电机安装架(21)包括在水平方向彼此相对并平行设置的第一侧板(34)和第二侧板(39)，以及连接于所述第一侧板(34)与第二侧板(39)之间，在垂向彼此相对并平行设置的第一水平板(37)和第二水平板(38)；所述筒体(40)穿设于第一水平板(37)及第二水平板(38)中。
8.根据权利要求2、3、4、5或7所述的打磨单元，其特征在于：所述打磨单元(12)包括沿纵向设置于打磨单元架(17)上的两个打磨电机(18)，所述横梁(15)固定于打磨单元架(17)的中部。
9.一种钢轨打磨设备，其特征在于，包括：车架(1)，以及设置于所述车架(1)中部左右两侧如权利要求1至8中任一项所述的打磨单元(12)。
10.根据权利要求9所述的钢轨打磨设备，其特征在于：所述设备还包括设置于于车架(1)上的架体(5)，所述打磨单元(12)设置于架体(5)内，所述架体(5)上还设置有防尘挡屑装置(4)；所述防尘挡屑装置(4)包括：
11.根据权利要求9或10所述的钢轨打磨设备，其特征在于：所述车架(1)与打磨单元(12)之间设置有第一横移组件(10)、第二横移组件(11)，所述第一横移组件(10)、第二横移组件(11)组成横移运动副；所述架体(5)与打磨单元(12)之间设置有横移驱动机构(9)。
12.根据权利要求11所述的钢轨打磨设备，其特征在于：所述车架(1)前部及后部的左右两侧还设置有靠轨装置(13)。
...【技术特征摘要】
1.一种打磨单元，其特征在于，包括：横移框架(14)、横梁(15)、偏转驱动机构(16)、打磨单元架(17)、打磨电机(18)及下压驱动机构(19)；第一横移组件(10)、第二横移组件(11)设置于车架(1)与横移框架(14)之间，横移驱动机构(9)设置于架体(5)与横移框架(14)之间；所述打磨单元架(17)通过转轴(30)与横移框架(14)可枢转地连接，所述横梁(15)固定于打磨单元架(17)上；所述打磨电机(18)通过转臂(33)与打磨单元架(17)可活动地连接，所述下压驱动机构(19)的一端与打磨电机(18)相连，另一端连接至横梁(15)；所述偏转驱动机构(16)的一端与横移框架(14)相连，另一端连接至所述打磨单元架(17)的偏转安装座(32)上。
2.根据权利要求1所述的打磨单元，其特征在于：所述打磨电机(18)上固定有电机安装架(21)，所述下压驱动机构(19)的一端连接至电机安装架(21)；所述转臂(33)的一端与电机安装架(21)铰接，另一端铰接至打磨单元架(17)。
3.根据权利要求2所述的打磨单元，其特征在于：所述打磨电机(18)的下方固定有电机安装板(36)，所述电机安装板(36)的下方设置有筒体(40)，所述筒体(40)与电机安装架(21)固定；在所述筒体(40)内，所述打磨电机(18)的电机转轴(41)通过第一平键(44)与轴套(42)的一端连接，所述轴套(42)的另一端通过第二平键(46)与打磨头驱动轴(50)的一端连接。
4.根据权利要求3所述的打磨单元，其特征在于：所述打磨头驱动轴(50)上套设有第一轴承(47)及第二轴承(48)，通过盖板(43)将第一轴承(47)及第二轴承(48)固定于所述筒体(40)的内部；所述打磨头驱动轴(50)的另一端伸出筒体(40)，并通过紧固件(74)与打磨头(35)连接。
5.根据权利要求4所述的打磨单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛学信，李从祥，张东方，郭平，余高翔，王华，李雪辉，杨全，罗旦，赵宇晨，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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