一种用于打磨砂轮的试验台及其试验方法技术

本发明专利技术设计了一种用于打磨钢轨专用砂轮的试验台及其试验方法，采用该技术一方面能够利用圆形打磨工件旋转打磨，克服了在实验室内打磨直线钢轨带来的不便，同时还可以进一步的解决打磨实验中，利用打磨功率控制打磨压力及单独控制压力的问题，更好的模拟了现场实际。该试验台包括垂直立柱；打磨单元；加压立柱；工件旋转单元；压力控制单元；垂直/水平调整单元及磨削量测量单元；其中打磨单元固定在加压立柱上，以用于对工件进行打磨；加压立柱附接到垂直立柱上，并通过垂直/水平调整单元调整打磨单元的打磨头的角度及位置；压力控制单元用于可控制的对打磨单元施加压力；磨削量测量单元固定在所述垂直立柱上，以用于测量工件的磨削量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及砂轮的试验测试技术，尤其涉及一种用于打磨钢轨专用砂轮的试验检测技术。
技术介绍
钢轨打磨列车是用于消除钢轨表面缺陷、轨头侧磨及波磨的大型杨路机械，目前，我国在高铁线路及既有线干线上进行了钢轨打磨，打磨范围正逐渐向全路推广。同时，随着国内高铁线路及既有线路打磨里程数的增加，钢轨打磨专用砂轮需求不断增大，而在我国钢轨打磨砂轮供货多元化，除国外进口砂轮之外，国内部分厂家也生产了大批钢轨打磨砂轮。然而当前所使用的打磨砂轮在质量上存在着参差不齐的现象。而目前国内外尚无与打磨现场使用工况接近的、可用于评价钢轨打磨砂轮的综合磨削性能测试的试验设备。 在现有的技术方案中，提供一种工作台，其中，待打磨的钢轨或与钢轨同材质的材料预制成有一定厚度与高度的圆环，固定在一个转速可任意调节的旋转工作台上，用来以连续的圆周运动模拟循环往复的直线运动。在工作台上方安装的砂轮以预定转速、压力或功率在设定的时间内对旋转运动的钢轨进行连续不间断的打磨，通过变频器、拉压力传感器、激光位移传感器实时采集电机负荷、砂轮转速、砂轮正压力、钢轨打磨量等实验参数，计算机系统将这些参数进行分析处理，绘制出实时曲线并计算出钢轨的最终打磨量和砂轮的磨耗量。其中，电机与砂轮的连接不能采用直连的方式，因为普通电机承受轴向载荷的能力很低，从而还必须通过一个转接装置进行连接；另外，砂轮垂直压力采用液压加载，加载力的调节采用比例溢流控制方式；钢轨的实时打磨量的采集需采用非接触式的激光位移传感器，量程在IOOmm左右；打磨过程中保证钢轨工件温度低于100°C，采用连续水冷与空冷装置。这些都导致该平台控制复杂，处理精度低和不能较好的模拟现场的问题。因此当前需要研制一种针对打磨砂轮的试验台，对国内钢轨打磨砂轮进行监督与指导，保证钢轨打磨效果与质量。
技术实现思路
基于此，根据本专利技术的一个方面，提出了一种用于打磨砂轮的试验台，该试验台包括垂直立柱；打磨单元；加压立柱；工件旋转单元；压力控制单元；垂直/水平调整单元及磨削量测量单元；其中打磨单元固定在加压立柱上，以用于对工件进行打磨；加压立柱附接到垂直立柱上，并通过垂直/水平调整单元调整打磨单元的打磨头的角度及位置；压力控制单元用于可控制的对打磨单元施加压力；磨削量测量单元固定在所述垂直立柱上，以用于测量工件的磨削量。根据本专利技术的另一方面，提出了一种用于打磨砂轮的试验方法，该试验方法采用上述试验台，并包括以下步骤首先利用垂直/水平调整单元中的升降部分与水平部分来确保打磨头的位置及角度；然后利用压力控制程序设定相应的压力及打磨功率，确保打磨压力处在设定范围内；接着，压力控制单元根据设定程序开始工作加压，利用控制站的液压控制信号使打磨单元在加压情况下打磨工件并不断下移；最后通过磨削量测量单元测量出测量工件高度，并通过位移光栅尺测量出砂轮的磨耗量，并将两个测量的值通过有线或无线的方式反馈至控制台，从而分别计算出工件磨耗量和磨削比。从而，本专利技术采用该用于打磨砂轮的试验台及其试验方法，一方面能够利用圆形打磨工件旋转打磨，克服了在实验室内打磨直线钢轨带来的不便，同时还可以进一步的解决打磨实验中，利用打磨功率控制打磨压力及单独控制压力的问题，更好的模拟了现场实际。附图说明图I是本专利技术第一实施例的用于打磨砂轮的试验台的正向结构示意图；图2是试验台中磨削量测量单元的安装示意·图3是本专利技术第二实施例的用于打磨砂轮的试验台的正向结构示意图；图4是本专利技术的试验台的控制原理图。如图所示，为了能明确实现本专利技术的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本专利技术限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的一种用于打磨砂轮的试验台及其实验方法进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本专利技术进行具体的限定。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。另外，为了避免对本专利技术的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路坐寸o实施例I本专利技术的第一优选实施例，如图I所示。该用于打磨砂轮的试验台总体结构主要包括以下几个单元垂直立柱；打磨单元；加压立柱；工件旋转单元；压力控制单元；垂直/水平调整单元及磨削量测量单元。其中打磨单元固定在加压立柱上，以用于对工件进行打磨；加压立柱附接到垂直立柱上，并通过垂直/水平调整单元调整打磨单元的打磨头的角度及位置；压力控制单元用于可控制的对打磨单元施加压力；磨削量测量单元固定在所述垂直立柱上，以用于测量工件的磨削量。具体来说，打磨单元包括打磨电机、打磨砂轮。打磨电机固定在加压立柱上。其中，因为普通电机承受轴向载荷的能力很低，需要通过一个转接装置进行连接，因此优选的，打磨单元还包括轴承支座，打磨电机通过轴承支座与砂轮附接，从而由轴承支座来承担电机轴向承受力，保证打磨时电机不承受轴向力。加压立柱位于旋转工作台旁边，加压立柱上装有砂轮电机固定座和加载油缸。所述固定座上装有两套直线导轨，砂轮与砂轮电机固定在一块活动安装板上，并与直线导轨的活动块相连。而加载油缸的活塞杆又通过诸如拉压力传感器的测力传感器与电机的活动安装板相连，这样通过油缸的作用可以实现砂轮电机的上下自由运动，并且拉压力传感器实时反馈出砂轮垂直加载力的大小。其中，还优选地在加压立柱的下部安装位移光栅尺，用于测量出砂轮的磨耗量。工件旋转单元主要由旋转工作台组成，旋转工作台通过一台电机来带动，速度可以无级可调。压力控制单元主要由液压站、加载油缸、测力传感器组成，通过液压站及加载油缸来施加压力，诸如拉压力传感器的测力传感器将其测试出来，并通过有线或无线的方式反馈到控制台(未图示)。其中，优选地，该液压站采用一套比例溢流装置，控制台向比例阀的放大器输出4-20mA的模拟信号，控制油缸上下腔之间的压力差就可以灵活控制砂轮加载到钢轨上正压力的大小。垂直/水平调整单元主要由升降部分和水平部分组成，该升降部分可以由升降电机、升降丝杠来实现，该水平部分可以由水平横梁、水平丝杠、水平手轮来实现。其中，升降部分安装在垂直立柱中，加压立柱通过水平横梁、水平丝杠连接在垂直立柱上，升降部分主要控制打磨头(即，打磨砂轮)的升降，打磨前需要将打磨头调整在合适的位置，水平部分可以控制打磨头水平移动，从而控制利用砂轮的不同部分来打磨。同时通过控制升降部分及水平部分可以控制打磨头的角度及位置，根据打磨需求，砂轮打磨头可在-70° -50°偏转，负值是指向工件内侧偏转，正值是指向工件外侧偏转。在这里需要说明的是，对于本领域技术人员应当理解，垂直/水平调整单元也可以采用其它的装置来实现，诸如上述升降电机也可以采用升降手轮来实现打磨头的垂直升降，同样，水平手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于打磨钢轨专用砂轮的试验台，该试验台包括垂直立柱、打磨单元、加压立柱、工件旋转单元、压力控制单元、垂直/水平调整单元以及磨削量测量单元；其特征在于 打磨单元固定在加压立柱上，以用于对工件进行打磨； 加压立柱附接到垂直立柱上，并通过垂直/水平调整单元调整打磨单元的打磨头的角度及位置； 压力控制单元用于可控制的对打磨单元施加压力； 磨削量测量单元固定在所述垂直立柱上，以用于测量工件的磨削量。2.根据权利要求I的试验台，其特征在于所述打磨单元包括打磨电机、轴承支座、打磨砂轮；其中打磨电机通过轴承支座与砂轮附接。3.根据权利要求I的试验台，其特征在于所述加压立柱上装有砂轮电机、固定座和加载油缸，所述固定座上装有两套直线导轨，砂轮与砂轮电机固定在一块活动安装板上，并与直线导轨的活动块相连。4.根据权利要求3的试验台，其特征在于所述加载油缸的活塞杆通过测力传感器与电机的活动安装板相连。5.根据权利要求4的试验台，其特征在于在加压立柱的下部安装位移光栅尺。6.根据权利要求5的试验台，其特征在于所述压力控制单元包括液压站、所述加载油缸、所述测力传感器；其中该液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴顶峰，党佳，贺春江，张国文，田常海，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，
类型：发明
国别省市：