适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置制造方法及图纸

一种适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置，所述支撑架安装运动基体上，所述支撑架上安装有两套相互独立的可横向移动的机械臂，所述机械臂由数控系统控制，所述机械臂的运动端上安装有磨削装置，所述磨削装置包括架体、砂轮自适应反馈装置、定位靴、主轴系统和砂轮，所述架体的下方安装有主轴系统，所述主轴系统上安装有砂轮，所述架体上通过纵向伺服给进系统和纵向导轨安装有定位靴，所述纵向伺服给进系统由所述数控系统控制，所述定位靴的底部在磨削时与所述砂轮的底部处于同一水平面上，所述砂轮自适应反馈装置与所述砂轮的主轴系统连接，并且所述砂轮与钢轨摩擦磨削的变化量通过所述砂轮自适应反馈装置反馈给所述数控系统，本实用新型专利技术具有功能完善、工作效率高、磨削效率高及磨削精度高、自动化程度高等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置。
技术介绍
高速铁路、地铁以及城际列车在我国正高速发展，普遍时速运行在250km以上，京津城际列车的最高时速甚至超过了 350km，而钢轨是承载列车的主要基础，如此高的列车运行速度，对钢轨的表面粗糙度和平顺度等指标提出了苛刻的要求，但钢轨在高速运行状态下，磨损和病害容易加剧，这双重问题就使钢轨的病害修复成为重要内容，目前国际上钢轨修磨车主要有两种形式，一种是打磨成形，通过多头砂轮组成成型进行磨削，这种方式只能对损坏较小的钢轨进行修磨，碰到较大的损坏时，要靠人工先打磨再成型修复，同时多头砂轮的磨损难以一致，磨削精度较低；第二种则是采用铣磨车的方式，先采用成型铣刀轮进行高速铣削，然后采用宽砂轮成型磨削，消除铣削加工误差和成型接口菱角，这种方式加工精度较高，磨削范围较广，但其中的磨装置主要采用简易数控和人工控制结合的方式，工作效率低，安全隐患大。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足而提供一种功能完善、工作效率高、磨削效率高及磨削精度高、自动化程度高的适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置。一种适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置，包括支撑架、数控系统和用于带动支撑架与钢轨产生相对运动的运动装置，所述支撑架上设有砂轮、带动所述砂轮旋转的主轴系统和带动所述主轴系统在垂直方向运动的推动装置，所述支撑架上还设有与所述主轴系统连接并且接收和分析所述砂轮的扭矩反馈量的砂轮自适应反馈装置，所述推动装置向下运动时可以给所述主轴系统一个可控的正压力，所述推动装置上还设置有下推装置，所述下推装置的底部安装有定位靴，所述定位靴在工作时与所述砂轮均处于钢轨磨削面上，所述砂轮自适应反馈装置通过所述数控系统与所述下推装置连接，并且通过所述砂轮的扭矩反馈量控制所述下推装置上下移动的移动量。本技术中，所述下推装置为纵向伺服给进系统，所述纵向伺服给进系统的运动端与所述定位靴连接。本技术中，所述侧向精密定位装置安装在所述定位靴上，所述侧向精密定位装置内部安装有使所述侧向精密定位装置始终紧贴在钢轨的内侧面的弹簧机构，所述侧向精密定位装置通过检测所述侧向精密定位装置相对移动距离的光栅传感器或电涡流位移传感器与数控系统连接并且通过数控系统控制横向伺服进给系统带动所述砂轮向内或外移动。本技术中，所述支撑架通过机械臂与架体连接，所述砂轮、主轴系统和砂轮自适应反馈装置固定在所述架体上，所述机械臂包括横向导轨、十字拖板以及由所述数控系统控制的横向伺服进给系统，所述十字拖板通过横向伺服进给系统、横向导轨安装在支撑架上，所述推动装置为油缸，所述架体通过所述油缸安装在所述十字拖板上。本技术中，还包括自定位移动防护罩，所述自定位移动防护罩包括固定架和移动防护罩，所述固定架安装在架体上，所述移动防护罩体通过自适应移动装置安装在所述固定架上，所述移动防护罩体罩设在所述砂轮上，所述自适应移动装置通过所述砂轮自适应反馈装置控制并且与所述下推装置联动。本技术中，所述自定位移动防护罩的固定架外安装有吸尘装置，所述吸尘装置中设置有补气口。本技术中，所述砂轮与需要磨削的钢轨设有4度 6度的夹角。本技术中,所述砂轮采用外圆磨削且所述砂轮表面线速度为20_30m/s。本技术中，所述砂轮采用刚玉砂轮。本技术中，所述用于带动支撑架与钢轨产生相对运动的运动装置为轨道工程车，所述支撑架安装在轨道工程车的车架底板上。采用上述方案，本装置具有如下优点1、将本装置直接安装在运动基体(这里的运动基体为轨道工程车或其它在钢轨上运动的载体)上，采用磨床移动的运动式磨削方式，实现对钢轨等长条零件的精密磨削，随车磨削不需要额外的人力物力，使用方便。2、应用砂轮自适应反馈装置通过定位靴和侧向精密定位装置控制砂轮在上下坡和转弯时能自适应钢轨的变化，砂轮自适应反馈装置通过下推装置使得定位靴的上下运动从而控制砂轮磨削量；侧向精密定位装置将位移变化转换为电信号，通过计算机程序控制，由横向伺服电机驱动砂轮向内或外移动，从而保持砂轮始终正对钢轨表面，从而实现闭环控制砂轮的磨削进给，在砂轮磨损和磨削余量不均匀时，砂轮自动进退，实现恒磨除量磨削。3、采用自定位移动防护罩全包络砂轮和磨削区域，并通过吸尘装置自动收集粉尘，实现无尘和安全磨削。4、砂轮与需要磨削的钢轨设有4度 6度的夹角，这样随着轨道工程车的前行，砂轮始终成一个角度磨削钢轨表面，可以使整个砂轮横剖面与钢轨的凸形横剖面全面接触，并使砂轮与钢轨接触面形状相匹配；可以使砂轮相对钢轨的磨削接触面积增加，减少砂轮单位时间损耗的材料量，减少磨削发热和砂轮的局部不均匀磨损。附图说明图1为本技术的主视图。图2为本技术的后视图。图3为本技术的左视图。具体实施方式以下结合附图，详细说明一种适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置的具体实施方式。如图1、2、3，一种适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置包括横向导轨1、横向伺服进给系统2、支撑架3、纵向伺服给进系统4、油缸5、砂轮自适应反馈装置6、自定位移动防护罩7、吸尘装置8、主轴系统9、砂轮10、侧向精密定位装置11、定位靴12、十字拖板13、纵向导轨14、钢轨15等零部件，所述支撑架上安装有两套相互独立的可横向自由移动的机械臂，所述机械臂由数控系统控制，所述机械臂上安装有磨削装置，所述机械臂包括横向导轨1、十字拖板13以及由所述数控系统控制的横向伺服进给系统2，所述十字拖板13通过横向导轨I安装在支撑架3上，所述横向伺服进给系统2控制所述十字拖板13的横向运动，从而完成砂轮左右移动功能，所述架体通过所述纵向导轨14安装在所述十字拖板13上，并且通过安装在所述十字拖板13上方的油缸5实现架体的上下移动，从而控制砂轮10上下移动，所述油缸向上可以承受整个架体的自重力，向下可以给予架体一个可控的正压力，所述架体的下方安装有主轴系统9，所述主轴系统9上安装有砂轮10，所述砂轮10与需要磨削的钢轨15设有4度 6度的夹角，所述架体上固定有纵向伺服给进系统4，所述纵向伺服给进系统4的活塞端安装有定位靴12，所述定位靴12由纵向伺服给进系统4控制相对砂轮10位置移动，定位靴12底部在磨削时与所述砂轮10的底部处于同一水平面上，定位靴12始终与钢轨15表面接触，承受由纵向伺服给进系统4给予的向下正压力，由定位靴12的上下移动控制砂轮10相对钢轨15表面进刀和退刀，所述定位靴12的移动则由砂轮自适应反馈装置6来控制，所述砂轮自适应反馈装置6与砂轮10的主轴系统9连接，所述主轴系统9将所述主轴系统9中控制所述砂轮10旋转的电机的扭矩值反馈到所述砂轮自适应反馈装置6中，通过与所述砂轮自适应反馈装置6中的扭矩设定值进行对比得出所述砂轮10磨削量是否正常，再将反馈值反馈到数控系统，数控系统控制所述纵向伺服给进系统4的定位靴12上下运动距离来控制砂轮磨削量，当砂轮10磨损或者钢轨15上坡和下坡引起磨削量产生变化时，所述砂轮自适应反馈装置6将感应磨削扭矩的变化，并发出相应信号传输给数控系统，由数控系统控制纵向伺服给进系统4使得定位靴12上下移动，从而控制砂轮10的上下移动，保证对钢轨15的恒磨除量磨削。所述侧向精密定位装置11安装在定位靴12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置，包括支撑架、数控系统和用于带动支撑架与钢轨产生相对运动的运动装置，所述支撑架上设有砂轮、带动所述砂轮旋转的主轴系统和带动所述主轴系统在垂直方向运动的推动装置，其特征在于：所述支撑架上还设有与所述主轴系统连接并且接收和分析所述砂轮的扭矩反馈量的砂轮自适应反馈装置，所述推动装置向下运动时可以给所述主轴系统一个可控的正压力，所述推动装置上还设置有下推装置，所述下推装置的底部安装有定位靴，所述定位靴在工作时与所述砂轮均处于钢轨磨削面上，所述砂轮自适应反馈装置通过所述数控系统与所述下推装置连接，并且通过所述砂轮的扭矩反馈量控制所述下推装置上下移动的移动量。

【技术特征摘要】
1.一种适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置，包括支撑架、数控系统和用于带动支撑架与钢轨产生相对运动的运动装置，所述支撑架上设有砂轮、带动所述砂轮旋转的主轴系统和带动所述主轴系统在垂直方向运动的推动装置，其特征在于所述支撑架上还设有与所述主轴系统连接并且接收和分析所述砂轮的扭矩反馈量的砂轮自适应反馈装置，所述推动装置向下运动时可以给所述主轴系统一个可控的正压力，所述推动装置上还设置有下推装置，所述下推装置的底部安装有定位靴，所述定位靴在工作时与所述砂轮均处于钢轨磨削面上，所述砂轮自适应反馈装置通过所述数控系统与所述下推装置连接，并且通过所述砂轮的扭矩反馈量控制所述下推装置上下移动的移动量。2.根据权利要求1所述的适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置，其特征在于所述下推装置为纵向伺服给进系统，所述纵向伺服给进系统的运动端与所述定位靴连接。3.根据权利要求2所述的适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置，其特征在于所述支撑架通过机械臂与架体连接，所述砂轮、主轴系统和砂轮自适应反馈装置固定在所述架体上，所述机械臂包括横向导轨、十字拖板以及由所述数控系统控制的横向伺服进给系统，所述十字拖板通过横向伺服进给系统、横向导轨安装在支撑架上，所述推动装置为油缸，所述架体通过所述油缸安装在所述十字拖板上。4.根据权利要求3所述的适用于钢轨修磨的移动式数控磨削装置，其特征在于还包括侧向精密定位装置，所述侧向精密定位装置安装在所述定位靴上，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭克立，方健康，黄贵刚，阳湘湘，吕国庆，张育平，王清标，吴耀，张占峰，
申请(专利权)人：湖南海捷精密工业有限公司，昆明中铁大型养路机械集团有限公司，
类型：实用新型
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