钢轨轨底探伤区打磨清洁装置

技术领域

本发明涉及钢轨探伤技术领域，主要涉及钢轨底部探伤区的打磨清洁处理，具体涉及钢轨轨底探伤区打磨清洁装置。

背景技术

在轨道交通中，轨道是承载交通工具的重要结构，轨道的结构可靠性保障了轨道交通的安全。轨道在生产和使用过程中都需要进行检验探测，包括外部结构检测和内部结构探测，以判断轨道是否达到工作标准，当发现存在不达标的情况时，及时进行维护处理以避免安全隐患。

当前对轨道的检测采用探伤设备进行内部探伤，例如超声波探伤设备，通过朝向轨道结构发射和接收超声波信号从而发现轨道内部结构是否需要进行检修。而实际上轨道的表面存在影响超声探伤的杂质，尤其是在线运行的轨道，其表面产生了大量氧化层、油漆、灰尘附着物等，这些干扰物内部形成孔洞或间隙会干扰超声探测结果，导致轨道探伤结果准确度下降。尤其是在轨道底部的探伤区，其弧形面的内凹处是杂质积聚的高发区域，对超声探伤结果的影响最大。目前有采用先进行轨道的清洁，再进行探伤的方案，但一般仅仅能够实现对轨道中部平整面的清洁，底部探伤区则难以实现清洁，始终存在探伤效果不准确的情况。

因此，当前在轨道底部进行探伤还存在亟待改进的空间，应当提高对轨道底部探伤区的清洁效果，提高探伤的准确度，进而准确判断轨道的运行状态，及时消除安全隐患，避免造成不必要的成本。故需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

至少为克服其中一种上述内容提到的缺陷，本发明提出钢轨轨底探伤区打磨清洁装置，通过设置清洁进深可调节的钢刷清洁结构，针对钢轨轨底处的探伤区进行打磨清洁，去除探伤区的氧化层、灰尘附着物等，便于进行后续的探伤作业，提高探伤作业的准确性。

为了实现上述目的，本发明公开的打磨清洁装置可采用如下技术方案：

钢轨轨底探伤区打磨清洁装置，包括：

安装架，与轨道配合并沿轨道行进；

调节架，包括若干连接部与若干调节部，连接部与安装架的中部连接固定，调节部与连接部固定配合且调节部包括一倾斜设置的调节槽和与调节槽活动配合的调节座，调节座在调节槽内滑动接近轨底探伤区或滑动远离轨底探伤区；

打磨机构，包括设置于调节座上的驱动器，和与驱动器传动连接的打磨器，打磨器包括转动座和设置于转动座上的打磨盘，打磨盘用以打磨轨底探伤区的表面；

控制机构，设置于安装架上并与打磨机构电连接，用以控制打磨机构的启停运转；

电源，设置于安装架上并与控制机构电连接，为控制机构和打磨机构供电。

上述公开的打磨清洁装置，沿钢轨行进并同步进行打磨；调节架可将打磨机构调节移动至适宜的打磨位置，启动打磨机构之后便可对钢轨轨底的探伤区进行打磨处理。由于调节架在倾斜的方向上对打磨机构进行调节，因此打磨机构能够到达轨底打磨区且避免与线上轨道的轨枕、轨道扣等结构发生干涉。

进一步的，在本发明中，打磨机构的具体结构可采用多种可行的方案，具体并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的打磨机构还包括传动结构，传动结构包括设置于调节座内侧的主动轮和第一从动轮，主动轮与驱动器的输出转轴配合转动并带动第一从动轮转动；传动结构还包括设置于调节座外侧的第二从动轮和第三从动轮，第二从动轮与第一从动轮同轴转动并带动第三从动轮转动，第三从动轮设置于输出转轴上并带动输出转轴同轴转动，所述的转动座设置于输出转轴上并同轴转动。采用如此方案时，在传动结构分散设置的调节座的两侧，尤其是将主动轮和第一从动轮设置于调节座的内侧，可减少输出转轴向调节座外侧延伸的长度，使转动座和打磨盘更贴近调节座，从而减少了转动座和打磨盘与轨道枕或轨道扣发生干涉的几率，便于提高打磨的可靠性。

再进一步，本发明中将驱动器的驱动力传递至转动座以带动打磨盘，传动方式可采用多种方案，其并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的主动轮与第一从动轮之间，以及第二从动轮与第三从动轮之间设置传动齿轮副、传动带或传动链进行传动。采用如此方案时，调节座内形成了用以容纳传动结构的传动空间，传动结构可减少外部结构和杂质的干扰，从而保持更好的传动效率和传动稳定性。

进一步的，在打磨过程中，轨底探伤区的氧化层、油漆、灰尘附着物等被打磨盘带起并飘散在环境中，为避免这些小的颗粒物对整个装置和人员造成影响，限制颗粒物的运动范围，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的打磨盘处设置有防尘罩和防尘挡板。采用如此方案时，防尘罩使颗粒物在限定的空间内飘散并下落，防尘挡板在行进方向上阻挡颗粒物，还可在防尘挡板上设置清理刷对打磨过的轨底探伤区进行同步清洁，减少颗粒物在打磨面的附着，进一步提高探伤的效果。

进一步的，在本发明中，打磨清洁装置沿钢轨打磨，但钢轨的沿途会出现错轨、接线等结构，当打磨清洁装置到达这些结构处可能发生干涉，应及早进行预判和预警，避免出现损坏，因此对装置进行优化并提出如下一种可行的选择：还包括设置于安装架上的断电保护机构，断电保护机构与电源和控制机构连接且常态下连通电源的对外供电电路；断电保护机构包括检测开关且检测开关在检测到行进前方有障碍时切断电源的对外供电电路。采用如此方案时，检测开关可采用但不限于摆杆式压合开关，当摆杆与外部结构发生接触干涉并发生位置变动时，断开供电电路以停止前进和打磨工作。

进一步的，在本发明中，安装架作为整个装置的承重结构，其结构可被构造为多种形式，具体并不被唯一限定，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的安装架包括底架，底架的两端设置有立架，底架的下部连接有与轨道配合行进的轨道行走轮组，轨道行走轮组上设置有制动装置用以限制安装架沿轨道行进的速度。采用如此方案时，制动装置始终对行走轮子保持制动力，但保留轨道行走轮的能力；考虑到打磨机构与轨道发生摩擦所受到的反力，该反力将驱动整个装置前进并且速度较高，通过制动装置限制整个装置的行进速度，可保持打磨的效果更好，同时提高整个装置行进的可靠性，避免行进速度过高出现危险。

再进一步，为了便于整个装置的移动，对其设置额外的轮组以便于行走，设置方式并不被唯一限定，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的安装架上设置有用于支撑安装架并在地面行走的地面行走轮组，所述的地面行走轮组包括若干铰接于安装架的轮架，轮架的底部连接轮体；安装架与轮架之间设置有偏转调节机构以用于将轮架展开或收回。采用如此方案时，地面行走轮组展开则可支撑整个装置行走，收回时可减少整个装置外部尺寸，以避免在沿钢轨行进过程中发生外部结构干涉。为了提高行走的便捷度，部分行走轮采用万向轮，如此可进行转向。

再进一步，本发明中通过调节架对打磨机构的位置进行调节设置，在打磨状态和非打磨状态下调节打磨机构以实现打磨或避免干涉；在进行调节的过程中，需要对调节后的状态进行保持以提高可靠度，此处进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的调节部还包括锁止机构，锁止机构与调节座配合以使调节座在调节槽内锁止固定或解锁滑动。采用如此方案时，锁止机构可采用螺栓抵紧锁止、插销锁止、卡紧锁止等方案。

进一步的，在本发明中，调节部的结构可灵活进行设置，并不被唯一限定，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的调节部包括相对设置的一对侧板，每个侧板上设置有限位板并开槽口以构成调节槽；所述的调节座包括与槽口配合的调节杆组，调节杆组之间设置封闭板。采用如此方案时，侧板通过螺栓等结构与连接部固定，限位板可采用螺栓连接、焊接等方式与侧板固定，也可与侧板一体成型。相对设置的两个侧板连接有两个限位板，两限位板的槽口相对设置并用以配合调节座移动。

进一步的，本发明在打磨的过程中产生大量的粉尘颗粒物，将造成环境影响和人员健康影响，若粉尘颗粒物再次附着与轨底探伤面则会影响探伤结果，因此需要对粉尘颗粒物进行去除，本发明进行优化调节并提出如下一种可行的选择：还包括清洁机构，清洁机构包括负压清洁仓和负压吸嘴，所述的负压吸嘴延伸至打磨机构处并用以吸附打磨产生的颗粒物。采用如此方案时，负压吸嘴可设置一个，也可设置多个。

与现有技术相比，本发明公开技术方案的部分有益效果包括：

本发明通过改进打磨机构的组成结构，并通过调节架调节打磨机构的位置，不仅使打磨机构顺利达到轨底打磨面，对探伤区进行打磨以提高探伤结果的准确性，还避免了打磨机构与轨道扣等外部结构发生干涉，减少了装置和轨道结构的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1为打磨清洁装置置于钢轨上的整体结构示意图。

图2为打磨清洁装置置于钢轨上的侧视结构示意图。

图3为打磨清洁装置置于钢轨上的正视结构示意图。

图4为安装架的整体结构示意图。

图5为图4中A处的局部结构放大示意图。

图6为安装架的侧视结构示意图。

图7为图6中B处的局部结构放大示意图。

图8为调节架与驱动器和传动结构配合的整体结构示意图。

图9为调节架与驱动器和传动结构配合的正视结构示意图。

图10为调节架与驱动器、传动结构和打磨器配合的正视结构示意图。

图11为调节架与驱动器、传动结构和打磨器配合的侧视结构示意图。

图12为调节架与打磨机构配合的正视结构示意图。

图13为调节架与打磨机构配合的侧视结构示意图。

图14为调节架与打磨机构配合的另一侧结构示意图。

上述附图中，各个标号的含义为：

1、钢轨；2、安装架；201、底架；202、立架；3、控制机构；4、清洁机构；5、电源；501、电池架；6、打磨机构；7、调节架；701、连接部；702、侧板；703、调节杆组；704、限位板；705、封闭板；8、地面行走轮组；801、轮架；802、轮体；803、同步杆；9、轨道行走轮组；10、偏转调节机构；11、制动装置；12、驱动器；13、转动座；14、输出转轴；15、断电保护机构；16、锁止机构；17、防尘罩；18、防尘挡板；19、打磨盘；20、第一传动轮。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

针对现在的钢轨轨底探伤区存在氧化层、油漆、灰尘杂质等附着物影响超声探伤结果的情况，下列实施例进行优化以克服现有技术中存在的缺陷。

实施例

如图1～图3所示，本实施例提供了钢轨轨底探伤区打磨清洁装置，旨在对钢轨1的轨底探伤区进行精确打磨，使探伤区的表面光洁无杂物，超声探伤效果更为精确可靠。

作为本实施例提供的打磨清洁装置，其结构之一包括：

如图4所示，用于承载重量和提供安装位置的安装架2，与轨道配合并沿轨道行进。

在本实施例中，安装架2作为整个装置的承重结构，其结构可被构造为多种形式，具体并不被唯一限定，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：如图4、图6所示，所述的安装架2包括底架201，底架201的两端设置有立架202，底架201的下部连接有与轨道配合行进的轨道行走轮组9，轨道行走轮组9上设置有制动装置11用以限制安装架2沿轨道行进的速度。采用如此方案时，制动装置11始终对行走轮子保持制动力，但保留轨道行走轮的能力；考虑到打磨机构6与轨道发生摩擦所受到的反力，该反力将驱动整个装置前进并且速度较高，通过制动装置11限制整个装置的行进速度，可保持打磨的效果更好，同时提高整个装置行进的可靠性，避免行进速度过高出现危险。

优选的，轨道行走轮组9包括至少两个再同一条直线轨迹上的轨道轮，在沿轨道行进的过程中，轨道轮贴合钢轨1轨道的上表面；轨道轮的宽度大于钢轨1轨道的宽度，如此可在轨道轮的侧面设置制动装置11，包括制动盘和制动片等，在本实施例中，制动片可采用橡胶制动片或陶瓷制动片。如此设置后，整体装置的行进速度小于等于3km/h，在打磨和清洁时行进速度小于等于2.5km/h。

为了便于整个装置的移动，对其设置额外的轮组以便于行走，设置方式并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：如图4～图7所示，所述的安装架2上设置有用于支撑安装架2并在地面行走的地面行走轮组8，所述的地面行走轮组8包括若干铰接于安装架2的轮架801，轮架801的底部连接轮体802；安装架2与轮架801之间设置有偏转调节机构10以用于将轮架801展开或收回。采用如此方案时，地面行走轮组8展开则可支撑整个装置行走，收回时可减少整个装置外部尺寸，以避免在沿钢轨1行进过程中发生外部结构干涉。为了提高行走的便捷度，部分行走轮采用万向轮，如此可进行转向。

优选的，在本实施例中，在安装架2上设置四处轮架801，两两一组且沿安装架2前后排布设置，每一组地面行走轮组8的两处轮架801分列于安装架2的两侧，该两处轮架801通过同步杆803连接并同步展开和同步收回。同时，本实施例中安装架2前部的行走轮组采用万向轮，安装架2后部的行走轮组采用定向轮。

作为本实施例提供的打磨清洁装置，其结构之二包括：

如图8、图9所示，用以调节打磨机构6位置的调节架7，包括若干连接部701与若干调节部，连接部701与安装架2的中部连接固定，调节部与连接部701固定配合且调节部包括一倾斜设置的调节槽和与调节槽活动配合的调节座，调节座在调节槽内滑动接近轨底探伤区或滑动远离轨底探伤区。

优选的，在本实施例中，连接部701可拆卸的设置于安装架2，在一些方案中可沿安装架2前后、左右调节位置。连接部701可被构造为金属条，横向置于安装架2上，金属条上设置有若干连接孔位以连接调节部。

优选的，调节部与调节部固定连接后，使调节座朝向轨底探伤区直线往复式调节。

本实施例中通过调节架7对打磨机构6的位置进行调节设置，在打磨状态和非打磨状态下调节打磨机构6以实现打磨或避免干涉；在进行调节的过程中，需要对调节后的状态进行保持以提高可靠度，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的调节部还包括锁止机构16，锁止机构16与调节座配合以使调节座在调节槽内锁止固定或解锁滑动。采用如此方案时，锁止机构16可采用螺栓抵紧锁止、插销锁止、卡紧锁止等方案。

优选的，在本实施例中，调节部的结构可灵活进行设置，并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的调节部包括相对设置的一对侧板702，每个侧板702上设置有限位板704并开槽口以构成调节槽；所述的调节座包括与槽口配合的调节杆组703，调节杆组703之间设置封闭板705。采用如此方案时，侧板702通过螺栓等结构与连接部701固定，限位板704可采用螺栓连接、焊接等方式与侧板702固定，也可与侧板702一体成型。相对设置的两个侧板702连接有两个限位板704，两限位板704的槽口相对设置并用以配合调节座移动。

优选的，所述的封闭板705为U形板。

作为本实施例提供的打磨清洁装置，其结构之三包括：

如图10～图14所示，用以对探伤区进行打磨的打磨机构6，包括设置于调节座上的驱动器12，和与驱动器12传动连接的打磨器，打磨器包括转动座13和设置于转动座13上的打磨盘19，打磨盘19用以打磨轨底探伤区的表面。

在本实施例中，打磨机构6的具体结构可采用多种可行的方案，具体并不被唯一限定，本实施例进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的打磨机构6还包括传动结构，传动结构包括设置于调节座内侧的主动轮和第一从动轮，主动轮与驱动器12的输出转轴14配合转动并带动第一从动轮转动；传动结构还包括设置于调节座外侧的第二从动轮和第三从动轮，第二从动轮与第一从动轮同轴转动并带动第三从动轮转动，第三从动轮设置于输出转轴14上并带动输出转轴14同轴转动，所述的转动座13设置于输出转轴14上并同轴转动。采用如此方案时，在传动结构分散设置的调节座的两侧，尤其是将主动轮和第一从动轮设置于调节座的内侧，可减少输出转轴14向调节座外侧延伸的长度，使转动座13和打磨盘19更贴近调节座，从而减少了转动座13和打磨盘19与轨道枕或轨道扣发生干涉的几率，便于提高打磨的可靠性。

本实施例中将驱动器12的驱动力传递至转动座13以带动打磨盘19，传动方式可采用多种方案，其并不被唯一限定，本实施例进行优化并提出其中一种可行的选择：所述的主动轮与第一从动轮之间，以及第二从动轮与第三从动轮之间设置传动齿轮副、传动带或传动链进行传动。采用如此方案时，调节座内形成了用以容纳传动结构的传动空间，传动结构可减少外部结构和杂质的干扰，从而保持更好的传动效率和传动稳定性。

优选的，在打磨过程中，轨底探伤区的氧化层、油漆、灰尘附着物等被打磨盘19带起并飘散在环境中，为避免这些小的颗粒物对整个装置和人员造成影响，限制颗粒物的运动范围，此处进行优化并采用其中一种可行的选择：所述的打磨盘19处设置有防尘罩17和防尘挡板18。采用如此方案时，防尘罩17使颗粒物在限定的空间内飘散并下落，防尘挡板18在行进方向上阻挡颗粒物，还可在防尘挡板18上设置清理刷对打磨过的轨底探伤区进行同步清洁，减少颗粒物在打磨面的附着，进一步提高探伤的效果。

本实施例在打磨的过程中产生大量的粉尘颗粒物，将造成环境影响和人员健康影响，若粉尘颗粒物再次附着与轨底探伤面则会影响探伤结果，因此需要对粉尘颗粒物进行去除，本实施例进行优化调节并提出如下一种可行的选择：还包括清洁机构4，清洁机构4包括负压清洁仓和负压吸嘴，所述的负压吸嘴延伸至打磨机构6处并用以吸附打磨产生的颗粒物。采用如此方案时，负压吸嘴可设置一个，也可设置多个。

在本一些实施例中，打磨清洁装置沿钢轨1打磨，但钢轨1的沿途会出现错轨、接线等结构，当打磨清洁装置到达这些结构处可能发生干涉，应及早进行预判和预警，避免出现损坏，因此对装置进行优化并提出如下一种可行的选择：如图13、图14所示，还包括设置于安装架2上的断电保护机构15，断电保护机构15与电源5和控制机构3连接且常态下连通电源5的对外供电电路；断电保护机构15包括检测开关且检测开关在检测到行进前方有障碍时切断电源5的对外供电电路。采用如此方案时，检测开关可采用但不限于摆杆式压合开关，当摆杆与外部结构发生接触干涉并发生位置变动时，断开供电电路以停止前进和打磨工作。

作为本实施例提供的打磨清洁装置，其结构之四包括：

对整个装置运转进行控制的控制机构3，设置于安装架2上并与打磨机构6电连接，用以控制打磨机构6的启停运转。

优选的，本实施例中控制机构3包括控制箱和设置于内部的控制器，控制箱上设置调节控制按钮和显示器。

作为本实施例提供的打磨清洁装置，其结构之五包括：

如图1、图2所示，对整个装置进行供电的电源5，设置于安装架2上并与控制机构3电连接，为控制机构3和打磨机构6供电。

优选的，在本实施例中的电源5采用蓄电池。在安装架2上设置对应的电池架501，用以对蓄电池进行安装固定。

本实施例公开的打磨清洁装置，沿钢轨1行进并同步进行打磨；调节架7可将打磨机构6调节移动至适宜的打磨位置，启动打磨机构6之后便可对钢轨1轨底的探伤区进行打磨处理。由于调节架7在倾斜的方向上对打磨机构6进行调节，因此打磨机构6能够到达轨底打磨区且避免与线上轨道的轨枕、轨道扣等结构发生干涉。

以上即为本实施例列举的实施方式，但本实施例不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本实施例的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本实施例的保护范围的限制，本实施例的保护范围应当以权利要求书中界定的为准。