一种铁轨铝热焊自动焊接打磨装置

技术领域

本发明涉及铁路施工设备相关领域，尤其是一种铁轨铝热焊自动焊接打磨装置。

背景技术

铝热焊被广泛应用于断轨修复中，但是铝热焊在施工过程中需要用到的设备很多，经常需要六到八人进行搬运工作，而实际操作人员继续两人即可，这样极大的浪费了劳动力，同时施工过程中铝热反应很剧烈，产生的光亮、气体长期接触会对身体产生影响，同时上千度的温度很容易导致操作人员不同程度的烫伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁轨铝热焊自动焊接打磨装置，能够克服现有技术的上述缺陷，从而提高设备的实用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种铁轨铝热焊自动焊接打磨装置，包括主箱体，所述主箱体内设有上下贯通的观察腔，所述主箱体内位于所述观察腔前侧设有固定皮带腔，所述主箱体内位于所述固定皮带腔后侧以所述观察腔为对称中心设置有两个开口向下的双向螺纹杆腔，左侧所述双向螺纹杆腔与所述观察腔之间设有开口向下的触发块，右侧所述双向螺纹杆腔与所述观察腔之间设有斜齿轮腔，所述斜齿轮腔后侧且位于右侧所述双向螺纹杆腔后侧设有低速电机腔，所述双向螺纹杆腔前端壁内转动配合连接有向前延伸至所述固定皮带腔内且左侧向后延伸至与左侧所述双向螺纹杆腔后端壁转动配合连接并且右侧向后延伸贯穿右侧所述双向螺纹杆腔至与所述低速电机腔后端壁转动配合连接的双向螺纹杆，所述双向螺纹杆在所述双向螺纹杆腔内螺纹配合连接有左右对称设置的螺纹块，所述螺纹块靠近对称中心侧端面固定连接有夹块，所述双向螺纹杆前侧末端固定连接有第一带轮，所述第一带轮之间动力配合连接有固定皮带，所述观察腔前后端壁固定连接有对称设置开口向对称中心的模具容器，所述主箱体内位于所述模具容器远离对称中心侧连通设有第一弹簧腔，所述模具容器远离对称端壁滑动配合连接有向靠近对称中心侧延伸至所述模具容器内且向远离所述对称中心侧延伸至所述第一弹簧腔内的连接块，所述连接块位于所述模具容器内固定连接有模具，所述第一弹簧腔远离对称中心侧端壁与所述连接块远离对称中心侧之间固定连接有第一弹簧。

在上述技术方案基础上，所述观察腔右端壁转动配合连接有向左延伸至所述观察腔内且向右延伸至所述斜齿轮腔内的第三连接轴，所述第三连接轴左侧末端固定连接有第二偏心盘，所述第三连接轴右侧末端固定连接有第一斜齿轮，所述斜齿轮腔后端壁内转动配合连接有向前延伸至所述斜齿轮腔内且向后延伸至所述低速电机腔内的第一传动轴，所述第一传动轴前侧末端固定连接有能够与所述第一斜齿轮啮合的第二斜齿轮，所述第一传动轴后侧末端固定连接有第五齿轮，所述低速电机腔前端壁内位于所述第一传动轴与右侧所述双向螺纹杆之间固定连接有低速电机，所述低速电机后端壁转动配合连接有主动轴，所述主动轴上花键配合连接有从动轴，所述从动轴后侧末端转动配合连接有向后延伸至所述主箱体外界的启动按钮。

在上述技术方案基础上，所述从动轴上固定连接有能够与所述第五齿轮啮合的第三齿轮，所述从动轴上位于所述第三齿轮后侧固定连接有第四齿轮，所述低速电机腔后端壁内位于所述启动按钮左侧转动配合连接有第一连接轴，所述第一连接轴上固定连接有绳盘，所述第一连接轴上位于所述绳盘前侧固定连接有能够与所述第四齿轮啮合的第二齿轮，右侧所述双向螺纹杆上在所述低速电机腔内对称设置有固定连接的能够与所述第四齿轮啮合的两个第一齿轮，所述触发块内滑动配合连接有触发块腔，所述触发块腔上端面与所述触发块上端壁之间固定连接有第三弹簧，所述观察腔左端壁内固定连接有以所述模具容器对称中心为对称中心设置的两个液压杆，所述液压杆之间固定连接有切割器，所述低速电机腔下端壁内固定连接有位于所述启动按钮右侧且与所述启动按钮抵接的摩擦条，所述启动按钮上在所述主箱体外侧与所述主箱体后端壁之间固定连接有第二弹簧。

在上述技术方案基础上，所述观察腔右端壁位于所述第三连接轴下侧固定连接有中心杆，所述中心杆左侧末端转动配合连接有摆动杆，所述摆动杆内位于所述中心杆上侧设有左右贯通的连接杆腔，所述摆动杆内位于所述连接杆腔上侧设有左右贯通的执行杆腔，所述第二偏心盘左侧末端固定连接有与所述连接杆腔滑动配合连接的第二连接杆，所述执行杆腔内滑动配合连接有执行杆，所述执行杆左侧末端固定连接有打磨器。

在上述技术方案基础上，所述打磨器内设有移动腔，所述打磨器内位于所述移动腔右侧设有转向腔，所述打磨器内位于所述移动腔右侧且位于所述转向腔右侧设有连接皮带腔，所述打磨器后端壁内位于所述连接皮带腔右侧固定连接有高速电机，所述高速电机前端面转动配合连接有向前延伸贯穿所述连接皮带腔至所述转向腔内的第二传动轴，所述第二传动轴上位于所述连接皮带腔内固定连接有第二带轮，所述连接皮带腔前端壁内位于所述第二传动轴左侧转动配合连接有向前延伸至所述移动腔内且向后延伸至所述连接皮带腔内的第二连接轴，所述第二连接轴前侧末端固定连接有第一偏心盘，所述第二连接轴后侧末端固定连接有第三带轮，所述第三带轮与所述第二带轮之间动力配合连接有连接皮带，所述移动腔左端壁内滑动配合连接有向左延伸至所述打磨器外界且向右延伸至所述移动腔内的限位杆，所述右侧末端固定连接有移动块，所述移动块内设有开口向后的滑块腔，所述移动块内位于所述滑块腔右侧设有砂轮腔，所述转向腔左端壁内固定连接有向左延伸至所述砂轮腔内且向右延伸至所述转向腔内的花键轴，所述砂轮腔右端壁内转动配合连接有向左延伸至所述砂轮腔内且向右延伸至所述移动腔内且与所述花键轴花键配合连接的花键筒轴，所述花键筒轴左侧末端固定连接有第四斜齿轮，所述砂轮腔下端壁内转动配合连接有向上延伸至所述砂轮腔内且向下延伸至所述观察腔内的砂轮，所述砂轮上侧末端固定连接有能够与所述第四斜齿轮啮合的第三斜齿轮，所述滑块腔后端壁内滑动配合连接有向前延伸至所述滑块腔内且向后延伸至与所述第一偏心盘前端面固定连接的第一连接杆，所述第一连接杆前侧末端固定连接有与所述滑块腔滑动配合连接的滑块，所述连接块远离对称中心端面与所述触发块腔上端面之间固定连接有第一拉绳，所述连接块远离对称中心端面与所述绳盘之间固定连接有第二拉绳。

本发明的有益效果 ：本装置通过模具的自动啮合、对残留物的清理以及焊接面的打磨，实现集成度、自动化程度较高，避免了劳动力的浪费，同时按动启动按钮即可自动完成整个施工过程，无需工人手动操作，避免了工人对有害气体的直接接触，也避免了工人受到高温烫伤的风险，通过摆动杆带动打磨器弧形前后摆动，以及移动块带动砂轮左右往复运动，实现了对焊接处表面的的打磨工作，从而使列车可以正常驶过焊接处的铁轨。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种铁轨铝热焊自动焊接打磨装置整体结构示意图。

图2是图1中A-A方向剖视结构示意图。

图3是图2中B-B方向剖视结构示意图。

图4是图3中C-C方向剖视结构示意图;

图5是图2中D处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-5所述的一种铁轨铝热焊自动焊接打磨装置，包括主箱体10，所述主箱体10内设有上下贯通的观察腔14，所述主箱体10内位于所述观察腔14前侧设有固定皮带腔16，所述主箱体10内位于所述固定皮带腔16后侧以所述观察腔14为对称中心设置有两个开口向下的双向螺纹杆腔42，左侧所述双向螺纹杆腔42与所述观察腔14之间设有开口向下的触发块41，右侧所述双向螺纹杆腔42与所述观察腔14之间设有斜齿轮腔22，所述斜齿轮腔22后侧且位于右侧所述双向螺纹杆腔42后侧设有低速电机腔39，所述双向螺纹杆腔42前端壁内转动配合连接有向前延伸至所述固定皮带腔16内且左侧向后延伸至与左侧所述双向螺纹杆腔42后端壁转动配合连接并且右侧向后延伸贯穿右侧所述双向螺纹杆腔42至与所述低速电机腔39后端壁转动配合连接的双向螺纹杆45，所述双向螺纹杆45在所述双向螺纹杆腔42内螺纹配合连接有左右对称设置的螺纹块44，所述螺纹块44靠近对称中心侧端面固定连接有夹块40，所述双向螺纹杆45前侧末端固定连接有第一带轮21，所述第一带轮21之间动力配合连接有固定皮带15，所述观察腔14前后端壁固定连接有对称设置开口向对称中心的模具容器13，所述主箱体10内位于所述模具容器13远离对称中心侧连通设有第一弹簧腔19，所述模具容器13远离对称端壁滑动配合连接有向靠近对称中心侧延伸至所述模具容器13内且向远离所述对称中心侧延伸至所述第一弹簧腔19内的连接块36，所述连接块36位于所述模具容器13内固定连接有模具38，所述第一弹簧腔19远离对称中心侧端壁与所述连接块36远离对称中心侧之间固定连接有第一弹簧37。

另外，在一个实施例中，所述观察腔14右端壁转动配合连接有向左延伸至所述观察腔14内且向右延伸至所述斜齿轮腔22内的第三连接轴82，所述第三连接轴82左侧末端固定连接有第二偏心盘81，所述第三连接轴82右侧末端固定连接有第一斜齿轮23，所述斜齿轮腔22后端壁内转动配合连接有向前延伸至所述斜齿轮腔22内且向后延伸至所述低速电机腔39内的第一传动轴25，所述第一传动轴25前侧末端固定连接有能够与所述第一斜齿轮23啮合的第二斜齿轮24，所述第一传动轴25后侧末端固定连接有第五齿轮52，所述低速电机腔39前端壁内位于所述第一传动轴25与右侧所述双向螺纹杆45之间固定连接有低速电机46，所述低速电机46后端壁转动配合连接有主动轴48，所述主动轴48上花键配合连接有从动轴49，所述从动轴49后侧末端转动配合连接有向后延伸至所述主箱体10外界的启动按钮30。

另外，在一个实施例中，所述从动轴49上固定连接有能够与所述第五齿轮52啮合的第三齿轮47，所述从动轴49上位于所述第三齿轮47后侧固定连接有第四齿轮51，所述低速电机腔39后端壁内位于所述启动按钮30左侧转动配合连接有第一连接轴32，所述第一连接轴32上固定连接有绳盘33，所述第一连接轴32上位于所述绳盘33前侧固定连接有能够与所述第四齿轮51啮合的第二齿轮34，右侧所述双向螺纹杆45上在所述低速电机腔39内对称设置有固定连接的能够与所述第四齿轮51啮合的两个第一齿轮28，所述触发块41内滑动配合连接有触发块11，所述触发块11上端面与所述触发块41上端壁之间固定连接有第三弹簧31，所述观察腔14左端壁内固定连接有以所述模具容器13对称中心为对称中心设置的两个液压杆43，所述液压杆43之间固定连接有切割器12，所述低速电机腔39下端壁内固定连接有位于所述启动按钮30右侧且与所述启动按钮30抵接的摩擦条29，所述启动按钮30上在所述主箱体10外侧与所述主箱体10后端壁之间固定连接有第二弹簧20。

另外，在一个实施例中，所述观察腔14右端壁位于所述第三连接轴82下侧固定连接有中心杆77，所述中心杆77左侧末端转动配合连接有摆动杆75，所述摆动杆75内位于所述中心杆77上侧设有左右贯通的连接杆腔78，所述摆动杆75内位于所述连接杆腔78上侧设有左右贯通的执行杆腔79，所述第二偏心盘81左侧末端固定连接有与所述连接杆腔78滑动配合连接的第二连接杆76，所述执行杆腔79内滑动配合连接有执行杆80，所述执行杆80左侧末端固定连接有打磨器35。

另外，在一个实施例中，所述打磨器35内设有移动腔53，所述打磨器35内位于所述移动腔53右侧设有转向腔62，所述打磨器35内位于所述移动腔53右侧且位于所述转向腔62右侧设有连接皮带腔83，所述打磨器35后端壁内位于所述连接皮带腔83右侧固定连接有高速电机66，所述高速电机66前端面转动配合连接有向前延伸贯穿所述连接皮带腔83至所述转向腔62内的第二传动轴65，所述第二传动轴65上位于所述连接皮带腔83内固定连接有第二带轮67，所述连接皮带腔83前端壁内位于所述第二传动轴65左侧转动配合连接有向前延伸至所述移动腔53内且向后延伸至所述连接皮带腔83内的第二连接轴69，所述第二连接轴69前侧末端固定连接有第一偏心盘71，所述第二连接轴69后侧末端固定连接有第三带轮70，所述第三带轮70与所述第二带轮67之间动力配合连接有连接皮带68，所述移动腔53左端壁内滑动配合连接有向左延伸至所述打磨器35外界且向右延伸至所述移动腔53内的限位杆74，所述限位杆74右侧末端固定连接有移动块54，所述移动块54内设有开口向后的滑块腔55，所述移动块54内位于所述滑块腔55右侧设有砂轮腔56，所述转向腔62左端壁内固定连接有向左延伸至所述砂轮腔56内且向右延伸至所述转向腔62内的花键轴63，所述砂轮腔56右端壁内转动配合连接有向左延伸至所述砂轮腔56内且向右延伸至所述移动腔53内且与所述花键轴63花键配合连接的花键筒轴60，所述花键筒轴60左侧末端固定连接有第四斜齿轮59，所述砂轮腔56下端壁内转动配合连接有向上延伸至所述砂轮腔56内且向下延伸至所述观察腔14内的砂轮58，所述砂轮58上侧末端固定连接有能够与所述第四斜齿轮59啮合的第三斜齿轮57，所述滑块腔55后端壁内滑动配合连接有向前延伸至所述滑块腔55内且向后延伸至与所述第一偏心盘71前端面固定连接的第一连接杆72，所述第一连接杆72前侧末端固定连接有与所述滑块腔55滑动配合连接的滑块73，所述连接块36远离对称中心端面与所述触发块11上端面之间固定连接有第一拉绳17，所述连接块36远离对称中心端面与所述绳盘33之间固定连接有第二拉绳18。

本实施例所述固定连接方法包括但不限于螺栓固定、焊接等方法。

如图1-5所示，本发明的设备处于初始状态时；

整个装置的机械动作的顺序 ：

将主箱体10放置在铁轨上，模具38对准焊接口两侧，当主箱体10放置在铁轨的过程中，触发块11克服第三弹簧31弹力向上运动，触发块11端第一拉绳17放松，连接块36在第一弹簧37推力的作用下向靠近铁轨运动，刚好抵接，在模具38内倒入药粉并点燃，进行铝热反应，从而形成无缝钢轨，完全反应后，启动定时正反转低速电机46，向左按压启动按钮30，启动按钮30克服第二弹簧20的弹力以及摩擦条29的摩擦力通过从动轴49带动第四齿轮51、第三齿轮47向左运动，第四齿轮51刚好与前侧第一齿轮28啮合，第三齿轮47仍未与第五齿轮52啮合，低速电机46转动通过主动轴48带动从动轴49转动，从动轴49转动带动第三齿轮47、第四齿轮51转动；

第四齿轮51转动通过第一齿轮28带动右侧双向螺纹杆45转动，右侧双向螺纹杆45转动通过右侧螺纹块44带动右侧夹块40运动，因为螺纹块44两侧为相反螺纹，所以螺纹块44转动带动夹块40向铁轨方向运动并夹紧铁轨，后侧双向螺纹杆45转动通过右侧第一带轮21带动固定皮带15转动，固定皮带15转动通过左侧第一带轮21带动左侧双向螺纹杆45转动，左侧双向螺纹杆45转动通过左侧螺纹块44带动左侧夹块40运动，夹紧铁轨；

启动按钮30在第二弹簧20的推力作用下克服摩擦条29的摩擦力缓慢的向后运动，当夹块40夹紧铁轨后，启动按钮30刚好带动第四齿轮51向后运动至与第一齿轮28脱离啮合，第三齿轮47与第五齿轮52仍未啮合，此时第四齿轮51向后运动至与第二齿轮34啮合，第四齿轮51转动通过第二齿轮34带动第一连接轴32转动，第一连接轴32转动带动绳盘33转动，绳盘33转动拉动第二拉绳18,第二拉绳18带动连接块36克服第一弹簧37的弹力向远离铁轨运动，回到模具容器13内，从动轴49带动第四齿轮51向后运动至与第二齿轮34脱离啮合，此时液压杆43到达启动时间，液压杆43启动带动切割器12向后运动，将多余的药渣切割掉后收回；

从动轴49继续向后运动至第三齿轮47与第五齿轮52啮合，第四齿轮51未与后侧第一齿轮28啮合，此时高速电机66启动，第三齿轮47转动通过第五齿轮52带动第一传动轴25转动，第一传动轴25转动通过第二斜齿轮24带动第一斜齿轮23转动，第一斜齿轮23转动通过第三连接轴82带动第二偏心盘81转动，第二偏心盘81转动通过第二连接杆76带动摆动杆75以中心杆77为中心前后摆动，摆动杆75前后摆动通过执行杆80带动打磨器35前后摆动；

高速电机66转动通过第二传动轴65带动第二带轮67、第六斜齿轮64转动，第二带轮67转动通过连接皮带68带动第三带轮70转动，第三带轮70转动通过第二连接轴69带动第一偏心盘71转动，第一偏心盘71转动通过第一连接杆72带动滑块73转动，滑块73转动带动移动块54左右运动，移动块54左右运动带动限位杆74、花键筒轴60左右运动，同时第六斜齿轮64转动通过第五斜齿轮61带动花键轴63转动，花键轴63转动通过花键筒轴60带动第四斜齿轮59转动，第四斜齿轮59转动通过第三斜齿轮57带动砂轮58转动，完成对焊接面的打磨，高速电机66停止转动，此时低速电机46到达反转时间，从动轴49继续向后运动至第三齿轮47与脱离啮合，同时第四齿轮51与后侧第一齿轮28啮合，低速电机46反转通过主动轴48带动从动轴49反转，从动轴49反转通过第四齿轮51带动后侧第一齿轮28反转，后侧第一齿轮28反转通过右侧双向螺纹杆45带动夹块40向远离铁轨方向运动，完全分离后低速电机46停止转动。

本发明的有益效果是：本装置通过模具的自动啮合、对残留物的清理以及焊接面的打磨，实现集成度、自动化程度较高，避免了劳动力的浪费，同时按动启动按钮即可自动完成整个施工过程，无需工人手动操作，避免了工人对有害气体的直接接触，也避免了工人受到高温烫伤的风险，通过摆动杆带动打磨器弧形前后摆动，以及移动块带动砂轮左右往复运动，实现了对焊接处表面的的打磨工作，从而使列车可以正常驶过焊接处的铁轨。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。