一种电动砂带钢轨波磨打磨机

技术领域

本发明涉及铁路养护机械技术领域，尤其涉及钢轨打磨机具技术领域，具体地说是一种电动砂带钢轨波磨打磨机。

背景技术

钢轨是铁路轨道的主要组成部件，它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上，在铁路运输系统中，钢轨是保证铁路正常运行的重要基础部件。

铁路钢轨的服役环境比较恶劣，在服役过程中，容易出现各种表面伤损，其中钢轨波浪形磨耗（简称“波磨”）最为常见，也难以消除，在现有技术中，一般采用波磨打磨机对钢轨表面损伤进行去除，现有的波磨打磨机均利用砂轮作为打磨工具，且以汽油作为燃料，存在以下不足：

1、砂轮和钢轨是刚性接触，打磨作业振动容易导致钢轨损伤；

2、砂轮与钢轨接触区域小，打磨效率低；

3、动力源采用内燃机，导致环境污染，损害工人身体健康。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种电动砂带钢轨波磨打磨机，该打磨机能够减少环境污染，提高打磨安全性；且提升打磨质量，避免砂轮与钢轨刚性接触和振动对打磨质量的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种电动砂带钢轨波磨打磨机，包括机架系统、砂带打磨系统、升降系统、横移系统、偏摆系统和驱动系统；所述机架系统包含底架、分体平衡装置、波磨轮系装置和行走导向装置和龙门扶手，所述底架两端安装波磨轮系装置，底架两端的下方固定行走导向装置，底架侧面固定连接龙门扶手，所述分体平衡装置与龙门扶手的底梁螺栓连接；底架正上方设置有砂带打磨系统、升降系统、横移系统、偏摆系统，所述升降系统带动砂带打磨系统升降，所述横移系统带动砂带打磨系统横移，所述偏摆系统带动砂带打磨系统偏摆运动。

进一步的，所述分体平衡装置呈杆状，分体平衡装置一端与底架采用可插拔销轴连接，另一端安装行走轮，所述行走轮上方固定有驱动系统的电池箱，所述电池箱内存放有备用电池。

进一步的，所述波磨轮系装置在底架两端对称布置，波磨轮系装置包括波磨轮、轮系连接单元、支撑套板和调节杆，所述支撑套板为开口向下的凹槽形，所述波磨轮并列排列于支撑套板的凹槽内部；所述轮系连接单元包括可形变的L型连接板和连接轴，L形连接板位于支承套板顶面，连接轴将L形连接板和所述行走导向装置连接起来；所述调节杆为伸缩杆，调节杆一端可转动的连接在支承套上，调节杆另一端可转动的连接在L形连接板上。

进一步的，所述行走导向装置包括同轴布置的外导向轮、调整片和内导向轮，外导向轮、调整片和内导向轮的轮轴上安装有导向轴架，导向轴架的另一端固定在摆动轴架上，摆动轴架顶面与底架固定连接，摆动轴架另一端固定摆动轴连接端盖，所述摆动轴连接端盖侧面固定锁定连接板,锁定连接板上设置有能够转动的锁定元件。

进一步的，所述偏摆系统包括偏摆手轮、偏摆支座、偏摆轴承座、偏摆丝杆、滤尘罩、螺母支架、偏摆螺母和固定防尘罩，所述偏摆支座的底端固定在龙门扶手的底梁上，顶端与偏摆轴承座固定连接，所述偏摆丝杆与偏摆轴承座过盈配合，偏摆丝杆一端连接所述偏摆手轮，另一端与偏摆螺母螺纹连接，偏摆螺母与螺母支架固定连接，螺母支架紧固在底架的连接件上。

进一步的，所述横移系统包括横移手轮、横移驱动杆、固定轴承座、横移齿轮箱、横移丝杆、横移丝杆螺母、横移框和横移导轨，所述横移齿轮箱内设有锥齿轮传动机构，所述横移丝杆一端与横移齿轮箱输出端连接，另一端固定在固定轴承座上，横移丝杆中部与横移丝杆螺母螺纹配合；所述横移丝杆螺母固定安装在横移框上，所述横移框两端固定在横移导轨上，横移导轨底部固定在底架正上方。

进一步的，所述升降系统包括同步带驱动装置、立柱、升降丝杆、升降丝母和升降套筒，所述立柱对称布置有两根，每根立柱外部套有升降套筒，升降套筒的内部设置有升降丝母，升降丝母的外侧与升降套筒内侧壁固定连接，升降丝母的内侧与升降丝杆啮合，升降丝杆的底端转动连接在立柱上，升降丝杆的顶端连接同步带驱动装置。

进一步的，所述砂带打磨系统包括打磨系统固定支架、电机、砂带罩、接触轮、张紧装置、驱动轮、砂带和张紧轮，所述电机输出轴连接驱动轮，砂带套置在驱动轮、张紧轮和接触轮外侧，所述张紧装置位于砂带内侧，安置于驱动轮与接触轮之间；张紧装置包括张紧支架、调节支架、张紧调节元件和张紧把手，所述张紧支架安装在打磨系统固定支架下端，与调节支架通过张紧调节元件活动连接；所述调节支架上固定张紧轮，张紧支架下端固定接触轮，转动张紧调节元件上的张紧把手能够实现砂带张紧。

进一步的，所述驱动系统包括电气箱、电源箱和电气控制装置；所述电气箱与电池箱放置在底架两侧上方，电源箱内置锂电池，电气箱内安装有电气控制装置，锂电池与电气控制装置电性连接以驱动电气控制装置运转。

进一步的，所述同步带驱动装置包括升降手轮、升降手轮轴、同步轮、同步带、同步带防尘罩和丝杆支撑板，两根所述升降丝杆间通过丝杆支撑板固定，升降丝杆顶端固定安装同步轮；所述升降手轮轴置于同步带防尘罩中间，升降手轮轴顶端安装升降手轮，底端与所述同步轮之间通过同步带连接起来构成同步带传动机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，利用砂带作为打磨工具，比起目前的砂轮打磨，增大了打磨工具与钢轨的接触面积，提高了打磨效率，同时避免砂轮与钢轨刚性接触和振动对打磨质量的影响。

2、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，升降系统、横移系统和偏摆系统的协同作用可以使打接触轮作业后所形成的包络面与钢轨表面高度吻合并符合规范和标准要求，提升打磨质量和效率。

3、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，动力源采用锂电池供电，更加清洁、利于环保，输出动力更加精确，且装置的结构更加紧凑、操作简便。

4、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，设置行走导向装置和分体平衡装置，以保证打磨机作业的平稳和顺畅，行走导向装置设置外导向轮和内导向轮，能够与钢轨相适配，分体平衡装置实现对打磨机的支撑，实现行走顺畅，使得操作更加方便。

5、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，波磨轮系装置对称布置，使人力推动打磨机行走时，始终能给打磨机提供了一个精准的打磨基准，保证打磨部位的被打磨平面和此基准保持平行，因之形成一个平直的打磨表面，保证了打磨质量。

6、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，波磨轮系装置上设置有轮系连接单元，能够根据使用需求实现调节，使用灵活性强；横移装置和偏摆装置均通过丝杠进行调节，易于操作且调节精度高。

7、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，驱动轮和接触轮之间设置有张紧装置，张紧程度调节方便，提高砂带工作的可靠性，降低砂带的更换频率，降低成本。

8、本发明示例的电动砂带钢轨波磨打磨机，偏摆丝杆的外侧套置有滤尘罩和固定防尘罩，砂带上部的外侧设置有砂带罩，对各易损伤部件形成有效的保护，增加打磨机的使用寿命；机架的上方设置推杆龙门扶手，便于操作。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例另一角度的整体结构示意图；

图3为本发明实施例中波磨轮系装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中行走导向装置的结构示意图。

图5为本发明实施例中横移系统的结构示意图；

图6为本发明实施例中砂带打磨系统的结构示意图；

图7为本发明实施例中升降系统的结构示意图；

图8为本发明实施例中偏摆系统的结构示意图；

图9为本发明实施例中张紧装置的结构示意图。

图中：

1波磨轮系装置，101波磨轮，102支承套板，103轮系连接单元，104调节杆；

2行走导向装置，21外导向轮，22调整片，23内导向轮，24导向轴架，25摆动轴架，26锁定连接板，27锁定元件，28摆动轴连接端盖；

3横移系统，31横移手轮，32横移驱动杆，33固定轴承座，34齿轮箱，35横移丝杆，36横移丝杆螺母，37横移框，38横移导轨，39横移滑块；

4砂带打磨系统，41打磨系统固定支架，42电机，43砂带罩，44接触轮，45张紧轮，46驱动轮，47砂带；

5张紧装置，51张紧支架，52调节支架，53张紧调节元件，54张紧把手；

6升降系统，61升降丝杆，62升降丝母，63升降套筒，64立柱；

7同步带驱动装置，71升降手轮，72升降手轮轴，73同步轮，74同步带，75同步带防护罩，76丝杆支撑板；

8偏摆系统，81偏摆手轮，82偏摆支座，83偏摆轴承座，84滤尘罩，85偏摆螺母，86螺母支架，87偏摆丝杆，88固定防尘罩；

9分体平衡装置；

10驱动系统；

11底架；

12龙门扶手。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

如图1、图2所示，本发明的一个实施例提供了一种电动砂带钢轨波磨打磨机，包括底架11，所述底架11上设置有砂带打磨系统4，如图6所示，所述砂带打磨系统4包括电机42、驱动轮46、张紧轮45、接触轮44和砂带47，所述电机42的输出轴连接所述驱动轮46，所述砂带47同时套置在驱动轮46、张紧轮45与接触轮44的外侧；所述砂带打磨系统4通过打磨系统固定支架41与升降系统6相连接并在升降系统6的带动下实现纵向移动，所述升降系统6连接有横移系统3并在横移系统3的驱动下实现横向移动，所述底架11连接有偏摆系统8并在偏摆系统8的带动下实现相对于钢轨表面的偏转。

为保证砂带47打磨效果的可靠性，所述驱动轮46和接触轮44之间设置有张紧装置5，如图9所示，所述张紧装置5位于砂带47的内侧，张紧装置5包括张紧支架51、调节支架52、张紧调节元件53和张紧把手54，所述张紧支架51固定安装在打磨系统固定支架41上，所述张紧支架51与调节支架52之间设置有张紧调节元件53，所述接触轮44安装在张紧支架51下端，所述张紧轮45安装在调节支架52上且对砂带47进行张紧。

调节支架52可左右移动进行微调，张紧调节元件53上安装有张紧把手54，通过张紧把手54能够带动调节支架52的移动，张紧把手54带动张紧调节元件53的伸缩原理与现有技术中通过摇柄控制伸缩杆伸缩的原理相同，张紧把手54通过张紧调节元件53将动作传递至调节支架52的张紧轮45，使得张紧轮45向内收缩，此时便于安装砂带47；松开张紧把手54之后，调节支架52在张紧调节元件53的作用下复位，张紧支架51和调节支架52会给砂带47一个张紧力，避免跑带。通过张紧装置5上的张紧调节元件53能够调节张紧轮45与接触轮44之间的距离，从而调整砂带47的张紧程度，提高砂带47工作的可靠性，降低砂带47的更换频率。

如图9中所示，张紧调节元件53为横向布置的连接件结构，张紧调节元件53一端可转动的安装在张紧把手54的一侧，张紧调节元件53的另一端与调节支架52之间可转动连接，张紧支架51的内部设置有空腔，张紧把手54的末端延伸入张紧支架51的空腔内并在空腔内与张紧调节元件53连接，张紧把手54转动时，原本位于侧面的连接点旋转至上方或者下方，会带动张紧调节元件53移动，从而带动调节支架52移动，实现张紧调节，张紧调节元件53的上方和下方均设置有伸缩杆，伸缩杆连接在张紧支架51和调节支架52之间，起到导向、定位和支撑的作用。

如图7所示，升降系统6包括两根对称设置的立柱64，每根立柱64上分别套设有升降套筒63，升降套筒63的内部设置有升降丝母62，升降丝母62的外侧与升降套筒63内侧壁固定连接，升降丝母62的内侧与升降丝杆61啮合，升降丝杆61的底端转动连接在立柱64上，升降丝杆61的顶端固定安装有同步带驱动装置7。

所述同步带驱动装置7包括升降手轮71、升降手轮轴72、同步轮73、同步带74、同步带防尘罩和丝杆支撑板76。两根升降丝杆61之间通过丝杆支撑板76连接起来，丝杆支撑板76的中部设置有能够转动的升降手轮轴72，升降手轮轴72的顶端安装有升降手轮71，升降手轮轴72与同步轮73之间通过同步带74连接起来构成同步带传动机构。

当升降手轮71转动时，升降手轮轴72带动两侧的两个同步轮73转动，从而带动两根升降丝杆61同步转动，升降丝杆61转动时，通过螺纹传动作用驱动升降丝母62直线移动，升降丝母62带动升降套筒63实现升降。

与两个升降套筒63连接的是砂带打磨系统4，打磨系统固定支架41的中间部分为板状结构，便于安装电机42和驱动轮46，两侧对称的与两个升降套筒63相适配，随之达到带动砂带系统7上下升降的目的，且升降精度可达0.1mm。

为了对同步带传动机构形成保护，在丝杆支撑板76和升降手轮71之间设置同步带防护罩75，同步带防护罩75为一侧开口的罩子，将同步带传动机构罩起来，起到防护作用。

横移系统3的结构如图5所示，包括横移手轮31、横移驱动杆32、固定轴承座33、齿轮箱34、横移丝杆35、横移丝杆螺母36、横移框37、横移导轨38和横移滑块39；所述齿轮箱34内设置有锥齿轮传动机构，所述锥齿轮传动机构的输入端连接所述横移驱动杆32，横移驱动杆32的另一端设置所述横移手轮31；所述锥齿轮传动机构的输出端连接所述横移丝杆35，横移丝杆35与横移丝杆螺母36螺纹配合，横移丝杆螺母36与横移框37相连接，横移框37用螺丝固定在横移滑块39的上方，横移滑块39活动设置在横移导轨38上并能够沿横移导轨38移动。

当横移手轮31转动时，横移驱动杆32会通过齿轮箱34里面的齿轮传动带动横移丝杆35转动，进而促使横移丝杆螺母36和与之连接的横移框37同时发生移动。横移框37与所述升降系统3中的两个立柱64通过螺纹连接件相连接，当横移框37发生位移时，会促使所述升降系统6和与升降系统6连接的砂带打磨系统4同时移动，从而实现对砂带打磨系统4的横移驱动。

偏摆系统8的结构如图8所示，所述偏摆系统8包括偏摆手轮81、偏摆支座82、偏摆轴承座83、滤尘罩84、偏摆螺母85、螺母支架86、偏摆丝杆87和固定防尘罩88。所述偏摆支座82的底端固定连接在底架11上，所述偏摆支座82的顶端与偏摆轴承座83通过螺栓连接，所述偏摆丝杆87与所述偏摆轴承座83相配合，偏摆丝杆87的一端穿过所述偏摆轴承座83并连接所述偏摆手轮81，偏摆丝杆87与偏摆螺母85螺纹连接，偏摆螺母85通过螺栓与螺母支架86固定。

偏摆系统8的工作过程与横移系统3类似，具体如下：转动偏摆手轮81，偏摆手轮81通过偏摆轴承座83带动偏摆丝杆87旋转，由于偏摆丝杆87上的偏摆螺母85是固定在螺母支架86上的，因此在螺纹传动的作用下，偏摆螺母85会沿着偏摆丝杆87的螺纹方向发生移动。偏摆轴承座83与偏摆支座82之间通过螺栓连接，能够发生摆动，偏摆轴承座83摆动能够带动偏摆丝杆87上下摆动，进而带动整体砂带打磨系统4的偏转。螺母支架86是固定在底架11上的，偏摆丝杆87上下偏摆和偏摆螺母85沿着偏摆丝杆87做横向移动时会带动砂带打磨系统4相对于钢轨左右偏转。

为了对偏摆系统8的易磨损部件形成保护，所述偏摆丝杆87的外侧套置有滤尘罩84和固定防尘罩88，所述滤尘罩84位于螺母支架86和偏摆轴承座83之间，所述固定防尘罩88位于螺母支架86的另一侧。

为保证打磨机作业的平稳和顺畅，底架11上设置行走导向装置2和分体平衡装置9，行走导向装置2设置在底架11外侧的底部，对称的布置在底架11的两端，如图4所示，行走导向装置2包括同轴布置的外导向轮21、调整片22和内导向轮23，外导向轮21、调整片22和内导向轮23的轮轴上安装有导向轴架24，导向轴架24的另一端固定在摆动轴架25上，摆动轴架25顶面与底架11螺纹连接，另一端固定摆动轴连接端盖28，所述摆动轴连接端盖28侧面固定锁定连接板26，锁定连接板26上设置有能够转动的锁定元件27，锁定元件27呈圆柱状，转动锁定元件27，使锁定元件27同时穿过锁定连接板26和摆动轴连接端盖28，可以达到锁定波磨轮系装置1的目的。

分体平衡装置9设置在底架11的一侧，分体平衡装置9为杆状结构，分体平衡装置9一端与底架11采用可插拔销轴连接，另一端安装可自由移动行走轮，用于平衡整机走行，行走轮上方用螺丝固定驱动系统10的电池箱，便于备用电池的取用。分体平衡支架1实现对打磨机的支撑，使打磨机行走顺畅，操作更加方便。

所述行走导向装置2上安装有波磨轮系装置2，从而使波磨轮系装置1在底架11的两端对称布置，如图3所示，所述波磨轮系装置1包括波磨轮101、支承套板102、轮系连接单元103和调节杆104；所述支承套板102为开口向下的凹槽形，所述波磨轮101并列排列在支承套板102的凹槽内；所述轮系连接单元103包括L形连接板和连接轴，L形连接板位于支承套板102的顶面上，连接轴将L形连接板和所述行走导向装置2连接起来；所述调节杆104为伸缩杆，调节杆104包括调整螺杆、调整螺母和调整螺母杆，调整螺母与调整螺杆啮合，调整螺母杆与调整螺母连接，位于调整螺杆的两侧，调节杆104一端可转动的连接在支承套板102上，调节杆104另一端可转动的连接在L形连接板上，转动调整螺母，调节杆104会发生伸缩，带动与支撑套板102连接的一端上下摆动。

为了对砂带47形成保护，所述砂带47上部的外侧设置有砂带罩43。具体的，砂带罩43设置为开口向内侧的凹槽状，沿着砂带47外侧进行安装。

为便于操作，所述底架11的上方设置有龙门扶手12，便于在使用时用手扶住龙门扶手12。

为了给电机42等耗电元件供电，以及对打磨机的控制，底架11上还设置驱动系统10，驱动系统10位于底架11的两侧箱体内部，驱动系统10包括电气箱、电源箱和电气控制装置，实现对耗电元件提供电能。具体的，电源箱内置锂电池，电气箱内安装有电气控制装置，锂电池作为动力输出单元，驱动电气控制控制输出电流电压，输出动力更加精确，精准控制电机42运转，保证耗电元件安全稳定运行，且装置的结构更加紧凑、操作简便。电气控制装置为电机42的控制部分，为电机42自带部件，属于现有技术。

使用时，由人力推动打磨机在钢轨上病害部位移动，电源由锂电池提供，动力经电机42驱动驱动轮46由砂带47传递至接触轮44，从而由接触轮44处的砂带47形成对钢轨的打磨；波磨轮系装置1对称布置，使人力推动打磨机行走时，始终能给打磨机提供了一个精准的打磨基准，保证打磨处的被打磨平面和此基准保持平行，因之形成一个平直的打磨表面，此操作可以往复进行；驱动系统10可控制打磨机的正反转，具体可采用正反转电机实现，正反转的操作属于现有技术，打磨机正反转能够满足特殊环境的作业需要；偏摆系统8能使砂带打磨系统4等相对于钢轨表面产生一个偏转；横移系统3是使砂带打磨系统4等相对于钢轨表面产生一个横向平移，升降系统6可以将砂带打磨系统4相对于钢轨表面进行打磨的进给操作，偏摆系统8、横移系统3和升降系统6的协同动作可以使接触轮44往复作业后所形成的包络面与钢轨表面高度吻合并符合规范和标准要求；行走导向装置2和分体平衡装置9用以保证打磨机作业的平稳和顺畅。本发明利用砂带47作为打磨工具，可以提高打磨效率，同时避免砂轮与钢轨刚性接触和振动对打磨质量的影响；本发明实施例结构紧凑、操作简便。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。