CN111996849A - 一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，涉及钢轨快速打磨技术领域，解决了现有技术中存在的采用现有方式判断及调整磨石打磨精度效果差，效率低的技术问题，包括定位器本体，所述定位器本体上设置有安装部和倾角测量装置；所述定位器本体上沿竖直方向滑动设置有第一投影组件和第二投影组件，所述第一投影组件和所述第二投影组件的底端均能与钢轨轨面相抵并定位，以分别模拟磨石沿轴向方向和沿钢轨横断面方向的投影；本发明不但可以实现快速打磨车磨石角度、磨石落点的准确定位，并通过该定位指导打磨方案的制定，打磨效果显著，而且勿需在打磨现场进行磨石角度定位工艺的调整，工作效率高效。

Description

一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器

技术领域

本发明涉及钢轨快速打磨技术领域，具体涉及一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器。

背景技术

目前钢轨快速打磨技术在中国高速铁路上已全面推广使用，HSG-2型快速打磨车为德国整车进口，整体设计原则依照德国的使用要求，主要是对既有线路实施预防性打磨，主要去除轨面疲劳层，对钢轨实施包络性打磨，现有技术对于磨石的角度定位更多地是依靠操作人员的经验进行调节。

钢轨快速打磨技术作为一种技术先进、高效的钢轨养护作业手段，采用了全新的设计概念和作业原理，其打磨原理如图8所示，将磨石扣压在轨面，给磨石提供压力和牵引力，实现磨石相对于钢轨的被动式打磨，之后根据操作人员的经验来判断和调节磨石角度定位，该方式在实际使用的过程中，仅凭操作人员的经验判断磨石与钢轨的打磨角度，该方式只能满足于全覆盖打磨，且容易造成打磨角度、磨石落点的误判，造成轨头打磨不均匀，打磨方案落实不到位，打磨效果不理想，无法满足国内高速铁路打磨角度精确定位的要求等问题。

同时，由于钢轨打磨车存放位置的钢轨与实际施工作业需要打磨的钢轨外形不一致，现有技术无法在打磨车停放地对打磨目标进行工艺调整，只能将打磨车组运行至特定地点与目标钢轨接触后才可以进行磨石角度的调节定位，无法在打磨工区进行角度和定位工艺的调整，而铁路行业施工作业时间往往是固定有限的，采用现有方式调整磨石工作参数，需要在高速铁路天窗命令下达后，将打磨机组运行至作业现场，然后在现场进行打磨角度的工艺调整，极大地影响高速铁路有限的作业天窗时间，牺牲了作业效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，以解决现有技术中存在的采用现有方式判断及调整磨石打磨精度效果差，效率低的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(安装部包括安装轴，定位器本体通过安装轴能够直接安装在打磨机构的打磨梁机架上，安装牢固；第一投影组件和第二投影组件均包括投影单元件，在使用的过程中，投影单元件能够与钢轨相抵并定位，进而模拟磨石轴向方向和钢轨横断面方向上的投影，从而实现磨石落点的准确判断；第一投影组件的所有投影单元件整排长度与磨石轴向长度尺寸配合，能够有效模拟磨石沿轴向方向在钢轨轨面的投影；第二投影组件的所有投影单元件整排长度与钢轨横断面宽度尺寸配合，能够有效模拟磨石沿钢轨横断面方向在钢轨轨面上的投影；两个第二投影组件平行设置且向内倾斜，第一投影组件所在直线与第二投影组件所在直线夹角为60°，可直接判断磨石在钢轨横断面的接触情况，为磨石落点提供了最直接的参数，提高了工艺精度；投影单元件设置为探针，定位器本体上沿竖直方向贯穿设置有导向孔，探针能沿导向孔竖直滑动；探针顶部设置有限位部，避免探针向下过度滑动，以避免探针脱离定位器本体；定位器本体设置有锁止装置，在探针与钢轨相抵后，能够牢固锁定探针的相对位置；锁止装置包括弹性挤压件，弹性挤压件设置为海绵垫，通过海绵垫的挤压在探针不受外力作用的前提下，能够始终锁定探针；定位器本体上设置有倾角测量装置，用于测量法向倾角，依照第一投影组件和第二投影组件所得出的磨石落点以及倾角测量装置所得到的法向倾角两个工艺参数，能够有效进行钢轨打磨工艺的调整，磨石定位准确，打磨效果显著等)；详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，包括定位器本体，其中：所述定位器本体上设置有安装部，用于所述定位器本体的安装；所述定位器本体上沿竖直方向滑动设置有第一投影组件和第二投影组件，所述第一投影组件的底端能与钢轨轨面相抵并定位，以模拟磨石沿轴向方向在钢轨轨面的投影；所述第二投影组件的底端能与钢轨轨面相抵并定位，以模拟磨石沿钢轨横断面方向在钢轨轨面的投影。

优选地，所述安装部包括安装轴，所述定位器本体上相对设置有两个所述安装轴，所述定位器本体通过所述安装轴能够安装在打磨梁机架上。

优选地，所述第一投影组件和所述第二投影组件均包括投影单元件，所述投影单元件沿竖直方向滑动设置在所述定位器本体上，所述投影单元件的底端能与钢轨轨面相抵。

优选地，所述第一投影组件的所有投影单元件成排均匀设置，所述第一投影组件的所有投影单元件的排列长度与磨石轴向长度尺寸配合。

优选地，所述第二投影组件的所有投影单元件成排均匀设置，所述第二投影组件的所有所述投影单元件的排列长度与钢轨横断面的宽度尺寸配合；

所述第二投影组件的数量设置为两个，两个所述第二投影组件分别设置在所述第一投影组件的两端；两个所述第二投影组件所对应的两排所述投影单元件平行设置并向内倾斜；

所述第二投影组件的所有所述投影单元件排列方向所在直线与所述第一投影组件的所有所述投影单元件排列方向所在直线的夹角设置为60°。

优选地，所述投影单元件设置为探针，所述定位器本体上沿竖直方向贯穿设置有导向孔，所述探针穿过所述导向孔且能沿所述导向孔滑动。

优选地，所述探针的顶端设置有限位部，所述限位部能与所述定位器本体相抵，以限制所述探针相对于所述导向孔的相对位置。

优选地，所述定位器本体上设置有锁止装置，所述锁止装置能锁定所述探针与所述定位器本体的相对位置。

优选地，所述锁止装置包括弹性挤压件，其中：

所述定位器本体的顶面和/或底面上位于所述导向孔的端部位置设置有安装槽，所述弹性挤压件设置在所述安装槽内，所述弹性挤压件能挤压所述探针，以锁定所述探针与所述定位器本体的相对位置。

优选地，所述定位器本体上设置有倾角测量装置，用于测量所述定位器本体相对于钢轨的倾角。

本发明提供的一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器至少具有以下有益效果：

所述钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器包括定位器本体，所述定位器本体上设置有安装部，通过安装部能够将定位器本体牢固安装在打磨车打磨机构的打磨梁机架上；所述定位器本体上沿竖直方向滑动设置有第一投影组件和第二投影组件，在实际使用的过程中，第一投影组件和第二投影组件能够分别模拟磨石沿轴向方向和钢轨横断面方向在钢轨轨面的投影，配合现有技术中的轨顶横向测量尺能够有效判断磨石落点位置，减少传统通过经验判断磨石落点所带来的的误差，磨石定位准确，打磨效果显著，同时，可在到达打磨施工现场前进行工艺参数调整，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本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本发明的一些实施例，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。

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明主视示意图；

图3是本发明侧视示意图；

图4是本发明俯视示意图；

图5是本发明投影面正视示意图；

图6是图5的局部放大图；

图7是本发明探针结构示意图；

图8是钢轨被动式打磨原理示意图；

图9是钢轨打磨机构结构简图；

图10是打磨梁机架以及磨石结构简图；

图11是轨顶横向测量尺侧视示意图；

图12是轨顶横向测量尺俯视示意图。

附图标记

1、定位器本体；11、安装部；12、导向孔；13、安装槽；14、刻度；2、第一投影组件；21、投影单元件；211、限位部；212、探头；3、第二投影组件；4、倾角测量装置；5、磨石；6、钢轨；7、打磨机构；71、打磨梁机架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，如图1-图4所示，所述钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器包括定位器本体1，其中：定位器本体1上设置有安装部11，安装部11用于定位器本体1的安装；定位器本体1上沿竖直方向滑动设置有第一投影组件2和第二投影组件3，第一投影组件2的底端能与钢轨轨面相抵并定位，以模拟磨石5沿轴向方向在钢轨轨面的投影；第二投影组件3的底端能与钢轨轨面相抵并定位，以模拟磨石5沿钢轨6横断面方向在钢轨轨面的投影。

结合图9和图10所示，图9为HSG-2型快速打磨车的打磨机构7，打磨车通过控制打磨机构7将磨石5扣压在钢轨6的轨面上，给磨石提供压力和牵引力，实现磨石对钢轨6的被动式打磨，打磨机构7实际上是由8个活动构件、9个转动副和2个活塞移动副组成的自由度为2的连杆机构，通过控制2个活塞来实现打磨梁机架旋转角度、打磨梁机架摆动百分比参数的调节。

所述钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器在使用时，拆下磨石5，并通过安装部11将定位器本体1安装在打磨梁机架71上，控制打磨机构7带动定位器本体1运动至与钢轨6贴靠一侧，使第一投影组件2的底端和第二投影组件3的底端与钢轨6相抵，第一投影组件2和第二投影组件3定位至与钢轨6抵接后的状态，之后采用现有技术钢轨轨面状态的测量工具(其中的轨顶横向测量尺，如图11和图12所示)进行定位读取，读取时应将轨顶横向测量尺内侧贴靠在钢轨6内侧，确保读数准确，从而准确得到磨石落点的准确定位，进而指导打磨方案的制定，以实现打磨工艺的快速调整；同时，通过所述钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器与轨顶横向测量尺配合使用，可在到达打磨施工现场前进行工艺参数调整，提高施工效率。

作为可选地实施方式，安装部11包括安装轴，定位器本体1的两侧相对设置有两个所述安装轴，所述安装轴与打磨梁机架71上的安装孔形状配合，定位器本体1通过所述安装轴牢固安装在打磨梁机架71上。

作为可选地实施方式，第一投影组件2和第二投影组件3均包括投影单元件21，可选地，投影单元件21可以设置为滑杆、导杆等，投影单元件21沿竖直方向滑动设置在定位器本体1上，在使用的过程中，投影单元件21的底端与钢轨轨面相抵，多个投影单元件21受钢轨的作用其位置的定位能够模拟磨石5沿轴向方向和钢轨横断面方向的投影，从而判断被动式打磨磨石与钢轨的接触位置。

作为可选地实施方式，如图1-图4所示，定位器本体1的外形考虑了磨石5的尺寸长度。第一投影组件2的所有投影单元件21成排均匀设置，第一投影组件2的所有投影单元件21排列方向所在直线与所述安装轴的轴线设置在同一直线上，第一投影组件2的所有投影单元件21的排列长度与磨石5轴向长度尺寸配合，当投影单元件21相抵于钢轨轨面时，配合所述轨顶横向测量尺，可确定磨石5相对钢轨6打磨面的有效范围。

第二投影组件3的所有投影单元件21成排均匀设置，第二投影组件3的所有投影单元件21的排列长度与钢轨6横断面的宽度尺寸配合；第二投影组件3的数量设置为两个，两个第二投影组件3分别设置在第一投影组件2的两端；两个第二投影组件3所对应的两排投影单元件21平行设置并向内倾斜；第二投影组件3的所有投影单元件21排列方向所在直线与第一投影组件2的所有投影单元件21排列方向所在直线的夹角设置为60°。

磨石5作业时，在钢轨6上的打磨方向为沿钢轨纵向的投影，角度设置为60度，正好符合被动式打磨磨石5和打磨梁机架71相对与钢轨6纵断面的倾角，因此通过双侧60度的钢轨横断面投影设计，避免了因为打磨梁机架71和磨石5相对钢轨6偏转角度而影响钢轨6打磨落点的判断，除了能够模拟磨石5各位置与钢轨6的接触情况，还可直接判断磨石5在钢轨6横断面的接触情况，为磨石5的落点提供了最直接的参数，相比较现有技术，避免了人为误差，提高了工艺精度。

作为可选地实施方式，投影单元件21设置为探针，定位器本体1上沿竖直方向贯穿设置有导向孔12，所述探针穿过导向孔12且能沿导向孔12滑动。

可选地，第一投影组件2包括33个所述探针，相邻所述探针间隔2.5mm，其排列长度为80mm，与磨石5尺寸相当，第二投影组件3包括15个所述探针，其排列长度与钢轨6的横断面尺寸相当。

作为可选地实施方式，如图7所示，所述探针的顶端设置有限位部211，限位部211的底面能与定位器本体1的顶部相抵，以限制所述探针相对于导向孔12的下极限位置；所述探针的底部设置有探头，探头212能与钢轨6相抵，探头212的直径大于导向孔12的直径，以限制所述探针相对于导向孔12的上极限位置。

所述探针的长度可模拟磨石5的半径，考虑了国内60、75钢轨尺寸以及外形需要，可以适应新磨石、旧磨石、磨耗极限磨石的工况下进行设置，可满足在新磨石状态下定位至轨距角位置。

同时，为避免所述探针顶部不受打磨梁机架71底部的干涉，优选地，所述探针长度设置为116mm。

作为可选地实施方式，定位器本体1上设置有锁止装置，所述锁止装置能锁定相应探针与定位器本体1的相对位置。

作为可选地实施方式，所述锁止装置包括弹性挤压件，其中：定位器本体1的顶面和/或底面上位于导向孔12的端部位置设置有安装槽13，安装槽13设置为长条槽，所述长条槽的数量设置为三个，三个所述长条槽分别对应一个第一投影组件2和两个第二投影组件3，所述弹性挤压件设置在安装槽13内，弹性挤压件能挤压所述探针，以锁定所述探针与定位器本体1的相对位置。

优选地，所述弹性挤压件设置为海绵垫，所述海绵垫设置在安装槽13的槽壁上，能够挤压所述探针，在没有外力作用于探针的情况下，受所述海绵垫的挤压，所述探针锁定在导向孔12内，当使用时，外力作用于所述探针，所述探针克服摩擦力沿导向孔12滑动。

作为可选地实施方式，所述锁止装置还包括夹持组件，所述夹持组件设置在定位器本体1上，所述夹持组件包括夹持驱动机构和夹持执行机构，所述夹持驱动机构能带动所述夹持执行机构夹紧所述探针，所述夹持组件与所述弹性挤压件相互配合进一步锁定所述探针的相对位置；进一步地，所述夹持执行机构包括相对设置的两个夹持件，所述夹持驱动机构能带动两个夹持件相向运动或者相背运动，以夹紧或者松开所述探针，所述夹持驱动机构可以设置为丝杆螺母机构或者连杆机构，依靠人力带动，所述夹持驱动机构也可以设置为气动伸缩杆或者电动伸缩杆，能够实现探针的自动夹紧。

定位器本体1上对应第一投影组件2和第二投影组件3的位置均设置有所述夹持组件。

作为可选地实施方式，定位器本体1上设置有倾角测量装置4，用于测量定位器本体1相对于钢轨6的倾角，倾角测量装置4设置为倾角仪，通过所述探针的落点定位、倾角数据，可得到目前状态下钢轨快速打磨的工艺参数(磨石落点与磨石打磨角度)，进而实现打磨工艺参数的调整定位工作，弥补了现有根据操作工经验判断磨石落点和打磨角度而导致工艺误差的问题。

如图1-图4所示，所述倾角仪包括外置倾角仪，外置倾角仪可直接读取数据。

所述倾角仪包括内置倾角仪，内置倾角仪需要用数据线与工业计算机连接，在计算机上进行读取和参数设置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，包括定位器本体(1)，其中：

所述定位器本体(1)上设置有安装部(11)，用于所述定位器本体(1)的安装；

所述定位器本体(1)上沿竖直方向滑动设置有第一投影组件(2)和第二投影组件(3)，所述第一投影组件(2)的底端能与钢轨轨面相抵并定位，以模拟磨石(5)沿轴向方向在钢轨轨面的投影；所述第二投影组件(3)的底端能与钢轨轨面相抵并定位，以模拟磨石(5)沿钢轨横断面方向在钢轨轨面的投影。

2.根据权利要求1所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述安装部(11)包括安装轴，所述定位器本体(1)上相对设置有两个所述安装轴，所述定位器本体(1)通过所述安装轴能够安装在打磨梁机架(71)上。

3.根据权利要求1所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述第一投影组件(2)和所述第二投影组件(3)均包括投影单元件(21)，所述投影单元件(21)沿竖直方向滑动设置在所述定位器本体(1)上，所述投影单元件(21)的底端能与钢轨轨面相抵。

4.根据权利要求3所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述第一投影组件(2)的所有投影单元件(21)成排均匀设置，所述第一投影组件(2)的所有投影单元件(21)的排列长度与磨石(5)轴向长度尺寸配合。

5.根据权利要求4所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述第二投影组件(3)的所有投影单元件(21)成排均匀设置，所述第二投影组件(3)的所有所述投影单元件(21)的排列长度与钢轨横断面的宽度尺寸配合；

所述第二投影组件(3)的数量设置为两个，两个所述第二投影组件(3)分别设置在所述第一投影组件(2)的两端；两个所述第二投影组件(3)所对应的两排所述投影单元件(21)平行设置并向内倾斜；

所述第二投影组件(3)的所有所述投影单元件(21)排列方向所在直线与所述第一投影组件(2)的所有所述投影单元件(21)排列方向所在直线的夹角设置为60°。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述投影单元件(21)设置为探针，所述定位器本体(1)上沿竖直方向贯穿设置有导向孔(12)，所述探针穿过所述导向孔(12)且能沿所述导向孔(12)滑动。

7.根据权利要求6所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述探针的顶端设置有限位部(211)，所述限位部(211)能与所述定位器本体(1)相抵，以限制所述探针相对于所述导向孔(12)的相对位置。

8.根据权利要求6所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述定位器本体(1)上设置有锁止装置，所述锁止装置能锁定所述探针与所述定位器本体(1)的相对位置。

9.根据权利要求8所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述锁止装置包括弹性挤压件，其中：

所述定位器本体(1)的顶面和/或底面上位于所述导向孔(12)的端部位置设置有安装槽(13)，所述弹性挤压件设置在所述安装槽(13)内，所述弹性挤压件能挤压所述探针，以锁定所述探针与所述定位器本体(1)的相对位置。

10.根据权利要求1所述的钢轨被动式打磨工艺参数调整定位器，其特征在于，所述定位器本体(1)上设置有倾角测量装置(4)，用于测量所述定位器本体(1)相对于钢轨(6)的倾角。

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