轨道铣削系统及铁路工程车的制作方法

1.本技术涉及铁路维护技术，尤其涉及一种轨道铣削系统及铁路工程车。


背景技术：

2.近年来，我国的轨道交通发展迅速，伴随运量增加和运行速度的提高，钢轨表面损伤问题开始越来越突出，其中常见的损伤有钢轨滚动接触疲劳裂纹、波磨和曲线上端钢轨侧磨。如果钢轨表面损伤得不到及时、有效的整修，将严重影响行车安全以及钢轨使用寿命。
3.目前，钢轨在线整修加工技术主要有钢轨打磨、钢轨铣削两种。目前的铣磨车或铣轨车所采用的钢轨在线整修装置，只在铣刀盘前部有一套定位支撑机构。在实际中发现，只有一套定位支撑机构的在线整修装置在轨道减振器等垂向静刚度较小的减震扣件线路单独作业时易引起“颤刀”，即将被加工钢轨表面铣成“波浪”状，加工质量较差。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术缺陷之一，本技术实施例中提供了一种轨道铣削系统及铁路工程车。
5.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种轨道铣削系统，包括：
6.用于对轨道表面进行铣削的铣削装置；
7.前定位支撑装置，设置于所述铣削装置的纵向前侧；所述前定位支撑装置用于向下压紧铣削装置前侧的轨道；纵向方向与轨道延伸方向相同；
8.后定位支撑装置，设置于所述铣削装置的纵向后侧；所述后定位支撑装置用于向下压紧铣削装置后侧的轨道。
9.如上所述的轨道铣削系统，所述后定位支撑装置包括：
10.基座，设置于所述铣削装置上；
11.垂向驱动机构，包括：驱动主体及驱动件；所述驱动主体设置于所述基座上，所述驱动件可相对于所述驱动主体沿垂向移动；
12.滑靴座，设置于所述驱动件的底端，与驱动件同步移动；
13.滚轮，转动设置于所述滑靴座；所述滚轮的转动中心与纵向方向垂直。
14.如上所述的轨道铣削系统，所述滑靴座与驱动件转动连接，滑靴座的转动中心与纵向方向垂直。
15.如上所述的轨道铣削系统，所述滑靴座包括：顶板及垂向设置于所述顶板两侧的竖板；所述顶板与两侧的竖板围成用于容纳滚轮容纳空间；所述滚轮设置于所述容纳空间内，滚轮的底端低于所述竖板的底端；
16.所述滚轮的数量为至少两个，沿纵向依次设置在所述容纳空间内。
17.如上所述的轨道铣削系统，所述驱动件的底端设置有沿垂向延伸的两个铰接板，两个铰接板平行且相对设置，两个铰接板之间留有可容纳滑靴座的空间；所述滑靴座的顶
部设有连接部，所述连接部设有供转轴穿过的通孔；所述转轴的两端穿设于铰接板开设的铰接孔中；铰接板的外侧设有止档块，止档块止档于铰接孔处。
18.如上所述的轨道铣削系统，所述后定位支撑装置还包括：
19.弹性调整组件，设置于所述驱动件上；弹性调整组件的一端与滑靴座转动连接。
20.如上所述的轨道铣削系统，所述弹性调整组件包括：
21.调整杆，沿垂向延伸；调整杆的底端与滑靴座转动连接；
22.调整固定件，沿纵向方向延伸，其一端固定至驱动件；所述调整固定件的端部设有供调整杆穿过的调整通孔；
23.第一弹簧，套设于所述调整杆上，位于调整固定件的上方；第一弹簧为直线弹簧，第一弹簧的内径大于所述调整通孔的孔径；
24.第二弹簧，套设于所述调整杆上，位于调整固定件的下方；第二弹簧为直线弹簧，第二弹簧的内径大于所述调整通孔的孔径；
25.第一固定螺母，套设于所述调整杆上，位于第一弹簧的上方；
26.第二固定螺母，套设于所述调整杆上，位于第二弹簧的下方。
27.如上所述的轨道铣削系统，所述后定位支撑装置还包括：
28.导轨，沿垂向设置于所述基座上；所述驱动件的内侧壁设有可沿所述导轨滑动的导向槽。
29.如上所述的轨道铣削系统，所述前定位支撑装置包括：
30.定位支架，设置于所述铣削装置上；
31.驱动电机，设置于所述定位支架上，驱动电机的输出轴沿垂向下延伸；所述输出轴设有外螺纹；
32.驱动螺母，与驱动电机的输出轴螺纹配合；
33.压力靴，设置于所述驱动螺母的底端；所述压力靴上设有滚轮。
34.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种铁路工程车，包括：车体及如上所述的铣削系统，所述铣削系统设置在车体的底部。
35.本技术实施例提供的技术方案，在铣削装置的前后两侧分别设置前定位支撑装置和后定位支撑装置，前定位支撑装置和后定位支撑装置分别压紧铣削装置前后两侧的轨道，在铣削装置的前后两侧形成双点支撑，提高了轨道前后两点的稳定性，避免轨道或铣削装置发生震颤，提高了轨道加工质量。
附图说明
36.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
37.图1为本技术实施例提供的轨道铣削系统的结构示意图；
38.图2为本技术实施例提供的轨道铣削系统中后支撑装置的结构示意图一；
39.图3为本技术实施例提供的轨道铣削系统中后支撑装置的结构示意图二；
40.图4为本技术实施例提供的轨道铣削系统中后支撑装置压覆在轨道上的结构示意图；
41.图5为本技术实施例提供的轨道铣削系统中前支撑装置的结构示意图。
42.附图标记：
43.1-铣削装置；
44.2-前定位装置；21-定位支架；22-驱动电机；23-驱动螺母；24-压力靴；
45.3-后定位装置；31-基座；32-垂向驱动机构；321-驱动主体；322-驱动件；33-滑靴座；331-顶板；332-竖板；3321-铰接板；3222-止档块；34-滚轮；35-导轨；361-调整杆；362-第一弹簧；363-第二弹簧；364-第一固定螺母；365-第二固定螺母；366-调整固定件；
46.4-轨道。
具体实施方式
47.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.在实际应用中发现，只有一套定位支撑机构的在线整修装置在轨道减振器等垂向静刚度较小的减震扣件线路单独作业时易引起“颤刀”，即将被加工钢轨表面铣成“波浪”状，加工质量较差。“颤刀”的主要原因为在刚度较小的钢轨减震扣件线路上，单套的定位支撑机构无法很好的压住钢轨，导致铣削时钢轨上下振动，从而发生“颤刀”。
49.针对上述问题，本技术实施例中提供了一种轨道铣削系统，能够克服“颤刀”的问题，从而提高轨道加工质量。该轨道铣削系统可以设置在小型的铣削车上，也可以设置在大型的铁路工程车上。本实施例以设置在铁路工程车上为例，对铣削系统进行详细说明。
50.本实施例中，将轨道延伸方向(也即车长方向)称为纵向，轨道宽度方向(也即车宽方向)称为横向，车高方向称为垂向或竖向。
51.图1为本技术实施例提供的轨道铣削系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的轨道铣削系统包括：铣削装置1、前定位支撑装置2和后定位支撑装置3。
52.其中，铣削装置1设置于铁路工程车的车体底部，用于对下方的轨道表面进行铣削。铣削装置1可以包括：驱动器、主轴、轴箱及铣刀盘。主轴穿设于轴箱内，与轴箱之间设置有滚动轴承。主轴分别与驱动器和铣刀盘相连，驱动器直接驱动主轴转动，进而带动铣刀盘转动。在应用过程中，铣削装置1整体向下移动，直至铣刀盘与轨道接触，铣刀盘转动对轨道进行铣削。车体的横向两侧分别设置铣刀盘，以对两根轨道同时进行铣削。
53.前定位支撑装置2设置于铣削装置1的纵向前侧，前定位支撑装置2用于向下压紧铣削装置1前侧的轨道。
54.后定位支撑装置3设置于铣削装置1的纵向后侧，后定位支撑装置3用于向下压紧铣削装置1后侧的轨道。
55.前定位支撑装置2和后定位支撑装置3分别压紧铣削装置1前后两侧的轨道，在铣削装置1的前后两侧形成双点支撑，提高了轨道前后两点的稳定性，避免轨道或铣削装置发生震颤，提高了轨道加工质量。
56.在上述技术方案的基础上，本实施例提供一种后定位支撑装置3的具体实现方式：
57.图2为本技术实施例提供的轨道铣削系统中后支撑装置的结构示意图一，图3为本技术实施例提供的轨道铣削系统中后支撑装置的结构示意图二，图4为本技术实施例提供
的轨道铣削系统中后支撑装置压覆在轨道上的结构示意图。如图2至图4所示，后定位支撑装置3包括：基座31、垂向驱动机构32、滑靴座33和滚轮34。
58.其中，基座31设置于铣削装置1上，具体可以设置在铣削装置1的轴箱上。基座31为一个主体支撑结构，提供各部件连接接口。基座31由多个安装板焊接而成，基座31的形状及结构可根据轴箱1附近的安装位置进行设定，其上设置减重孔。
59.垂向驱动机构32包括：驱动主体321及驱动件322。驱动主体321设置于基座31上，驱动件322可相对于驱动主体321沿垂向移动。
60.垂向驱动机构32可以为液压驱动机构、气动驱动机构或电力驱动机构。本实施例以液压驱动机构为例，驱动主体321为液压缸，其外壳体固定于基座31上。液压缸的输出液压杆沿垂向下延伸。驱动件322为一支架结构，连接在液压杆的底端。液压杆设有外螺纹，驱动件322与液压杆为螺纹配合，液压杆转动，带动驱动件322上下移动。
61.进一步的，采用垂向延伸的导轨35设置于基座31上，驱动件322的内侧壁设有可沿导轨35滑动的导向槽。通过导轨35与导向槽的配合，限制驱动件322转动，将液压缸输出的转动运动转换为驱动件322的直线运动。
62.除了上述方案之外，还可以采用其他方式限制驱动件332转动。例如在基座31上设置滑槽，对应在驱动件332上设置可在滑槽内上下滑动的滑轨等。
63.滑靴座33设置于驱动件322的底端，与驱动件322同步移动。滚轮34转动设置于滑靴座33上，滚轮34的转动中心与纵向方向垂直。滚轮34用于与轨道4表面接触，可在轨道4上滚动，减小摩擦力，提高使用寿命。
64.上述方案的应用过程为：通过液压缸驱动驱动件332向下移动，使滑靴座33上的滚轮34压覆于轨道表面，对轨道施加垂向下的压紧力。在车辆行走的过程中，滚轮34与轨道表面之间为滚动摩擦，利于行走。
65.进一步的，滑靴座33与驱动件332转动连接，滑靴座33的转动中心与纵向方向垂直。滑靴座33可相对于驱动件332在竖直平面内转动，能够适应凹凸不平的地面及轨道的上下坡趋势，以使滑靴座33上的所有滚轮34都能够压覆于轨道表面。例如：当车辆行走在具有上坡趋势的轨道上，滑靴座33相对于驱动件332转动一定角度，使滑靴座33的前端抬起，所有滚轮34依然压覆于轨道表面。
66.一种具体的实现方式：滑靴座33包括：顶板331及垂向设置于顶板331两侧的竖板332，顶板331与两侧的竖板332围成用于容纳滚轮34的容纳空间。滚轮34设置于容纳空间内，滚轮34的底端低于竖板332的底端。
67.顶板311为矩形板，其长边沿纵向设置。竖板332连接在顶板311的长边，板311与竖板332围成下端开口的容纳空间。滚轮34的数量为至少两个，沿纵向依次设置在容纳空间内。滚轮34的底端低于竖板332的底端，以与轨道4接触。
68.图2展示了滑靴座33向上移动至收起状态的示意图，图3展示了滑靴座33向下移动至工作位置的示意图，图4展示了滚轮34与轨道4表面接触的示意图。
69.进一步的，驱动件332的底端设置有沿垂向延伸的两个铰接板3221，两个铰接板3221平行且相对设置，两个铰接板3221之间留有可容纳滑靴座33的空间。滑靴座33位于两个铰接板3221之间的空间中，其顶部设有连接部，连接部设有供转轴穿过的通孔，转轴的两端穿设于铰接板3221开设的铰接孔中。铰接板3221的外侧设有止档块，止档块3222止档于
铰接孔处，以阻止转轴从铰接孔脱出。
70.进一步的，后定位支撑装置3还包括：弹性调整组件，设置于驱动件332上，弹性调整组件的一端与滑靴座33转动连接。弹性调整组件用于在滑靴座33相对于驱动件332转动之后推动滑靴座33回到初始位置。
71.一种具体的实现方式：弹性调整组件包括：调整杆361、第一弹簧362、第二弹簧363、第一固定螺母364、第二固定螺母365和调整固定件366。
72.其中，调整杆361沿垂向延伸，其底端与滑靴座33转动连接。具体的，采用调整固定件366沿纵向方向延伸，其一端固定至驱动件322。调整固定件336的另一端设有供调整杆361穿过的调整通孔。调整杆361穿过该调整通孔，底端与滑靴座33转动连接。
73.第一弹簧362套设于调整杆361上，位于调整固定件366的上方。第一弹簧362为直线弹簧，第一弹簧362的内径大于调整通孔的孔径。第一固定螺母364套设于调整杆361上，位于第一弹簧362的上方。第一固定螺母364与调整杆361螺纹配合，用于将第一弹簧362限位于第一固定螺母364与调整固定件366之间。
74.第二弹簧363套设于调整杆361上，位于调整固定件366的下方。第二弹簧363为直线弹簧，第二弹簧363的内径大于调整通孔的孔径。第二固定螺母365套设于调整杆上，位于第二弹簧363的下方。第二固定螺母365与调整杆361螺纹配合，用于将第二弹簧363限位于第二固定螺母365与调整固定件366之间。
75.如图2所示，当滑靴座33受轨道压力顺时针转动，左端向上摆动时，推动调整杆361向上移动，压缩第二弹簧363。在轨道压力消失时，在第二弹簧363的反弹力作用下，使调整杆361向下移动，推动滑靴座33的左端向下摆动压紧轨道表面。
76.当滑靴座33受轨道压力逆时针转动，左端向下摆动时，左端带动调整杆361向下移动，压缩第一弹簧362。在轨道压力消失时，在第一弹簧362的反弹力作用下，使调整杆361向上移动，推动滑靴座33的左端向上摆动、右端向下摆动压紧轨道表面。
77.采用上述弹性调整组件能够使滑靴座33中的滚轮始终压覆于轨道表面，能够适应凹凸不平的道路条件，在凹凸不平的道路上也能够压紧轨道进而提高轨道加工质量。
78.本实施例还提供一种前定位支撑装置2的具体实现方式：
79.图5为本技术实施例提供的轨道铣削系统中前支撑装置的结构示意图。如图5所述，前定位支撑装置2包括：定位支架21、驱动电机22、驱动螺母23和压力靴24。
80.其中，定位支架21设置于铣削装置1上，具体可设置在轴箱上。驱动电机22设置于定位支架21上，驱动电机22的输出轴沿垂向下延伸，输出轴设有外螺纹。驱动螺母23与驱动电机的输出轴螺纹配合。压力靴24设置于驱动螺母23的底端，压力靴24上设有滚轮。
81.驱动螺母23上设置有滑槽，用于与铣削装置上的滑轨配合。驱动电机22的转动力矩转换为驱动螺母23沿垂向上下移动，带动压力靴24上下移动。
82.在使用过程中，先通过驱动电机22驱动压力靴24向下移动压覆于铣削装置1前侧的轨道上，然后驱动后定位支撑装置中的滑靴座33向下移动压覆于铣削装置1后侧的轨道上，之后驱动铣削装置中的铣刀盘转动，对轨道进行铣削加工。
83.在铣削过程中，通过前定位支撑装置2调整铣削装置1的垂向位置，实现铣削深度调整。例如：前定位支撑装置2驱动压力靴24向下移动，压力靴24紧顶在轨道上，定位支架21相对向上移动，使得铣削装置1的轴箱与定位支架21一起向上移动，进而使铣刀盘向上移
动，减小铣削深度。
84.本实施例所提供的铣削系统可用于形成标准轨廓(50kg/m、60kg/m等或其它轨型轨廓)的铁路钢轨。前定位支撑装置和后定位支撑装置独立运动，从铣削装置的前后两侧压紧轨道，保证轨道稳定。
85.本实施例还提供一种铁路工程车，包括：车体及如上述任一内容所提供的铣削系统，铣削系统设置在车体的底部。本实施例提供的铁路工程车具有与上述铣削系统相同的技术效果。
86.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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技术和简化描述，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技术的限制。
87.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
88.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
89.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
90.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。