一种多功能打磨装置的制作方法

1.本发明涉及一种钢轨打磨装置，尤其是一种多功能打磨装置。


背景技术：

2.钢轨使用一段时间后，钢轨表面易产生疲劳裂纹、剥落、肥边等及波浪磨耗等缺陷，这些缺陷对铁路运行安全性和稳定性产生影响，因此需要定期修整钢轨。如中国专利cn103911924a公开的钢轨打磨车打磨单元，虽然能够对钢轨进行修整，但是仅能振动钢轨的顶面进行修整，对于肥边和圆弧面等不能修整，需要手动打磨，而手动打磨劳动强度大、效率低、打磨质量不稳定。同时该打磨单元不能准确的调整打磨的进给量，导致打磨的一致性较差，打磨的平面度不好。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供一种既能对钢轨顶面打磨，同时能够对钢轨侧面和圆弧面进行打磨，并且打磨的一致性好、平面度高的一种多功能打磨装置，具体技术方案为：一种多功能打磨装置，包括：打磨座；打磨轴，所述打磨轴转动安装在所述打磨座上，用于安装打磨刀具，且所述打磨刀具位于所述打磨座的底部；进给装置，所述进给装置安装在所述打磨座上，且与所述打磨轴连接；打磨驱动装置，所述打磨驱动装置与所述进给装置连接，用于带动所述打磨轴旋转；打磨滚轮，所述打磨滚轮转动安装在所述打磨座的两端，用于抵在钢轨上移动所述打磨座；限位轮，所述限位轮转动安装在所述打磨座的两端，所述限位轮用于卡在钢轨上滚动，且使所述打磨装置能够转动打磨角度；操作杆，所述操作杆与所述限位轮连接；及角度锁定装置，所述角度锁定装置分别与所述打磨座和所述操作杆连接，用于调整并锁定所述打磨装置的打磨角度。
4.优选的，所述角度锁定装置包括：角度调节杆，所述角度调节杆固定在所述操作杆上；锁紧座，所述锁紧座安装在所述打磨座上；锁紧手柄，所述锁紧手柄通过螺纹与所述锁紧座连接；及活动夹板，所述活动夹板位于所述锁紧座的一侧，所述锁紧手柄的一端与所述活动夹板转动连接，所述角度调节杆活动插在所述活动夹板与所述锁紧座之间，所述锁紧手柄用于通过所述活动夹板将所述角度调节杆压紧在所述锁紧座上。
5.优选的，还包括平衡装置，所述平衡装置包括：平衡杆，所述平衡杆的一端固定在所述操作杆上；及平衡滚轮，所述平衡滚轮转动安装在所述平衡杆的另一端，用于在另一个钢轨上滚动。
6.优选的，所述限位轮包括：限位轴，所述限位轴转动安装在所述打磨座上；外挡轮，所述外挡轮转动安装在所述限位轴的一端；及内挡轮，所述内挡轮转动安装在所述限位轴的另一端，所述外挡轮的直径大于所述内挡轮的直径，所述内挡轮位于钢轨的内侧。
7.优选的，还包括波轮装置，所述波轮装置包括：波轮座，所述波轮座固定在所述打磨座的两端；及波动滚轮，所述波动滚轮转动安装在所述波轮座上，且设有若干个。
8.优选的，所述进给装置包括：打磨筒，所述打磨筒安装在所述打磨座上；进给驱动装置，所述进给驱动装置安装在所述打磨筒上；升降传动装置，所述升降传动装置安装在所述打磨筒上，且与所述进给驱动装置连接；升降套，所述升降套转动安装在所述打磨筒上，所述打磨轴活动插在所述升降套内，且与所述升降传动装置连接，所述打磨轴的端部设有用于安装打磨刀具的打磨盘；及传动键，所述传动键设置在所述打磨轴与所述升降套之间，用于使所述打磨轴跟随所述升降套旋转；所述进给驱动装置用于通过所述升降传动装置带动所述打磨轴升降。
9.优选的，所述进给驱动装置包括：进给轴，所述进给轴转动安装在所述打磨筒的顶部，所述进给轴上设有进给螺纹杆；进给套，所述进给套安装在所述进给螺纹杆上，且与所述升降传动装置连接；进给电机，所述进给电机安装在所述打磨筒上；第二带传动装置，所述第二带传动装置分别与所述进给电机和所述进给轴连接；及进给手柄，所述进给手柄与所述进给轴连接。
10.进一步的，所述升降传动装置包括：升降筒，所述升降筒安装在所述打磨筒上；升降座，所述升降座滑动安装在所述升降筒内，且与所述进给装置连接；及升降轴承，所述升降轴承安装在所述升降座上，且与所述打磨轴连接。
11.优选的，所述打磨驱动装置包括：第一带传动装置，所述第一带传动装置与所述升降套连接；及旋转电机，所述旋转电机安装在所述打磨座上，所述旋转电机与所述第一带传动装置连接，用于通过所述第一带传动装置带动所述升降套和所述打磨轴旋转。
12.优选的，还包括：电源装置，所述电源装置包括：电池架，所述电池架固定在所述打磨座上；电池插座，所述电池插座固定在所述电池架上，且分别与所述进给装置和所述打磨驱动装置连接；及锂电池，所述锂电池插在所述电池插座上，且位于所述电池架内。
13.与现有技术相比本发明具有以下有益效果：本发明提供的一种多功能打磨装置通过可以转动的限位轮实现打磨角度的调节，通过角度锁定装置实现打磨角度的锁定，能够完成对钢轨顶面、圆弧面和侧面的打磨，同时通过进给装置提高打磨进料量的控制精度，并且进给装置结构简单、稳定可靠。
附图说明
14.图1是一种多功能打磨装置的结构示意图。
15.图2是打磨座、操作杆、打磨滚轮、限位轮和平衡装置的装配示意图。
16.图3是打磨座、操作杆、打磨滚轮和限位轮的装配的正视图。
17.图4是打磨座、操作杆、打磨滚轮和限位轮的装配示意图。
18.图5是操作杆、转动座、限位轮和角度锁紧装置的装配示意图。
19.图6是限位轮的正视图。
20.图7是限位轮的结构示意图。
21.图8是锁紧装置的结构示意图。
22.图9是平衡装置的结构示意图。
23.图10是平衡座的结构示意图。
24.图11是波轮装置的结构示意图。
25.图12是进给装置的剖视图。
26.图13是进给装置的结构示意图。
27.图14是打磨驱动装置的结构示意图。
28.图15是电源装置的结构示意图。
29.图16是一种多功能打磨装置与钢轨垂直打磨的结构示意图。
30.图17是一种多功能打磨装置处于水平状态的示意图。
31.图18是一种多功能打磨装置对钢轨侧面打磨的结构示意图。
32.图19是一种多功能打磨装置处于倾斜状态的示意图。
33.图20是一种多功能打磨装置对钢轨的圆弧面打磨的结构示意图。
具体实施方式
34.现结合附图对本发明作进一步说明。
35.如图1至图20所示，一种多功能打磨装置，包括打磨座1、打磨轴87、进给装置8、打磨驱动装置、打磨滚轮2、限位轮3、操作杆4、角度锁定装置5和电源装置。
36.打磨座1具有一定的长度，打磨轴87位于打磨座1的中心处，打磨轴87的底部设有打磨盘871，打磨盘871用于安装打磨刀具92，且打磨盘871位于打磨座1的下方，与钢轨91相对设置。打磨座1的两端均转动装有打磨滚轮2，打磨滚轮2用于抵在钢轨91上滚动，支撑打磨座1往复移动。转动座11通过转动轴12和转动轴承座13安装在打磨座1上，且位于打磨座1的两端，转动轴承座13还位于打磨滚轮2的内侧。
37.限位轮3包括限位轴33、外挡轮31和内挡轮32，限位轴33固定在转动座11上，外挡轮31和内挡轮32分别通过轴承转动安装在限位轴33的两端，外挡轮31的直径大于内挡轮32的直径，内挡轮32位于轨道上钢轨91的内侧。由于钢轨91的外侧面不需要打磨，因此打磨装置只需要向钢轨91的内侧翻转，而外挡轮31的直径较大能够在打磨装置向内翻转时，继续卡在钢轨91上，实现对打磨座1的限位，防止打磨装置脱离钢轨91。内挡轮32的直径较小，在翻转时不会与钢轨91干涉，便于将打磨装置从竖直状态移动至水平状态，也就是方便打磨装置对钢轨91的顶部、圆弧面和侧面打磨。限位轮3通过外挡轮31和内挡轮32卡在钢轨91上，使打磨座1和打磨装置沿钢轨91往复移动，防止打磨装置偏离钢轨91，提高了打磨的可靠性，并且有效控制打磨的位置，保证了打磨的质量。其中，外挡轮31和内挡轮32与钢轨91相对的面均为锥面，锥面能够减小与钢轨91的接触面积，进而减小摩擦力，使打磨座1的移动省力。
38.操作杆4采用钢管制成，为u形，操作杆4上装有加强杆41，加强杆41位于操作杆4的底部，操作杆4的两端焊接在转动座11上。加强杆41增加操作杆4的强度。操作杆4带动转动座11和限位轮3转动。操作杆4还用于推动打磨装置沿钢轨91往复移动，进行打磨。
39.角度锁定装置5包括锁紧装置和角度调节杆57，角度调节杆57为圆弧形，角度调节杆57的一端焊接在加强杆41上。锁紧装置包括锁紧座51、锁紧手柄52和活动夹板53，锁紧座51固定在打磨座1上，锁紧手柄52通过螺纹与锁紧座51连接，锁紧手柄52的另一端活动插在活动夹板53上，并且锁紧手柄52上装有限位环54，限位环54位于活动夹板53的外侧，用于夹紧活动夹板53。锁紧座51上还装有防转轴56，防转轴56还活动插在活动夹板53上，防止活动夹板53转动。角度调节杆57活动插在活动夹板53与锁紧座51之间。转动锁紧手柄52可以带动活动夹板53夹紧角度调节杆57或松开角度调节杆57。活动夹板53将角度调节杆57夹紧在
锁紧座51上时实现打磨角度的锁定，保持该打磨角度进行打磨。松开活动夹板53时可以转动限位轮3，进而调整打磨装置与钢轨91之间的夹角。
40.为了提高打磨的稳定性，还包括平衡装置6，平衡装置6包括平衡杆62、平衡滚轮61、平衡座64和第一弹簧插销65。平衡滚轮61的平衡轴固定在平衡杆62的一端，平衡滚轮61的一端设有与钢轨91相匹配的挡环611。平衡杆62采用钢管制成。平衡杆62的另一端装有第一定位销63，还设有第一定位孔621。平衡座64固定在加强杆41的固定连杆66上，并且位于角度调节杆57的一侧，平衡座64上设有第一插孔641和第一定位槽642，第一插孔641与第一定位槽642相通。平衡杆62的另一端插在第一插孔641内，第一定位销63插在第一定位槽642内，第一定位销63和第一定位槽642防止平衡杆62转动，提高连接的可靠性。第一弹簧插销65为现有成熟产品，安装在平衡座64上，并且与第一定位孔621相对设置，用于插在第一定位孔621内，防止平衡杆62与平衡座64分离。第一弹簧插销65方便拆装平衡装置6，便于根据需要安装平衡杆62，并且方便收纳，便于运输。
41.平衡滚轮61用于抵在另一个钢轨91上，实现对打磨装置的支撑，而挡环611防止打磨装置向另一个钢轨91方向移动，进而将打磨装置限制在钢轨91上移动，无需人工刻意控制打磨装置在钢轨91移动，降低了劳动强度，操作更加方便。
42.平衡装置6用于支撑打磨装置，从而使操作人员只要推动打磨装置沿钢轨91移动即可，实现了打磨装置的可靠定位，防止打磨装置与钢轨91分离，方便打磨。
43.为了提高打磨的质量，还包括波轮装置7，波轮装置7安装在打磨座1的两端，波轮装置7包括波轮座71、波动滚轮72、波轮连接座75、波轮连接杆73和第二弹簧插销76。波轮连接座75固定在打磨座1的两端，波轮连接座75上设有第二插孔751和第二定位槽752，第二插孔751与第二定位槽752相通。波轮连接杆73的一端设有第二定位销74和第二定位孔731，波轮连接杆73的端部插在第二插孔751内，第二定位销74插在第二定位槽752内，第二定位销74和第二定位槽752防止波轮连接杆73转动。波轮连接座75上装有第二弹簧插销76，第二弹簧插销76插在第二定位孔731内，防止波轮连接杆73脱落。波轮连接杆73固定在波轮座71上，波轮座71上转动装有八个波动滚轮72。波动滚轮72的数量可根据实际需要设定。波动滚轮72用于提高打磨的质量，保证打磨的平面度。由于钢轨91的表面比较粗糙，形成了波浪形，而波动滚轮72能够消除波峰对打磨的影响，从而使打磨后的平面度符合要求。多个波动滚轮72共同寻找平衡，保证打磨的平面度，解决仅有两个打磨滚轮2导致打磨高度不一致、不平整的问题。
44.进给装置8包括打磨筒、进给驱动装置、升降传动装置、升降套861、传动键。
45.打磨筒包括从上到下依次连接的顶部筒811、进给座841、轴承筒812、连接筒813和固定筒814，固定筒814设置在打磨座1上，固定筒814可以与打磨座1为整体结构。轴承筒812内装有进给轴承822，旋转轴承862安装在固定筒814的两端。
46.进给驱动装置包括进给轴821、进给套83、进给电机843、第二带传动装置和进给手柄845。进给轴821安装在进给轴承822上，进给轴821的一端通过联轴器与进给手柄845连接，另一端设有进给螺纹杆8211，进给螺纹杆8211通过螺纹与进给套83连接，进给套83活动位于连接筒813内。进给手柄845活动插在顶部筒811上，并且手柄位于顶部筒811的外部。进给手柄845用于手动调节打磨的进给量。进给电机843安装在进给座841上，进给座841为箱体结构，第二带传动装置位于进给座841的内部。第二带传动装置包括第二主动带轮842、第
二从动带轮844和第二同步带，第二主动带轮842安装在进给电机843上，第二从动带轮844安装在进给轴821上，第二同步带分别套接在第二主动带轮842和第二从动带轮844上。
47.升降传动装置包括升降筒851、升降座852和升降轴承853，升降筒851固定在连接筒813上，升降座852滑动插在升降筒851内，用于沿升降筒851升降，升降座852上装有升降轴承853，升降轴承853的内圈与打磨轴87的顶部连接，打磨轴87既能旋转，同时也能跟随升降座852升降。升降传动装置实现了打磨轴87的升降和自由旋转。
48.升降套861安装在旋转轴承862的内圈上，旋转轴承862卡在固定筒814的孔肩上，升降套861的顶部与旋转轴承862之间装有轴用卡簧，升降套861的底部设有连接法兰，轴用卡簧和连接法兰防止升降套861沿轴向窜动。固定筒814的底部装有底部端盖，底部端盖将底部的旋转轴承862的外圈固定在固定筒814上。打磨轴87活动插在升降套861内，升降套861的内圆面设有传动槽，传动键滑动插在传动槽内，传动键还安装在打磨轴87上，传动键用于使升降套861和打磨轴87同步旋转。
49.调整打磨进给量时，进给电机843根据设定的进给量带动进给轴821旋转，进给轴821通过进给套83带动打磨轴87移动设定的进给量，整体的结构紧凑、既能方便打磨轴87的升降，同时不影响打磨轴87的旋转，并且打磨的进给量通过进给电机843进行精确的控制，提高了打磨进给量的控制精度。
50.打磨驱动装置包括第一带传动装置、旋转电机893、传动罩壳881和密封圈882。旋转电机893安装在打磨座1上，且位于固定筒814的一侧，第一带传动装置包括第一主动带轮892、第一从动带轮891和第一同步带894，第一主动带轮892安装在旋转电机893上，第一从动带轮891安装在升降套861的法兰上，第一同步带894套接在第一主动带轮892和第一从动带轮891上。传动罩壳881安装在打磨座1的底部，第一带传动装置位于传动罩壳881内，打磨轴87活动穿过传动罩壳881的罩壳孔，罩壳上设有密封槽，密封圈882安装在密封槽内，且活动插在打磨轴87上。旋转电机893用于通过第一带传动装置带动打磨刀具92旋转，实现钢轨91的打磨。传动罩壳881保护第一带传动装置，提高安全性，同时防止灰尘进入到进给装置8中，保护内部的零部件。
51.电源装置包括电池架96、电池插座95和锂电池94，其中，电池架96固定在打磨座1上；电池插座95固定在电池架96上，且分别与进给装置8和打磨驱动装置连接；锂电池94插在电池插座95上，且位于电池架96内。
52.旋转电机893和进给电机843均与控制器93连接，控制器93安装在旋转电机893上，控制器93与电池插座95连接。电池插座95方便更换锂电池94。采用锂电池94无需现场接电，携带和使用方便，适合野外作用。
53.控制器能够实现低速打磨和高速打磨两种打磨方式，其中，低速打磨的转速为4200rpm，用于粗打磨和150直径砂轮，高速打磨的转速为4800rpm，用于精打磨和125直径砂轮。
54.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明权利要求的保护范围之内。