轨道修整装置及轨道修整车

摘要

本申请实施例提供一种轨道修整装置及轨道修整车，其中，修整装置包括：修整小车框架；至少一组第一类修整单元和/或第二类修整单元，分别设置于所述修整小车框架的两侧，修整单元具有用于对两根轨道进行修整的修整元件；第一类修整单元中的修整元件数量大于第二类修整单元中的修整元件的数量。本申请实施例提供的轨道修整装置及轨道修整车具有较优的修整效果。

说明书

技术领域

本申请涉及轨道修整技术，尤其涉及一种轨道修整装置及轨道修整车。

背景技术

现有的轨道修整车通常用于对直线型轨道进行修整，不适用对道岔进行修整，因此道岔通常进行人工修整，效率较低、质量较差。目前又一种仿形修整装置，采用圆周修整技术，通过曲面位置与轨道接触形成曲线包络，能够取得不错的修整效果。但目前的仿形修整装置属于小型设备，运行速度较低通常低于30km/h，而且自动化程度不高，无法收集粉尘，修整时产生的火花四溅，具有较大的火灾隐患。另外，目前的仿形修整装置消除波磨的能力较低，轨道廓形修复仍然依靠施工人员进行现场调控修复，会出现多次修整修复才能达到符合要求的廓形，效率较低。

发明内容

为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种轨道修整装置及轨道修整车。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种轨道修整装置，包括：

修整小车框架；

至少一组第一类修整单元和/或第二类修整单元，分别设置于所述修整小车框架的两侧，修整单元具有用于对两根轨道进行修整的修整元件；第一类修整单元中的修整元件数量大于第二类修整单元中的修整元件的数量。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种轨道修整车，包括：车架如上所述的轨道修整装置，所述轨道修整装置设置于车架上。

本实施例所提供的修整装置，具有较佳的修整效果，采用切向仿形修整技术，修整后轨道廓形弧面饱满，没有小平面和棱角。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的轨道修整装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的轨道修整装置中第一类修整单元的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的轨道修整装置中第二类修整单元的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的轨道修整装置中修整小车框架的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的轨道修整装置中打磨砂轮与轨道横断面呈预设角度的示意图；

图6为本申请实施例提供的轨道修整装置中打磨砂轮在轨道横断面上与轨道中心线形成预设角度的示意图；

图7为本申请实施例提供的轨道修整装置应用于预修整消除脱碳层的示意图；

图8为本申请实施例提供的轨道修整装置中应用于预修整优化轨道廓形的示意图；

图9为本申请实施例提供的轨道修整装置中应用于修理性修整的示意图；

图10为本申请实施例提供的轨道修整装置中应用于预防性周期修整的示意图。

附图标记：

01-轨道修整装置；011-第一类修整单元；012-第二类修整单元；013-修整小车框架；

021-横移机构；022-旋转机构；023-垂向进给机构；024-驱动装置；025-砂轮防护罩；026-轨道接触机构；027-打磨砂轮；

041-构架；042-车轮组成；043-横向驱动机构；044-垂向驱动机构；045-牵引杆；046-辅助支撑机构；047-轨距支撑装置；048-扭转连接机构。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请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申请的一部分实施例，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，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例中，将轨道延伸方向称为纵向，将与轨道宽度方向称为横向，将竖直方向称为竖向或垂向。本实施例中的轨道具体可以为钢轨。

图1为本申请实施例提供的轨道修整装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种轨道修整装置01，包括：第一类修整单元011、第二类修整单元012、修整小车框架013。

其中，修整小车框架013作为主体结构，第一类修整单元011、第二类修整单元012均安装于修整小车框架013上。

本实施例中，修整小车框架013可以全部设置第一类修整单元011，也可以全部设置第二类修整单元012，或者既设置有第一类修整单元011也设置有第二类修整单元012。图1展示了的轨道修整装置中既设置有第一类修整单元011也设置有第二类修整单元012。

以图1为例，第一类修整单元011、第二类修整单元012分别设置于修整小车框架013的两侧，修整单元中设置有修整元件，用于对两根轨道进行修整。第一类修整单元011中的修整元件数量大于第二类修整单元012中的修整元件的数量。

例如：第一类修整单元011作为双头修整单元，其中设置有两个修整元件。两个修整元件沿纵向依次布设。第二类修整单元012作为单头修整单元，其中设置有一个修整元件。

本实施例中的修整单元具体可以为打磨单元，也可以为铣削单元。当修整单元为打磨单元时，修整元件为打磨砂轮；当修整元件为铣削单元时，修整元件为铣削盘。

在轨道修整装置中，可以仅设置打磨单元，或仅设置铣削单元，或者同时设置有打磨单元和铣削单元。

下面的方案中以打磨单元为例，对其实现方式进行说明，本领域技术人员可以将打磨砂轮更换为铣削盘。

图2为本申请实施例提供的轨道修整装置中第一类修整单元的结构示意图。如图2所示，图2展示了一种双头修整单元的视图，包括：单元架体、打磨砂轮027、轨道接触机构026、横移机构021、垂向进给机构023、旋转机构022和砂轮防护罩025。

其中，单元架体作为修整单元的支撑结构，其余各部件均可以设置于单元架体上。图2中未标示出单元架体。打磨砂轮027的数量为两个，设置于单元架体的底部，沿纵向依次布置，用于对轨道进行打磨。两个打磨砂轮027的旋向相反，通过一个驱动装置024进行驱动，两个砂轮互为支撑。

轨道接触机构026设置于单元架体上，其数量为两个，分别布置于打磨砂轮027的纵向两侧。轨道接触机构026的底端用于与轨道接触；轨道接触机构026作为两个支点，用于支撑在修整装置与轨道之间，利于打磨砂轮027对轨道进行修整。轨道接触机构026与单元架体转动连接，可在水平面内转动，至轨道接触机构026、打磨砂轮027与单元架体之间呈0-α预设角度，如图5所示。

横移机构021连接于修整小车框架013与单元架体之间，用于驱动单元架体沿横向移动，进而带动打磨砂轮027和轨道接触机构026沿横向移动，以适应轨道位置，并提供横向力使轨道接触机构026与轨道顶面和/或轨道侧面接触。横移机构021可以为液压驱动机构，也可以为气动驱动机构，还可以为电力驱动机构。

垂向进给机构023设置于修整小车框架013与单元架体之间，用于驱动单元架体沿垂向移动，进而带动打磨砂轮027和轨道接触机构026沿垂向运动。在修整工作之前，通过垂向进给机构023降低打磨砂轮027的高度直至与轨道表面接触进行修整。

旋转机构022设置于修整小车框架013与单元架体之间，用于驱动单元架体相对于轨道转动预设角度。以带动打磨砂轮027相对于轨道转动，打磨砂轮027在轨道横断面上与轨道中心线形成0-β预设夹角，如图6所示。

砂轮防护罩025罩设于打磨砂轮027的外侧，可阻挡修整过程中产生的磨粉扩散，并可将磨粉收集起来，还可以防止砂轮发生意外破碎后向外飞溅。

图3为本申请实施例提供的轨道修整装置中第二类修整单元的结构示意图。如图3所示，图3展示了一种单头修整单元，与双头修整单元的区别在于：单头修整单元仅包含一个打磨砂轮027，设置于单元架体的底部。其余实现方式可参照上述双头修整单元。一个打磨砂轮027由驱动装置进行驱动。

对于上述方案，第一类修整单元和第二类修整单元可以根据需要进行设定，例如：轨道修整装置设置有4组第一类修整单元和2组第二类修整单元；或，轨道修整装置设置有4组第一类修整单元；或，轨道修整装置设置有2组第一类修整单元和2组第二类修整单元。

打磨砂轮027可以为中软砂轮、硬砂轮或柔性砂轮。其中，中软砂轮可以为常规的圆柱状的中软砂轮，具备一定的硬度，在打磨作业时，砂轮打磨面可以很快被仿形成成轨道的廓形。硬砂轮可以为定制好廓形的硬砂轮，砂轮打磨面被按照目标廓形进行定制，打磨作业时有足够硬度将轨道打磨成目标廓形。柔性砂轮具备足够的柔软度，在打磨时起到抛光作业，不会损伤轨道。

本实施例还提供一种修整小车框架013的具体实现方式：

图4为本申请实施例提供的轨道修整装置中修整小车框架的结构示意图。如图4所示，修整小车框架包括：构架041和车轮组成042。构架041划分为多个安装空间，安装空间用于安装修整单元。车轮组成042分别设置于构架041的纵向两端。

修整小车框架可通过车轮组成042行走，也可以提升至轨道修整车的车架上，随轨道修整车一起运输。具体的，采用牵引杆045连接于构架041与车架之间，用于在车架与构架之间传递纵向的牵引力和制动力。

进一步的，采用横向驱动机构043连接于构架041与车架之间，用于驱动修整小车框架013沿横向移动，以适应修整装置在不同线路下落车轮与轨道对齐。

采用垂向驱动机构044连接于构架041与车架之间，用于驱动修整小车框架013沿垂向移动，实现修整小车框架提升和下降。

进一步的，修整小车框架还包括：轨距调节机构，设置于车轮组成上，用于调整车轮组成中两个车轮之间的距离。具体的，轨距调节机构包括轨距支撑装置047和扭转连接机构048。两个车轮通过连杆装置与轨距支撑装置及构架041相连，通过轨距支撑装置实现轨距支撑功能。前后轨距支撑装置通过扭转连接机构048连接，使轨距大的车轮组成的轨距向变小的趋势变化，轨距小的车轮组成的轨距向变大的趋势变化。

进一步的，采用辅助支撑机构046设置于车轮组成的外端部，辅助支撑机构包括：辅助支架及设置于辅助支架底端的辅助支撑轮，用于在通过道岔或其他有害区段时通过车轮和辅助支撑机构046交替支撑于轨道上。

采用上述修整装置进行修整时，可根据病害类型、目标廓形、修整对象来选择厚度和(或)软硬程度不同的砂轮类型来实现多种修整模式，且可选择部分修整单元或全部修整单元进行修整；如下所示中的优选修整模式；

模式1：采用常规的圆柱状的中软砂轮，具备一定的硬度，在修整作业时，砂轮修整面可以很快被仿形成成轨道的廓形，该模式下，优选的修整方法示例如下三种：

如图7所示，采用两组60mm中软砂轮和一组20mm中软砂轮组合实现新修线路轨道、道岔横断面消除脱碳层的预修整模式。

如图8所示：采用两组厚度35mm中软砂轮和一组20mm中软砂轮组合实现曲线段轨道廓形优化的预修整模式。

如图9所示：采用一组厚度60mm中软砂轮和一组厚度35mm中软砂轮和一组厚度20mm中软砂轮组合，实现消除轨道、道岔波磨病害和曲线段非对称修整抑制侧磨形成速率的修理性修整模式。

模式2：采用定制好廓形的硬砂轮，其特征在于，具备一定的硬度，在修整作业时，砂轮修整面被按照目标廓形进行定制，修整作业时有足够硬度将轨道修整成目标廓形，该模式下，优选的修整方法示例如下：

如图10所示：采用两组厚度60mm定制廓形的硬砂轮和一组20mm定制廓形的砂轮组合，实现线路开通后轨道、道岔周期性的预防性修整模式，预防滚动疲劳、波浪磨耗等病害的产生。

模式3：采用柔性砂轮，其特征在于，砂轮具备足够的柔软度，在修整时起到抛光作业，不会损伤轨道。

本实施例所提供的修整装置，具有较佳的修整效果，采用切向仿形修整技术，修整后轨道廓形弧面饱满，没有小平面和棱角。

本实施例所提供的修整装置具备多种维护模式：

预修整：针对铺设上道的新轨道，目的是去除轨面脱碳层，消除轨道在生产、焊接、运输和施工过程中产生的表面缺陷，优化轨头廓形，改善焊接接头平顺性。

预防性修整：对轨道进行周期性修整，目的是修复轨头廓形，预防滚动疲劳、波浪磨耗等病害的产生。

修理性修整：对已产生病害的轨道进行修整，目的是修正轨道廓形，消除滚动接触疲劳裂纹、波浪磨耗及擦伤等病害。

另外，本实施例所提供的修整装置的波磨消除能力强：轨面修整采用一个电机驱动两个宽砂轮反向旋转，修整时互为支撑，可有效消除波磨。

本实施例所提供的修整装置的修整精度高，维护模式优:采用精细位移进给和功率闭环控制修整方式，可实现轨道的精准维护。

本实施例所提供的修整装置的适应性强:采用具有轨距支撑装置的小车框架，且小车轮子前端设置有在辅助路，通过道岔有害空间是可以实现交替支撑，可平稳度过道岔。

本实施例所提供的修整装置具有较优的环保性：修整单元设置有磨粉收集系统，作业环境优。

本发明所要解决的技术问题是提供一种轮轨接触面仿形修整的方法及其装置，采用切线圆周修整的方式，通过将修整单元装在修整小车车架上，小车车架与主车连接，实现对轨道进行廓形整修的方式进行轨道维修，特别适用于道岔区的维护。

本发明的修整单元可采用不同厚度规格、软硬程度不同的砂轮组合多种修整模式，通过修整单元各向运动功能至少能实现针对轨道和道岔的五种维护模式：

针对铺设上道的新轨道，应用本实施例所提供的修整装置可实现消除轨面脱碳层，消除轨道在生产、焊接、运输和施工过程中产生的表面缺陷，改善焊接接头平顺性；可根据设计廓形实现轨头廓形的优化修整维护；可根据轨道和道岔、小曲线、中等曲线、大曲线半径不同病害特点，实现轨道、道岔病害非对称修整，可较高效率消除波磨、肥边等轨道病害，且有效抑制侧磨形成速率。

另外，可通过定制廓形的硬砂轮实现预防轨道、道岔滚动疲劳、波浪磨耗等病害的周期性修整；可通过使用柔性砂轮实现轨道和道岔的抛光修整，且实现叉心区域的全覆盖修整。该修整装置可实现道岔区域的全覆盖修整，且修整小车的结构可较好的通过道岔。该修整装置采用伺服电机位移进给和功率闭环控制策略进行修整维护，具有修整量精确可控的特点，同时预留了油缸和气缸PID控制结构，可实现轨道的精准维护。该修整装置针对每个修整点都设置有磨粉收集系统，可有效收集修整作业出现的磨粉和铁粉，大大改善修整作业环境。

该修整装置配置有一个电机驱动两个砂轮和一个电机驱动一个砂轮的两种修整单元，一个电机驱动两个砂轮的修整单元，砂轮旋向相反，作业时两个砂轮互为支撑，对消除波磨病害效果极佳，同时由于旋向相反，磨削阻力相互抵消，使修整作业更稳定，作业精度更易保证。修整装置配置的修整单元均设置有轨道接触机构，轨道接触机构有前后两个支点，分别位于砂轮的两侧，可设计成与轨道顶面及内侧面相接触或只与轨道内侧面相接触，可使修整单元横向定位稳定。

本实施例还提供一种轨道修整车，包括：车架和轨道修整装置，轨道修整装置设置于车架上。轨道修整装置采用上述任一内容所提供的实现方式。本实施例所提供的轨道修整车具有与轨道修整装置相同的技术效果。

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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，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申请中的具体含义。

尽管已描述了本申请的优选实施例，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申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。